Fibra al escritorio: El sueño del pasado como una realidad futurista (página 2)

Durante los años consecuentes y hasta 1970, con
los experimentos
desarrollados en los laboratorios BELL y los desarrollos de
diodos láser que
podían operar a temperatura
ambiente,
basados en una estructura
hetero-unión, se despertó un gran interés en
las comunicaciones
ópticas, debido a que el láser representaba una
fuente óptica
coherente que podía proporcionar una capacidad de información cien mil veces mayor que la que
podía ofrecer un sistema de
microondas.

Con el potencial que podían proporcionar las
comunicaciones ópticas, a mediados de los 70’s se
realizaron experimentos que utilizaban la atmósfera como canal
de comunicación (lo que años
después se manifestaría como las redes
inalámbricas), posteriormente se intento transmitir
por diversos medios, tales
como el agua, hasta
que se introdujo la idea de utilizar vidrio para
transmitir las señales
de luz emitidas por
un láser, sin embargo la perdida de luz era demasiado
grande, hasta 1949, cuando después de muchos años
de investigación, se decidió utilizar
un revestimiento al vidrio para evitar la perdida desmedida de
luz, y con este principio de transmitir luz por medio de una
barra de vidrió dentro de un tubo, se dio origen a la
FIBRA ÓPTICA.

Aún con los avances hasta ahora obtenidos, la
perdida que representaba la utilización del vidrio la
hacia inadecuada para la transmisión de datos, por ende,
la hacia inoperante para las redes de telecomunicaciones a gran distancia.

Después de muchos años de
investigación con resultados pocos favorables, se
llegó a la construcción de fibras a base de Silicio
dopadas con germanio (para aumentar la refracción) o con
flúor (para disminuir la refracción)

En la actualidad, las fibras ópticas son
filamentos de vidrio de alta pureza extremadamente compactos: el
grosor de una fibra es similar a la de un cabello humano.
Fabricadas a alta temperatura con base en silicio, su proceso de
elaboración es controlado por medio de computadoras,
para permitir que el índice de refracción de su
núcleo, que es la guía de la onda luminosa, sea
uniforme y evite las desviaciones, entre sus principales
características se puede mencionar que son compactas,
ligeras, con bajas pérdidas de señal, amplia
capacidad de transmisión y un alto grado de confiabilidad
debido a que son inmunes a las interferencias
electromagnéticas.

Físicamente las fibras ópticas se
encuentran divididas en dos partes:

• Núcleo: Hecho de silicio, es en donde se
  transmite la información el cual tiene un
  diámetro de 9m m,
  50m m o 62.5m m.
• Revestimiento: Hecho de silicio dopado con
  germanio, es el que funciona como un espejo para el
  núcleo con un diámetro de 125m m.

Finalmente la cubierta primaria, la cual le provee de
resistencia
mecánica, código
de color y
protección contra humedad a una fibra y un diámetro
de 250m m

Básicamente hay dos tipos de fibras
ópticas:

• MONOMODO: Es una fibra por la cual se transmite un
  solo tipo de señal por el núcleo de
  9m m. Por ser un diámetro
  muy pequeño la señal en esta fibra alcanza
  hasta 100Km sin tener que poner un amplificador de
  señal.
• MULTIMODO: Es una fibra por la cual se transmiten
  varios tipos de señales al mismo tiempo por
  el núcleo de 50m m o
  62.5m m. La desventaja de esto es
  que la distancia de transmisión es muy corta en
  comparación con la fibra monomodo, 5-6Km, por lo que
  su utilización solo en redes en donde se necesita
  trasferir un volumen alto
  de información a poca distancia.

Dentro de la clasificación de la fibra, podemos
encontrar tres tipos principales de cables:

• Cable de Guarda con Fibras Ópticas
  OPGW:
• • El cable de Guarda con Fibras Opticas tiene
    principalmente dos propósitos
    importantes:
  • • Protección contra descargas
      eléctricas a líneas de alta potencia en torres de
      transmisión.
    • Se habilita como canal de
      comunicación de alta capacidad de
      transmisión de información.
  • El cable OPGW esta compuesto por una corona de
    alambres de Alumoweld en el exterior y un tubo de
    aluminio en donde van integras las fibras
    ópticas.

• Cables Dieléctricos Autosoportados
  ADSS:
• • Este tipo de cables con fibras ópticas,
    tiene la peculiaridad de no contar con algún
    elemento de metal, por lo que lo hace un cable muy
    liviano y manejable cubierto por una capa de
    polietileno.
  • El elemento en el cable que le otorga la
    rigidez mecánica y de tensión, son
    los hilos de aramida o kevlar, que es con lo que hacen
    los chalecos antibala.
  • Estos cables son diseñados a la medida
    del proyecto, ya que el costo
    del cable es variado dependiendo de los claros
    interpostales y si lleva o no resistencia al efecto
    tracking.

• Cables Tipo Loose Tube:
• • Estos cables son instalados directamente
    enterrados o en ducto completamente dieléctricos.
    Además de estar cubierto por polietileno, el
    núcleo óptico del cable cuenta con una
    armadura de fierro.

EL IMPULSO DE LA FIBRA ÓPTICA EN LAS REDES
DE TELECOMUNIACIONES

Con todos los avances que representaba la fibra
óptica, se empezaba a cocinar el sueño de
muchos, poder
transmitir grandes cantidades de información, a grandes
distancias, de manera rápida y confiable, considerando que
la Fibra Óptica representa muchas ventajas si se compara
con los cables tradicionales utilizados para la
transmisión de datos como lo es el cable coaxial
(utilizado en la actualidad para la transmisión de
señales de televisión
por su gran ancho de banda), o el cable UTP, utilizado aún
en la mayoría de las redes de
computadoras.

Las principales ventajas de utilizar cable de fibra
óptica, en lugar de enlaces de cobre son las
siguientes:

• A diferencia del cobre, la fibra es inmune a campos
  magnéticos.
• Capacidad de Información, por una sola
  fibra, se puede dar servicio a
  mas de 5,000 abonados, mientras que en cobre se necesita un
  cable de 10,000 hilos
• Velocidad de Transmisión.
• Distancia de Transmisión.
• Seguridad de la Señal.

Con todas estas ventajas, parecía que la fibra
óptica sería la respuesta a las plegarias que por
años, habían levantado los encargados de las Redes
de Telecomunicaciones y muchas empresas
empezaron a sustituir sus cableados troncales de cobre por cables
ópticos. Sin embargo, aún resulta muy
difícil pensar en tener enlaces propios de fibra
óptica propios en cada empresa o en cada
casa, peor aún, en cada escritorio, esto por el elevado
costo que implica la adquisición e instalación de
este material.

Bajo esta idea, surgieron unos dispositivos llamados
Convertidores de Medios, lo cual como su nombre lo indica,
son equipos que nos permiten realizar la interconexión
entre dos medio de transmisión diferente, para este caso,
de Fibra Óptica a Cobre y viceversa.

Actualmente, podemos encontrar en el mercado
convertidores de medios administrables y no administrables (a
través de software ó Dip
Switches), Swithces, Concentradores Star y Multiplexores,
Repetidores, Transceivers para 10, 100, 10/100 y Giga Ethernet, ATM,
T1/E1, T3(DS3)/E3, OC3, OC12, Serial RS-232, RS-422/485, Redes
Token Ring y AS/400. Podemos considerar que la gran
mayoría de usuarios de canales de Fibra Óptica son
Carriers (Integradores y administradores de redes de Área
Local (LAN) ó
una Red de
Área Metropolitana (WAN) conectada a una Oficina Central
(OC) o a un Usuario Final (CPE)).

Dentro de los convertidores de medios actuales,
encontramos los que están destinados al cliente que
necesita un producto de
calidad para
convertir medios sin opciones de montaje o DIP switches,
generalmente esta es una línea muy básica y por
ende, económica.

Posteriormente, encontramos los que van destinados a los
clientes que
tiene una red que esta
creciendo y necesita opciones de montaje pero no SNMP (administración); con estos equipos se puede
tener un modulo independiente, Chasis desde 5 y hasta 14 slots
con poder de fuente redundante (AC y DC). Generalmente son
equipos muy flexibles ya que incorpora DIP switches que le
permiten al cliente manualmente forzar los modos de
operación en el lado de la fibra o UTP, así como
Auto-sensing 10/100, Full-Duplex ó half, Fibra o
UTP.

Por último podemos encontrar los convertidores
destinados al cliente que requiere tener Gestión
SNMP, control de ancho
de banda, acceso al puerto en el lado de Fibra Óptica y
UTP, tiene MIB statistics, TAG Vlan. En este tipo de
convertidores, el cliente elige el modulo (en forma de una
tarjeta Nick), después elige el chasis, el cual puede ser
independiente, de 2-slot, de 5-slot, ó hasta de 19-slot.
Estos equipos generalmente tienen la opción de tener 1, 2
o 3 poderes de fuente redundante (AC y DC), además de que
permiten hacer reparaciones sin afectar la red (Sin Necesidad de
apagar ó Reiniciar los Equipos).

Estos convertidores, permiten además realizar
todo su manejo y configuraciones por medio de un Software, el
cual es muy económico y permite al administrador del
sistema hacer cambios en lugares remotos. Los módulos
tienen DIP switches para hacer cambios manuales, pero
también pueden forzar los cambios con el software. Esta
habilidad es algo que le da beneficios a Compañías
Telecom, Gobiernos, y Bancos.

Con el acceso al los puertos también pueden
prender y apagar el lado de la Fibra o del UTP. A las empresas
proveedoras de servicios de
Telecomunicaciones les permite controlar servicios si no pagan
sus clientes sin tener que ir al lugar del CPE. Esta
opción es excelente para el Gobierno porque
ellos tienen ciertas horas de operación donde requieren no
tener servicios.

A continuación, marco algunos ejemplos de
aplicación:

En primer lugar, consideremos a un proveedor de
servicios de Telecomunicaciones, para una red interconectada en
estrella:

En este ejemplo, se aprecia como el cobre UTP que viene
del Core Switch es
convertido a fibra a través de tarjetas
administrables montadas en un chasis de 19 módulos
administrables, y distribuidas al cliente final (CPE), lado
remoto ó a multi usuarios (ó lugar donde se
necesitan varios arrendatarios), donde la fibra en ambos casos
tiene que regresar a cobre y ser distribuida a los usuarios
finales. Al CPE, se le suministra una tarjeta auto administrable
como punto de demarcación en un solo modulo.

Del lado de multi usuario, se le suministran dos
tarjetas, una auto administrable y una que funge como un mini
switch de 4 puertos de cobre, ambas montadas en un chasis de 2
módulos administrables, con lo que obtenemos 5 puertos de
cobre.

Esto nos permite una administración de la red, distribuyendo a
varios clientes enlaces de fibra óptica desde la oficina
central y dar diferentes servicios a diferentes usuarios (ya que
cada puerto de cobre es independiente uno de otro) con un solo
par de hilos de fibra, reduciendo con esto los costos en
cuestión de equipamiento y teniendo el soporte de la
administración incluyendo Tag VLAN, control de acceso
de puertos, control de ancho de banda y QoS, entre
otras.

Otro ejemplo de aplicación es la
siguiente:

En este caso, consideramos una topología de anillo la cual proporciona una
trayectoria redundante que evita que un fallo en una
estación traiga abajo la red entera. En este ejemplo, dos
UTPs de cobre de la red que atraviesa el interruptor principal se
convierten en dos acoplamientos de la fibra por medio de un
chasis del convertidor de 19 Módulos (esto de acuerdo al
tamaño de la red y la oficina central, ya que puede ser
también un chasis de 5 módulos) de los
convertidores de los medios manejados por un convertidor
principal.

Uno de los dos acoplamientos de la fibra se distribuye a
una posición remota. En cada punto encontramos un chasis
con dos tarjetas que comparten el tráfico de Ethernet por
medio de la placa madre del cada chasis. El tráfico del
interruptor de la base de la red entra en un puerto de la fibra
del convertidor de medios, cruza la placa madre de Ethernet, y
sale del puerto de la fibra del otro convertidor de medios,
comenzando un nuevo segmento de fibra conectado en cascada hasta
la localización siguiente. Esta configuración se
repite varias veces hasta que el segmento de la fibra cierra el
anillo con el otro acoplamiento de la fibra. Esto permite que el
encargado de la red pueda moverse entre los diferentes puntos de
la red aprovechando el anillo de fibra.

Como podemos ver en ambos casos, podemos llevar fibra
hasta el escritorio , o a cualquier punto remoto deseado, de
acuerdo a las necesidades de cada persona.

Conclusiones

Tomando en cuenta la integridad total de un sistema de
comunicación (RED), podemos decir que los convertidores de
medios administrables, han venido a revolucionar la manera de
conexión entre dispositivos, ya que podemos utilizar las
grandes ventajas de las redes de fibra óptica sin
necesidad de absorber los altos costos de mantener una
infraestructura como esta y podemos seguir manteniendo nuestras
redes actuales, instaladas en nuestras empresas, asumiendo los
bajos costos de mantenimiento
e instalación, pero teniendo las grandes bondades de lo
que, en el pasado, se consideraba solo un
sueño.

Además, si consideramos el ancho de banda,
prácticamente infinito, de la fibra óptica, podemos
pensar en que la Convergencia Digital es ahora una realidad,
podemos considerar que la transmisión de Voz, Video y Datos,
puede ser realizada al mismo tiempo, por un mismo medio el cual
es del grosor de un cabello humano.

Por ahora, podemos disfrutar de esta convergencia de
servicios, sin dejar cerrada la puerta a posteriores aplicaciones
que se le podrán dar a las redes de telecomunicaciones,
podemos seguir soñando, seguir trabajando en la
investigación, tal vez, en un futuro no muy lejano,
podamos conseguir la transportación de olores y sabores
además de colores que ahora
vemos, y lo mas impresionante, tal vez en algunos años,
podamos ir de un lugar a otro, a la velocidad de
la luz.

Bibliografía:

[1] Omnitron Systems Technology Inc., catalogo de
productos,
disponible en www.omnitron-systems.com

[2] AFL Telecommunications LLC, catálogo de
cables, disponible en www.afl.com

[3] Redes de Computadoras, Andrew S. Tanenbaum, Ed. Mc
Graw Hill.

[4] Enciclopedia temática Saber y Entender,
apartado de Ciencia y
Tecnología, Ed. Trillas.

[5] Condumex, catálogo de cables de fibra
óptica, edición
2003.

[6] Video demostrativo: "Fabricación de fibra
óptica", disponible en www.corning.com

[7] Especificación de CFE E0000-21, para Cables
de Guarda con fibras ópticas integradas.

BIOGRAFÍA DEL AUTOR:

Jorge Gerardo Renteria Carrillo

Edad: 24 años.

Estudios:

• Licenciado en Informática Administrativa, por la
  Universidad de León – Plantel
  Irapuato, en la Cd. de
  Irapuato, Gto. – México
• Actualmente cursando la Especialidad en Redes de
  Computadoras, en la Universidad de León, plantel
  Torres Landa, en la Cd. de León, Gto. –
  México.

Empleo: Ventas y
Soporte Técnico en Telecomunicaciones en la empresa
Electelco, S.A. de C.V.