Dentro de una red de telecomunicaciones existe una gran cantidad de equipos y funcionalidades.
El área de telecomunicaciones esta dividida en dos, conmutación y transmisión, las cuales se derivan en otros cuatro bloques que son:
La red telefónica es la red más antigua y grande de las telecomunicaciones en el mundo conocida como: PSTN (Public Switched Telefone Network).
En esta red los elementos que corresponden al modelo de red son el teléfono como equipo terminal, el par de cobre como medio de acceso de conmutación y los enlaces de microondas y fibra óptica como medio de transporte.
Los elementos que componen el modelo de red, todos son de suma importancia en el proceso de comunicación, pues si alguno de ellos faltara simplemente no se podría dar la misma.
El elemento de conmutación es el más importante, pues este es quien define que tipo de servicio se brinda.
El elemento de conmutación es quien propiamente se encarga de establecer la comunicación entre un punto con otro, dependiendo como sea llevado acabo esta tarea será el servicio ofrecido.
En general existen tres tipos de elementos de conmutación y en consecuencia tres tipos de servicios de telecomunicaciones. En la siguiente tabla se muestran los diferentes elementos de conmutación, así como los servicios que de estos se desprenden.
Central telefónica.
Mediante este elemento de conmutación es posible establecer conexiones dinámicas basadas en circuitos de 64 kps. Cuando se establece una llamada telefónica de un extremo a otro, se establece una conexión de 64 kps en ambos sentidos, la cual es reservada para uso exclusivo de los dos extremos en comunicación mientras la llamada dure.
El servicio que se ofrece es conmutado porque en la contratación del mismo solo se especifica un extremo de la comunicación, el otro extremo será definido de manera dinámica mediante un plan de numeración y algún esquema de marcación.
Conmutación de circuitos:
Este elemento establece conexiones permanentes entre los dos extremos de la comunicación, utilizando el mismo principio y tecnología que una central telefónica. Los crossconectores dentro de una red de transporte pueden establecer conexiones a diferentes velocidades, comenzando en 64 kps (E0) ,2.048 Mbps (E1) y en la actualidad también a velocidades de la jerarquía digital SDH como 155 Mbps (STM-1)
Los servicios ofrecidos a través de este elemento se conocen como servicios dedicados, y a diferencia de los servicios conmutados, en la contratación del servicio se definen los extremos que estarán en comunicación, reservando así canales exclusivos y permanentes a lo largo de la red de transporte.
Crossconector para los servicios dedicados punto a punto:
Conmutador de paquetes.
La conmutación de paquetes parte de principios totalmente diferentes a los utilizados en la conmutación de circuitos, utilizada para construir una red telefónica. Y esto no es de extrañar pues, ambos principios fueron diseñados para redes que transportarían tráficos totalmente diferentes y por lo tanto con demanda de recursos diferentes. Estamos hablando de tráficos de voz y datos.
El primer tipo de tráfico demanda un retardo mínimo y en principio ganara una cantidad de información constante. Por otro lado los datos no son tan sensibles con respecto al retardo y la cantidad de información que normalmente se genera es variable.
Debido a esta situación no resultaba eficiente ni económico establecer una comunicación de larga distancia a través de la red telefónica, pues se reserva un recurso el cual no es utilizado todo el tiempo debido a la naturaleza variable del tráfico de datos.
Este principio de conmutación consiste en etiquetar la información de los usuarios y hacerla viajar del mismo medio de comunicación, aprovechando los instantes en que un usuario no envía información para enviar la de otro, claro con el compromiso de experimentar congestión o retardo en ciertos momentos pero a un bajo costo.
Elemento de transporte.
Un enlace de transporte se distingue por dos elementos. El primero que nos define fisicamente el medio de transmisión que será utilizado para llevar la información, como lo puede ser la fibra óptica (FO), las microondas (MO), el satélite, el par de cobre o cable coaxial.
El segundo elemento es el modo de transmisión, este nos define de qué forma será llevada la información, así como la cantidad de información que podrá transportarse de manera simultánea. En formato analógico o digital y con técnicas de múltiplexación FDM o TDM (PDH y SDH).
En términos de la capacidad de las redes de transporte han ido evolucionando a través del tiempo. Situemos dicha operación a partir de la era digital. Esta comienza cuando resulta posible transmitir por un par de cobre 30 llamadas simultáneas. A esta capacidad se le denomino primera jerarquía digital plesiocrona o simplemente E1.
A principios de los 90´s se presentó una nueva jerarquía digital conocida como SDH promoviendo capacidades mucho mayores que las que ya existían.
Capacidades de transporte en redes digitales PDH y SDH norma europea:
Las redes de transporte pueden clasificarse en redes de transporte de larga distancia y redes de transporte local. La red de transporte de larga distancia es aquella que se encarga de transportar información entre dos equipos de conmutación que se encuentran en dos ciudades, estados o países diferentes. Una red de transporte local es aquella que se encarga de transportar información entre dos elementos de conmutación que se encuentran dentro de una misma ciudad.
Transporte local y de larga distancia:
Elemento de Acceso.
La red de acceso es la que permite a un usuario de un servicio de telecomunicaciones conectarse a una red para hacer uso de dicho servicio. La red de acceso tradicional es la que encontramos en la red telefónica pública. Nos referimos a la red constituida por todos los pares de cobre que permiten al aparato telefónico conectarse a una central telefónica local.
La implementación de redes de acceso representa uno de los grandes retos para las empresas del sector de las telecomunicaciones. Por un lado, esto permite el acceso a usuarios que no cuentan con los servicios básicos. Tal vez para el segundo caso la dificultad no sea tan grande, pues estos servicios serán llevados a zonas en donde la rentabilidad económica esté más o menos garantizada, Sin embargo para el primer caso, la situación es totalmente opuesta, pues las empresas deben llevar los servicios a lugares en donde la rentabilidad probablemente ni siquiera exista, por lo que se requieren de incentivos y condiciones que lo permitan. Aquí el papel importante del gobierno como entidad reguladora.
La red de cobre los ha limitado y en consecuencia se ha provocado el surgimiento de nuevas alternativas de acceso para estas nuevas aplicaciones. Sin embargo debido a su gran valor también se han desarrollado nuevas tecnologías que permiten la utilización del dicho par de cobre a velocidades mayores, tal es el caso de las tecnologías ISDN, HDSL, y ADSL. Esta última permite transmitir señales digitales del orden de los 6 Mbps en el sentido de la red al usuario. Para aplicaciones de acceso e Internet de alta velocidad y vídeo en demanda (VoD).
Nueva red de acceso por cobre.
En este tipo de redes se pretende eliminar el par de cobre como alternativa única para llegar al usuario. En algunos casos se implementa fibra óptica en los segmentos principales y el par de cobre se utiliza en él ultimo tramo. Otra alternativa es usar las redes de teléfonos por cable (CATV) mediante el cable coaxial para ofrecer servicios de telefonía y acceso a Internet, además de los de distribución de video. Finalmente, nuevas tecnologías que permiten el uso del par de cobre a mayores velocidades (ADSL y HDSL).
Redes de acceso inalámbricas fijas.
Las telecomunicaciones ya han demostrado su capacidad de contribuir al desarrollo económico de una nación. Por esta razón se han desarrollado tecnologías que permiten una eficiente y rápida implementación de redes de telefonía que ofrecen el servicio. Encontramos a las redes de telefonía inalámbrica o fija o en ingles WLL (Wireless Local Loop). Con estas tecnologías se permite una rápida implementación de red de telefonía básica y además la inversión que se debe realizar es proporcional a la demanda existente, por lo que es posible llegar de una manera eficiente a lugares en donde se carece del servicio.
Redes de acceso inalámbricas móviles.
Otra forma es permitir la movilidad, pues él poder estar comunicados en cualquier lugar y en cualquier momento resulta cada día más importante. Es por esto que el concepto de sistemas personales de comunicación o en ingles PCS es cada vez mas utilizado, pues hay un clara tendencia a crear dispositivos que permitan comunicaciones de voz y datos.
Fibra óptica como portadora de información.
En poco más de 10 años la fibra óptica se ha convertido en una de las tecnologías más avanzadas que se utilizan como medio de transmisión de información. Este novedoso material vino a revolucionar los procesos de las telecomunicaciones en todos los sentidos, desde lograr una mayor velocidad en la transmisión y disminuir casi en su totalidad los ruidos y las interferencias hasta multiplicar las formas de envío en comunicaciones y recepción por vía telefónica.
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 de radio-frecuencia.
Las fibras ópticas no conducen señales eléctricas por lo tanto son ideales para incorporarse en cables sin ningún componente conductivo y pueden usarse en condiciones peligrosas de alta tensión. Tienen la capacidad de tolerar altas diferencias de potencial sin ningún circuito adicional de protección y no hay problemas debido a los cortos circuitos Tienen un gran ancho de banda, que puede ser utilizado para incrementar la capacidad de transmisión con el fin de reducir el costo por canal; De esta forma es considerable el ahorro en volumen en relación con los cables de cobre.
Con un cable de seis fibras se puede transportar la señal de más de cinco mil canales o líneas principales, mientras que se requiere de 10,000 pares de cable de cobre convencional para brindar servicio a ese mismo número de usuarios, con la desventaja que este último medio ocupa un gran espacio en los ductos y requiere de grandes volúmenes de material, lo que también eleva los costos.
Comparado con el sistema convencional de cables de cobre donde la atenuación de sus señal, (Decremento o reducción de la onda o frecuencia) es de tal magnitud que requieren de repetidores cada dos kilómetros para regenerar la transmisión, en el sistema de fibra óptica se pueden instalar tramos de hasta 70 km. Sin que halla necesidad de recurrir a repetidores lo que también hace más económico y de fácil mantenimiento este material.
Originalmente, la fibra óptica fue propuesta como medio de transmisión debido a su enorme ancho de banda; sin embargo, con el tiempo se ha planteado para un amplio rango de aplicaciones además de la telefonía, automatización industrial, computación, sistemas de televisión por cable y transmisión de información de imágenes astronómicas de alta resolución entre otros.
Incremento de la calidad.
Las comunicaciones digitales se basan en la transmisión de bits “1” y “0” por lo que la calidad consiste en recibir el digito binario originalmente transmitido. Se considera una comunicación con alta calidad cuando se comete un error de entre 109 (1x109) y el mínimo esperado es un error entre un millón de bits (1x10-6).A es te parámetro para medir la calidad se le conoce como Tasa de Errores de Bit o en ingles BER (Bit Error Rate).
Mayor cobertura.
La globalización de la economía y la ausencia de fronteras entre los países exige servicios de telecomunicaciones acordes. Esto hace que las redes tengan que expandir sus servicios a distancias cada vez mayores (incluso entre continentes) pero esta expansión de cobertura no debe de disminuir la calidad de los servicios prestados.
Actualmente existe un fuerte movimiento en materia de alianzas de empresas de telecomunicaciones con el fin de consolidar una mayor cobertura, al mismo tiempo se encuentran realizando alianzas con empresa de otros sectores para aumentar la cartera de servicios. La meta de una empresa de telecomunicaciones se encuentra en contar con la mayor cobertura y la mayor cantidad de servicios.
Opciones de medio de transporte.
Cuando comenzaron las redes de larga distancia el medio utilizado era el par de cobre aéreo (open wire), el cual podría llevar una sola llamada a la vez y con muy baja calidad. Después vinieron los enlaces de microondas y satelitales analógicos. Cuando se inventaron los primeros sistemas digitales se utilizó el par de cobre y el cable coaxial para llevar treinta llamadas de voz simultaneas por un mismo medio, pero con una necesidad de repetidores cada 2 km. aproximadamente. Hoy existen las microondas digitales con capacidades hasta de 1920 llamadas de voz, así como enlaces satelitales de la misma capacidad. Sin embargo las fibras ópticas son el medio que en la actualidad, mediante sistemas SDH y WDM, permiten más de 1, 000,000 de llamadas de voz sobre una misma fibra óptica.
Existen diversas opciones de medios de transporte, pero definitivamente las fibras ópticas cuentan con el mejor escenario para la implementación de redes de transporte. Proveen la mayor capacidad, la mayor distancia entre repetidores, la mejor calidad y por lo tanto relación costo beneficio. En la siguiente figura se comparan los diferentes medios de transporte desde diferentes medios de transporte desde diferentes puntos de vista.
Mercado mundial de fibras ópticas:
Aunque las fibras ópticas presentan la mejor relación costo beneficio, esto solo ocurre cuando realmente se necesita la capacidad que estas pueden soportar, así como distancias encima de los 100 km. En situaciones en donde la capacidad es menor la utilización de sistemas de microondas y en algunos satelitales pueden ser una mejor alternativa, sobre todo cuando se trata de terrenos accidentados o muy apartados de las zonas urbanas. El tiempo de implementación es otro factor de decisión, el cual en algunos casos puede ser determinante para elegir un medio diferente a las fibras ópticas.
Aspectos generales de las fibras ópticas.
Existen diversas razones que apuntalan a las fibras ópticas como el medio por excelencia para redes de transporte, entre ellas la gran disponibilidad de materia prima; el silicio. Las grandes distancias que se pueden conseguir entre repetidores. En la actualidad una distancia promedio es de 200 km. y se hablan ya de distancias por encima de los 600 km. La inmunidad al ruido e interferencia electromagnéticas al ser un medio no conductor, al mismo tiempo no genera radiaciones electromagnéticas. Las dimensiones de las fibras son pequeñas y por lo tanto los cables fabricados son más ligeros y fáciles de manejar. El tiempo de vida se entiende por encima de los 25 años y en realidad se asume como indeterminado pues no ha transcurrido el tiempo desde que se instalaron las primeras fibras ópticas. Por ultimo la gran capacidad, que como dijimos antes, permite en la actualidad transportar mas de un millón de llamadas a través un par de fibras ópticas.
Sin embargo y a pesar de todas las ventajas de las fibras ópticas existen ciertas desventajas. Como el requerimiento de derecho de vía, la exposición a accidentes y actos vandálicos. Procesos de fabricación muy estrictos y complicados, equipo de transmisión costoso y tiempo de instalación alto y dependiente del terreno. También el proceso de instalación debe realizarse con equipo y conocimiento especial.
En telecomunicaciones las fibras ópticas son utilizadas tanto para redes de larga distancia como para redes de acceso y transporte local. Redes trasatlánticas mediante cables submarinos. También son utilizadas para establecer enlaces dedicados y en redes de datos LAN y MAN.
Entre los elementos que componen un enlace mediante fibras ópticas encontramos las fuentes de transmisión LED y LASER, los foto detectores, los regeneradores, amplificadores ópticos, acopladores, multiplexores, equipo de medición y equipo para WDM.
Ventajas de las fibras ópticas:
1.- Muy altas capacidades, en el orden de los Tbps.
2.- Calidad en transmisión, en el orden de BER=10-12
3.- Niveles bajos de atenuación, en el orden de 0.2 dB/km.
4.- Respuesta a la frecuencia plana dentro de las ventanas ópticas, por lo tanto se prescinde
prácticamente de ecualización.
5.- Distancia grande entre repetidores, entre 150 y 600 kms.
6.- Inmunidad a ruidos e interferencias.
7.- Menor costo por circuito que cualquier otro medio.
8.- Cables más ligeros, pequeños y flexibles.
9.- No generan interferencia y por lo tanto no existe la diafonía.
10.- Seguridad en la transmisión.
11.- Facilidad de mantenimiento.
Ejemplo de capacidad de las fibras ópticas:
La alta capacidad que se consigue sobre las fibras ópticas se debe al gran ancho de banda que estas pueden manejar. En la figura anterior se compara la capacidad de un enlace de radio digital frente a uno con fibra óptica, en función del ancho de banda de la portadora y la frecuencia de operación.
Para el radio digital tenemos un ancho de banda para un enlace de 140 Mbps, mediante modulación 16 QAM (Quadrature Amplitud Modulation)de 35 MHz y una frecuencia de portadora de 7 GHz, logrando así una relación de 200 a 1.Para el caso de las fibras ópticas tenemos que un enlace de la misma capacidad pero con una modulación OOK (On Off Keying) de 140 MHz, una portadora en la banda de 193 THz (1550 nm) y con una relación de 1.382,488 a 1.Esto nos da una idea del número de portadoras que pueden manejarse o del ancho de banda que resta a las fibras ópticas para su utilización.
Los cables de fibras ópticas son más ligeros pequeños y flexibles. En la figura siguiente se muestra un cable de 900 pares de cobre con capacidad para un número igual de llamadas; por otro lado el cable de fibra óptica puede transportar miles (30,000 sobre redes con señales SDH STM-16) de llamadas pero con un peso del cable de hasta 60 veces menor, mayor flexibilidad, manejabilidad y por supuesto menor costo. Los cables de fibras ópticas ofrecen una muy alta baja atenuación, en el rango de 0.2 dB/km. Esto permite manejar grandes distancias entre repetidores, en el rango de los 150 km y los 600 km dependiendo de la capacidad del enlace.
Desventajas de las fibras ópticas:
Atenuación: La curva tiene tres características principales. Una gran tendencia de atenuarse conforme se incrementa la longitud de onda (Dispersión Rayleigh), Atenuación en los picos de absorción asociados con el ión hidroxyl (OH-), y Una tendencia por la atenuación para incrementar las longitudes de onda por arriba de los 1.6 um, debidas a las pérdidas inducidas por la absorción del silicio.
Nuevos sistemas de transmisión usan fibras multimodo, operadas en la primera ventana de longitud de onda cercana a las .85 um, mostrado en la figura 3, y después en la segunda ventana cerca de 1.3 um. Una fibra de modo simple primeramente opera en la segunda ventana, donde la atenuación de la fibra es típicamente menor que 0.35 dB/Km. Sin embargo la región de menos pérdida ( típicamente pérdidas cercanas a las 0.20 dB/Km) permanece en una longitud de onda amplia y los laceres y receptores operan en esa ventana cercanos a 1.55 um, estos llegaron a ser disponibles a finales de los 80´s.
Atenuación de una fibra óptica hecha de silicio:
Dispersión: La dispersión cromática describe la tendencia para diferentes longitudes de onda que viajan a diferentes velocidades en una fibra. En longitudes onda donde la dispersión cromática es alta, los pulsos ópticos tienden a expandirse en el tiempo y provocar interferencia, lo cual puede producir una inaceptable velocidad del bit, la figura 2 muestra como la dispersión cromática cambia con la longitud de onda para tres diferentes tipos de fibra. La dispersión cromática de una fibra consiste de dos componentes - Material y Guía de Onda- como se muestra en la figura 3, el componente material depende de las características de dispersión de los dopantes y del silicio de construcción. Estos materiales no ofrecen mucha flexibilidad a ajustes significantes en la dispersión de la fibra, así que ese esfuerzo se ha enfocado en alterar la dispersión de guías de ondas de las fibras ópticas.
Dispersión cromática contra longitud de onda:
Componentes de dispersión de los materiales:
Polarización: Polarización es la propiedad de la luz la cual está relacionada con la dirección de sus vibraciones, el viaje de la luz en una fibra típica puede vibrar en uno o dos modos de polarización
El modo en el eje X es arbitrariamente etiquetado con un modo lento, mientras que en el eje Y es etiquetado en el modo rápido. La diferencia en los tiempos de arribo en los modos de dispersión por polarización (PMD), es típicamente medida en pico segundos. Sino es propiamente controlado, PMD puede producir errores excesivos en los bits para la transmisión en sistemas digitales y que pueden distorsionar señales de video trasmitidos usando formato de modulación de amplitud analógico.
PMD en una fibra de modo simple cuya asimetría es uniforme a lo largo de su longitud:
No linealidad: Niveles de alta potencia de la fibra óptica disponibles y amplificadores ópticos provocan señales que interactúan con la fibra en las cuales produce una variedad de efectos no lineales, sino son controlados propiamente, estas no linealidades pueden afectar de forma adversa al desarrollo del sistema, las no linealidades de la fibra caen dentro de dos categorías:-dispersión estimulada e índices de fluctuación refractivos.
Los niveles de potencia en los cuales los diferentes fenómenos no lineales se manifiestan ellos mismos, son conocidos como thresholds.
Dispersión Estimulada: (StimulatedScattering). Esta no linealidad ocurre en sistemas de modulación intensos cuando las señales ópticas interactúan con las ondas acústicas o con vibraciones moleculares en la fibra de Si. Esta interacción dispersa la luz y la cambia a una longitud de onda mayor.
Hay dos formas de dispersión estimulada: -Stimlated Brillouin Scattering y Stimulated Raman Scattering- Índices de Fluctuaciones Refractivas ( Refractive Index Fluctuations).
Aunque el índice de refacción de una fibra óptica de Si presenta una constante a bajos niveles de potencia óptica, las altas potencias relacionadas con los amplificadores ópticos pueden modular el índice variando la intensidad óptica de la señal de transmisión.
Los efectos de la no linealidad de los índices refractivos caen dentro de tres categorías:-Self -Phase Modulation, Croos-Phase Modulation y Four-Wave Mixing.
Componentes de la fibra óptica.
El núcleo que consiste de vidrio de cuarzo, tiene un índice de refracción más alto que el revestimiento de vidrio, cuarzo o plástico que lo rodea. A su vez la superficie del revestimiento esta protegida por una cubierta primaria de acrilato. La fibra esta protegida contra esfuerzos mecánicos debidos al cableado, instalación, cambios de temperatura, etc., ya que usualmente se coloca libre en el tubo que forma la cubierta secundaria.
La alta pureza fue un problema en el procesamiento del material de la fibra que ya ha sido resuelto. Se debe tener en cuenta que tanto el índice de refracción como la transparencia, varían con la longitud de onda y la temperatura. Una cierta pérdida por dispersión de la fibra no puede ser evitada por razones teóricas. A mayores longitudes de onda las perdidas aumentan debido a la absorción de rayos infrarrojos (absorción del calor). Los rayos son mantenidos en el núcleo debido a que el índice de refracción disminuye cuando aumenta la distancia desde el centro de una sección transversal imaginaria del núcleo de la fibra. Por esto el índice de refracción puede disminuir por pasos, como en la fibra con índice escalonado o hacerlo gradualmente como en la fibra con índice gradual. Las fibras ópticas son también unos medios especialmente adecuados para el transporte de impulsos digitales de alta velocidad.
Formados por finos tubos de vidrio plástico o cuarzo fundido metidos de varias milésimas de milímetro. Su nombre deriva del hecho de que son excelentes guías de onda para los impulsos lumínicos, y se emplean para transmitir informaciones de cualquier naturaleza transformadas en bits, en forma de ondas electromagnéticas de elevadísimas frecuencias, iguales a la de la luz.
Se utilizan concretamente frecuencias cercanas de infrarrojo, de unos 300 billones de hertzios, para las cuales tanto el vidrio como el cuarzo fundido son perfectamente transparentes, mientras que la envoltura de plástico es completamente opaca: de esta forma, las fibras ópticas tienen la gran ventaja de evitar los fenómenos de interferencia electromagnética, lo que las hace inmunes a las escuchas abusivas.
Las fibras se reúnen en cables, que poseen un número variable de ellas. Los más difundidos llevan 216 fibras, reagrupadas tres veces de seis en seis. Estos cables resultan incluso más baratos que los cables de cobre clásicos, y también son más ligeros manejables y fáciles de instalar. Para empalmar los cables ópticos hay que fundir con un equipo especial.
A pesar de todas las ventajas de que existen también hay ciertas desventajas que deben ser consideradas al momento de tomar la decisión de instalar un enlace mediante fibras ópticas; ya que dependiendo del escenario podría resultar que la utilización de otro medio de transmisión sea más rentable .A continuación las principales desventajas de las fibras ópticas:
Por el tipo de tecnología utilizada los sistemas de transmisión todavía son más caros.
Los conectores utilizados sobre fibras ópticas son muy caros actualmente.
Las canalizaciones para redes de larga distancia tiene complicaciones dependiendo del tipo de terreno.
La conectorización exige nuevas técnicas y herramientas.
El manejo de las fibras ópticas requiere mayor adiestramiento y capacitación del personal.
Hay demasiado cobre instalado en la última milla como para pensar que la fibra óptica lo sustituya en corto plazo. La instalación de los cables es más sensible a las curvaturas.
Estructura de la fibra óptica.
Para describir la estructura de las fibras, debemos saber las dimensiones de ellas. Es un hilo de vidrio de hasta 15 kilómetros de largo y de 125 micrómetros de diámetro. Tan delgado como el cabello humano de tan sólo 70 micrómetros o micras de diámetro. Este hilo de vidrio esta conformado por dos elementos, el núcleo y el recubrimiento.
Los dos elementos son de vidrio, específicamente de sílice (óxido de silicio) y de una pureza muy elevada. Este sílice como el resto de los vidrios, tiene un Índice de Refracción de 1.47.La causa por la cual se construyen las fibras ópticas con dos elementos concéntricos es para formar un tubo con Índice de Refracción menor al cilindro que contiene, cuyo Indice de Refracción es mayor. De tal forma el Recubrimiento tiene un Índice de Refracción de 1.47 y el Núcleo tiene un Indice de refracción de 1.5.con esto se obtiene la Reflexión Interna Total dentro de la fibra.
Propagación de la luz en las fibras ópticas.
La frontera vertical que se forma entre el medio 0 y el núcleo que es el medio 1.Dado que hay una frontera, entonces existe un ángulo critico que depende de n0 y de n1, para que el haz de luz en el punto A pueda traspasar al núcleo es necesario que incida en esta frontera con un ángulo menor a ese ángulo crítico determinado por n0 y n1. Requerimos de una refracción en el punto A
Una vez que el haz de luz ha entrado en el núcleo, éste debe incidir en la frontera horizontal formada por el núcleo y el revestimiento, de tal forma que haya una reflexión total interna. Para que eso sea posible el ángulo de incidencia en el punto B debe ser mayor al ángulo crítico determinado por n1 y n2.
Dado que el ángulo de reflexión es igual al ángulo de incidencia, el haz de luz saldrá del punto B con la misma dirección con la que llego y llegará al siguiente punto de la frontera núcleo-recubrimiento con las mismas condiciones y se tendrá en ese siguiente punto otra vez una reflexión interna total.
En conclusión; la luz entra al núcleo retractándose en la frontera formada por los medios
0-1; posteriormente se ira rebotando a lo largo de la fibra mediante reflexiones internas totales en las fronteras formadas por los medios 1-2.
Perfil de una fibra óptica:
Ángulo de aceptación.
En la primera frontera 0-1 hay un ángulo crítico impuesto por n0 y n1 igual a 69.60.Si se incide en la dirección referenciada como A, el haz de luz se reflejará y no podrá ni siquiera pasar al interior del núcleo dado que está por fuera de ese ángulo crítico. Si se incide en la dirección B, se está incidiendo dentro del ángulo crítico; entonces la luz logrará pasar al núcleo refractandose; sin embargo, cuando llegue a la frontera núcleo-recubrimiento cuyo nuevo ángulo crítico está determinado por n1 y n2, o podrá reflejarse y pasará inevitablemente al recubrimiento y ahí se perderá.
Tampoco hay propagación. El tercer caso es cuando se incide en la dirección C. Este Cono de Aceptación ya considera las condiciones del primer ángulo crítico y del segundo que aplica ya dentro de la fibra. Siempre que se incida en una dirección que este dentro de ese espacio dibujado en color sólido en forma de cono, se tendrá garantizada la propagación.
Atenuación y dispersión.
Al propagarse la luz a lo largo de la fibra va a sufrir algunos fenómenos o cambios debidos a características de la fibra óptica los cuales son:
La atenuación: es la pérdida de potencia conforme la luz se propaga, entre más camino recorra la luz, mayor será la atenuación y por lo tanto menor será la potencia de luz a su llegada al otro extremo del enlace.
La dispersión: consiste en el retardo que toma parte de la luz al viajar a lo largo de la fibra óptica. Por ejemplo si un pulso de segundo de duración y ese pulso lo hacemos entrar a un extremo de la fibra, del otro extremo obtendremos ese pulso con menor potencia, debido a la atenuación. La dispersión es el ensanchamiento en el tiempo de la luz.
Entre más camino recorra la luz, mayor será el ensanchamiento y por lo tanto mayor será la duración del pulso de la luz a su llegada al otro extremo del enlace.
Un pulso de luz que inicialmente tiene una potencia de entrada va perdiendo esta potencia conforme viaja a lo largo de una fibra de longitud determinada L, en kilómetros. Al recuperarse el pulso en el otro extremo, el pulso tiene tan solo una potencia menor que la potencia de entrada y la duración inicial del pulso es T segundos.
Factores que propician la atenuación.
Existen tres causas de perdida de potencia en un enlace óptico, que son por absorción, por empalmes y por curvaturas.
Pérdida por absorción: es por el simple hecho de propagarse la luz por un medio se perderá potencia irremediablemente .Hay absorción intrínseca y extrínseca.,la primera no se puede evitar y la otra se debe a que la naturaleza del vidrio sino a la forma en que fueron fabricadas..Las impurezas o pequeñas burbujas de aire o de otro material que puedan quedar como remanentes de impureza serán la causa de que los fotones choquen y se desvíen, perdiéndose así energía.
Pérdidas por enlace óptico: son los elementos de unión que pueden ser los conectores o los empalmes. Los conectores son empleados para unir una fibra con un equipo, y los empalmes son usados para unir dos fibras y hacer una más grande. La causa de porque los conectores o empalmes introducen perdidas es que para la luz esto significa pasar por una frontera y recordando la ley de Snell, de reflexiones y refracciones. Por diferentes métodos de fabricación de conectores y métodos de empalmado, se han mejorado sustancialmente estas pérdidas.
Pérdidas por curvaturas: Siempre que haya una curvatura en un cable de fibra óptica habrán perdidas. Hay dos tipos de curvaturas, las macro curvaturas y las micro curvaturas. Las primeras son apreciadas a simple vista y pueden despreciarse si no se excede un radio de curvatura igual a 20 veces el diámetro del cable. Y las segundas las macro curvaturas, son apreciables a simple vista, son pequeñas torceduras o presiones que sufre la fibra y que también introducen perdidas. Este tipo de curvaturas ocurren cuando se sujeta demasiado fuerte una fibra.
Existen dos causas principales, la dispersión modal y la dispersión intramodal o cromática.
Dispersión modal:es cuando se tiene una onda electromagnética que se radia para su propagación en una guía de onda, la onda viajera encontrara varios caminos para propagarse a lo largo de la guía. A estos caminos se les llama modos de propagación dependiendo de las dimensiones de la guía de onda y de la frecuencia o longitud de onda se podrán propagarse uno o más modos.
Dispersión intramodal o cromática:esta dispersión de debe a que el índice de refracción del material no es independiente de la longitud de onda de la luz que viaja por dicho material..Al variar el índice de refracción y de acuerdo a la Ley de Snell se varía también el ángulo con el que la luz incide a la frontera núcleo-cubierta y por lo tanto esa componente de luz seguirá una trayectoria propia.En las fuentes LED que se emplean,se tiene un ancho espectral del haz de luz de aproximadamente 40 nm,lo que genera una dispersión cromática fuerte.Para evitar este problema se han desarrollado fuentes como las Láser tipo DFB (distributed feedback) con anchos menores a 1 nm que reducen notablemente la dispersión cromática.
Fabricación de una fibra óptica.
El proceso de fabricación de una fibra óptica tenemos dos etapas:
La primera es la preforma la cual es un tubo de vidrio de alta pureza,y la segunda es el estiramiento de la preforma.
La preforma: es un tubo de vidrio de óxido de silicio o silice de gran pureza y con dimensiones de un metro de longitud y 5 cm de diámetro.
Con la preforma ya hecha esta lista para empezar el proceso de dopado (OH) el cual consiste en dejar al tubo libre de impurezas,se pone a una temperatura de1300 oC con una flama que se pasa alrededor del tubo el cual se mantiene girando sobre su propio eje.
Despues de esto se introducen vapores al tubo y al calentarse estos se depositan en el interior del tubo hueco,adhiriendosele y formando parte de la cara cilíndrica interior.En este paso de deja el tiempo necesario para alcanzar el índice de refracción deseado.
Entonces que ya se ha calculado el índice de refracción deseado de dejan de introducir los vapores y comienza un calentamiento más intenso a 1900ºC.
Este calentamiento tan intenso causa un colapso en el tubo fundiendose completamente y desechando al huecoDespues de esto ya tenemos una estructura casi identica a una fibra óptica con un núcleo y un recubrimento con diferentes índices de refracción y lo único que no se obtiene son las dimensiones.
Para fabricar una fibra monomodo o multimodo se obtienen haciendo variaciones sobre todos los parámetros que intervienen en la fabricación de la fibra los cuales son temperatura de calentamiento,la velocidad de traslación,la velocidad de rotación y la cantidad de dopantes etc.
La fibra óptica.
Una vez teniendo la preforma cilíndrica se procede a estirarla hasta que quede tan delgada como el cabello humano. Este proceso consiste en calentar la prefroma hasta que se derrita. Dos rodillos se encargan de jalar con fuerza necesaria para obtener el diámetro de 125 m. Un rayo láser monitorea todo el proceso de estirado, si el diámetro se pasa de los 125 m los rodillos jalaran con mas fuerza y si el diámetro de la fibra es menor a los 125 m los rodillos jalaran con menos fuerza para compensar en diámetro requerido. Después de esto se pasa la fibra por una etapa de bañado de pintura que es la protección primaria y después será enrollada en la bobina la cual es el producto final de los fabricantes de fibra óptica.
Proceso total de la fabricación de las fibras ópticas:
Cables de fibras ópticas.
Los cables de fibra óptica son muy faciles de quebrar y por esto se tiene la necesidad de darles protección con una o dos cubiertas.
Protección básica:
La estructura básica de la fibra comprende el núcleo y la cubierta con un díametro exterior de 125 m,a esto se le conoce como fibra desnuda;sin protección alguna.La protección básica que lleva la fibra óptica dentro de la estructura de los distintos tipos de cables consiste en una protección primaria y en otra conocida como secundaria.
La protección primaria consta de una cubierta a base de un material acrílico con un diámetro exterior de 250 m.En muchas ocaciones este material se tiñe con colores para pder identificar a las diferentes fibras dentro de un mismo cable.Esta cubierta está bien pegada a la fibra y además de la protección le da rigidez para su manejo.
La cubierta secundaria tiene sus variantes.En general consta de una protección a base de un material polimérico con un diámetro exterior hasta de 900 mm.
Las variaciones residen en la forrna de conducir la fibra dentro de esta protección secundaria.En la siguiente figura se muestran las fibras con protecciones primaria y secundaria.
Estructura y haces de fibra óptica.
Existen una multitud de tipos y estructuras de cables ópticos, daremos algunos ejemplos y clasificación elemental.
Conjunto de fibras. Es un cable compuesto por un gran número de fibras yuxtapuestas y enceradas en una cubierta protectora, por lo que es el más simple de los cables. En un haz de fibras, estas se utilizan en paralelo. Hay dos tipos de haces de fibras:
El primero se compone de un gran número de fibras (200 a 400) y tiene una gran atenuación (de 400 a 1000 dB/km.) y una gran apertura numérica (de 0.5 a 0.6). La ventaja de un haz como este es el tamaño de la superficie efectiva que facilita el acoplamiento con emisores de gran superficie emisiva. Se utiliza en enlaces muy cortos.
El segundo tipo de haz esta constituido por 6 a 40 fibras más eficientes, atenuación de aproximadamente 20 dB/km. y con una apertura numérica alrededor de 0.2. Un haz como este, tiene un diámetro exterior de unos cuantos milímetros, lo que facilita el acoplamiento entre le emisor y la fibra.
En los haces, las fibras no están protegidas contra las microcurvaturas y contra las altas tensiones; sin embargo, dado el gran numero de fibras, la ruptura de una de ellas tiene menos consecuencias. Es necesario tener en cuanta esta pérdida para el acoplamiento entre el emisor y la fibra, ya que no se propaga la luz inyectada fuera de los núcleos de las fibras.
Haz de 19 fibras con cubierta protectora.
Estructuras típicas. Tiene un elemento de refuerzo, central o periférico. Las fibras tienen un revestimiento apretado o flojo (en un tubo), todo ello recubierto por un revestimiento protector.
Cable óptico con estructura típica.
Las fibras con revestimiento apretado o flojo generalmente están cableadas en forma de hélice para que estén repartidas las tensiones en las curvaturas del cable. El numero de fibras varia de 1 a mas de 20. Para aumentar el numero de fibras, se pueden introducir varias unidades en un mismo cable o sobreponer capas de fibras.
Cables ópticos.
a) Cable con 7 unidades de 7 fibras.
b) Cable con repartición concéntrica de fibras
Estructura de cinta. Los laboratorios Bell fueron los primeros que estudiaron este tipo de estructuras en las que las cintas están contra-pegadas sobre 12 fibras, después agrupadas y retorcidas en grupos de 12. Se tienen así 144 fibras en una sola estructura.
Cable con estructura de cinta.
En las estructuras de cinta, las fibras pueden tener revestimiento apretado (fibras contra-pegadas) o revestimiento flojo (fibras colocadas en tubos de aluminio y recubiertas con polietileno). La ventaja primordial de una estructura como esta es el gran numero de fibras que se pueden agrupar (144 fibras para un cable de diámetro exterior de 12 mm).
Estructuras cilíndricas ranuradas. Esta estructura, elaborada en Francia por el CNET, permite utilizar fibras provistas solo de su revestimiento primario; después se depositan, libres y sin tensión, en las ranuras helicoidales de un soporte central.
Canal con estructura cilíndrica ranurada:
Curvaturas.
Debido a que el ángulo de incidencia "y", para muchos rayos (modos), decrece considerablemente en una curvatura, y no alcanzan la condición para la reflexión total, muchos rayos abandonan el núcleo. Esta perdida será notable si el radio de curvatura "R" es menor que 5-10 mm.
Micro curvaturas de la fibra. Además de las curvaturas continuas en la fibra, el cableado puede causar pequeñas curvaturas que se repiten a lo largo de la fibra.
Micro curvaturas.
Las micro curvaturas se presentan por ejemplo, con las variaciones de temperatura, cuando la fibra y el recubrimiento tienen diferentes coeficientes de dilatación térmica.
Estas micro curvaturas son especialmente desfavorables cuando sus longitudes de onda (geométrica) son menores de 1 mm, para evitar esto, se puede recubrir la fibra con una capa protectora relativamente blanda gracias a la cual los efectos de la rigurosidad de las superficies en contacto con la fibra no se transmitan fácilmente a esta. Las micro curvaturas también se presentan como resultado de esfuerzos mecánicos.
Diagrama para la protección secundaria:
La función principal de la protección secundaria es el de cuidar a la fibra de los esfuerzos mecánicos derivados del manejo cotidiano de los cables de fibra óptica durante la instalación.Con esta protección se disminuyen las microcurvaturas.
a) Protección secundaria holgada.
Una de las protecciones más utilizadas consiste en que la estructura de la protección secundaria sea un tubo hueco en cuyo interior descansa el cable de fibra óptica.El espacio de aire dentro del tubo permite amortiguar los esfuerzos sobre la fibra.Uno de los inconvenientes que en este caso es que la pared interna de la protección no es completamente lisa por lo que se pueden generar fricciones y curvaturas indeseables en la fibra.Una variante para evitar esto consiste en rellenar el vacio con una sustancia gelatinosa que evita la fricción y repele la humedad.Otra forma es darle un acabado acanalado a la pared interna del tubo y en forma de hélice porque la fibra tiene una superficie de contacto con la pared interna mucho menor.
b) Protección secundaria ajustada.
En esta segunda capa existe un espacio hueco entre la fibra y la pared interna de la protección secundaria.Este espacio esta relleno por el mismo material de la protección secundaria por lo que ahora la fibra se encuentra firmemente rodeada por dicho material sin posibilidad de movimiento.El resto de la estructura varia de acuerdo a ala aplicación que tendrá cada cable de fibra óptica.
Cables para interconexión en interiores.
Estos cables se utilizan en el interior de una sala de comunicaciones.Sirven para efectuar conexiones entre los puntos de distribución y de consumo en los paneles de parcheo y también entre el panel de parcheo y los equipos de comunicaciones.
Estos cables se pueden presentar en un formato individual,conocido como simplex o en formato duplex con dos cables unidos.En este tipo de cable es bastante común que cuando se use el color amarillo para las fibras monomodo y el color anaranjado para las fibra multimodo.
Cables con múltiples fibras para interiores.
Estos cables son de aplicación amplia en la construcción de redes dorsales,en redes LAN corporativas.Se usan por ejemplo para hacer la red que conecta varios pisos dentro de un edificio o en un estadio.
El numero de fibra contenidas en este tipo de cable siempre son de un número par y algunos de los cables más usados tienen 6,12 ó 18 fibras.
Cables para exteriores en ducto y de inmersión directa.
Estos cables se utizan para comunicar sitios distantes entre sí.Son los que se emplean para la construcción de redes metropolitanas o de larga distancia.Estan clasificados en dos grupos.Primero están los cables diseñados para ser conducidos através de los ductos.Es decir,primero se entierra el ducto y posteriormente a través del mismo se inserta a los cables de fibra.El ducto provee un cierto nivel de protección.Por otra parte,cuando no se usan ductos,el cable se entierra directamente por lo que se requiere de una mayor protección contra los agentes externos que se pueden presentar.
Cables submarinos.
Una de las aplicaciones mas fabulosas de las fibras ópticas es el tendido de sistemas de comunicación entre continentes por debajo del mar.En estas aplicaciones se requiere que las fibras ópticas esten bien protegidas contra la enorme presión que el mar tierne.Estos cable deben llevar elementos metálicos para la alimentación que energiza a los amplificadores ópticos que están bajo el agua también.Estos cables llevan un número reducido de fibras pues el número de amplificadores que se pueden encapsularno es muy alto.
Cables de tendido aéreo.
En otras ocaciones es mejor hacer un tendido aéreo del cable en lugar de abrir zanjas en la tierra para su inmersión.En redes MAN se pueden colocar postes y de ahí colgar los cables de fibra.Otra aplicación es en las redes WAN o de larga distancia,está en el tendido del cable apoyándose del hilo de guarda que hay entre las torres que llevan cables de alta tensión.
Cables para tendido aéreo en forma de ocho y Cable aéreo con hilo de tensión interno:
La diferencia entre estos dos tipos de cables esta en que el primero el cable de fibra óptica va por debajo del hilo de tensión formando un ocho y el segundo tipo de cable el hilo de tensión va en el centro del mismo .Una de las ventajas con este tipo de tendido es que ofrece menor resistencia al aire y no tiene área en la que se pueda acumular algún tipo de residuo que dañe sus estructura física y es de menor peso total del cable por unidad de longitud es menor con este tipo de tensión.
Redes de larga distancia.
En este tipo de redes el primer transporte que había dominado eran los sistemas multicanal a través de cables de cobre y de cable coaxial, después los enlaces de microondas analógicas y luego digitales dominaron estas redes. Mas que redes de larga distancia. ,se trataba de muchos enlaces de larga distancia dada la característica de punto a punto que tienen estos enlaces de microondas.
Las características de calidad y confiabilidad que ofrecen las fibras ópticas rápidamente encontraron un espacio en las redes de larga distancia de casi todo el mundo. A mediados de la década de los 80´s comenzaron a darse instalaciones masivas de redes de larga distancia.
Características generales de aplicación.
En este tipo de aplicación la topología por mucho más utilizada es red en forma de anillo. De esta forma, cuando se presentan cortes se tiene una ruta alterna para llevar el tráfico. Esta topología hace evidente y necesario que en cada uno de los nodos de un anillo se requieran de funciones de extracción e inserción. En principios de las fibras ópticas en las técnicas de multiplexaje para redes de transporte predominaba la Jerarquía Digital Plesiócrona
(PDH).En esta forma de multiplexar señales digitales las funciones de extracción e inserción requieren demasiado equipo además de que presentan una solución poco flexible y no escalable.
Estas nuevas tecnologías asumen que el medio de transmisión dominante son las fibras ópticas en estas redes, se puede decir que las fibras utilizadas son las fibras monomodo. Las primeras redes se instalaron con fibra monomodo tradicional y apartir de estas épocas de manera casi exclusiva se han venido utilizando fibras monomodo pero de dispersión corrida (NZ-DSF,Non Zero Dispersion Shifted Fiber).
Los cables pueden ser aéreos o subterráneos. Por el lado de los tendidos aéreos la mayoría de las veces se tienen los cables del hilo de guarda que va entre las torres que también llevan cables de alta tensión. En este caso se utilizan cables cuyo elemento de tensión es dieléctrico o en su caso un cable que lleva una protección metálica alrededor conocida como OPGW (Optical Ground Wire). En cuanto a los tendidos subterráneos, hay dos formas de realizar la inmersión. La más costosa, pero también la más flexible consiste en utilizar conductos de materiales plásticos y a través de ellos guiar a los cables de fibras ópticas. Inclusive existen en el mercado conductos que llevan a su vez subconductos de menor diámetro de tal forma que se puede hacer la instalación entre varios operadores y cada uno ellos utiliza un subconducto. La otra forma de hacer redes subterráneas es el realizar la inmersión directa del cable de fibra óptica en la zanja que para tal efecto se abre.
En estas redes la distancia entre regeneradores está mas bien marcada por la distancia entre las ciudades que forman parte de la red que por los alcances derivados de la capacidad de los equipos y de las características de las fibras. Por ejemplo, aunque una distancia de 250 km sea factible, sea la siguiente ciudad a conectar se encuentra a 80 km, pues hasta ahí llega el enlace. En cuanto a las rutas, aquí surge un tema muy controvertido en las redes de larga distancia y este es el derecho de vía.
Estructura de la red de acceso metropolitana.
Todos los servicios implican que dentro de los nodos que conforman la red se defina un nodo principal en el que se ubicarán los equipos de conmutación tales como centrales telefónicas, crossconectores, conmutadores Frame Relay y/o de ATM y ruteadores de Internet.En verdad la función de toda la red es la de recolectar tráfico de los clientes para llevarlo a este nodo. En este nodo, dichos equipos de conmutación realizan los enrutamientos necesarios para dirigir el tráfico hacia otros nodos de la red en el caso de los servicios locales y hacia otros operadores en el caso de los demás servicios. En la gráfica anterior, este nodo se ubica en el extremo inferior izquierdo en el edificio que lleva el nombre de operador ficticio I.P.N. Evidentemente, toda la operación de la red depende de este nodo. Si faltan los equipos en ese punto, no habrá comunicación alguna en la red. De ahí que los equipos instalados en este nodo deben contar con configuraciones redundantes. Es posible, aunque representa un costo importante, el contar con un segundo nodo con los mismos equipos y que sirva de respaldo en caso de falla del primero.
En cuanto al anillo, hay un anillo principal que conecta a los principales nodos de la red metropolitana. Estos nodos pueden no estar ubicados en edificios particulares de clientes. Más bien actúan como puntos de presencia de la red y se ubican en medio de zonas con alta densidad de clientes que correspondan al mercado meta que en plan de negocios se han definido. Para la conexión con los clientes se pueden usar varias alternativas. Una opción muy utilizada por los operadores de este tipo son los enlaces de microondas. Estos enlaces van de los nodos del anillo principal de fibra óptica a los edificios en que se ubican los clientes. Los enlaces son normalmente a distancias cortas por lo que se emplean radios en las bandas de 15,18,23 y 38 GHz. Inicialmente han predominado los enlaces punto a punto. Sin embargo, hay varias tecnologías para enlaces punto a multipunto como, LMDS (Local Multipoint Distribution System) que son más eficiente cuando crece el número de sitios a conectar.
En zonas en donde ya se cuenta con un cierto número de clientes, se puede optar por hacer un anillo de fibras ópticas de segundo nivel. Es común que ha estos anillos se les conozca como anillos "colectores". La diferencia con el anillo principal es que los nodos de un anillo colector normalmente en edificios en donde se ubiquen ya clientes finales.
Redes submarinas.
Anteriormente las comunicaciones entre continentes se realizaban mediante el uso de enlaces satelitales. Posteriormente al satélite comenzaron a instalarse enlaces submarinos utilizando cable coaxial. La rapidez con que se desarrollaron las fibras ópticas ha hecho que en estos días la gran mayoría de las comunicaciones entre continentes e incluso dentro del mismo continente se estén realizando a través de fibras ópticas. Una razón para desplazar a los satélites y a los cables coaxiales está en la gran capacidad que ofrecen las fibras. Lo anterior permite que aunque la inversión sea grande, el costo por cada Mbps sea adecuado y rentable.
Normalmente en estos proyectos participan más de una empresa de esta manera la inversión y por ende la capacidad son repartidas.En muchos de los casos hay una empresa que liderea el proyecto y que es el accionista mayoritario. Actualmente existen más de un millón de kilómetros de fibra óptica bajo las aguas de los océanos de todo el mundo. A continuación se describe paso a paso como se instalan los cables submarinos:
Instalación de los cables.
Es mucha la complejidad que trae consigo la instalación de los sistemas submarinos y no son muchas las compañías que se dedican a esto. Entre las más importantes se pueden mencionar a la división de sistemas submarinos de ALCATEL, Submarine Systems International-antes subsidiaria de AT & T, entre otros.
Enlace submarino de fibra óptica:
Redes LAN corporativas.
Otra aplicación de mucha importancia para las fibras ópticas se encuentra en la construcción de redes de área local (LAN).Tenemos dos áreas de aplicación dentro de este contexto.
Los elementos que conforman un sistema de cableado estructurado. Son dos partes en la que se emplean los cables. Primeramente está el cableado horizontal que conecta a cada una de las computadoras con los paneles de parcheo y por ende con los equipos de comunicaciones. En esta parte no es muy común que se emplee fibra óptica pues más bien domina el cable de cobre conocido como UTP en sus diversas categorías. Si existe la posibilidad de usar fibra óptica, por ejemplo en el caso de conexiones a grandes servidores o a estaciones de trabajo de alto desempeño.
En el caso del cableado vertical, también conocido como Backbone o red dorsal, si es bastante común el uso de fibras ópticas. Este cableado conecta a los closets de telecomunicaciones en donde se ubican paneles de parcheo además de concentradores y switches con la sala de equipos principales en donde se ubica el equipo activo de mayor capacidad. Algunas de las tecnologías que se utilizan en estas redes LAN y que emplean fibras ópticas son las siguientes:
FDDI (Fiber Distribuited Data Interface) a 100 Mbps
100-BaseFX a 100 Mbps
ATM a 155 y 622 Mbps
100-BaseSX y 1000-Base CX a 1 Gbps
Además de la conexión entre closets y la sala de equipos principal. También se utilizan fibras ópticas para la conexión entre edificios dentro de un corporativo o entre naves de un complejo industrial. Esta ultima aplicación es de particular beneficio pues uno de los problemas comunes que se presentan al comunicar edificios está en la unificación de tierras que es necesaria. Para lograr esto es necesario tener una tierra común y una barra para todos los edificios. Lo anterior tiene ciertas complejidades. Al utilizar fibra óptica se aíslan eléctricamente los edificios con lo que el problema desaparece.
En esta aplicación predominan las fibras multimodo, dado que las distancias son cortas.
