la fibra óptica en aplicaciones empresariales

LA FIBRA ÓPTICA EN APLICACIONES
EMPRESARIALES
Pasando de fibra multimodo de 62.5 µm a 50 µm
¿Por qué existen dos tamaños de fibras?
Los sistemas de fibra multimodo continúan siendo la solución
de cableado más económica para los centros de datos, Redes
de Área Local (LAN) y otras aplicaciones empresariales.
En comparación con la fibra monomodo, los sistemas
multimodo ofrecen costos significativamente más bajos para
transceptores, conectores y sus instalaciones, al tiempo que
reúnen y exceden los requisitos de banda ancha y fiabilidad
de las redes más exigentes.
Estos números en discusión, 50 µm y 62.5 µm, se refieren
al diámetro del núcleo de la fibra a través del cual se
transmiten las señales luminosas. Las primeras fibras ópticas
implementadas en los años 70, ya sea para aplicaciones de
largo y corto alcance, eran fibras multimodo de 50 µm.
Si usted está planificando una nueva instalación de corto
alcance, probablemente escogerá una fibra multimodo
OM3 de 50 micrones (µm) o una fibra multimodo OM4
optimizada para láser. Estas fibras preservan los beneficios
sobre los equipos activos en relación a la fibra monomodo,
al usar tecnología láser 850 nm de bajo costo. Pueden
funcionar entre 10 Mb/s y 10 Gb/s, y soportarán futuramente
velocidades de 40 y 100 Gb/s.
Pero si usted está actualizando un sistema ya existente,
que ya tiene instalado una fibra multimodo de 62.5 µm,
permanecería con 62.5 µm? O puede cambiar y obtener un
mejor desempeño con una fibra OM3 u OM4 de 50 µm?
A principios de los años 80, la fibra monomodo reemplazó a
la fibra de 50 µm en las instalaciones de larga distancia. Sin
embargo, la fibra multimodo de 50 µm seguía siendo la opción
más económica para las interconexiones de corto alcance,
como las redes medulares en edificios y universidades, de
hasta 2000 m.
No obstante, a medida que la velocidad de los datos
aumentaba, la fibra de 50 µm ya no era capaz de soportar
las velocidades de 10 Mb/s sobre la distancia de 2 km que
requerían algunas instalaciones universitarias. Ninguna
potencia era suficiente para soportar esas distancias en los
enlaces con fibras de 50 µm.
Como solución a este problema, en 1985 se introdujo la fibra
multimodo de 62.5 µm. La misma podía capturar más luz
de un LED por tener un núcleo mayor, de modo de soportar
fácilmente enlaces en campus universitarios de 10 Mb/s a
distancias de 2 km. Por otra parte, la fibra con núcleo mayor
era más fácil de cablear y unir con conectores; de esa forma,
se convirtió en la fibra más usada en Norteamérica para las
aplicaciones empresariales de corto alcance.
Hoy en día, las velocidades de datos sobrepasan los 10 Gb/s y
los láser reemplazaron a los LED. La fibra de 62.5 µm ha llegado
así a su rendimiento límite. La fibra de 50 µm ofrece hasta 10
veces más ancho de banda que la fibra de 62.5 µm, y aún más:
los avances en la tecnología hicieron que la fibra de 50 µm sea
más fácil de utilizar.
Opciones de fibra multimodo
Si está pensando en cambiar de 62.5 a una fibra multimodo de
50 µm, es importante que primero comprenda la terminología
utilizada para designar los diversos grados de rendimiento de
la fibra multimodo. La tabla 1 explica estas denominaciones.
La clasificación de la fibra multimodo más reciente es la OM4,
la cual representa una fibra de 50 µm optimizada para láser
con un ancho de banda modal efectivo (EMB, por sus siglas
en inglés Effective Modal Bandwidth) de 4700 MHz/km a 850
nm. Fue diseñada para la transmisión de 10 Gb/s a través de
distancias más grandes. Es importante recordar que la norma
IEEE 802.3ba sólo incluye como medio de soporte (fibra óptica
multimodo) las fibras OM3 y OM4 para Ethernet de 40 y 100
Gb/s de próxima generación. Las fibras OM1 y OM2 no ofrecen
soporte para estas aplicaciones.
Classificación OM ISO/IEC 11801
EMB (em MHz/km)
@ 850 nm
OFL (em MHz/km)
@ 850 nm
OFL (em MHz/km)
@ 1300 nm
OM1 (62.5)
N/A
200
500
OM2 (50)
N/A
500
500
OM3 (50 optimizada para láser)
2
1,5
500
OM3 (50 optimizada para láser)
4,7
3,5
500
Clasificación de las fibras
EMB – Ancho de banda modal efectivo/OFL - Ancho de banda con desbordamiento
Actualizar una red de 62.5 µm
Las principales consideraciones a tener en cuenta cuando se
requiera la actualización o la extensión de una red de 62.5 µm
existente son:
• la velocidad de transmisión requerida (ahora y en el futuro
• la distancia del enlace
•la facilidad y el costo de reemplazo de los cables
Si usted utiliza Gigabit Ethernet (1 Gb/s), la fibra de 62.5 µm
heredada transmitirá una distancia de 220 a 275 metros,
según el ancho de banda. Sin embargo, a 10 Gb/s, soportará
sólo 26 a 33 metros. Su red no necesita soportar 10 GbE a
distancias mayores de 25 m, de forma que usted podría
continuar utilizando una fibra de 62.5 µm.
una fibra de 62.5, deberá forzosamente usar transceptores
de 1300 nm mucho más caros, que funcionarán sobre fibras
multimodo o monomodo. Estos son bastante más caros que
los tranceptores multimodo de 850 nm, porque el dispositivo
optoelectrónico de 1300 nm es mucho más complejo.
Si usted está pensando en ampliar su red mediante la
instalación de una fibra extra de 62.5 µm, necesitará examinar
cuidadosamente sus planes futuros en relación a la red. Y,
si futuramente desea actualizar la velocidad de su red a 10
Gb/s, tal vez sería mejor realizar un nuevo cableado con una
fibra OM3 u OM4 optimizada para láser.
A pesar de todo, es importante observar que la mayoría de
las fibras de 62.5 µm no han sido mensuradas para ancho de
banda láser, y algunas fibras heredadas pueden encontrar
dificultades para soportar incluso esta distancia corta.
Asimismo, si usted desea transmitir en distancias mayores en
Medición del ancho de banda láser
Como ya dijimos, una fibra de 62.5 µm ofrece soporte limitado
a 10 Gb/s, por lo que generalmente no se estima para el ancho
de banda láser (también conocido como EMB). Para verificar
el ancho de banda de una fibra de 62.5 µm, se emplea el
método tradicional de medición de desbordamiento (OFL,
por sus siglas en inglés Overfilled Bandwidth).
El EMB de las fibras de 50 µm se mide a través de un método
denominado retardo de modo diferencial (DMD, por sus siglas
en inglés Differential Mode Delay). Las normas exigen este
test para verificar el rendimiento de 10 Gb/s, y comprende
la verificación del núcleo de la fibra en pequeños aumentos,
para constatar cómo viaja la señal en las diversas regiones del
núcleo.
Una vez realizado el test DMD y obtenido su “perfil”, las
normas aceptan dos métodos para la disposición de la fibra:
uno es el método de la máscara DMD; el otro es el método del
ancho de banda modal efectivo calculado (EMBc - Effective
Modal Bandwidth Calculated).
El método de la máscara DMD proporciona una verificación
directa del rendimiento de la fibra a través de un conjunto
de máscaras y plantillas DMD claramente definidas, que se
superponen en el perfil DMD.
Esta técnica proporciona flexibilidad, aplicando criterios
de rendimiento DMD más rigurosos en ciertas regiones de
la fibra, como la región central 0 – 5 µm.
El método EMBc implica cálculos complejos relacionados
con 10 funciones de ponderación, destinadas a representar
la amplia variedad de VCSEL de 10GbE disponibles en
el mercado. Esta técnica es de naturaleza teórica y no
proporciona una análisis precisa sobre la calidad y el
desempeño de la fibra, a diferencia de la técnica de la
máscara DMD.
Además, este método ignora virtualmente la región central
0 – 5 µm (radial) del núcleo de la fibra, porque las funciones
de ponderación ponen poco énfasis en esta región.
Combinando fibras de 50 y 62.5 µm
Si usted decide sumar una fibra de 50 µm a una estructura
de 62.5 µm ya existente, no se recomienda conectar las fibras
directamente entre sí. La diferencia en los tamaños de los
núcleos podría provocar grandes pérdidas en la transmisión.
Por otra parte, el ancho de banda de las fibras de 62.5 µm
generalmente es bastante inferior, lo que reduce aún más
el rendimiento del sistema. Incluso cuando una aplicación
de baja velocidad funciona sobre un enlace hecho de
diferentes tipos de fibras, la capacidad de actualización se ve
comprometida.
El problema con las pérdidas elevadas ocurre en la transmisión
de la fibra de núcleo más grande (62.5 µm) al más pequeño
(50 µm). Esto puede equipararse a un caño de agua de 4”
conectado a uno de 3”; la conexión del caño pequeño al caño
mayor no resulta un problema, pero la dirección opuesta
puede conllevar a una gran pérdida de agua (en este caso,
de luz).
La cantidad de pérdida de conexión que usted podría
experimentar es de aproximadamente 4dB para un sistema
basado en LED (que llena todo el núcleo de una fibra de 62.5
µm), y de 0 a 4 dB para un sistema basado en VCSEL (láser),
que sólo llena una parte del núcleo.
Debido al hecho de que la mayoría de los test de pérdida
óptica usan LED, usted debería prepararse para lo peor y
asumir que vería una pérdida de 4dB en una dirección. Si su
presupuesto de enlace puede tolerar esta pérdida adicional,
puede conectar una fibra de 50 µm directamente con una de
62.5 µm.
Lo mejor opción es separar la fibra de 50 µm de la de 62.5 µm
con un componente electrónico activo como un router o un
convertidor de medios.
Cómo escoger una fibra de 50 µm
Para las aplicaciones de bajo costo y corto alcance, se
recomienda las siguientes fibras::
Por: John Kamino, Gerente de Productos
OFS , A Furukawa Company
• Fibra LaserWave® 550/300. Proporciona soporte Gigabit
Ethernet de 1000 m a 850 nm y soporte de 300 m para
transmisión serial de 10 Gigabit Ethernet a 850 nm
• Fibra LaserWave G+. Ofrece distancias Gigabit Ethernet
extensas de 750 m a 850 nm y de 600 m a 1300 nm.
Fuente: http://www.ofsoptics.com/
resources/50or62.5MMFPaper.pdf
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