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Fibra Óptica. ¿62,5 ó 50 micras?.

¿62,5 ó 50 micras?

Durante años, sólo se utilizó fibra multimodo FDDI (Fiber Distributed Data Interface) de 62,5/125 micrones para estructuras de redes, pero las recientes mejoras en la velocidad de red renovaron el interés en el uso de la fibra multimodo de 50 micrones. ¿Cuáles son las diferencias entre ambos tipos de fibras multimodo? ¿Cuál es más apropiada para cada aplicación y qué factores se deben tener en cuenta a la hora de elegir?

Las fibras multimodo demostraron su eficacia a través de décadas de uso. Ambos tipos de fibras multimodo ofrecen el ancho de banda necesario para soportar los tipos de protocolo usados comúnmente, tales como Ethernet, Token Ring y FDDI, para las distancias especificadas por los estándares.

Físicamente, estas fibras tienen el mismo diámetro de revestimiento y casi las mismas propiedades mecánicas. Operativamente, ofrecen un ancho de banda similar a 1.300 nm.
Los estándares aceptan los dos tipos de fibra y ofrecen pasos de migración con velocidad de nivel Gigabit. Sin embargo, existen algunas diferencias que pueden afectar los pasos de migración a velocidades más grandes y los objetivos de distancia.

Hoy en día, la mayoría de los sistemas utiliza la ventana de 850 nm para las transmisiones que usan LEDs. Un nuevo láser de 850 nm, de bajo costo, denominado Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser (VCSEL) se está utilizando cada vez más para aplicaciones de redes. Los VCSELs permiten que los usuarios expandan las tasas de datos a un costo inferior que el de los láser de longitud de onda extenso.

Diferencias físicas y de rendimiento

Con respecto a las propiedades físicas, la diferencia entre estos dos tipos de fibra es el diámetro del centro, la región que se encarga de transportar la luz dentro de la fibra.
En las fibras de 62,5/125, el centro tiene un diámetro de 62,5 micrones y el diámetro del revestimiento es de 125 micrones.

En las fibras de 50/125, el centro tiene un diámetro de 50 micrones y el revestimiento es de 125 micrones.
Con respecto a la capacidad de transportar información, se define como la relación entre el ancho de banda y la distancia, y se mide en MHz/km.
El ancho de banda necesario para soportar una aplicación depende de la tasa de datos de transmisión. A medida que sube la tasa en MHz, disminuye la distancia a través de la cual puede transmitir en kilómetros. Por lo tanto, un mayor ancho de banda permite transmitir a una tasa de datos más alta o sobre una distancia más extensa.

En el caso de Gigabit Ethernet de 850 nm, que utiliza VCSELs, los valores de ancho de banda FDDI estándares soportan longitudes de enlace de, al menos, 220 metros sobre fibras de 62,5 micrones y de 550 metros sobre fibras de 50 micrones.
La fibra multimodo de 50 micrones ofrece un ancho de banda casi tres veces mayor (550 MHz/km) que la fibra FDDI de 62,5 micrones a 850 nm. Pero en el caso de la fibra de 50 micrones, cuyo centro es más pequeño, su capacidad de reunir luz también es menor, lo que se traduce en una reducción en el presupuesto de electricidad para las aplicaciones LED.
Un menor presupuesto para la electricidad reduce la cantidad de conexiones permitidas en un enlace y también puede disminuir la distancia para las aplicaciones de energía limitada, como la Ethernet de 10 Mbps (10BASE-F) y la Token Ring.

El ancho de banda de la fibra es un factor determinante a la hora de definir el largo del enlace y la tasa de datos, pero no es el único factor. Las características del transmisor y del receptor también juegan un papel muy importante. Las capacidades de distancia de una fibra en particular debe ser evaluadas en el contexto del sistema, es decir, teniendo en cuenta al transmisor, receptor, número de enlaces y ancho de banda de la fibra.

Como la fibra multimodo de 50/125 tiene un mayor ancho de banda en la ventana de 850 nm, puede soportar distancias más extensas a velocidades Gigabit, por eso es más adecuada para backbones de fibra que corren sobre Ethernet y protocolos de alta velocidad para distancias más largas.

Ambos tipos de fibra proporcionan el ancho de banda suficiente para longitudes de cable de hasta 300 metros. Para muchos usuarios, esto es suficiente para soportar los backbones y cableados horizontales de las redes.
Además, existen nuevas fibras de 62,5 micrones mejoradas, que ofrecen garantía de distancia de hasta 500 metros para los protocolos Gigabit Ethernet.

De todos modos, el hecho de que las fibras multimodo de 50 micrones posean un rendimiento mayor con VCSELs a alta velocidad no es razón suficiente para cambiar la estructura actual. Si ya se posee una base instalada de fibra multimodo de 62,5/125 micrones, se puede migrar a protocolos de velocidad más alta utilizando láser de 1.300 nm para obtener la misma longitud de enlace de 550 metros que la fibra de 50 micrones. Aun con el alto costo de los equipos electrónicos que requieren los láser de 1.300 nm, se logra ahorrar usando la base de fibra ya instalada.

Cómo mejorar una base ya instalada

Algunos fabricantes y comités de estándares proponen especificaciones para una fibra multimodo de 50 micrones de última generación, con un ancho de banda mejorado que soportará el protocolo 10 Gigabit Ethernet a 850 nm, que plantean la utilización de esquemas de transmisión en lugar de codificaciones para enlaces de hasta 300 metros, compatibles con la base ya instalada de 50 y 62,5 micrones.

Esta solución está diseñada para permitir el uso de longitud de onda corta de tecnología VCSEL, lo que la convierte en una extensión adecuada para soluciones de bajo costo y alto ancho de banda que se manejan en el mercado LAN.

Las infraestructuras instaladas con una base que utiliza fibra de 62,5/125 pueden soportar aplicaciones de hasta 155 Mbps, como ATM, FDDI y 100BASE-T en distancias de hasta 2 kilómetros. Esta instalación puede ser adaptada para funcionar a velocidades más altas pero en distancias menores a 100 metros. También se puede aumentar la velocidad máxima y la distancia de la planta usando láser sobre cableados de fibra de 62,5 micrones.

Gigabit Ethernet es capaz de soportar el uso de fibras multimodo de 62,5 micrones en distancias de hasta 550 metros, utilizando láser de 1.300 nm. Aunque el costo del equipamiento electrónico es más elevado, puede ser una solución efectiva si se la compara con los costos de un nuevo cableado en toda la red.