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Con la introducción de Ethernet de 10 Gigabit (10GbE) en las redes, las limitaciones físicas y las propiedades de la fibra óptica plantean nuevos retos para los diseñadores de redes. Debido al aumento de la velocidad de datos, los efectos de la fibra, como la dispersión (intermodal, cromática o de polarización), influyen en las distancias alcanzables de los enlaces 10GbE. Esto obliga al diseñador de redes a tomar nuevas decisiones y a realizar concesiones que debe comprender y superar. Este artículo ofrece una introducción al mundo de la fibra óptica y aborda los problemas de diseño de red específicos que la tecnología 10GbE introduce en una red de fibra óptica.
En la fibra multimodo, el tiempo que tarda la luz en viajar a través de ella es diferente para cada modo, lo que produce una dispersión del pulso a la salida de la fibra, conocida como dispersión intermodal. La diferencia en el retardo entre los modos se denomina retardo diferencial de modo (DMD). La dispersión intermodal limita el ancho de banda de la fibra multimodo. Esto es importante porque el ancho de banda de una fibra determina su capacidad de transmisión de información; es decir, el alcance máximo que puede tener un sistema de transmisión con una tasa de error de bits específica.
Ethernet de 10 Gigabit
La especificación IEEE 802.3ae de Ethernet de 10 Gigabit incluye una interfaz serial denominada 10GBASE-S (la "S" significa longitud de onda corta) diseñada para la transmisión a 850 nm en fibra multimodo. La Tabla 2 muestra la longitud de onda, el ancho de banda modal y la distancia de operación para diferentes tipos de fibra multimodo que operan a 10 Gbps. Los problemas técnicos relacionados con el uso de fuentes láser con fibras multimodo (tratados en la sección anterior) han limitado significativamente el alcance operativo de 10GbE sobre fibra de grado FDDI. La fibra multimodo de grado FDDI tiene un ancho de banda modal de 160 MHz*km a 850 nm y un ancho de banda modal de 500 MHz*km a 1300 nm.
Para abordar la preocupación por el alcance operativo, se creó una nueva especificación de fibra multimodo para 10GbE que permite alcanzar distancias operativas de 300 m (según lo especificado en los estándares de cableado TIA/EIA-568 e ISO/IEC 11801). Esta nueva fibra, conocida como "fibra multimodo Ethernet de 10 Gigabit", es una fibra de 850 nm, optimizada para láser, de 50/125 micras, con un ancho de banda modal efectivo de 2000 MHz*km, y se detalla en la norma TIA-492AAAC. Su principal diferencia con respecto a las fibras multimodo tradicionales radica en los requisitos adicionales para la distribución de la intensidad de la señal (DMD) especificados en la norma TIA-492AAAC, gracias a un nuevo estándar de medición para DMD (TIA FOTP-220). Como se muestra en la Tabla 1, esta fibra puede alcanzar los 300 m de distancia con una interfaz 10GBASE-S. Numerosos fabricantes líderes de fibra óptica están comercializando activamente esta nueva fibra multimodo para aplicaciones 10GbE.
Existen dos factores principales que probablemente impulsarán el uso de esta nueva “fibra multimodo 10GbE”:
la popularidad de las aplicaciones 10GbE de corto alcance (300 m o menos) y
el coste de las interfaces 10GBASE-S en relación con las demás.
La popularidad de las aplicaciones Ethernet multimodo de 850 nm de bajo costo y corto alcance se evidencia en la cantidad de puertos 1000BASE-SX distribuidos para 1 Gigabit Ethernet. 1000BASE-SX opera hasta 550 metros en fibra multimodo y ha acaparado un gran porcentaje del total de puertos de conmutadores 1 GbE distribuidos. En última instancia, el mercado determinará la popularidad de la fibra multimodo 10GbE. Como alternativa, se puede utilizar fibra monomodo sobre una interfaz 10GBASE-L o 10GBASE-E, o la interfaz 10GBASE-LX4, que admite fibra monomodo y multimodo en distancias de 10 km y 300 m, respectivamente.
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