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La tecnología de redes ópticas ha experimentado un rápido crecimiento y ha ayudado a resolver la creciente demanda de mayores velocidades de transferencia de datos y anchos de banda. En las redes ópticas, la fibra óptica es el medio fundamental de transmisión, pero funciones como la conmutación, la señalización y el procesamiento se realizan electrónicamente. Para lograr la conversión entre señales ópticas y eléctricas, se desarrollan naturalmente conmutadores ópticos. ¿Qué es un conmutador óptico? Esta publicación ofrecerá información básica sobre los conmutadores ópticos.
Introducción
En telecomunicaciones, un conmutador óptico permite conmutar selectivamente las señales en fibras ópticas o circuitos ópticos integrados (CIO) de un circuito a otro. Un conmutador óptico puede funcionar por medios mecánicos, como desplazar físicamente una fibra óptica para activar una o más fibras alternativas, o mediante efectos electroópticos, magnetoópticos u otros métodos.
Tipos de interruptores ópticos
Un interruptor óptico es simplemente un interruptor que recibe una señal fotónica en uno de sus puertos y la envía a través de otro puerto según la decisión de enrutamiento. Existen dos tipos de interruptores ópticos: el interruptor óptico OEO (óptico-eléctrico-óptico) y el interruptor óptico OOO (óptico-óptico-óptico), también conocido como interruptor óptico. El interruptor OEO requiere que la señal de luz analógica se convierta primero a formato digital, luego se procese y enrute antes de volver a convertirse en una señal de luz analógica. La conmutación OOO se realiza exclusivamente por medios fotónicos.
Aplicaciones de los interruptores ópticos
Los conmutadores ópticos se utilizan ampliamente en redes de alta velocidad, donde se requieren altas velocidades de conmutación y conmutadores de gran tamaño para gestionar la gran cantidad de tráfico. Es probable que se utilicen en conexiones cruzadas ópticas (OXC). Una OXC puede contener una serie completa de conmutadores ópticos. Las OXC son similares a los enrutadores electrónicos que reenvían datos mediante conmutadores. Los conmutadores ópticos también pueden utilizarse para la protección de la conmutación. Si una fibra falla, el conmutador permite redirigir la señal a otra fibra antes de que se produzca el problema. Un conmutador óptico tarda milisegundos en detectar el fallo e informar a la red y al conmutador. Además, los conmutadores ópticos pueden utilizarse para moduladores externos, OADM (multiplexores ópticos de inserción y extracción), monitores de red y pruebas de componentes de fibra óptica. Inicialmente, se requería conectar transceptores ópticos originales a estos conmutadores. Ahora se producen transceptores ópticos de terceros para reducir costes. Como se muestra a continuación, puede probar la compatibilidad de un transceptor de fibra óptica, como el transceptor QSFP+ compatible con Avago AFBR-79EIPZ, el transceptor SFP 1000BASE-T compatible con HP JD089B o el transceptor SFP 1000BASE-LX compatible con HP J4859C en un conmutador óptico.
Ventajas de los conmutadores ópticos
Los conmutadores ópticos ofrecen varias ventajas en comparación con los conmutadores eléctricos. Permiten un ahorro significativo de espacio y consumo de energía, hasta un 92 % de espacio y un 96 % de potencia. Si el ahorro de energía se traduce en ahorro de costes, significa que se pueden reducir 3 kW por rack, lo que permite a los operadores ahorrarse costosos generadores diésel, rectificadores y baterías, así como los costes mensuales de mantenimiento de estos dispositivos y la compra y el mantenimiento de equipos de refrigeración. Los conmutadores ópticos son más escalables y rápidos que los conmutadores eléctricos. Los conmutadores totalmente ópticos son independientes del protocolo y la velocidad de bits, por lo que las velocidades de transferencia no se ven afectadas por las limitaciones de velocidad de bits de los equipos de conmutación.
Desventajas de los conmutadores ópticos
Los conmutadores ópticos también presentan algunas desventajas. Actualmente, no pueden implementar la tecnología para almacenar señales fotónicas con la misma facilidad que las señales eléctricas. Sin embargo, sí pueden almacenar señales mediante líneas de retardo de fibra, ya que la luz tarda un tiempo determinado en viajar a través de una longitud de fibra (200 000 km por segundo en sílice), lo que significa que una trama de 10 000 bits que viaja a 10 Gb/s requiere 200 m de fibra. Esto resulta costoso y poco práctico. Además, una vez que una señal pasa por una línea de retardo, no puede procesarse hasta que regresa. Una solución es añadir conmutadores dentro de las líneas, pero esto incrementará los costos. Los conmutadores ópticos no pueden procesar la información del encabezado de los paquetes, especialmente a alta velocidad de viaje. La velocidad máxima que pueden operar los enrutadores electrónicos actualmente es de 10 Gb/s, mientras que las señales ópticas pueden viajar hasta 40/100 Gb/s o incluso más. Por lo tanto, los enrutadores no podrán procesar las señales a la misma velocidad que la transmisión.
Conclusión
Con la creciente demanda de video y audio, y los desafíos de las capacidades de datos y el alto ancho de banda de las redes, las redes ópticas se han convertido gradualmente en la solución más rentable. Los conmutadores ópticos pueden ofrecer a los clientes ahorros significativos de energía, espacio y costos. Hoy en día, el mercado de conmutadores ópticos está dominado por varias empresas, como Cisco, HP, Arista y Juniper. Puede elegir un conmutador óptico según sus necesidades.
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