Prólogo

Introducción

EON, LAN, MAN, POL, PON, WAN, WDM... Los acrónimos son muy comunes en el campo de las redes de fibra óptica. Por este motivo, este libro pretende arrojar un poco de luz sobre esta cuestión, exponiendo de forma exhaustiva, pedagógica y directa -sin caer en el simplismo- los conceptos fundamentales que necesita para entenderlo todo bien. Una vez que se haya familiarizado con su contenido, tendrá una buena comprensión de lo que abarcan los acrónimos de redes de fibra óptica, ya sean locales, metropolitanas, extendidas, ópticas pasivas u otras, y ello a través de tres áreas principales: fibras ópticas y cables, componentes y equipos, protocolos y tipología de redes.

Fibras y cables

En los dos primeros capítulos encontrará una explicación general de las fibras ópticas, su funcionamiento, su diversidad a través de características clave y unas palabras sobre su fabricación.

El capítulo Estado de las fibras ópticas unimodales le presenta el panorama de las fibras ópticas unimodales de sílice. Al principio, las utilizaban los operadores de redes para su aplicación a redes submarinas y terrestres de larga distancia. Sin embargo, con el tiempo, se han ido introduciendo en las redes de grandes instalaciones como aeropuertos, zonas portuarias, industrias petroquímicas, posteriormente en las redes de los campus universitarios, hospitales y otras instalaciones y, poco a poco, en los centros de datos (data centers). Están normalizadas por el UIT-T mediante las recomendaciones G.652 a G.657, que se comentarán.

El capítulo Fibras multimodales de sílice y fibras plásticas, ofrece una visión general de las fibras ópticas multimodales de sílice, incluidas las conocidas como OM1 a OM5, que están muy extendidas en redes de área local empresariales, redes de área local industriales, centros de datos, etc. Esta visión general se completa con un repaso a las fibras de radio de curvatura corto BIMMF, las fibras ópticas multimodales de plástico, las fibras de cinta, las fibras multinúcleo y otras fibras específicas.

El capítulo Cables de fibra óptica le invita a descubrir la gran variedad de cables de fibra óptica y las restricciones y riesgos mecánicos y ambientales a los que están expuestos. Esta diversidad está normalizada por el UIT-T a través de una docena de recomendaciones, de la L.100 hasta la L.111 y la L.430. Estas recomendaciones explican los métodos de instalación y las protecciones de los cables en función de su entorno: cableado en interiores, exteriores, enterrados, en conductos, en galerías, en alcantarillas, aéreos, en medios acuáticos, etc.

Componentes y equipos

El capítulo Conectividad de las fibras ópticas presenta una amplia gama de conectores, incluidas la conectividad clásica LC o SC para una o dos fibras, conectores MPO y MTP para cables multifibra, así como conectores de alta densidad (Very Small Form Factor - VSFF) como CS, MDC, MMC, MXC, SN, etc., que se utilizan principalmente en centros de datos. También se presenta la conectividad por fusión mediante máquinas de soldadura de fibra óptica.

El capítulo Medidas en una red de fibras ópticas detalla las pruebas y mediciones que se deben realizar en una red de fibra óptica. Se presenta una amplia gama de equipos, desde los más ligeros como pinzas, sondas, comprobadores de polaridad y bolígrafos ópticos, pasando por equipos clásicos como fotómetros y reflectómetros ópticos, para mediciones rutinarias o específicas, hasta equipos especializados como analizadores de espectro, dispersión y protocolo.

El capítulo Componentes optoelectrónicos describe los componentes que se encuentran en las redes de fibra óptica, como los componentes electroópticos para transmitir la señal óptica, como los láseres y los componentes optoelectrónicos para recibir la señal óptica, como los fotodiodos. Se describen en detalle las distintas familias de transmisores-receptores o emisores-receptores (transceivers): SFP, SFP-DD, QSFP, QSFP-DD, OSFP, etc. Se presentan equipos pasivos como acopladores y atenuadores, así como circuitos integrados fotónicos (Photonic Integrated Circuit - PIC).

Protocolos y tipología de redes

El capítulo de Multiplexación por longitud de onda detalla el principio de la multiplexación por división de longitud de onda (MLO o Wavelength Division Multiplexing - WDM)  y variantes como la multiplexación por división de longitud de onda gruesa (Coarse Wavelength Division Multiplexing - CWDM), la multiplexación por división de longitud de onda densa (Dense Wavelength Division Multiplexing - DWDM) con rejillas espectrales fijas y flexibles, y la multiplexación por división de longitud de onda corta (Short Wavelength Division Multiplexing - SWDM).

El capítulo Ethernet y fibras ópticas, está íntegramente dedicado al protocolo Ethernet y al ecosistema Ethernet creado por el uso generalizado de este protocolo, que ha sustituido a muchos de sus competidores. Presenta la evolución de Ethernet: su creación en 1973, la llegada de los medios de fibra óptica, el gigabit Ethernet a 1 Gbit/s (1 GbE), posteriormente el multigigabit, de 10 Gbit/s (10 GbE) a 400 Gbit/s (400 GbE), detallado en la norma IEEE 802.3-2022. Todo esto se complementa con una visión general de los trabajos del grupo de trabajo IEEE P802.3df sobre 800 Gbit/s (800 GbE) y el futuro terabit Ethernet a 1,2 Tbit/s y luego a 1,6 Tbit/s.

El capítulo Redes empresariales e industriales, ofrece una visión general de las redes de área local empresariales y fibras ópticas (Local Area Network - LAN), la fibra hasta la oficina (Fiber to the Office - FTTO), la red local óptica pasiva (Passive Optical LAN - POL), las redes de área de campus (Campus Area Network - CAN), los data centers, las redes de área local industriales (RLI) y las redes de protección de vídeo. Las ilustraciones muestran algunos de los equipos pasivos y se repasan las principales características, velocidades y generaciones de los protocolos InfinBand y Fibre Channel.

El capítulo Redes de operadores de fibra óptica, examina las redes de operadores de redes y/o las redes de fibra óptica de operadores como:

En este capítulo también se tratarán las redes de distribución y acceso punto a punto y punto a multipunto, como las redes ópticas pasivas (Passive Optical Network - PON), desde las primeras A-PON hasta las recientes PON de 50 Gbit/s (ITU-T 50 G-PON e IEEE 50 GE-PON).

Se dedica una parte al concepto de generaciones de redes fijas, incluida la actual red fija de quinta generación (Fixed Network Fifth Generation - F5G) y otra parte se dedica a la futura F6G con el concepto de redes deterministas y redes ópticas elásticas (Elastic Optical Network - EON).

El capítulo Redes específicas examina diferentes redes, como las destinadas a inmuebles y viviendas y los distintos tipos de despliegue en función de las zonas y/o los edificios.

Se describen en detalle los conceptos de fibra en el hogar (Home Area Network - HAN) y fibra hasta la habitación (Fiber to the Room - FTTR).

Este capítulo también presenta las redes de sensores de fibra óptica (RCFO), con sus tipos, campos de aplicación y equipos de análisis.

Algunas ilustraciones muestran redes de fibra óptica más específicas, como las de la industria del automóvil, con fibra óptica de plástico (FOP) y los protocolos MOST y Ethernet. Por último, hay algunas ilustraciones de redes de fibra óptica utilizadas en la aviación comercial, el ferrocarril, el transporte marítimo y el ejército.

Finalmente, el último capítulo sugiere una serie de formas en que podrían evolucionar las redes de fibra óptica de los operadores:

En el capítulo Anexos, encontrará las páginas web de organismos de normalización, asociaciones sectoriales y eventos específicos sobre redes de fibra óptica, así como una lista de acrónimos.