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# 4.4 - Medios de Fibra
## Medios de Fibra
Los **cables de Fibra Óptica**, a diferencia de los cables de cobre, **utilizan luces LED o un laser para transmitir información** a través de una pieza fina de fibra de vidrio.
Este tipo de cables son muy útiles ya que **son inmunes a las interferencias electromagnéticas** o EMI (Electro-Magnetic Interference) ya que **no hay electricidad involucrada en la transmisión de datos**.
Además, como se utilizan luces en lugar de electricidad, nuestra señal puede llegar a distancias extremamente largas sin mucha atenuación o pérdida de señal.
Mientras que los cables de cobre, especialmente los CAT 3 hasta CAT 7 solo pueden llegar hasta 100 metros, **los cables de fibra óptica pueden llegar a cientos de metros o incluso cientos de kilómetros**.
Entre los **beneficios de los cables de fibra óptica**, se encuentran:
* **Mayor rango de uso**, alcanzando distancias extremadamente largas
* **Mayor capacidad de datos**, ya que podemos hablar en términos de Terabits por segundo (mientras que el cable de cobre CAT 8 alcanzaba los 40Gbps como máximo)
Con el uso de estos cables, las limitaciones de red pasan a estar en el equipamiento (Switches, Routers) en lugar de en los cables.
Entre las **desventajas de los cables de fibra óptica**, se encuentran:
* **Mayor costo**, si bien el precio desciende, sigue siendo mucho más caro que un cable de cobre (5 o 10 veces más)
* **Mayor dificultad para trabajar**, ya que los cables de cobre resultan bastante sencillos de armar, mientras que los cables de fibra requieren herramientas especiales y mayor entrenamiento
Los cables de Fibra Óptica se pueden clasificar en dos categorías:
* **Single Mode (Cable de fibra óptica "monomodo" - SMF)**
* **Multi Mode (Cable de fibra óptica "multimodo" - MMF)**
### Single Mode Fiber (SMF)
Los **cables de fibra óptica monomodo**, conocidos como **SMF**, son un tipo de cable que llevan un único haz de luz directamente desde un extremo hasta el otro extremo del cable.
Para lograr esto, los cables de fibra monomodo tienen un **núcleo más pequeño y fino** **que los cables de fibra multimodo**.
Estos cables **son utilizados para comunicaciones de larga distancia** debido al tamaño pequeño de su núcleo de 8.3-10 micrones de diámetro. Este tamaño pequeño de núcleo permite la **transmisión más precisa de la señal sobre largas distancias porque fuerza a la luz a viajar sobre un camino único en el centro de dicho cable** sin que se disperse.
**Los cables monomodo son más caros que los cables multimodo.**
### Multi Mode Fiber (MMF)
Los **cables de fibra óptica multimodo**, conocidos como **MMF**, son un tipo de cable de fibra óptica que llevan un haz de luz como medio de transmisión de datos al igual que un cable de fibra monomodo, pero **tienen un tamaño de núcleo mas grueso.**
El tamaño del núcleo de estos cables ronda entre los 50 y 100 micrones de diámetro, lo que significa que es entre 6 y 10 veces más grande que el núcleo del monomodo.
Este tamaño de núcleo le permite a la luz rebotar alrededor y refractarse mientras viaja por el cable. Debido a esto, los cables de fibra multimodo **se utilizan para distancias mas cortas**, **alrededor de 2kms o menos**.
Este tipo de cables **se utilizan comúnmente en el mismo lugar que utilizaríamos un Patch Cable de cobre**. Por ejemplo, utilizaríamos un cable de fibra multimodo para conectar un router a un switch, o un switch a un servidor, o cualquier otro lugar donde normalmente utilizaríamos un Patch Cable.
**Los cables multimodo son más baratos que los cables monomodo.**
### ¿Cómo reconocer si un cable de fibra es Monomodo (SMF) o Multimodo (MMF)?
La forma más fácil de diferenciar ambos tipos de cables es mirando la cubierta.
\ **Si es de color amarilla, se trata de un cable monomodo.**\ **Si es de color azul o celeste, se trata de un cable multimodo.**
### Conectores para Cables de Fibra
Independientemente del tipo de cable de fibra que tengamos (ya sea monomodo o multimodo), debemos terminar dicho cable con un conector para conectar a nuestros dispositivos.
Existen cuatro tipos de **conectores para los Cables de Fibra**:
* **SC (Suscriber Connector):** Este tipo de conector es muy popular ya que tiene un costo bajo, es durable y es fácil de instalar. Se puede recordar fácilmente por las iniciales "Stick & Click".\
Cuando se presiona el conector SC en una toma de red o una toma de corriente en la pared, se escucha un "click", el cual nos indica que se insertó correctamente.\
Cuando se utiliza este conector, normalmente se ve dos cables juntos agrupados, cada uno con su propio conector SC. Cada uno de estos cables son utilizados para transmitir o recibir los datos.\
* **ST (Straight Tip Connector):** Este tipo de conector, al igual que el SC, es relativamente de bajo costo y fácil de utilizar. El conector ST es uno de los tipos de conector para cables de fibra mas viejos y, al igual que el conector SC, tiene un cable para transmitir y otro para recibir, cada uno con su conector ST respectivo.\
Se puede recordar fácilmente por las iniciales de "Stick and Twist", ya que se inserta en la toma y luego se gira alrededor de media vuelta a la derecha hasta que se bloquea en su lugar, similar al conector BNC con un cable de cobre.\
* **LC (Lucent Connector):** Este conector es la versión renovada de un conector SC y, al igual que este último, utiliza una conexión "Stick & Click" a la toma.\
Este tipo de conector se puede recordar como "Love Connector" porque los cables de transmisión y recepción están unidos uno al lado del otro.\
Mientras que los cables con el conector SC a menudo se encuentra como dos cables individuales, los cables con conector LC siempre se encuentran juntos.\
* **MTRJ (Mechanical Transfer Registered Jack):** Este tipo de conector de fibra óptica muy popular y ampliamente utilizado con dispositivos de red por su factor de forma pequeño, ya que es mucho mas pequeño que los otros 3 tipos de conectores.\
Cada conector MTRJ tiene tanto el pin de transmisión como el pin de recepción de datos dentro del mismo conector de plástico. Mide aproximadamente la mitad de los otros 3 conectores.\
Si se utiliza este tipo de conector, se puede tener un switch que se ajuste a 24 puertos de fibra en el mismo tamaño de chasis que un switch regular de 24 puertos de cobre con conectores RJ45, mientras que con ST, SC y LC solo nos permitirá tener 12 puertos. \
Estos conectores se utilizan a menudo en switches de fibra, y estos se conectan con paneles de distribución de fibra en un lado, y del otro lado se convertirá en SC, ST o LC para distribuirlos a una toma de corriente en una oficina.\
### Formas de contacto entre cables y conectores
Todos estos cables de fibra están hechos de cristales y cuando los conectamos a los conectores, estos conectores tienen dos estilos diferentes de hacer contacto con las tomas:
* **Angled Physical Contact (APC) Connector**: Con APC, la parte final de la fibra posa como un ángulo de 8 grados. Esta cara angular significa que la luz reflectada se reflectará en un ángulo dentro de la nubosidad del cable en lugar de ir directamente hacia la fuente de luz. Esto provee una mejor señal general con menos ruido. Este tipo es más utilizado en conectores SC.
* **Ultra Physical Contact (UPC) Connector**: Con UPC, la cara final de la fibra posa sin angulado, en cambio, tiene más bien una curvatura para un mejor alineado del núcleo cuando se conecta en la toma. Por la falta de este angulado, la luz reflejada será reflejada directamente hacia la fuente de luz, y creará más ruido, lo que causa un poco más de pérdida de señal comparado con un conector APC. Este tipo es más utilizado en conectores MTRJ.
### ¿Cómo reconocer si un conector es APC o UPC?
La forma más fácil de reconocer a simple vista si un conector es APC o UPC es mirando el color del conector.
**Si el conector es de color verde, es un conector APC.**\ **Si el conector es de color azul, es un conector UPC.**
### Wavelength Division Multiplexing (WDM)
La tecnología **Wavelength Division Multiplexing (WDM)** es una tecnología que se utiliza con los cables de fibra óptica para poder tener más cosas sobre una misma línea.
Como los cables de fibra óptica originalmente utilizaban una única luz para enviar datos por un único núcleo de fibra, solo podíamos enviar un 0 o un 1 a la vez. Cuando la luz está encendida, tenemos un 1, mientras que cuando la luz está apagada, se representa un 0.
Además de esto, **tampoco podemos enviar y recibir datos por el mismo cable, por lo que tenemos que tener un cable dedicado al envío y otro dedicado a la recepción de datos**. De otra forma, la luz no sería capaz de representar quien está enviando y quien está recibiendo.
Para solucionar este problema fue creado Wavelength Division Multiplexing (WDM), el cual **permite que múltiples señales se combinen en una única señal y que esta sea enviada sobre un filamento de fibra óptica utilizando diferentes longitudes de onda para la fuente de luz láser**.
Gracias a esto, las comunicaciones bidireccionales a través de un único filamento pueden lograrse, así como también se logra incrementar el ancho de banda y la capacidad.
**Los sistemas WDM utilizan como núcleo un multiplexor en el transmisor para unir varias señales de luz juntas y luego las envía a través de la fibra. Cuando la luz llega al otro extremo, se utiliza un demultiplexor en el receptor para separar esa señalen múltiples señales.**
La mayoría de los sistemas WDM corren sobre fibras monomodo pero existen algunos tipos de WDM que corren sobre fibras multimodo.
Existen dos tipos principales de WDM:
* **Coarse WDM (CWDM)**: Este tipo de WDM **puede soportar hasta ****18 canales de longitud de onda**** siendo transmitidos sobre una única fibra**. Para lograr esto, **cada una de las longitudes de onda se coloca a ****20 nanómetros de distancia**** en su propio canal**. \
Este tipo de WDM se utiliza en aplicaciones de distancias cortas hasta 70 kilómetros de distancia. Si se va a utilizar por encima de 40 kilómetros pero por debajo de los 70, solo se va a soportar 8 de los 18 canales ya que, a mayor distancia, la luz empieza a salir disparada y provoca ruido en los canales.\
**CWDM soporta velocidades hasta ****10Gbps para Ethernet**** y hasta ****16Gbps para Fibra****.**\
Esto se suele utilizar para conectar routers y switches utilizando transceptores GBIC o SFF para conectarlos sobre largas distancias.
* **Dense WDM (DWDM)**: Este tipo de WDM **soporta hasta ****80 canales de longitud de onda**** siendo transmitidos sobre una única fibra.** Para lograr esto, **cada una de las longitudes de onda se coloca a ****0.8 nanómetros de distancia**** en su propio canal.** \
DWDM es utilizado para transportar datos sobre distancias mucho más largas ya que estas conexiones pueden ser amplificadas a medida que cruzan el cable.\
Como hay más canales siendo utilizados, **DWDM puede manejar velocidades muchos más altas, llegando a velocidades como ****100Gbps por canal****, esto multiplicado por los 80 canales da como resultado velocidades de ****hasta 8Tbps sobre un único cable****.**\
Esto se suele encontrar en proveedores de internet grandes o proveedores de servicios de telecomunicaciones, pero no en oficinas pequeñas ya que este tipo de soluciones son extremadamente caras.
