Fibras Multimodo OM5 Cómo hacer un mejor aprovechamiento de la infraestructura en data centers

Ing. Fabian E. Fink e Ing. Luiz Henrique Zimmermann Felchner*

La demanda por capacidad y velocidad de transmisión de datos es cada vez mayor. Determinada por el crecimiento exponencial de aplicaciones como streaming de video y servicios en nube (Cloud), ha exigido una evolución tecnológica constante de los data centers para satisfacer las nuevas necesidades del mercado. En este escenario, los sistemas de fibra óptica multimodo se presentan como la solución con mejor relación costo beneficio para el segmento de data centers.

Los transceivers multimodo, por ejemplo, tienen un costo mucho menor que los equipos con tecnología monomodo, utilizada, principalmente, por operadoras de telecomunicaciones en conexiones ópticas con algunos kilómetros de distancia. En el caso de data centers, donde las distancias de transmisión son menores, las fibras multimodo se convierten en la opción más apropiada desde el punto de vista económico y de manejo. Actualmente, el mercado utiliza mayoritariamente interfaces de 10 Gbps, pero está iniciando la migración a las nuevas tasas de 25 Gbps, 40 Gbps y 100 Gbps.

Con esto en mente, ¿qué sucederá en un futuro cercano, cuando se encuentren disponibles en el mercado equipos para sistemas con velocidades de 200 Gbps y 400 Gbps? Sabemos que recientemente estas nuevas velocidades han sido estandarizadas, a través de IEEE 802.3bs (Standard for Ethernet Amendment: Media Access Control Parameters, Physical Layers and Management Parameters for 200 Gb/s and 400 Gb/s Operation). Sin embargo, ¿cuál es la solución adecuada para viabilizar sistemas de 200 Gbps y de 400 Gbps utilizando fibras ópticas multimodo?

Aquí entra a jugar la fibra multimodo tipo OM5, compatibles con varias longitudes de onda. Desarrolladas para aplicaciones Wideband Laser-Optimized Multimode –normalizado por el estándar TIA 492AAAE-, las fibras OM5 ofrecen un nuevo modo de transmisión, que se refleja en la reducción de la infraestructura de data centers.

Hasta la publicación de TIA492AAAE, no existía la posibilidad de transmisión de varias longitudes de onda en fibras multimodo. La opción para eso era realizar transmisiones paralelas utilizando conectores MPO. Debido a las limitaciones electrónicas de estos componentes, las tasas de transmisión más comunes son 1 Gbps, 10 Gbps y 25 Gbps. Así, para una aplicación 40GBASE-SR4, por ejemplo, se realizan cuatro transmisiones paralelas de 10 Gbps, utilizando cuatro pares de fibras. Además, en las fibras multimodo OM3 y OM4, la normalización sólo permite la transmisión con ancho de banda para una sola longitud de onda (850nm o 1300nm).

En las nuevas fibras multimodo OM5, se puede utilizar hasta cuatro longitudes de onda, entre 850nm y 950nm simultáneamente (la norma TIA 492AAAE describe los requisitos de rendimiento del ancho de banda para la longitud de onda de 953nm, que no existía anteriormente). Este recurso es propiciado por la tecnología SWDM (Shortwave Wavelength Division Multiplexing), que ofrece un nuevo modo de transmisión con fibras ópticas multimodo.

El concepto es equivalente al de DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) para fibras ópticas monomodo. La diferencia es que, en el SWDM, se utilizan las longitudes de onda de 850nm, 880nm, 910nm y 940nm (figura 1).

Figura 1

Con el aumento de la capacidad de ancho de la fibra OM5, transmisiones de 40 Gbps o 100 Gbps se pueden realizar a través de un sólo par de fibras, utilizando longitudes de onda diferentes (850nm, 880nm, 910nm y 940nm). Una aplicación 100GBASE-SWDM4, por ejemplo, puede realizar cuatro transmisiones de 25Gbps por un par de fibras, en diferentes longitudes de onda. Esto significa una reducción de cuatro veces de la cantidad de fibras ópticas necesarias, menor uso de la infraestructura y mayor facilidad de gestión.

En el futuro se podrá satisfacer también las velocidades de 200 Gbps y 400 Gbps con transmisiones sobre un simple par de fibras ópticas. Sin lugar a dudas, la tecnología SWDM sobre fibras ópticas OM5 abre nuevas perspectivas para la utilización de aplicaciones de 40G, 100G, 200G y 400G, con mejor aprovechamiento de la infraestructura, de los equipos y optimización del espacio en data centers. La fibra óptica OM5 confirma de esta forma, la tendencia de evolución de la capacidad de transmisión de las fibras multimodo.

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