Por Jerry Morla
Durante las últimas décadas, tanto las aplicaciones como los cables de fibra óptica han evolucionado. Mucho de lo que a principios de nuevo siglo se consideraba de vanguardia, se ha vuelto obsoleto hoy día. Lo mismo sucede con el conocimiento de fibra óptica, y la única forma de seguir siendo efectivos en el tema es seguir aprendiendo. El objeto de este artículo es presentar algunos comentarios, perspectivas, e información sobre la evolución de los cables de fibra óptica en las últimas décadas, especialmente con relación a los Centros de Datos o “Data Centers”. Además, ofrecer información sobre opciones actuales en cables de alta densidad para Data Centers de gran escala, mejor conocidos como “Hyperscale o Exascale Data Centers”.
Si me hubieran dicho hace 10 años que estaría trabajando con cables de fibra óptica en números de 6912, quizás me habría reído un poco. Aunque vi cables de 864 fibras mientras trabajé en un proyecto en el NAP de las Américas a principios de los 2000, hasta hace una década y en muchos lugares, los cables de 144 fibras aún se consideraban alta densidad. Para poner en perspectiva la dimensión del Network Access Point (NAP) de las Américas que hoy pertenece a Equinix, este cuenta con 228,600 metros cuadrados (m2) de espacio de Data Center, localizados en un edificio de 6 pisos en el centro de Miami, donde llegan y salen una gran cantidad de cables terrestres y conexiones a cables submarinos de alto tráfico. Este Data Center se considera entre los 10 más interconectados en los Estados Unidos. En aquel entonces, se le llamaba a este tipo de facilidad masiva un “Carrier Hotel”, por la cantidad de empresas operadoras con facilidades colocadas en sitio. El crecimiento exponencial en consumo de datos durante los últimos diez años, especialmente con las aplicaciones de nube, ha causado el advenimiento de muchos más de estos Data Centers masivos, requiriendo soluciones de cables y conectividad de muy alta densidad para abastecer los requerimientos de tráfico de datos.
Fuente deFoto: Wikipedia
Hyperscales y Exascales
Entre las empresas más prominentes en el espacio de Hyperscale Data Centers están Google, Microsoft, Amazon y Facebook. Algunas facilidades de este tipo, construidas durante los últimos 10 años, sobrepasan los millones de pies cuadrados, como lo es el caso del SuperNAP en Nevada de la empresa Switch, el cual se considera un Tier 5 Data Center, y cuenta con casi 1,066,800 m2 (3.5 millones ft2) en su campus. A este último se le conoce como un “Exascale Data Center”. Se dice que en Asia hay facilidades de Data Center que hasta duplican estos tamaños. Ahora, imaginen la cantidad de fibras que se necesitan para interconectar servidores y sistemas en facilidades de tal densidad y escala, teniendo en cuenta los enlaces físicos de redundancia y los caminos y espacios para facilitar estos y conectar los edificios distribuidos en un campus. Son estas las aplicaciones que han causado el surgimiento de los cables de fibra óptica de última generación de alta densidad, y es por esto por lo que algunos fabricantes ya incluyen cables conteniendo 1728, 3456, y 6912 fibras dentro de sus ofrecimientos de productos.
Caminos, Espacios, Instalación y Dobleces
Los cables de fibra óptica son muy pequeños, livianos y fáciles de instalar; ¿cierto? ¡Piensa otra vez! Si bien el diámetro de un cable compacto de 288 fibras podría ser de alrededor de 10 mm, los cables de 1729 fibras o más tendrán un diámetro fácilmente mayor a 25 mm, lo cual tendrá implicaciones directas tanto en los diseños de caminos y espacios como en los procesos de instalación para estos cables.
Foto cortesía de la Fiber Optic Association.
Es importante notar que estos cables son diseñados principalmente para instalación por ducto, pero en algunos casos estos serán instalados en estructuras como bandejas o canastas elevadas, así que, además de las obvias implicaciones por mayor tamaño, es importante tener en cuenta los cálculos de peso para tramos instalados en transiciones o estructuras elevadas.
La instalación de estos también es un poco más meticulosa en comparación a los que acostumbramos con cables convencionales, pues cuando comparamos el radio entre vidrio y otros elementos del cable; la masa de vidrio es mucho mayor en los cables de alta densidad que en los de números más bajos de fibra. Esto hace que los cables sean más sensibles a dobleces, por lo cual, hay que tener mucha cautela y seguir las recomendaciones de instalación de los fabricantes con mucha disciplina. Si bien, la recomendación tradicional para radio mínimo de curvatura es de 20 X el diámetro durante instalación y 10 X a largo plazo, para los cables de alta densidad, es imperativo seguir fielmente las recomendaciones de los fabricantes, y así asegurar el no dañar las fibras ni causar atenuación en éstas por la presión extrínseca. Para compensar este último factor, la mayoría de estos cables son fabricados con nuevas fibras de nueva generación ITU.G.657, las cuales son más resistentes a estrés mecánico. Además de seguir estrictamente las recomendaciones del fabricante para los radios de curvatura, se debe observar la fuerza de tracción aplicada, utilizar accesorios de instalación como bloques y rodillos para bordes y curvas, y lubricación para disminuir la fricción.
radio mínimo de curvatura durante instalación de cables.
Imagen cortesía de Condux.com
Empalmes en Masa
Una de las implicaciones más importantes al trabajar con cables de alta densidad es el impacto en tiempo y costo por empalmes. ¿Te imaginas cuánto demoraría empalmar cables de casi 7,000 fibras si los tuvieras que empalmar uno a la vez? Es por esto por lo que el método preferido para empalmar estos cables es el de fusión en masa. La fusión en masa se logra trabajando con grupos de fibras encintadas, generalmente en números de doce en doce. Mientras que los cables encintados tradicionales utilizan matrices de fibras ya formadas, ahora también se utilizan grupos de fibras colapsables o parcialmente encintados que pueden ser completamente encintadas o manipuladas con adaptadores especiales para lograr empalmes en masa como si fueran completamente encintadas.
(Imagen de SemanticScholar.org)
Fuente de Imagen: fujikura.co.jp.
Para alcanzar aun mayor reducción de diámetro en cables de este tipo, algunos fabricantes ofrecen fibras con cubierta protectora de tamaño reducido a 200 micrones (el típico es de 250 micrones). Esto requiere de herramientas especiales y, a veces, de adaptadores para poder empalmar grupos encintados con características distintas. Es importante también entender que, cuando se empalman fibras en cinta de distinto diámetro, las características de las matrices o distancias entre fibras puede variar, así que es muy importante entender bien qué tipo de fibra o cinta contienen los cables con los que se va a trabajar.
Es curioso que, hasta hace quizás menos de 10 años, los cables de cinta (“ribbon”) no eran muy populares, a pesar de que ofrecían ventajas como mayor densidad de fibras por cable, menor diámetro, y utilización de procesos de empalmes en masa, los cuales siempre han sido más rápidos que los cables estándar. Es verdad que, cuando esta opción salió al mercado, los empalmes eran menos precisos y los resultados quizás no tan ideales. Además, el equipo adicional especial y de mayores costos junto a mayor nivel de habilidad requerido, causaron que muchos en la industria resistieran la adopción de esta técnica. Hoy en día, con procesos de fabricación más precisos, equipos más inteligentes, mayor experiencia en campo y, lo más importante, necesidad de densificación de cables sin precedentes, la industria ha sido rápida en reconsiderar y finalmente adoptar la técnica de fusión en masa para lograr los objetivos de rendimiento relacionados con cables de alta densidad. Asegúrate de tomar entrenamiento adecuado antes de comenzar a trabajar con estas aplicaciones, y como siempre, sigue las recomendaciones de los fabricantes para asegurar instalaciones exitosas.
Conclusión
Verdaderamente los cables de fibra óptica, especialmente los diseñados para aplicaciones de alta densidad y Data Center, han evolucionado bastante durante las últimas décadas. Si alguien me hubiera dicho en ese entonces que estaríamos hoy utilizando cables de casi 7,000 fibras lo hubiese tenido que pensar, sin embargo, aquí estamos, y les aseguro que no hemos visto el fin. Tomando en cuenta que la instalación efectiva de estos cables requiere de mayor nivel de destreza, la utilización correcta sin duda brindará eficiencias y mayor rendimiento en la construcción, operación y servicio de facilidades de Data Center masivos. Nuevas opciones ya están en camino. Las fibras multinúcleo con más capacidad de transmisión o las de núcleo vacío con menos atenuación y mejor rendimiento en latencia, están siendo maduradas y prometen mayores resultados a soluciones convencionales de hoy día. De seguro, pronto veremos como algunas de éstas se adoptarán dentro de las opciones convencionales del futuro, y por eso es necesario seguir aprendiendo sobre innovación en tecnología de fibra óptica.
¡Hay posibilidades infinitas en el campo de fibra óptica!
¡El futuro es brillante… y que la fibra te acompañe!
Sobre el autor:
Jerry Morla, MBA, MSL, PMP
Jerry Morla, fundador de FiberWizards, cuenta con más de 25 años de experiencia en telecomunicaciones. Además, Jerry es Director y “Master Instructor” para la Asociación Profesional de Fibra Óptica FOA. Jerry ha trabajado con empresas líderes a nivel global en Fibra Óptica y ha dirigido proyectos de despliegue de redes, así como proyectos de formación y desarrollo de fuerza laboral en las Américas, Europa, Medio Oriente y África. Jerry también es experto en desarrollo de liderazgo, tecnología virtual educativa, diseño de experiencias de aprendizaje, así como Profesional en Gerenciamiento de Proyectos (PMP). Para información de contacto, favor visite la página de FiberWizards.com.