Los cables con conductores de cobre transmiten señales eléctricas, mientras que las fibras ópticas transmiten señales ópticas. Hay dos tipos de acceso a la red general, el acceso por cable y el acceso a Internet por fibra óptica.
Sabemos que la luz viaja más rápido que la electricidad en el vacío. Entonces, ¿el acceso a Internet por fibra óptica es realmente más rápido que el acceso por cable?
Los cables son más rápidos que las fibras ópticas en el caso ideal
El camino que recorre la luz en una fibra óptica es un zigzag. Esto se debe a que la luz viaja en las fibras ópticas por reflexión total constante. Por lo tanto, la señal luminosa recorre una mayor distancia. Lo ideal es que el cable de cobre discurra en línea recta
La luz viaja a 299.792.458 metros por segundo en el vacío. Sin embargo, en el resto del medio, la velocidad de la luz se reduce considerablemente.
En una fibra óptica de vidrio de cuarzo, la señal viaja a una velocidad de 200.000.000 metros por segundo. En el cable de cobre, la señal eléctrica viaja a una velocidad de aproximadamente 230.000.000 metros por segundo.
Las fibras ópticas son más rápidas que los cables en las aplicaciones prácticas
Las señales ópticas tienen una frecuencia muy alta y el ancho de banda de la fibra es muy amplio. De este modo, la fibra óptica puede albergar más señales que se transmiten simultáneamente.
Además, la atenuación de la señal en las fibras ópticas es mucho menor que la de las señales eléctricas en los cables de cobre. Las señales ópticas son más resistentes a las interferencias que las eléctricas.
Según el teorema de Shannon-Hartley, la velocidad de transmisión está directamente influenciada por la relación señal/ruido. Las fibras ópticas tienen una baja pérdida de señal. Por eso la velocidad de transmisión de las fibras ópticas es más rápida que la de los cables.
Si se incluyen las pérdidas debidas a los repetidores y las interferencias electromagnéticas, el rendimiento del cable de cobre es aún peor.
Por ejemplo, un cable de par trenzado más utilizado sólo puede viajar hasta 100 m. Las distancias más largas requieren un repetidor para continuar la señal. Y sólo puede utilizarse un número limitado de veces. Cada repetidor también consume tiempo.
Así, la pérdida de transmisión de luz en la fibra óptica es mucho menor que la pérdida de un punto en un cable. Suele recorrer distancias de varios miles de metros o más.
En términos sencillos, si la señal transmitida se compara con el flujo de tráfico, la línea de fibra óptica equivale a una carretera relativamente lenta pero plana de 10 carriles. Y el cable es el equivalente a una carretera de un carril más rápida pero accidentada.
En la práctica, el cable de fibra óptica tiene mayor capacidad de transmisión que el de cobre. Tiene una larga distancia de sección de relé, un tamaño pequeño, un peso ligero y no tiene interferencias electromagnéticas.
Como resultado, se ha convertido en la columna vertebral de las líneas de transmisión por cable para las líneas troncales de larga distancia, los relés intraurbanos, las comunicaciones submarinas en alta mar y transoceánicas, así como las redes de área local y las redes privadas.
¿Cuáles son las diferencias entre las fibras ópticas y los cables?
Material y estructura
Un cable de fibra óptica está formado por dos o más núcleos de fibra de vidrio o plástico. Los cables eléctricos, en cambio, tienen un metal como conductor, principalmente aluminio o cobre.
En el interior del cable hay principalmente alambres de cobre. Los diámetros del núcleo son de 0,32 mm, 0,4 mm, 0,5 mm, etc. Por regla general, cuanto mayor sea el diámetro, mayor será la capacidad de comunicación. También hay subdivisiones según el número de núcleos, 5 pares, 10 pares, 20 pares, 50 pares, 100 pares, 200 pares, etc.
En cambio, los cables de fibra óptica sólo tienen el número de núcleos, que son 4 pares, 6 pares, 8 pares, 12 pares, 24 pares, etc.
Señal y velocidad de transmisión
Los cables transmiten señales eléctricas, mientras que las fibras ópticas transmiten señales ópticas. La transmisión óptica de fibra óptica está multiplexada y, por tanto, la señal óptica se transmite mucho más rápido que la señal eléctrica de un cable normal.
La velocidad más rápida del mundo para las conexiones comerciales de redes de fibra óptica con un solo transmisor láser ha alcanzado los 100 GB por segundo. Al mismo tiempo, la transmisión por fibra óptica admite distancias de conexión de hasta dos kilómetros o más. Entonces la fibra convierte en la mejor opción para formar redes a gran escala.
Principio de transmisión
Los cables suelen transmitir energía en forma de corriente eléctrica bajo la acción de una tensión. A continuación, se procesa a través de un transformador para convertirla en energía eléctrica adecuada para su uso.
Las fibras ópticas, en cambio, convierten primero una señal eléctrica en una señal óptica. A continuación, los pulsos de luz se transmiten a la fibra óptica mediante un diodo emisor de luz o un láser a través de un transmisor situado en un extremo. El dispositivo receptor situado en el otro extremo de la fibra utiliza un elemento fotosensible para detectar los impulsos. Por último, la señal luminosa se convierte de nuevo en una señal eléctrica.
Gama de aplicaciones
En comparación con los cables con núcleo de cobre, los cables de fibra óptica tienen las ventajas de una buena resistencia a las interferencias electromagnéticas, alta confidencialidad, alta velocidad y gran capacidad de transmisión. Entonces, también es más caro debido a su coste.
Antes, los cables de fibra óptica se utilizaban menos en situaciones personales o domésticas. Se empleaban sobre todo para la transmisión de datos a gran escala. Los cables, en cambio, se utilizaban sobre todo para la transmisión de energía y la transmisión de datos e información de gama baja, con una gama de aplicaciones más amplia.
Sin embargo, con el progreso de los tiempos, los operadores de telecomunicaciones y los operadores de cable han colocado gradualmente cables de fibra óptica de 4 pares a 12 pares núcleos para las zonas residenciales y comerciales.
Comenza a desarrollarse en el ámbito de las redes de cableado de bucle de abonado intraurbano, proporcionando líneas de transmisión para la fibra hasta el hogar (FTTH) y servicios integrados de amplia generación.
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