Cuando hablamos del mundo de la infraestructura de IT, el  “cableado de categoría” (Cat5, Cat6, etc) es, sin duda, el rey. Es rentable y fácil de terminar, y su ubicuidad sólo lleva a más ubicuidad en el mercado. Es por eso que los fabricantes han encontrado múltiples maneras de usar cables de par trenzado para la distribución de audio y vídeo, ya sea a través de la red o para la distribución “punto a punto” desde un transmisor a un receptor.

Sin embargo, hay otra tecnología de cableado de red, la fibra, que también está disponible, y proporciona más ancho de banda a distancias más largas que el par trenzado. Es menos propenso a la interferencia electromagnética y es más resistente a los “sniffers” de la señal en el cable (lo que la convierte en la opción preferida en las instalaciones gubernamentales). Para aquellos que se puedan permitir los costes del cableado, la fibra es una excelente opción para la distribución de audio y vídeo. Sin embargo, para utilizarlo eficazmente en diseños de sistemas AV, es importante entender las diversas opciones disponibles para distribuir sobre fibra.La primera y más importante de ellas es la selección del tipo de cableado de fibra que desea utilizar.

La fibra óptica es un filamento muy delgado de vidrio puro que actúa como una guía de onda para los rayos de luz sobre largas distancias.

Hay dos tipos de fibra óptica: monomodo y multimodo. Mientras que la gente cree a veces que monomodo o multimodo se refiere al número de fibras requeridas, la diferencia real hace referencia al tamaño del centro de cristal del cable. Para entender las diferencias primero debes entender cómo funciona la fibra óptica. La fibra óptica es un filamento muy delgado de vidrio puro que actúa como una guía de onda para los rayos de luz sobre largas distancias. Las fibras monomodo y multimodo se diferencian en la forma en que construyen estas vías de vidrio para distribuir los datos. Ambos cables guían la luz por el centro de la fibra, llamado “núcleo”. Sin embargo, la diferencia física fundamental entre el monomodo y la fibra multimodo es el tamaño del núcleo, que tiene un impacto directo en las características más fundamentales de la fibra: la distancia y la velocidad.

El tamaño del núcleo del vidrio de un cable de fibra tiene una relación directa con la forma en que la luz viaja por el núcleo. Cuando la luz viaja, lo hace en varias direcciones (llamadas “modos”). El núcleo de la fibra multimodo es lo suficientemente amplio como para que la luz se distribuya en múltiples “modos” a la vez, lo que significa que la luz rebota a lo largo de los lados del cable, causando más luz al deshacerse al chocar contra el revestimiento alrededor del núcleo. A medida que los diferentes modos de luz rebotan a lo largo de los lados del núcleo, la luz de “rebote” (los modos transversales) se ralentiza, causando “dispersión modal”. Esta “dispersión modal” es similar a cómo el sonido indirecto se refleja contra las paredes. El resultado de la pérdida de luz y la distorsión modal es que la señal se degrada a medida que la luz se desplaza a lo largo del cable. La fibra multimodo puede distribuir los datos lejos (hasta a 300 metros dependiendo del tipo de señal), pero podría viajar mucho más lejos sin la dispersión modal.

Esta es la característica principal de la fibra monomodo. La fibra monomodo tiene un núcleo muy pequeño (sólo 9 micras en lugar de las 50-60 micras del multimodo) que permite que sólo un “modo” de luz viaje por el núcleo. Esto significa menos pérdida de luz en el revestimiento y que no haya dispersión modal. Gracias a este cable más estrecho y a un revestimiento más grueso, no hay otra opción para la luz que seguir recto por la línea. El resultado es un cable que puede transportar datos, incluyendo vídeo, hasta a 10 kilómetros desde la fuente.

Sin embargo, como los núcleos de fibra monomodo son tan pequeños, la tecnología necesaria para que funcione debe ser pequeña también. Esto hace que el cableado y otros elementos (emisores de luz, detectores, etc.) de un sistema de fibra monomodo sean más caros. Debido a que la longitud de señal de la fibra multimodo es suficiente para atravesar la mayoría de los edificios, la fibra multimodo es más rentable y se usa más habitualmente en instalaciones empresariales, como edificios de oficinas, por ejemplo.

Entonces, ¿cómo utilizar la fibra en la distribución de audio y vídeo?

En primer lugar, debes decidir si deseas utilizar la fibra para la distribución punto a punto de un transmisor a un receptor (o de transmisor a matriz de conmutación AV a receptor), o si deseas distribuir a través de una red IT de fibra. Si estás distribuyendo audio o vídeo a través de una red IT, la fibra sólo es importante para un diseñador de AV si estás conectando fibra en el punto final (el codificador o decodificador). De lo contrario, hablamos de una red más amplia (en la cual la fibra sería sólo un componente). Si estás conectando par trenzado en el punto final, la columna vertebral que es la fibra no afecta el diseño (aparte de las consideraciones de ancho de banda, etc.). Por supuesto, algunos codificadores y decodificadores, como la Serie AMX SVSi N2000 4K, tienen conexiones de fibra y par trenzado, por lo que funcionarán con cualquier diseño de red disponible.

Es importante señalar que incluso con el mayor ancho de banda de las instalaciones de fibra, los sistemas AV conectados a la red (Networked AV) siguen estando bajo un codec, lo que significa que hay una cierta cantidad de compresión involucrada, así como una latencia cuando la señal es codificada, transmitida y descodificada. La latencia es imperceptible (menos de 10 milisegundos para la serie AMX SVSi N1000 y 2 milisegundos para la nueva serie SVSi N2400) y la calidad de vídeo es excelente y adecuada para la mayoría de las aplicaciones. Sin embargo, las instalaciones muy sensibles (como las gubernamentales) que requieran un video 4:4:4 totalmente sin comprimir, querrán ir a soluciones punto a punto. Los digital media switchers de la serie Enova DGX 100 de AMX tienen un retardo de propagación de 4,8 microsegundos (no milisegundos, sino microsegundos) a través del transmisor. Esto significa transmitir vídeo píxel-a-píxel completamente sin comprimir hasta a una distancia de 10 kilómetros con un retraso de sólo 4.8 millonésimas de segundo.

Si eliges la distribución punto a punto sobre fibra, entonces es cuando decidir por el monomodo o multimodo entra en juego para el diseñador de sistemas AV.

En un diseño de distribución AV hay diferentes opciones de fibra para monomodo y multimodo. La línea AMX Enova DGX ofrece tanto conexiones monomodo como multimodo en tarjetas de entrada y salida hot-swap de 4 puertos. Los diseñadores de sistemas pueden entonces seleccionar la combinación deseada de tarjetas de fibra (junto con el transmisor o receptor que lo acompaña) según sus necesidades, así como tarjetas de par trenzado, tarjetas de conexión AV locales, etc.

Por lo general, los diseñadores de sistemas utilizan fibra multimodo para conectar diferentes sistemas AV o dispositivos en un solo edificio. A continuación, utilizarán fibra monomodo para conectar varios edificios dentro de un mismo campus, aprovechando el rango de distancia, extremadamente largo, de la fibra monomodo. Esto crea un patrón circular y radial que permite interconectar todo un campus de varios edificios.

Un último punto a tener en cuenta al diseñar un sistema AV basado en fibra es decidir si simplex o dúplex. Esto aborda el problema de que los productos de fibra están habitualmente diseñados para enviar señales en una dirección. En el mundo del AV distribuido punto a punto sobre fibra, los sistemas simplex sólo tienen un cable que envía el vídeo desde el transmisor al receptor. Los sistemas dúplex, por otro lado, tienen dos cables para comunicaciones bidireccionales. Esto permite que los sistemas dúplex ofrezcan conexiones Ethernet en los puntos finales y control bidireccional y monitoreo de los dispositivos fuente, y pantallas, conectados.

Simplex se utiliza a menudo en el sector público, donde tienen vídeo yendo desde niveles de clasificación más bajos a niveles de clasificación más altos. En las soluciones de fibra AMX Enova DGX, una única fibra puede transmitir audio y vídeo, incluido el contenido HDCP, desde el origen hasta el punto final. Las soluciones Simplex no incluyen un segundo cable para comunicación bidireccional. Debido a que los datos van sólo en una dirección, se elimina la posibilidad de retroalimentación de datos desde un nivel de clasificación más alto a un nivel de clasificación más bajo.

Independientemente de la solución que elijas, la fibra ofrece una forma excelente y segura de proporcionar una distribución de gran ancho de banda de audio y vídeo a través de largas distancias.

Este artículo está basado en el publicado en nuestro blog hermano Insights por S. Kyles Davis

 

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