¿Cómo funciona el internet por fibra óptica?

Hoy en día, uno de los métodos de conexión más útiles para acceder al Internet es la fibra óptica, una tecnología que ayuda a tener una experiencia de navegación, descarga y subida de archivos más fluida y rápida para los usuarios.

Conozcamos mejor la manera en que funciona la conexión a red por fibra óptica, sus ventajas para el envío y recepción de datos, sus otros aspectos no tan ventajosos, y sus diferencias respecto a otro método de conexión conocido, el internet satelital.

¿Qué es la fibra óptica?

La fibra óptica es una tecnología de transmisión de información mediante pulsos o haces de luz. Estos pulsos viajan grandes distancias a través de hilos de vidrio transparente, materiales plásticos, o ambos.

Las primeras pruebas experimentales de fibra óptica fueron en la década de los 50, y su uso comercial en telecomunicaciones empezó en los 70 en Estados Unidos. Desde entonces, la fibra óptica se ha vuelto el método de transmisión de datos más rápido que existe hasta ahora.

Si bien la transmisión de datos es el uso más común de la fibra óptica, esta tecnología se puede usar en otras áreas como:

• Medicina, pues puede usarse en diferentes sensores.
• Iluminación en lugares donde no hay una fuente de luz directa.
• Material de construcción como componente del hormigón translúcido.

Estructura del cable de fibra óptica

Aunque existen diferentes tipos de cables de fibra óptica, entre ellos comparten varios elementos comunes como los siguientes:

Núcleo

Es el origen de los pulsos de luz. Suele estar hecho de cristal de silicio.

Revestimiento

Es una capa que envuelve y protege al núcleo, y suele tener un material similar a él, aunque con un índice de refracción diferente para permitir la transmisión de luz. La luz viaja en su interior.

Capa de amortiguación

Esta capa está hecha de un material más duro, y se usa para proteger el cable de posibles daños.

Refuerzo

Es otra capa hecha de un material todavía más resistente y que envuelve la capa de amortiguación. Puede decirse que es el refuerzo del refuerzo.

Cubierta

Es la capa externa del cable y la que le da su aspecto.

Así funciona la fibra óptica

Como adelantamos, esta tecnología transmite luz en vez de electricidad. La luz se origina en un diodo o láser y se propaga en el interior de los hilos de vidrio o plástico, que interpretan los haces de luz como datos.

La luz sigue un patrón y viaja hacia el punto de llegada gracias a dos principios físicos, la reflexión y la refracción de luz.

1. Reflexión: Cuando las ondas de luz llegan a una superficie reflectora, ellas se reflejan con el mismo ángulo con el que llegaron. Así, se mantienen dentro del hilo de vidrio.
2. Refracción: Es el cambio de trayectoria y velocidad de las ondas de luz. En la transmisión de datos por fibra óptica, los pulsos se curvan a medida que recorren los hilos al ir pasando entre nucleos densos y capas menos densas, generalmente el revestimiento del cable.

El ángulo de refracción de luz se calcula a partir de una fórmula matemática conocida como Ley de Snell.

Las ventajas de la fibra óptica como método de transmisión de datos

Ahora que conocemos mejor cómo funciona la fibra óptica principalmente en el área de las telecomunicaciones, pasemos ahora a los principales beneficios que esta tecnología ofrece a los usuarios y con base a qué.

Mayor velocidad de transmisión de información

El principal atractivo de la fibra óptica sobre otras formas de transmisión de datos es la rapidez de la conexión, y parte de esto se debe a que la luz dentro de un cable de fibra óptica viaja a más del 65% de la velocidad de la luz.

En cambio, las señales eléctricas dentro de un cable de cobre apenas pueden llegar al 1% de la velocidad de la luz, lo que da a la fibra óptica una enorme ventaja.

Más capacidad de banda ancha

Parte de lo anterior se debe a que la tecnología de fibra óptica ofrece mucho más ancho de banda que otros tipos de cable, lo que permite enviar una mayor cantidad de datos a una mayor distancia sin que los datos se compriman y pierdan calidad en el camino.

Entre más banda ancha, más información puede llegar a destino de forma mucho más rápida sin que los datos se pierdan entre el punto de origen y el punto de llegada.

Actualmente, varios proveedores de Internet ofrecen velocidades de hasta 1 Gbps (1 gigabits o 1.000 megabits por segundo), pero también hay proveedores, como Google Fiber, cuya oferta alcanza los 5 y hasta 10 Gbps.

Conexión más resistente

Dado que un cable de fibra óptica no tiene componentes metálicos ni transportan electricidad, ellos no son afectados por interferencias electromagnéticas (EMI) ni tampoco por interferencias de radiofrecuencia (RFI).

Además, estos cables también son resistentes frente a temperaturas extremas y altos niveles de húmedad, factores que sí perjudican a los cables de cobre.

Seguridad

La tecnología de fibra óptica también destaca por ser muy segura. Como los cables no transmiten electricidad, sino luz, la información trasnmitida no se puede detectar de manera remota.

Por este motivo, es una tecnología muy usada a nivel gubernamental e industrial.

Conectividad simétrica

Las conexiones por fibra óptica se caracterizan por ser simétricas, es decir, la misma velocidad de descarga debe ser igual a la velocidad de subida, o por lo menos muy similares.

Siendo el caso, deberías poder subir un archivo de 300 mb con la misma velocidad que necesitarías para descargar el mismo archivo.

Pero no todo son ventajas

Es cierto que la tecnología de fibra óptica tiene grandes ventajas para sus usuarios, pero también tiene otros aspectos no tan positivos que son importantes de mencionar.

Costos elevados de instalación

La instalación de un servicio de fibra óptica suele ser mucho más costoso que la instalación de cables tradicionales, como el cobre. Esto sucede por dos factores:

1. El material de fibra óptica es más caro.
2. La mano de obra especializada para la instalación es costosa.

Fragilidad

En general, el cable de fibra óptica es muy resistente, pero el núcleo central de vidrio no tanto, por lo que puede romperse o doblarse con relatividad facilidad y generar interrupciones del servicio.

Dificultad de reparación

La reparación de un cable de fibra óptica puede tomar mucho tiempo y requerir equipos costosos por las características especiales del material.

Limitaciones de disponibilidad

Debido a los factores anteriores y otros, como la flexibilidad reducida del material, la disponibilidad de fibra óptica es limitada según la ubicación, si bien está en constante expansión.

Internet de fibra óptica Vs Internet satelital

En el área de las telecomunicaciones, una de las principales alternativas al servicio de internet por fibra óptica es el internet satelital.

Este método de conexión se basa en la antena parabólica del usuario, un satélite en la órbita terrestre, y un centro de operaciones en tierra. La antena parabólica envía y recibe información del satélite que, a su vez, recibe y envía información del centro de operaciones, que se encarga de conectar al usuario a la red. Es un método de conexión completamente inalámbrico.

Disponibilidad

El gran beneficio del internet satelital es su cobertura, ya que el internet por satélite puede llegar a zonas remotas y distantes donde la fibra óptica no llega todavía. Los usuarios solo necesitarán contar con una antena receptora y un router.

En cambio, la disponibilidad de fibra óptica está limitada a los lugares con infraestructura existente para ello, generalmente zonas urbanas o densamente pobladas.

Velocidad

Sin interrupciones o alteraciones metereológicas de por medio, el internet satelital puede alcanzar velocidades más que decentes.

Por ejemplo, Starlink, el servicio de internet satelital de la empresa SpaceX, puede ofrecer hasta 300 mbps en cuanto a velocidad de descarga y unos 25 mbps dependiendo del plan (residencial, itinerante, embarcaciones...).

Por otro lado, y según un informe de Omdia para septiembre de 2023, la velocidad promedio de descarga de las conexiones por fibra óptica es de 200 mbps, aunque hay informes que marcan el promedio en casi 300 mbps.

Latencia

El problema más importante del internet satelital es su latencia, el tiempo que demora la señal en viajar del satélite hacia la antena. La principal causa de esto es la enorme distancia que separa el satélite de la antena receptora.

La latencia de una conexión por internet satelital puede llegar a los 450 milisegundos (m/s), lo que puede impactar negativamente actividades en tiempo real como jugar videojuegos, administración y gestión de datos, y telemedicina.

En cambio, la latencia de una conexión de fibra óptica es mucho menor, promediando los 25 a 30 milisegundos.

Estabilidad

A diferencia de la fibra óptica, el internet satelital es mucho más sensible a las condiciones externas. En condiciones de lluvia, tormenta o nieve, el servicio es muy susceptible a interrupciones o una pérdida total.

Por su parte, y como repasamos, las condiciones metereológicas no influyen en la estabilidad de la conexión por fibra óptica, ni tampoco las temperaturas extremas.

Según Fortune Business Insights, se espera que el mercado de fibra óptica alcance los 9,73 mil miilones de dólares en 2027. Esto es positivo ya que, a medida que el mercado de fibra óptica siga creciendo, más personas tendrán acceso a esta tecnología y sus oportunidades.

Eso sí, la accesibilidad económica y geográfica sigue siendo uno de los principales factores que deben estudiarse y atenderse en pro de impulsar la llegada masiva de la tecnología de fibra óptica en la sociedad y convertirla en una herramienta que beneficie a la mayor cantidad posible de personas.