Utilización de fibras ópticas en los accesos de banda ancha residencial

Hoy en día no es cuestionable en absoluto el uso de fibras ópticas en instalaciones de cableado estructurado, ya que como es sabido, cuando la distancia a cubrir es mayor a 100 metros, lo cual sucede en muchos casos del cableado troncal de edificio y en la totalidad de los casos del cableado troncal de campus, la única solución es acudir a la instalación de fibras ópticas. Además, también hay una necesidad clara de utilización de fibras ópticas en los denominados Data Center, en este caso no por una cuestión de distancias, sino para lograr las altas velocidades que requieren este tipo de instalaciones. Pero, ¿cual es la penetración actual de la fibra óptica en los accesos de banda ancha residencial? En la siguiente tabla recogida del informe trimestral de la CMT correspondiente a los meses de abril-junio de 2013 (www.cmt.es) se muestran los datos de implantación de los principales sistemas utilizados para llevar la banda ancha (internet) hasta los domicilios particulares:

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Se observa con claridad que las soluciones basadas en fibra hasta el hogar (FTTH), tanto para el acceso residencial como para los negocios, no comienzan hasta el 2009. Recordemos que hasta esa fecha lo que existe con caracter generalizado son, por un lado el operador dominante Movistar que utiliza la red de pares para suministrar acceso de banda ancha mediante la tecnología ADSL y por otro lado operadores de cable que instalan redes de tipo HFC, las cuales son redes mixtas que utilizan fibra óptica para acercarse hasta las zonas residenciales y luego distribuyen por cable coaxial a las viviendas particulares o empresas. Ejemplo de este tipo de operadores son Euskaltel, Ono, R o Telecable. FTTH en el hogar_2Se observa también en la tabla anterior que, a dia de hoy, la tecnología ADSL y a continuación HFC, tienen una cuota de mercado muy superior a la solución FTTH o fibra óptica hasta el hogar. Esta situación debería de cambiar en el corto plazo puesto que técnicamente ADSL tiene una limitación de velocidad muy importante dado el escaso ancho de banda del par de hilos telefónico, y no es factible en ningún caso sustituir esta extensa red telefónica. Por otro lado el sistema HFC también tiene una limitación de velocidad importante respecto a la fibra óptica ya que en el sistema Europeo (DOCSIS 1.0) se utiliza un canal de bajada de 8 Mhz el cual, con una modulación de tipo 256 QAM permite velocidades máximas teóricas de hasta 50 Mbps. En subida, al ser la transmisión mas propensa a ruidos e interferencias y también al ser menores las necesidades de comunicación de los clientes, se utilizan anchos de banda menores y con modulaciones más robustas, lográndose velocidades brutas de unos 30 Mbps. En la siguiente tabla se muestran las velocidades de bajada y de subida permitidas mediante el sistema DOCSIS 2.0 (DOCSIS = Data Over Cable Services Interface Specification). Se observa que en el canal de bajada el ancho de banda es fijo y de 8 Mhz ( 6 Mhz en EEUU), mientras que en el canal de subida se permiten diferentes anchos de banda en función de las necesidades de flujo ascendente de los usuarios (wikipedia)FTTH en el hogar_3

 Así las cosas, los sistemas de distribución de banda ancha por cable basados en el estandar DOCSIS 2.0 consiguen velocidades netamente superiores a las de una conexión ADSL pero muy inferiores a las que un enlace de fibra óptica FTTH puede permitir. Pero en 2006 se publicaron las especificaciones de la nueva versión DOCSIS 3.0, la cual utiliza la técnica de agregación de canales o “Channel Bonding” permitiendo alcanzar velocidades de hasta 8 veces las velocidades alcanzadas con DOCSIS 2.0. En la siguiente imagen se muestra el funcionamiento esquemático del sistema de agregación de canales para canales de bajada de 6 Mhz, utilizados en el mercado de EEUU (http://www.cablelabs.com)

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 En el caso del sistema EuroDOCSIS 3.0 al utilizar canales de 8 Mhz y con modulación 256-QAM es posible obtener una velocidad neta en bajada por canal de 51 Mbps y por tanto agregando 4 canales se consigue la nada despreciable velocidad de bajada de 204 Mbps. El sistema DOCSIS 3.0 permite incluso agregar 8 canales, con lo que es posible obtener una velocidad neta en bajada de 8 x 51 = 408 Mbps.

FTTH en el hogar_5 (http://www.coit.es/publicaciones/bit/bit183/60-63.pdf)

A finales de 2012 los operadores de cable prácticamente habían completado la migración de todos sus sistemas a DOCSIS 3.0 por lo que en la actualidad la instalación de fibra óptica hasta el hogar FTTH se ha encontrado con un serio rival capaz de competir en velocidad y en precios, dado que la migración de un sistema DOCSIS 2.0 a otro DOCSIS 3.0 es considerablemente más barata que la instalación de un acceso FTTH.

FTTH en el hogar_6¿Qué sucederá en los próximos años? ¿Qué tecnología resultará vencedora?. Es difícil adivinarlo, probablemente no existirá una tecnología netamente vencedora y los diferentes sistemas existentes y otros nuevos que puedan aparecer se repartirán las diferentes zonas del mercado. Lo cierto es que ninguno de los operadores permanece quieto y todos están en una constante búsqueda de sistemas y medios que les permitar conseguir una mayor cuota de mercado. Como ejemplo de esto, los operadores de cable ya están trabajando en la nueva especificación DOCSIS 3.1, la cual ha sido publicada en el pasado mes de Octubre de 2013 y que permitirá alcanzar velocidades de bajada del orden de 1 Gbps e incluso superiores. Esta nueva especificación 3.1 utiliza codificación 4096 QAM en lugar de 256 QAM y modulación OFDM en lugar de una modulación basada en portadora única. Además utiliza un mayor ancho de banda sobre el cable coaxial del enlace HFC.

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(http://networking.cablecongress.com/files/2013/03/Technology-D3-1140-DOCSIS-Session-DH.pdf )

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