Fibra Directa (FTTX)

Transcripción

1 Fibra Directa (FTTX) 1 Motivación original y evolución Para tener acceso a grandes anchos de banda y de bajo coste, se necesita tecnología de redes de acceso que enlacen los medios de transmisión de banda ancha, sobre fibra óptica, con el usuario final y con niveles de servicio garantizado para todas las aplicaciones. En la actualidad existen dos tecnologías líderes en la carrera de las redes de acceso residencial, las redes HFC y las redes de acceso DSL. A pesar de esto y debido a dos factores fundamentales, el aumento de la demanda de ancho de banda por los usuarios y la disminución del coste de la fibra óptica, está introduciéndose en el mercado la tecnología FTTH (Fiber To The Home). Esta tecnología lleva la fibra óptica a casa del abonado a diferencias de las anteriores tecnologías que utilizaban cables coaxiales y pares de cobre en los últimos tramos de la red de distribución, también llamados bucle local; por tanto, también se puede hablar de bucle local de fibra o fibra directa hasta el hogar [1]. Siguiendo la misma filosofía de la tecnología FTTH también se habla de fibra hasta la acera FTTC (Fiber To The Curb) o fibra hasta el edificio FTTB (Fiber To The Building) o en general de tecnologías FTTX (Fiber To The X), como alternativa a las redes de acceso DSLs y HFC. Ver figura 1. Apartamentos Empresa FTTX CABECERA REGIONAL Escuela Casas Figura 1. Tecnología FTTX Fiber To The X (FTTX) se refiere a instalaciones de cable de fibra óptica directamente hasta el hogar, edificio (escuela, empresa, oficina, parque tecnológico etc), llevando servicios de banda ancha tales como video bajo demanda, acceso a alta velocidad a Internet etc.; en definitiva aplicaciones en que el usuario requiere gran ancho de banda y fiabilidad. Históricamente los proveedores de telecomunicaciones han utilizado sistemas de distribución híbridos de fibra y coaxial (HFC, Hybrid Fiber Coaxial), en donde la fibra óptica es usada en el núcleo (backbone) de la red y el cable coaxial enlaza este núcleo con los usuarios individuales. Más recientemente los operadores de telecomunicaciones han empezado a reemplazar porciones de cable coaxial por fibra óptica para conseguir las ventajas de una mayor calidad, flexibilidad y eficiencia de la tecnología basada en la fibra óptica y sus dispositivos ópticos asociados. En las redes HFC el cable coaxial es un cuello de botella entre el nodo de distribución y el usuario final. Una solución obvia es reemplazar el cable coaxial por FTTX 1

2 fibra óptica, pero este proceso es caro y por tanto su implementación es y será lenta. La demanda de mayor ancho de banda para servicios basados en Internet se está incrementando, lo que conduce a los proveedores de servicios y operadores de red regionales a desplegar su propia red óptica independiente. La mayoría de las redes ópticas son dependientes de las arquitecturas DWDM (Dense Wawe División Multiplexing) y están desplegadas por los grandes empresas de telecomunicaciones. Sin embargo la disponibilidad de dark fiber ( infraestructura de fibra óptica que está disponible y no está siendo utilizada), está empezando a cambiar esta dependencia a nivel regional y local. Existen proveedores de servicios de acceso y gobiernos regionales y municipales que están empezando a vender dark fiber (fibra oscura) a precios razonables. También existen en la actualidad fabricantes de equipos ópticos con lasers de rango extendido no muy caros, que permiten a los proveedores de servicios extender su red óptica en tramos de hasta 120 Km usando su fibra oscura sin necesidad de repetidores [2]. Se habla también de aplicaciones dark fiber en donde existe un enlace óptico de fibra directa entre dos nodos o estaciones, sin ninguna intervención de hardware más que la misma fibra (fibra monomodo). Todos estos factores hacen que la tendencia sea el despliegue de redes ópticas para el hogar, la empresa, metropolitanas y de largo alcance. Ver Figura 2. Apartamentos Empresa Red óptica de Largo alcance Nodo CABECERA PRINCIPAL FTTX CABECERA REGIONAL CABECERA REGIONAL HFC Nodo Escuela Casas Figura 2. Redes ópticas metropolitanas 2 Estructura y elementos de red Con las redes de fibra directa se trata de resolver los cuellos de botella de first mile/last mile (la primera milla/última milla) de las redes de acceso con soporte de par de cobre o cable coaxial. Para ello hay que sustituir parte o todo el bucle local por soluciones que lleven la fibra óptica hasta el usuario final residencial o empresarial. La solución no es ni será única, ya que las instalaciones de los usuarios finales están definidas por diferentes tecnologías. Por ejemplo, si la tecnología usada es Ethernet estaríamos describiendo la tecnología de acceso Ethernet en la Primera Milla (EFM, Ethernet First Mile) ya descrita en otro documento de este proyecto. Las conexiones directas sobre fibra directa o vía sistemas DWDM se están incrementando y siendo cada día más frecuentes. Hoy las redes privadas ópticas pueden ser usadas para transportar cualquier protocolo a cualquier tasa de datos. FTTX 2

3 Las tecnologías que se están desarrollando para llevar la fibra directa hasta las empresas, pretenden integrar un rango de servicios que va desde el estándar SONET/SDH y ATM, a Gigabit Ethernet, a ESCON (Enterprise System Conection), a FICON (Fiber Connectivity) y variedad de posibles tráficos de red incluyendo almacenamiento, sistemas estándares etc [3]. Así por ejemplo, una empresa puede escoger tener 10 puertos de ESCON con funcionalidad TDM o 8 puertos Gigabit Ethernet o Fiber Channel en una longitud de onda, etc. Ver Figura 3. Servicios Estándar T3/E3 OC-3/STM1 ATM/SONET Redes de Datos Gigabit Ethernet/ 10-Gigabit Ethernet Multiplexor DWDM Núcleo Óptico Sistemas de almacenamiento ESCON, FICON, Fibre Channel Figura 3. Tecnologías de fibra directa en empresa Los Canales ESCON (Enterprise System Conection) proporcionan enlaces bidireccionales de 17 Mbps en distancias de 3 Km. sobre fibra óptica. Los canales FICON (Fiber Connectivity) proporcionan enlaces bidireccionales de 100 Mbps en distancias de más de 20 Km. sobre fibra óptica y sin repetidores. A menudo SONET/SDH es etiquetado como viejo mundo, porque es una tecnología TDM optimizada para tráfico de voz. Su capacidad para proporcionar gran ancho de banda para transportar datos, es la principal razón por la que se usa en Internet y en redes de datos de grandes empresas. En las tecnologías que se desarrollan para llevar la fibra óptica hasta el usuario residencial, los nodos receptores ópticos FTTH/FTTC con capacidad de retorno se usan en sistemas que proporcionan transmisión por fibra directa al hogar, al edificio o a múltiples usuarios residenciales (un edificio de apartamentos u oficinas). Estas tecnologías están diseñadas para usar sistemas CATV en fibra directa hasta el hogar. Proporciona alto rendimiento en la banda Mhz y amplia ventana óptica (1310 nm y 1550 nm.). La arquitectura de los sistemas FTTH/FTTC ha sido diseñada en función de los siguientes parámetros: a) Transmisión simultáneamente vídeo de alta calidad, voz y datos a cada hogar/acera, b) Transmisión bidireccional, c) Compatibilidad con los sistemas WDM, d) Máxima fiabilidad debida a los dispositivos ópticos pasivos. Esta arquitectura incorpora la capacidad de transmisión de vídeo en formato analógico y transmisión de vídeo digital comprimido. Los sistemas FTTH/FTTC son diseñados para operar con varias opciones como muestra la figura 4: a) Como una unidad sólo receptora. FTTX 3

4 b) Como un transmisor con retorno para un esquema con dos fibras o un esquema con full duplex. Figura 4. Funcionamiento de sistemas de recepción FTTH/FTTC 2.1 Estructura y elementos de red para tecnologías ATM Existe un comité FSAN (Full-Service Access Network) formado en 1995, que ha elaborado un protocolo estándar para redes ópticas pasivas PON (Pasive Optical Network) sólo con tecnología ATM (APON) [14]. En la actualidad los sistemas B- PON (Broadbanad-PON) incorporan WDM y están estandarizados por ITU-T. Ver apartado 1.6. Un ejemplo de configuración de un sistema B-PON, sería el de la figura 5. La fibra óptica es bidireccional usando DWDM (1,3 µm, 1,5 µm), aunque también se pueden usar dos fibras. 20 km máximo ONT Separador óptico Fibra monomodo,wdm SNI 1,3 µm 155,52 Mbps Máximo 32 1,5 µm 155,52 Mbps ONT Figura 5. Configuración de un sistema B-PON ONT (Optical Network Termination) es una terminación de red óptica que en este caso puede llegar a un máximo de 32, o sea, se pueden conectar hasta 32 usuarios finales. En el otro extremo de la fibra óptica monomodo existe otra terminación de línea óptica OLT (Optical Line Termination) localizada en una oficina central o nodo, con su correspondiente intreface de nodo SNI (Service Node Interface). FTTX 4

5 Vamos a representar ejemplos concretos de algunas estructuras de red, con sus diferentes tecnologías, dependiendo de la instalación del usuario final residencial o empresarial. 2.2 Otras estructuras para tecnologías ATM Fibra hasta la Oficina (FTTO Fiber To The Office): Con equipos que proporcionan conectividad de LANs y (voz y datos) de la oficina con equipos ATM usando concentradores de acceso multiservicio. Esta tecnología es la apropiada para usuarios empresariales y operadores de red. Ver figura 6b. Fibra hasta el edificio/acera (FTTB/C Fiber To The Building/Curb): Con equipos que conectan switch ATM a redes portadoras sobre un enlace de fibra STM-1/OC-3 o STM-4/OC-12.Ver figura 6a. Oficina 1 LAN ATM Oficina 2 LAN Oficina ATM ATM ATM Sótano 6 a 6 b Figura 6. a) Fibra hasta el edificio/acera FTTB/C b) Fibra hasta la oficina FTTO Convertidores/Repetidores: Equipos con menor coste que los interfaces ópticos de fibra de routers, dispositivos ATM y ADM, a la hora de extender el enlace de fibra óptica. Esta tecnología sería la apropiada para operadores con redes ATM y SDH/SONET, para proveedores de servicios que quieren extender el rango de los dispositivos ATM, ADM y routers y para conexión punto a punto de empresas. Un ejemplo para redes de 622 Mbps se puede ver figura 7. ADM ADM repetidor Localización del cliente STM4-/OC Mps Hasta 80 km 622Mps Hasta 80 km Fibra multimodo SDH/SONET ATM Figura 7. Enlaces de fibra óptica con repetidores FTTX 5

6 2.3 Estructura y elementos de red para tecnologías SDH/SONET Fibra hasta la Oficina FTTO: Con soluciones diferentes, a) conectando modems de fibra óptica a múltiples puertos ADM, b) concentrando múltiples enlaces de fibra a puertas E3 o T3. Un ejemplo de aplicación típica sería los servicios transparentes en la última milla. En la Oficina Central se monta un rack de modems gestionables por SNMP y en la oficinas locales modems de fibra óptica. Ver figura 8. Oficina central nx64 kbps V.35 Router SDH/SONET nx64 kbps E3/T3 E1/T1 10BaseT Fast E. Switch E3/T3 E3/T3 Router Figura 8. Servicios transparentes en la última milla Fibra hasta el Edificio FTTB: Con soluciones que permiten proporcionar una variedad de servicios a un edificio, a través de un simple enlace de fibra con una Oficina Central. Un ejemplo de aplicación típica sería Fibra hasta la acera FTTC, basado en un multiplexor o un nodo de acceso multiservicio (situados en una cabina de la calle), que integra múltiples canales E1/T1, con varios puertos de datos sobre un enlace de fibra para distancias de 110 Km. Ver figura 9. cobre Oficina 2 Oficina 1 Oficina 3 Oficina central E3 (fibra) E1, LAN y líneas de datos Cabina de calle Figura 9. Fibra hasta la acera FTTX 6

7 2.4 Estructura y elementos de red para tecnologías Ethernet MAN Estas tecnologías se pueden considerar como parte de la tecnología Ethernet en la Primera Milla (EFM), en donde el enlace entre la instalación del usuario con interface 10/100/1000 BaseT y el nodo de acceso a la red MAN es una fibra óptica punto a punto. Una aplicación típica sería Fibra hasta el edificio/acera FTTB/C. Ver figura 10. Esta tecnología sería adecuada para usuarios corporativos con redes privadas y operadores de red metropolitana. E1/T1 Oficina central Oficina 1 PSTN E3/T3 MUX Oficina 2 Oficina 3 Internet Ethernet Switch Gigabit Ethernet Ethernet Switch MUX 100BaseFx Datos de baja velocidad 100BaseFx Figura 10. Fibra hasta el edificio/acera 2.5 Estructura y elementos de red para tecnologías de campus Este tipo de tecnología se aplica en redes privadas de empresas, universidades, administración etc, en donde existen variedad de datos, voz y servicios sobre LAN. Estas redes, que tienen su propia fibra oscura, necesitan más flexibilidad y fiabilidad, además de poder extender su propia red formando diferentes campus interconectados. Se usan convertidores/repetidores, modems de fibra óptica y multiplexores. Un ejemplo puede ser las Aplicaciones punto a punto sobre fibra oscura, muy útiles para conectar sitios remotos. Ver figura 11. Módem de fibra Fibra 110 km Módem de fibra Gigabit Switch Router Módem de fibra Repetidor Fibra 110 km Fibra 110 km Módem de fibra Repetidor Gigabit Switch Router E3/T3 Repetidor Fibra 70 km Repetidor E3/T3 Figura 11. Aplicaciones punto a punto sobre fibra oscura FTTX 7

8 2.6 Elementos de red Algunos de los elementos de red más característicos son: Modems de Fibra Óptica (FOM, Fiber Optic Modem) con funcionalidades diferentes dependiendo de sus características: 1) Diferentes tasas de bits. 2) Diferentes tipos de fibras multimodo y monomodo. 3) Interfaces digitales diferentes (V.24/RS232, V35, X.21,..) 4) Funcionamiento síncrono y asíncrono. 5) diferentes interfaces ópticos (850, 1300, 1550 nm.). Nodos de Acceso Multiservicio (Multiservice Access Node) que soportan tramas tipo STM-1, E3,T3,E1,T1,nx64 y ISDN. Convertidores/Repetidores que pueden soportar dependiendo de sus características, 51 Mbps OC-1, 155 Mbps OC-3/STM-1, 622 Mbps STM-4/OC-12, FDDI, Fast/Giga Ethernet. Concentradores de Acceso Multiservicio que proporcionan una plataforma de servicios para routers,, LAN etc. Multiplexores de Fibra Optica que integran múltiples enlaces de datos E1, E3, Ethernet, sobre fibras monomodo o multimodo. Pasarelas TDMoIP que conectan la red IP a la red telefónica básica. Unidades de Terminación de Red (NTU, Network Termination Units) para redes TDM o redes ATM. 3 Madurez de la tecnología y del mercado 3.1 Tecnología Las tecnologías FTTX y fibra directa serán capaces de manejar todos los requerimientos del usuario final de voz, datos y vídeo en el futuro previsible, pero en la actualidad estas tecnologías descritas, no se pueden considerar como maduras, porque no siguen ningún estándar y proporcionan diferentes soluciones dependiendo de las diferentes fabricantes. Las empresas y los proveedores de servicios pueden explotar su propia fibra oscura y fabricar una infraestructura que soporte el estándar de red más popular y barato Gigabit Ethernet. Una tecnología basada en fibra oscura y Gigabit Ethernet junto a una nueva forma WDM llamada CWDM (Coarse Wawe División Muntiplexing) está permitiendo a pequeños ISPs y operadores de red regionales desplegar sus propios sistemas. La tecnología 10xGigabit Ethernet junto a CWDM (Coarse Wawe División Muntiplexing), más barata que DWDM, combinada con fibra oscura facilita la creación de redes en las que el usuario y el portador controlan la red y eligen la tecnología usada en ella. CWDM es más barata que DWDM porque amplia el espacio entre longitudes de onda y los requerimientos para la estabilidad del laser y filtros pasobanda pueden ser menos estrictos que en DWDM [2]. OPTera Metro es una tecnología de Nortel que permite al ISP usar su fibra oscura para obtener una plataforma multiservicio (IP, ESCON, FICON, FDDI, ATM, Fiber Channel, TDM), y con protocolo y tasa de datos independiente [4]. FTTX 8

9 El SRP (Spatial Reuse Protocol) [3] es una tecnología desarrollada por Cisco para transporte de paquetes sobre un anillo de fibra óptica usando conexión a: 1) SONET/SDH ADM. 2) DWDM (Dense Wawe Division Multiplexing System). 3) Directo a fibra o fibra directa. FTTH de Cisco proporciona dispositivos de conversión entre enlaces ópticos 1000 Base-T y una conexión de usuario 10/100/1000 BASE-T. FTTX de Synchronous proporciona instalaciones de fibra directa hasta la acera o edificio [5]. RAD Data communications ofrece múltiples soluciones de acceso sobre fibra para diferentes tecnologías [6]: ATM con: A) Fibra hasta la Oficina FTTO con equipos que proporcionan conectividad de LANs y de la oficina con equipos ATM. B) Fibra hasta el edificio/acera FTTB/C con equipos que conectan switch ATM a redes portadoras sobre un enlace de fibra STM-1/OC-3 o STM-4/OC-12. C) Convertidores/Repetidores con menor coste que los interfaces ópticos de fibra de routers, dispositivos ATM y ADM, a la hora de extender el enlace de fibra óptica. SDH/SONET con: A) Fibra hasta la Oficina con soluciones diferentes, por ejemplo conectando 24 modems de fibra óptica a múltiples puertos ADM; o bien, concentrando múltiples enlaces de fibra a puertas E3 o T3. Ofrece aplicaciones típicas como servicios en la última milla. B) Fibra hasta el Edificio con soluciones que permiten proporcionar una variedad de servicios a un edificio a través de un simple enlace de fibra. Un ejemplo de aplicación típica es Fibra hasta la acera, basado en un multiplexor o un nodo de acceso multiservicio (situados en una cabina de la calle), que integra múltiples canales E1/T1, con varios puertos de datos sobre un enlace de fibra para distancias de 110 Km. C) Convertidores/Repetidores. ETHERNET MAN con: A) Fibra hasta el edificio/acera. B) Fibra hasta la oficina. C)Convertidores/repetidores CAMPUS con: A) Anillo fast Ethernet. b) Encadenamiento de fast Ethernet. C) Punto a punto. D) Topología de campus disperso FTTH/B Ericsson ofrece soluciones de telefonía con voz sobre IP y acceso simétrico de 10 Mbps de ancho de banda para redes ópticas sobre Ethernet [7]. 3.2 Mercado La tendencia del mercado es la de ir acercando la fibra al usuario final a medida que los equipos ópticos en el hogar FTTH/FTTC tengan menor costo. Esta es la razón por la que varias compañías telefónicas a nivel mundial están experimentando con conexiones de fibra directa en el hogar, ante la previsible demanda en el plazo de tres a cinco años. El crecimiento del mercado en las tecnologías de transporte de datos y almacenamiento óptico está dirigido por las empresas y los proveedores de servicios. Las empresas demandan soluciones de red de alta capacidad, por ejemplo tráfico GigaEthernet (10, 100), y los proveedores de servicios el rápido provisionamiento de nuevos servicios sobre sistemas DWDM. FTTX 9

10 Con el uso de transmisores analógicos y señales digitales comprimidas las redes FTTX pueden llegar a tener a largo plazo, el mismo costo que una red HFC, pero mayor flexibilidad y viabilidad. En la actualidad las ventajas de las tecnologías FTTX están lejos de tener más peso que el coste de la fibra óptica y sus equipos asociados. 4 Prestaciones Las ventajas de las fibras ópticas frente a otro tipo de cables (par de cobre, cable coaxial etc.) son de sobra conocidas: a) Insensibilidad a la diafonía y ondas electromagnéticas externas, b) Estabilidad de los parámetros de transmisión frente a variaciones climáticas, c) Pequeña atenuación que permite instalar tramos de 100 Km. sin repetidores y amplificadores, d) Facilidad de instalación por su poco peso, e) Gran ancho de banda. Una de las mayores ventajas de las fibras ópticas y por tanto de las redes de fibra directa, es su teórico gran ancho de banda, que sólo viene limitado por el costo asociado a los transmisores y receptores ópticos y electrónicos. Según las especificaciones de la mayoría de los fabricantes se usa el espectro en el intervalo 50 Mhz-800 Mhz para el canal descendente con intervalos diferentes para canales analógicos y digitales comprimidos y desde 45 Mhz-5 Mhz para el canal ascendente, coexistiendo con los servicios de POTS y ISDN. La capacidad nominal y el caudal efectivo depende de las diferentes soluciones que proporcionan los diferentes fabricantes. Ver casos de estudio del apartado Adecuación a los servicios considerados Los tipos de servicios de una red de fibra directa los podemos agrupar en: 1) Distribución de TV. Estos servicios están relacionados con los sistemas CATV y requieren una bidireccionalidad sencilla y de baja capacidad. Se envía muy poca cantidad de información por el canal ascendente (desde el usuario hacia la cabecera). El servicio PPV permite escoger programas que deseamos ver y sólo estos serán decodificados previo pago de una cuota. La digitalización y compresión de señales de vídeo permite cada vez un mayor número de canales difundiéndose simultáneamente por la red. El servicio de VoD puro para muchos abonados requiere sistemas en cabecera complejos y de gran capacidad. Las redes de fibra directa son adecuadas para este tipo de servicio, tanto por el gran ancho de banda y como por la calidad de la imagen. 2) Servicios de telefonía: La mayoría de los fabricantes hablan de voz sobre IP (VoIP), que permite implementar nuevos servicios con menor coste y evita la dependencia de un solo suministrador. Hay parámetros que pueden disminuir la calidad del servicio de telefonía VoIP, como son la pérdida de paquetes por la congestión de la red, la variación del retardo por procesos de enrutamiento y la latencia derivada de la red de conmutación de paquetes. 3) Acceso a Internet: Los servicios sobre Internet necesitan cada día más, una gran velocidad de acceso a las redes que posibilite el teletrabajo, telemedicina, videoconferencia, comercio electrónico, servicios web, que implican la transmisión de voz, datos, imágenes fijas o animadas y video digitalizado. Estos servicios de banda ancha requieren bidireccionalidad y altas velocidades del orden de Mbps. Se puede decir que las redes de fibra directa son adecuadas para los servicios de FTTX 10

11 Internet y datos y se adaptan al crecimiento esperado de las aplicaciones punto a punto y multimedia. 4) Servicios interactivos: juegos, teletexto interactivo, telecompra, videjuegos interactivos. Estos servicios requieren interactividad en diferentes grados y tiempos de respuesta pequeños entre usuarios; estos dos parámetros siempre estarán garantizados con el ancho de banda que proporcionan las redes de fibra directa. 6 Aspectos regulatorios y de normalización Las tecnologías de fibra directa con Ethernet en la Primera Milla es una parte del futuro estándar de IEEE en el grupo 802.3ah. Existe un organismo Fiber to the Home Council formado en el 2001, por diferentes compañías del mundo de las telecomunicaciones, redes de computadores, aplicaciones y proveedores de servicios y contenidos, que tiene como misión promover el desarrollo de las tecnologías FTTH y educar al usuario en las oportunidades y beneficios de las soluciones de fibra hasta el hogar[1]. En la actualidad los sistemas B-PON (Broadbanad-PON) incorporan WDM y están estandarizados por ITU-T como G.983.1, 2, 3 [15], [16]. FSAN proporciona servicios de telefonía y servicios multimedia incluyendo acceso a Internet a 10 Mbps para usuarios residenciales y empresariales. Los sistemas de acceso B-PON y las redes de distribución óptica (ODN, Optical Distribution Network) forman una arquitectura de redes de acceso a las tecnologías FTTX [18]. 7 Escalabilidad Las instalaciones FTTH en USA se han incrementado en un porcentaje del 200% en los últimos 12 meses, con más de 50 ciudades o comunidades que han desarrollado fibra hasta el hogar [8]. Este aumento, marca una tendencia y es debido a dos factores, el primero el incremento de la demanda del usuario residencial y segundo al previsible reducido coste de los sistemas FTTH. Según FTTH Council un porcentaje entre el 60 y 80% de usuarios americanos expresan su interés por recibir servicios FTTH [9], [10], [11]. Una de las mayores ventajas de las redes de fibra directa como ya hemos dicho, es su gran ancho de banda, que sólo viene limitado por el costo asociado a los transmisores y receptores ópticos, más que al de la propia fibra óptica. Este casi ilimitado ancho de banda permite un crecimiento sin cuellos de botella en el bucle local, a medida que la demanda del ancho de banda del usuario residencial o empresarial aumente. Un caso de estudio de la arquitectura B-PON viene dado por las especificaciones técnicas comunes, elaboradas por cinco grandes operadoras de telecomunicaciones (NTT, BellSouth, FT, BT y SBC), que están basadas en las especificaciones ITU-T G Por ejemplo BellSouth ha preparado un proyecto para dar servicio FTTH a 400 usuarios residenciales con las siguientes características: 1) El usuario final tiene un interface 10/100 Base-T. 2) El canal descendente es de 1,5 Mbps y el ascendente de 256 Kbps. 3) El video PON proporciona 80 canales analógicos en la banda Mhz y 200 canales digitales en la banda Mhz. 4) la telefonía la suministran al usuario por par de cobre [16]. Otro caso de estudio es FTTH Trial Palo Alto [12]. Este proyecto de la ciudad de Palo Alto (California) proporciona a cada usuario residencial un enlace de video, tres enlaces telefónicos y un enlace a Internet de 4,5 Mbps en el canal ascendente y 7 FTTX 11

12 Mbps en el descendente. El proyecto, con tecnología Marconi, ha seleccionado 70 usuarios residenciales para evaluar los objetivos de la prueba (coste del modelo, plan de negocio, precios de los servicios etc) Otros casos de estudio que se pueden analizar se dan en países y zonas con poco desarrollo de redes de acceso, y que por tanto tienen poco bucle local de cobre. En estos países es en donde las compañías portadoras se plantean el objetivo de proporcionar redes de fibra en la última milla. Un ejemplo en ciudades de Colombia Fiber Metro Network [13], en donde a partir de una red metropolitana sobre fibra STM-16 (con diferentes compañías portadoras como Telefónica, ATT, Bell y otros), se resuelve el problema de la última milla enlazando el núcleo de la red, con fibra hasta el usuario final. El usuario final dispone de un modem de fibra óptica que soporta los interfaces V.35 y E1, siendo el bucle local de fibra óptica hasta el nodo de distribución. 7.1 Costes de operación, mantenimiento y crecimiento Los costes de despliegue de la infraestructura subterránea de una red de fibra son elevados, debido a la obra civil que implica las canalizaciones que alojan los cables de fibra óptica. Una buena planificación y diseño del despliegue usando canalizaciones ya existentes de los gobiernos municipales y regionales, así como de diferentes empresas del gas, agua o electricidad, supone un gran ahorro en costes y tiempos. También se pueden usar los sistemas de alcantarillado de las ciudades para desplegar cables usando robots [17]. El crecimiento de las redes de fibra vendrá dado por el aumento del número de usuarios empresariales y residenciales. Cada nodo óptico o centro de distribución tiene capacidad para atender a un número determinado de abonados. Si el número de abonados aumenta aumentará la densidad de nodos, así como los bucles locales de fibra óptica, con el aumento de costes en infraestructura de red. Un problema sin resolver es la alimentación de los equipos FTTH en el hogar del usuario ante una caída de la señal eléctrica. Lo que se observa con los diferentes planes existentes para introducir las tecnologías FTTX, es que las empresas y operadoras de telecomunicaciones están estudiando el coste de los diferentes modelos de red de acceso, el plan de negocio y los precios de los servicios a suministrar al usuario final. 8 Consideraciones medioambientales, metereológicas y geográficas Las redes de fibra óptica, fibra directa, FTTX y en general las redes de cable al ser instalaciones subterráneas no causan ningún impacto medioambiental, ni ningún tipo de radiación o emisión hacia el exterior. Los equipos ópticos asociados a las instalaciones FTTX se instalan en el interior del hogar o edificio con condiciones ambientales controladas, con lo que las condiciones metereológicas no tienen ninguna incidencia sobre los equipos. En las instalaciones FTTC puede haber equipos que se instalan en cabinas en las aceras de la calle, y por tanto al intemperie. FTTX 12

13 9 Aplicación al mapa de Asturias En el mapa figura en azul un anillo de fibra óptica que enlaza las tres redes de cable de las ciudades Oviedo, Gijón y Avilés. El resto también en azul es la zona de las Cuencas Mineras que según los planes tiene que tener banda ancha en el plazo de tres años. FTTX 13

14 10 Referencias [1] [2] Bill St. Arnaud. Optical networking: Canada s Third-Generation Internet Project. Internet Computing Online IEEE Computer Society.2001 [3] [4] [5] [6] [7] [8] Fiber-to-the-Home installations expanded by more than 200 percent in the past year. Agosto del 2002 [9] Donna Keegan Fiber-to-the-Home drives developement in Grant County, Wash [10] Bob Metcalfe. Faster than DSL or CTM, fiber optics to the home: Build it and they will come [11] New Homes to be high in fiber by Joanna Glasner ( [12] FTTH Trial.The Palo Alto fiber backbone ( services/ ) [13] Fiber Metro Network. [14] The status and evolution of the Full-Service Access Network Standar. IEEE Communications Magazine. Diciembre [15] Advances in Broadband Passive Optical Networking Technologies. IEEE Communications Magazine. Diciembre [16] Deployment Status and Common Technical Specifications for a B-PON Systems. IEEE Communications Magazine. Diciembre [17] High-Tech Robots begin deploying fiber optic cables in Albunquerque (New Mexico). [18] FSAN OAN-WG and Future Issues for Broadband Optical Access Networks. IEEE Communications Magazine. Diciembre FTTX 14