Fibra hasta la x ( FTTX ; también escrito "fibra") o fibra en el bucle es un término genérico para cualquier arquitectura de red de banda ancha que utiliza fibra óptica para proporcionar todo o parte del bucle local utilizado para las telecomunicaciones de última milla . Como los cables de fibra óptica pueden transportar muchos más datos que los cables de cobre, especialmente a largas distancias, las redes telefónicas de cobre construidas en el siglo XX están siendo reemplazadas por fibra. [1]
FTTX es una generalización para varias configuraciones de despliegue de fibra, organizadas en dos grupos: FTTP/FTTH/FTTB (fibra tendida hasta el local/casa/edificio) y FTTC/N (fibra tendida hasta el gabinete/nodo, con cobre cables que completan la conexión).
Las áreas residenciales que ya cuentan con plantas de distribución de par balanceado requieren un equilibrio entre costo y capacidad. Cuanto más cerca esté el cabezal de la fibra, mayor será el costo de construcción y mayor la capacidad del canal. En lugares que no cuentan con instalaciones metálicas, se ahorran pocos costos al no llevar fibra hasta el hogar.
Fiber to the x es el método clave utilizado para impulsar el acceso de próxima generación ( NGA ), que describe una mejora significativa de la banda ancha disponible al realizar un cambio radical en la velocidad y la calidad del servicio. Por lo general, esto se considera asimétrico con una velocidad de descarga de más de 24 Mbit/s y una velocidad de carga rápida. [2] Ofcom ha definido la banda ancha súper rápida como "productos de banda ancha que proporcionan una velocidad máxima de descarga superior a 24 Mbit/s; este umbral se considera comúnmente como la velocidad máxima que puede admitir la generación actual (basada en cobre). ) redes." [3]
Los operadores de televisión por cable utilizan una red similar llamada red híbrida de fibra-coaxial (HFC) , pero normalmente no es sinónimo de "fibra en el bucle", aunque las redes HFC proporcionan servicios avanzados similares. Las tecnologías inalámbricas fijas y móviles como Wi-Fi , WiMAX y 3GPP Long Term Evolution (LTE) son una alternativa para brindar acceso a Internet .
La industria de las telecomunicaciones diferencia entre varias configuraciones FTTX distintas. Los términos de uso más extendido en la actualidad son:
Para promover la coherencia, especialmente al comparar las tasas de penetración de FTTH entre países, los tres Consejos de FTTH de Europa, América del Norte y Asia-Pacífico acordaron definiciones para FTTH y FTTB en 2006, [ 9] con una actualización en 2009, [10] 2011. [11] y otro en 2015. [12] Los Consejos FTTH no tienen definiciones formales para FTTC y FTTN.
Mientras que los cables de fibra óptica pueden transportar datos a altas velocidades a largas distancias, los cables de cobre utilizados en las líneas telefónicas tradicionales y ADSL no pueden. Por ejemplo, la forma común de Gigabit Ethernet (1 Gbit/s) se ejecuta sobre cableado de cobre de par trenzado sin blindaje relativamente económico de categoría 5e , categoría 6 o 6A , pero sólo hasta 100 m (330 pies). Sin embargo, Ethernet de 1 Gbit/s a través de fibra puede alcanzar fácilmente decenas de kilómetros. Por lo tanto, FTTP ha sido seleccionado por todos los principales proveedores de comunicaciones del mundo para transportar datos a través de largas conexiones simétricas de 1 Gbit/s directamente a los hogares de los consumidores. Las configuraciones FTTP que llevan fibra directamente al edificio pueden ofrecer las velocidades más altas, ya que los segmentos restantes pueden usar Ethernet estándar o cable coaxial.
A menudo se dice que la fibra está "preparada para el futuro" porque la velocidad de datos de la conexión suele estar limitada por el equipo terminal y no por la fibra, lo que permite mejoras sustanciales de la velocidad mediante actualizaciones del equipo antes de que la propia fibra deba actualizarse. Aun así, el tipo y la longitud de las fibras empleadas elegidas, por ejemplo multimodo frente a monomodo, son fundamentales para su aplicabilidad en futuras conexiones de más de 1 Gbit/s.
Con la creciente popularidad de las aplicaciones y dispositivos de transmisión de video bajo demanda de alta definición , como YouTube , Netflix , Roku y Facebook LIVE , la demanda de ancho de banda confiable es crucial a medida que más y más personas comienzan a utilizar estos servicios. [13]
FTTC (donde la fibra pasa a cobre en un gabinete de calle) generalmente está demasiado lejos de los usuarios para configuraciones Ethernet estándar a través del cableado de cobre existente. Generalmente utilizan una línea de abonado digital (VDSL) de muy alta velocidad de bits a velocidades descendentes de 80 Mbit/s, pero esta disminuye extremadamente rápido cuando la distancia supera los 100 metros.
La fibra hasta las instalaciones (FTTP) es una forma de entrega de comunicación por fibra óptica en la que se tiende una fibra óptica en una red de distribución óptica desde la oficina central hasta las instalaciones ocupadas por el suscriptor. El término "FTTP" se ha vuelto ambiguo y también puede referirse a FTTC donde la fibra termina en un poste de servicios públicos sin llegar a las instalaciones.
La fibra hasta el local se puede clasificar según dónde termina la fibra óptica:
Un edificio de apartamentos puede ser un ejemplo de la distinción entre FTTH y FTTB. Si una fibra se extiende hasta un panel dentro del apartamento de cada suscriptor, es FTTH. Si, por el contrario, la fibra llega sólo hasta la sala eléctrica compartida del edificio de apartamentos (ya sea sólo hasta la planta baja o hasta cada piso), se trata de FTTB.
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Fibra hasta la acera/gabinete (FTTC) es un sistema de telecomunicaciones basado en cables de fibra óptica tendidos hasta una plataforma que atiende a varios clientes. Cada uno de estos clientes tiene una conexión a esta plataforma mediante cable coaxial o par trenzado . La "bordillo" es una abstracción y puede significar fácilmente un dispositivo montado en un poste o un armario o cobertizo de comunicaciones. Normalmente, cualquier sistema que termine la fibra dentro de un radio de 300 m (1000 pies) del equipo de las instalaciones del cliente se describiría como FTTC. [14]
La fibra al nodo o vecindario (FTTN), a veces identificada y a veces diferenciada de la fibra al gabinete (FTTC), [15] es una arquitectura de telecomunicaciones basada en cables de fibra óptica tendidos hasta un gabinete que sirve a un vecindario. Los clientes normalmente se conectan a este gabinete mediante cable coaxial tradicional o cableado de par trenzado . El área atendida por el gabinete suele tener un radio de menos de una milla y puede contener varios cientos de clientes.
FTTN permite la prestación de servicios de banda ancha como Internet de alta velocidad. Entre el gabinete y los clientes se utilizan protocolos de comunicaciones de alta velocidad , como acceso por cable de banda ancha (normalmente DOCSIS ) o algún tipo de línea de abonado digital (DSL). Las tarifas de datos varían según el protocolo exacto utilizado y según lo cerca que esté el cliente del gabinete.
A diferencia de FTTP, FTTN a menudo utiliza infraestructura coaxial o de par trenzado existente para brindar servicio de última milla y, por lo tanto, su implementación es menos costosa. Sin embargo, a largo plazo, su potencial de ancho de banda es limitado en relación con implementaciones que acercan aún más la fibra al abonado.
Una variante de esta técnica para los proveedores de televisión por cable se utiliza en un sistema híbrido de fibra-coaxial (HFC). A veces se le da el acrónimo FTTLA (fibra hasta el último amplificador) cuando reemplaza amplificadores analógicos hasta el último antes del cliente (o vecindario de clientes).
FTTC permite la prestación de servicios de banda ancha, como Internet de alta velocidad. Por lo general, el cable existente se utiliza con protocolos de comunicaciones como acceso por cable de banda ancha (normalmente DOCSIS ) o alguna forma de DSL que conecta la acera/gabinete y los clientes. En estos protocolos, las tarifas de datos varían según el protocolo exacto utilizado y según lo cerca que esté el cliente del gabinete.
Cuando sea factible tender cables nuevos, tanto Ethernet de fibra como de cobre son capaces de conectar la "bordilla" con una conexión completa de 100 Mbit/s o 1 Gbit/s. Incluso utilizando cobre de categoría 5 para exteriores relativamente barato a miles de pies, todos los protocolos Ethernet, incluida la alimentación a través de Ethernet (PoE), son compatibles [ cita requerida ] . La mayoría de las tecnologías inalámbricas fijas dependen de PoE, incluido Motorola Canopy , que tiene radios de baja potencia capaces de funcionar con una fuente de alimentación de 12 VCC alimentada a lo largo de varios cientos de pies de cable.
Las implementaciones de redes de líneas eléctricas también dependen de FTTC. Utilizando el protocolo IEEE P1901 (o su predecesor HomePlug AV ), los cables de servicio eléctrico existentes se mueven hasta 1 Gbit/s desde la acera/poste/gabinete a cada toma eléctrica de CA del hogar: cobertura equivalente a una implementación robusta de Wi-Fi , con la ventaja adicional de un solo cable para alimentación y datos.
Al evitar cables nuevos y sus costos y responsabilidades, la implementación de FTTC cuesta menos. Sin embargo, históricamente también ha tenido un potencial de ancho de banda menor que FTTP. En la práctica, la ventaja relativa de la fibra depende del ancho de banda disponible para el backhaul , las restricciones de facturación basadas en el uso que impiden el uso completo de las capacidades de la última milla, y las restricciones de mantenimiento y equipos de las instalaciones del cliente, y el costo de funcionamiento de la fibra, que puede variar ampliamente con Geografía y tipo de edificio.
En Estados Unidos y Canadá el mayor despliegue de FTTC lo llevó a cabo BellSouth Telecommunications . Con la adquisición de BellSouth por parte de AT&T , finalizará el despliegue de FTTC. Las implementaciones futuras se basarán en FTTN o FTTP. La planta FTTC existente se puede eliminar y reemplazar con FTTP. [16] Verizon , mientras tanto, anunció en marzo de 2010 que estaban cerrando la expansión de Verizon FiOS , concentrándose en completar su red en áreas que ya tenían franquicias de FiOS pero que no se estaban implementando en nuevas áreas, lo que sugiere que FTTH no era rentable más allá de estas áreas.
Verizon también anunció (en CES 2010) su entrada en el ámbito de la gestión de datos de hogares inteligentes y servicios públicos de energía , indicando que estaba considerando utilizar FTTC basado en P1901 o algún otro enfoque de cable existente para llegar a los hogares y acceder a ingresos adicionales del sistema seguro AES . -128 ancho de banda requerido para infraestructura de medición avanzada . Sin embargo, el mayor despliegue de 1 Gbit/s en los Estados Unidos, en Chattanooga , Tennessee , a pesar de haber sido realizado por la empresa eléctrica EPB , [17] fue FTTH en lugar de FTTC, y llegó a todos los suscriptores en un área de 600 millas cuadradas. El precio mensual de 350 dólares refleja este costo de implementación generalmente alto. Sin embargo, Chattanooga EPB ha reducido el precio mensual a $70/mes. [18]
Históricamente, tanto las compañías telefónicas como las de cable evitaron las redes híbridas utilizando varios modos de transporte diferentes desde su punto de presencia hasta las instalaciones del cliente. La mayor presión de costos competitivos, la disponibilidad de tres soluciones de cableado diferentes existentes, los requisitos de implementación de redes inteligentes (como en Chattanooga) y mejores herramientas de redes híbridas (con proveedores importantes como Alcatel-Lucent y Qualcomm Atheros , y soluciones Wi-Fi para redes perimetrales , Los esfuerzos de los protocolos IEEE 1905 e IEEE 802.21 y las mejoras de SNMP ) hacen que las implementaciones de FTTC sean más probables en áreas donde no resulta rentable servir con FTTP/FTTH. De hecho, FTTC sirve como una medida intermedia entre la conexión inalámbrica fija y FTTH, con ventajas especiales para aparatos inteligentes y vehículos eléctricos que ya dependen del uso de PLC .
Los operadores de todo el mundo han estado implementando redes de acceso a Internet de alta velocidad desde mediados de la década de 2000. Algunos utilizaron una topología de red conocida como Active Ethernet Punto a Punto para entregar servicios desde su oficina central directamente a los hogares de los suscriptores. La terminación de fibra fue manejada por una puerta de enlace residencial proporcionada por Advanced Digital Broadcast dentro del hogar de un suscriptor para ser compartida con otros dispositivos de electrónica de consumo (CE).
Desde 2007, los proveedores de acceso italianos Fastweb , [19] Telecom Italia , Vodafone y Wind participaron en una iniciativa llamada Fiber for Italy, con el objetivo de crear una red nacional de fibra hasta el hogar en Italia. En el piloto que se llevó a cabo en la capital italiana, Roma, se observó un ancho de banda simétrico de 100 Mbit/s. [20] Telecom Italia, que se negó a participar en la iniciativa Fibra para Italia, tiene un plan aún más ambicioso para llevar fibra hasta el hogar y fibra hasta las empresas a 138 ciudades para 2018. [21]
A finales de diciembre de 2010, el número total de hogares habilitados para fibra hasta el hogar había superado los 2,5 millones, con más de 348.000 suscriptores. [21] [ se necesita aclaración ] )
En septiembre de 2010, la Comisión Europea publicó una nueva "Recomendación para el acceso regulado a redes NGA" junto con una lista de medidas para promover el despliegue de banda ancha rápida y redes de acceso de próxima generación . [22]
Portugal Telecom planea completar su despliegue nacional de fibra hasta el hogar en 2020. Actualmente, 200 MB de bajada y 100 MB de subida cuestan 22 euros al mes. [23]
Entre septiembre de 2017 y marzo de 2019, el número de suscriptores europeos de FTTH y FTTB aumentó casi un 16%. Para 2025, se espera que el número total de instalaciones atravesadas por infraestructura FTTH y FTTB alcance los 187 millones en toda Europa. [24]
Google Fiber proporciona una velocidad de hasta 8 Gbit/s. [25]
Active Line Access es un estándar en evolución para la prestación de servicios a través de redes FTTP en el Reino Unido propuesto por el regulador Ofcom y desarrollado por el Comité Consultivo de Interoperabilidad de Redes. [26]
La mayoría de las implementaciones de FTTH siguen uno de los cuatro tipos de arquitectura principales: división centralizada, división distribuida, arquitectura en estrella o conexión en cadena. Los desarrolladores de redes de fibra eligen arquitecturas basándose en una variedad de factores, como la geografía física del entorno local, la cantidad de suscriptores previstos y la habilidad de la fuerza laboral. [27]
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FTTN/C se considera un paso intermedio hacia FTTH completo y, en muchos casos, se ha demostrado que los servicios triple-play prestados utilizando este enfoque para proporcionar hasta alrededor de 100 Mbit/s aumentan considerablemente el número de suscriptores y el ARPU [28] [29] [ 30] FTTN/C es utilizado actualmente por varios operadores, incluidos AT&T en los Estados Unidos, Deutsche Telekom de Alemania , OTE de Grecia , Swisscom, TIM en Italia, Proximus en Bélgica, nbn™ en Australia y los operadores canadienses Telus . Cogeco y Bell Canadá .
La arquitectura de red de distribución óptica más simple es la fibra directa: cada fibra que sale de la oficina central llega exactamente a un cliente. Estas redes pueden soportar una gran cantidad de ancho de banda, pero cuestan más debido a la fibra y al equipo de la oficina central. [31]
La fibra directa generalmente se ve favorecida por los nuevos participantes y los operadores competitivos. Un beneficio es que no se excluyen tecnologías de red de capa 2, ya sea red óptica pasiva (PON), red óptica activa (AON) u otras. Cualquier forma de solución regulatoria es posible utilizando esta topología. [32]
Más comúnmente, cada fibra que sale de la oficina central es compartida por muchos clientes. Sólo cuando dicha fibra se acerca relativamente a los clientes se divide en fibras individuales específicas para cada cliente. Tanto los AON como las PON logran esta división.
Los AON dependen de equipos de red alimentados eléctricamente para distribuir la señal, como un conmutador o un enrutador . Normalmente, las señales necesitan una transformación óptico-eléctrico-óptica en el AON. Cada señal que sale de la oficina central se dirige únicamente al cliente al que está destinada.
Las señales entrantes de los clientes evitan colisiones en la intersección porque el equipo eléctrico allí proporciona amortiguación . Active Ethernet (un tipo de Ethernet de la primera milla ) es un AON común, que utiliza conmutadores ópticos de Ethernet para distribuir la señal, incorporando las instalaciones de los clientes y la oficina central en una gran red Ethernet conmutada.
Estas redes son idénticas a las redes informáticas Ethernet utilizadas en empresas e instituciones académicas, excepto que su propósito es conectar hogares y edificios a una oficina central en lugar de conectar computadoras e impresoras dentro de una ubicación. Cada armario de distribución puede atender hasta 1.000 clientes, aunque lo más habitual es entre 400 y 500.
Este equipo de vecindario realiza conmutación de capa 2 o conmutación y enrutamiento de capa 3 , descargando el enrutamiento completo de capa 3 a la oficina central del operador. El estándar IEEE 802.3ah permite a los proveedores de servicios ofrecer hasta 1000 Mbit/s, full-duplex , a través de un FTTP de fibra óptica monomodo , según el proveedor.
Una red óptica pasiva (PON) es una arquitectura de red FTTP punto a multipunto en la que se utilizan divisores ópticos sin alimentación para permitir que una sola fibra óptica atienda hasta 128 clientes. Una PON reduce la fibra y el equipo de oficina central necesarios en comparación con la arquitectura punto a punto. Por esto, y porque no necesita divisores de potencia ni otros componentes activos desde que sale de las instalaciones del ISP hasta que llega al cliente, muchos ISP prefieren esta tecnología. [33]
La señal descendente procedente de la oficina central se transmite a las instalaciones de cada cliente que comparten fibra. El cifrado se utiliza para evitar escuchas ilegales. Las señales ascendentes se combinan mediante un protocolo de acceso múltiple, generalmente acceso múltiple por división de tiempo (TDMA).
El protocolo punto a punto sobre Ethernet (PPPoE) es una forma común de ofrecer servicios de reproducción triple y cuádruple (voz, vídeo, datos y móviles) a través de redes de fibra y de fibra coaxial híbrida (HFC). Active PPPoE utiliza fibra dedicada desde la oficina central de un operador hasta los hogares de los suscriptores, mientras que las redes híbridas (a menudo FTTN) la utilizan para transportar datos a través de fibra a un punto intermedio para garantizar velocidades de rendimiento suficientemente altas en conexiones de cobre de última milla .
Este enfoque se ha vuelto cada vez más popular en los últimos años entre los proveedores de servicios de telecomunicaciones tanto en América del Norte ( AT&T , Telus , por ejemplo) como en Europa Fastweb , Telecom Italia , Telekom Austria y Deutsche Telekom , por ejemplo. Google también ha estudiado este enfoque, entre otros, como una forma de ofrecer múltiples servicios a través de redes de acceso abierto en los Estados Unidos. [34]
Una vez en una propiedad privada, la señal normalmente se convierte a un formato eléctrico.
El terminal de red óptica (ONT, un término ITU-T ) o unidad (ONU, un término idéntico IEEE ) convierte la señal óptica en una señal eléctrica utilizando tecnología de filtro de película delgada . Estas unidades requieren energía eléctrica para su funcionamiento, por lo que algunos proveedores las conectan a baterías de respaldo en caso de cortes de energía para garantizar el acceso de emergencia a las telecomunicaciones. Las terminaciones de línea óptica "alcance" los terminales o unidades de la red óptica para proporcionar asignaciones de intervalos de tiempo TDMA para la comunicación ascendente.
Para FTTH y para algunas formas de FTTB, es común que los sistemas Ethernet, telefónicos y de televisión por cable existentes en el edificio se conecten directamente al terminal o unidad de red óptica. Si los tres sistemas no pueden llegar directamente a la unidad, es posible combinar señales y transportarlas a través de un medio común como Ethernet. Una vez más cerca del usuario final, equipos como un enrutador o un controlador de interfaz de red pueden separar las señales y convertirlas al protocolo apropiado.
Para FTTC y FTTN, la señal combinada de Internet, video y teléfono viaja al edificio a través del cableado telefónico o de cable existente hasta que llega al espacio habitable del usuario final, donde un módem VDSL o DOCSIS convierte las señales de datos y video al protocolo Ethernet, que es enviado a través del cable de categoría 5 del usuario final .
