Hoy en día en España la absoluta protagonista a la hora de llevar internet a los hogares es la fibra óptica. Y no es es solo por las innegables ventajas que ofrece frente al ADSL, sino también porque protagoniza las ofertas y promociones de las telecos.
Es importante entender que aunque coloquialmente englobamos todo bajo el paraguas de la fibra óptica, buena parte de sus prestaciones dependen de hasta dónde llega la instalación (FTTH o FTTX y sus variantes). Si hablamos de velocidad, los 10 gbps son el tope actual, DIGI fue pionera en ofrecer el servicio y después fue Orange quien se sumó. ¿Y en el futuro? Estos son los retos para subir la velocidad de la fibra óptica a los que se enfrentan las operadoras.
La tecnología detrás de los 10 Gbps
Antes de nada, hablamos de los 10Gbps pero esta no es una velocidad que pueda disfrutar todo el mundo: por el momento está restringida a algunas zonas urbanas, mientras que en zonas rurales y de forma generalizada vemos 100 Mb, de 300 a 600 Mb y 1 Gbps.
El estándar de comunicaciones que permite la fibra óptica de 10 Gbps es XGS-PON, perteneciente a la familia de las PON (Passive Optical Networks). No obstante, en su evolución hemos visto otras letras delante, como A-PON, B-PON, las G-PON... hasta llegar a XGS-PON, donde la X viene de 10 en números romanos, la G es de Gigabit y la S de simétrico, resumiendo, algo así como 10 gigabits simétricos. Es importante meternos un poco en esta tecnología para descubrir sus limitaciones.
Vaya por delante que esa cifra es una aproximación, consiguiendo con el XGS-PON velocidades de hasta 9,953Gbps de subida y bajada. Volvamos a PON, más concretamente a la parte pasiva: es un estándar de redes ópticas pasivas porque no hay elementos activos, como por ejemplo amplificadores ópticos, ni cuenta con alimentación... a modo de resumen, están compuestas por tres tipos de elementos:
- Un módulo OLT ubicado en el nodo central de la red
- Un divisor óptico o splitter
- Varias unidades de red ópticas u ONUs en el hogar
La pregunta del millón, ¿y cómo se gestionan las subidas y las bajadas? Con longitudes de onda por las que viaja la luz. La multiplexación por división de longitud de onda o WDM lo hace posible, teniendo una longitud de onda para datos que llegan y otra diferente para las que se van de nuestro hogar. Un dato para entenderlo mejor: la luz entrante tiene un color y la saliente otra. Más concretamente la de subida es la de 1.270 nanómetros y la de bajada, de 1.577 nanómetro. El quid de la cuestión es que con XGS-PON solo se puede 'trasladar' una longitud de onda para cada dirección.
Ahora que ya conocemos los fundamentos básicos de XGS-PON, podemos poner encima de la mesa sus topes: esos casi 10 Gbps de transferencia de datos y esa única longitud de onda para cada dirección. Pero hay más: las limitaciones propias de la luz, de los materiales de construcción de la propia fibra e incluso de hardware que la emplea a nivel doméstico.
El futuro de la fibra
La capacidad de la infraestructura es limitada, tanto por la propia tecnología óptica como por el consumo energético derivado. En cuanto a la tecnología, ya hemos visto que es inherente a la luz, pero también con el material empleado para su fabricación, el silicio. Así, la luz es capaz de desplazarse a 300.000 km/s en el vacío, pero sobre el silicio solo llega a 200.000 km/s, lo que se traduce en una velocidad de transferencia de 1,5 Tbps con las últimas innovaciones gracias a combinar canales de 40 Gbps.
Diferencia en la sección de un cable de fibra óptica de cristal multi-modo y mono-modo. Fuente: Electronic Links International (PDF)
Con la luz no podemos hacer nada, pero hay dos frentes en investigación para aumentar la velocidad de la fibra: modificar la fibra óptica de silicio o multiplicar sus canales, ya que recordemos que la actual solo utiliza uno para la transferencia de datos. En cuanto a la estructura del cable, se trabaja en dejar huecos para que viajen los fotones. El resultado es alcanzar 73,7 Tbps mediante la combinación de 96 canales de 256 Gbps. Y pasar de un único canal a usar siete núcleos con la fibra multinúcleo permite multiplicar por 20 su velocidad. Y hay más: la Universidad de Santiago de Compostela ha llegado a usar 14 canales para alcanzar 1,05 Petabits por segundo.
Estas investigaciones llevan años en marcha y todavía queda para que se implementen, pero el siguiente paso serán las redes NG-PON2, con un estándar defininido pero aún en fase de pruebas. Esta tecnología permitirá alcanzar hasta 40 y 40 y 80Gbps simétricos gracias a que se podrán transportar cuatro colores en cada dirección para la primera versión y ocho en la segunda, lo que se traduce en multiplicar por cuatro y por ocho lo actual.
Lo más inminente: 20 y 50 Gbps, ya en pruebas
Estudios de laboratorio y estándares aparte, hay variaciones que ya están tan avanzadas que han comenzado a probarse en las operadoras con éxito y cuya implementación no requeriría de cambios en su infraestructura (al menos la solución de Telefónica), por lo que será más o menos inminente.
Hace poco más de un año descubríamos que Telefónica y Nokia están testeando la tecnología 25G PON en España. Este estándar se vale de la primera implementación mundial de tecnología 25G PON, tiene nodos de acceso Lightspan e ISAM, tarjetas de línea Multi-PON basadas en Quillion y módems de fibra. En cuanto a cifras, en función de la óptica elegida es capaz de ofrecer velocidades simétricas (25Gb/s en sentido descendente y 25G en sentido ascendente) y asimétricas (25/10), si bien en la prueba llegaron a velocidades simétricas de 20 Gbps. Lo bueno es que las actuales tecnologías de banda ancha GPON y XGS-PON podrán coexistir con ellas en la misma fibra, lo que abre las puertas a que la gente elija.
Y DIGI no se ha quedado atrás: hace pocos meses sabíamos que está probando el servicio de fibra más rápido del mundo, con hasta 50 Gbps con una latencia inferior a 1 ms, algo ideal para aplicaciones de realidad virtual o vídeos en 8K. Desgraciadamente el operador rumano no ha dado datos sobre su tecnología y equipamiento empleado para establecer estos récords, pero sí que lo tiene tan avanzado que podrá contratarse en los canales habituales, lo que invita a pensar que no hará falta nada más.
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