Redes ópticas: la comunicación brillante

El ADSL ya no es suficiente. El continuo incremento en el envío de datos, imágenes o vídeos por la Red y la necesidad de comunicaciones más eficaces demandan un aumento de la velocidad en la transmisión. En este escenario, la fibra óptica se perfila como la mejor opción.


Fotografía: cortesía de Siemens Press Picture.

El espectacular crecimiento de la demanda de ancho de banda derivada sobre todo de los nuevos servicios de telecomunicaciones ha provocado un gran interés por las redes ópticas. Este tipo de redes compuestas de fibra óptica se emplean cada vez más debido a que las ondas de luz que la integran tienen una frecuencia alta y, por tanto, son capaces de transportar más volumen de información.

Una de las principales ventajas de la fibra óptica es que permite el establecimiento de las conexiones transcontinentales y transoceánicas, gracias a que esta clase de señales pueden recorrer una gran distancia sin precisar de un repetidor. Hoy en día, los repetidores para redes ópticas pueden distar entre sí unos 100 km, distancia que aumenta con los nuevos amplificadores ópticos, mientras que, por ejemplo, los sistemas eléctricos necesitan repetidores cada 1,5 km. Por ello, la fibra óptica se ha convertido en la principal red de comunicación a larga distancia, haciendo posible la interacción entre empresas, gobiernos y economías de todo el mundo. La mayor disponibilidad de servicios de alta velocidad, junto a la tendencia a la globalización por parte de las compañías, también está disparando la demanda. Todo parece indicar que el impulso definitivo para la fibra óptica tendrá lugar este año, en gran parte por el uso del vídeo y los juegos on-line.

Velocidad en España
Las principales operadoras de telefonía fija del país deberán encarar una gran inversión para hacer posible el acceso de todos sus clientes, tanto de hogares como de empresas, a las nuevas redes ópticas. Ya en 1998 comenzaron a implementar las redes de fibra óptica, con un gasto de 9.000 millones de euros, y con ello hicieron posible el equipamiento del 50% de los hogares y el 70% de las empresas. Pero queda mucho camino por recorrer: la inversión prevista para cubrir una instalación completa es de entre 1.000 y 1.500 euros por cada usuario de las principales operadoras del país: Telefónica, Ono, Orange, Euskaltel, Tele 2, R Cable y Telecable. Se trata, así pues, de un desembolso considerable y más teniendo en cuenta los últimos datos de líneas fijas activas en España, que ascienden a 18,46 millones según la Comisión del Mercado de las Telecomunicaciones (CMT).

Telefónica es el operador que deberá asumir el mayor peso inversor, puesto que le pertenece el 81,8% de las líneas. Según sus planes, en 2010 destinará 1.000 millones de euros para desplegar de forma paulatina la fibra óptica. Pero sus pruebas ya han comenzado, y desde abril ofrece (a un precio muy asequible, por los posibles incidentes que pueda sufrir) la comercialización de sus productos sobre fibra de 30 Mb (megabites).

El resto de compañías van algo a la zaga. Jazztel ha invertido 700 millones de euros en 4.000 km de fibra urbana; Ono gastó el año pasado casi 500 millones cableando a 6,8 millones de usuarios y a final de ejercicio ofrecerá 100 Mb; y Orange llevará a cabo iniciativas en Barcelona y Madrid.

Varios proyectos
Aparte de los planes citados, diversas compañías están iniciando proyectos para implantar nuevas redes de fibra óptica. Este es el caso de seis firmas internacionales: Bharti Airtel, Global Transit, KDDI Corp, Pacnet, y Singapore Telecommunications, lideradas por Google, que proyectan una inversión de 300 millones de dólares para tender un cable de fibra óptica submarino en el océano Pacífico que salvará la distancia de 10.000 km entre EEUU y Japón, en un proyecto que responde al crecimiento en la demanda de comunicaciones. Este acuerdo, conocido como Unity, que hará efectiva la nueva conexión en 2010, cuenta entre sus utilidades con el aumento de la capacidad de banda ancha en un 20% entre Estados Unidos y Asia y un incremento de la velocidad hasta los 7,68 Tb (terabites) por segundo.

Un paso adelante en la evolución de las redes ópticas es el que ha dado también Alcatel-Lucent con un proyecto que consigue acrecentar la velocidad de la transmisión óptica hasta los 16,4 Tb a una distancia de 2.550 km. Este hito asegura la máxima utilización del ancho de banda de la fibra y posibilita la adecuación a las futuras exigencias de capacidad. No obstante, existen mejoras que se dirigen a otros aspectos del desarrollo de la fibra óptica.

Por su parte, COLT Telecom, dueño de una red de fibra óptica de 20.000 km en 13 países de toda Europa, aprobó a finales de 2007 la puesta en marcha de su red de próxima generación (NGN) con la que ofrecerá nuevas soluciones de comunicación y cuyos clientes tendrán mayor rapidez y eficiencia en la gestión de sus telecomunicaciones.

También sin cables
La comunicación a través de fibra óptica se presenta como la mejor opción. Sin embargo, en algunos casos no es válida a causa de sus elevados costes y su complejidad. La alternativa lógica, cuando las redes de cobre no solucionan el problema, es la conexión sin cables. Para cubrir esta necesidad, ha surgido una nueva tecnología conocida como LMDS (Local Multipoint Distribution System o sistema de distribución local multipunto), una red inalámbrica que pretende ofrecer los mismos beneficios que la red de fibra óptica, junto con mayores ventajas de despliegue.

LMDS se basa en conexiones bidireccionales de modo simultáneo, tanto desde el punto central al receptor como al revés. Aunque hasta ahora se venía utilizando solo en comunicaciones orbitales, por los inconvenientes que implica la transmisión de alta frecuencia en la atmósfera, tiene aplicaciones tan diversas como acceso a Internet de banda ancha, videoconferencia, enseñanza remota, telefonía y VoIP, y servicios exclusivos de transmisión de datos, VNP (Video Network Platform) y líneas dedicadas.

Enlace de luz
Pero este tipo de conexión también tiene algunos inconvenientes. Su instalación, a pesar de estar basada en radio, se produce como un enlace de luz, es decir, la utilización de altas frecuencias hace que sea preciso disponer de un horizonte sin ningún tipo de obstáculo ya que provocaría la reflexión de la señal y la perdida de potencia. La solución propuesta para conseguir una cobertura de señal cercana al 100% de los usuarios potenciales por parte de los distintos operadores es la instalación de repetidores y reflectores de señal o la intersección de las señales de distintas células adyacentes.

Por otro lado, los fenómenos meteorológicos influyen en la calidad de la comunicación. Por ejemplo, las gotas de lluvia absorben parte de la energía de transmisión con el consecuente debilitamiento de la señal. Para ello, se aumenta la potencia de emisión para compensar las pérdidas y se reduce el recorrido de la señal. Además, la tecnología LMDS todavía no tiene una base reguladora estándar, y cada fabricante, por la demanda de los clientes y la necesidad de respuesta a la que están obligados, impulsa sus avances de manera independiente.

Para saber más:

La última milla
Desde que en 1985 se construyera el primer amplificador completamente óptico, el desarrollo de la fibra óptica ha sido rápido. Los sistemas actuales funcionan como líneas troncales, transportando un gran número de canales de voz y datos entre centrales telefónicas. Pero, entre la centralita y los receptores, se produce lo que se conoce como el problema de la “última milla”: el sistema telefónico actual dispone para esta última conexión de cables de hilo de cobre convencionales, mucho más lentos y con menor capacidad de transmisión que los de fibra óptica.

Ya existen soluciones a este problema, pero las líneas de datos de gran velocidad que lo solventan son muy costosas y su incorporación se está llevando a cabo escalonadamente. En este sentido, una investigación realizada por el Instituto Coreano de Ciencia y Tecnología ha instalado una nueva fibra óptica de plástico que se puede utilizar a un precio más bajo, por lo que limita el principal inconveniente de esta clase de redes, y hace que desaparezca el inconveniente de la “última milla”. No es tan rápida como la fibra tradicional, pero una velocidad de transferencia de 2.5Gb/s continúa siendo muy rápida, y un salto cualitativo con respecto a los cableados de cobre disponibles en la actualidad. Y tiene otras ventajas frente a la fibra de vidrio: es más flexible y más fácil de conectar a las líneas adicionales.

Maridaje entre fibra óptica y cable coaxial
Desde 1991, la fibra óptica ha tenido su aplicación en las redes HFC, un tipo de red de comunicación por cable que combina esta fibra con el cable coaxial como instrumento de transmisión de señales. Esta mezcla hace que soporte todas las tecnologías emergentes de transmisión y, de forma simultánea, la digital y analógica.

Se trata de una red económica y beneficiosa para aguantar un ambiente full-service, ya que su flexibilidad hace que resulte adecuada para proveedores de CATV (Community Antenna Television) y de telefonía. Además, dispone de un ancho de banda con el que se permite acceder a todo tipo de servicios de vídeo, datos, etc. El éxito de estas redes HFC radica en su bajo costo, su excelente rendimiento y la ausencia de ruido y distorsión. Con ellas, el usuario dispone de 78 canales de vídeo.

Almacenamiento con canal de fibra
En el ámbito empresarial, el principal tipo de conexión utilizado para redes de almacenamiento es el conocido como Fibre Channel (FC) o canal de fibra, que se basa tanto en cables de cobre como de fibra óptica, con los beneficios de velocidad que aporta esta última opción. Disponible para una velocidad de hasta 8 Gb/s, soporta diversos protocolos de transporte, desde paquetes de red como IP hasta canal de periféricos como SCSI o IPI. Este soporte multiprotocolo hace posible disfrutar de las funcionalidades de las redes de alta velocidad.

Este tipo de conexión de red hizo posible el desarrollo de los servidores SAN (Storage Area Network), una red propia dedicada a dispositivos de almacenamiento donde se pueden compartir recursos de coste elevado a alta velocidad entre varios usuarios sin ningún impacto en la red de área local, y que se ha convertido en la solución más completa para responder al aumento en las necesidades de almacenamiento. Entre las ventajas de SAN está la compatibilidad con dispositivos SCSI ya existentes, lo que hace que no resulte indispensable una inversión extra significativa. También centraliza el almacenamiento de los ficheros en una red de alta velocidad y seguridad y permite compartir todos los recursos de almacenamiento dentro de la compañía (a diferencia de las redes NAS no se comparte el contenido), además de efectuar el backup on-line sin repercusiones en los usuarios ni en el funcionamiento del servidor.