Fiber To The X o FTTx es un término general para cualquier red de datos de telecomunicaciones de banda ancha que utiliza cable de fibra óptica en su arquitectura como la última milla para proporcionar todas o parte de las líneas de suscriptores. El término es un término colectivo para varias configuraciones de implementación de fibra que van desde FTTN (a nodo) hasta FTTD (a escritorio).
En una definición estricta, FTTx es solo una capa de transferencia de datos físicos , pero de hecho, el concepto cubre una gran cantidad de tecnologías de capa de enlace y red . Indisolublemente unida al amplio ancho de banda de los sistemas FTTx está la posibilidad de proporcionar una gran cantidad de nuevos servicios [1] .
Dependiendo de las condiciones de uso, la industria de las telecomunicaciones distingue entre varias configuraciones FTTX separadas:
Para garantizar la coherencia, especialmente cuando se comparan los niveles de penetración de FTTH entre países, los tres consejos de FTTH de Europa, América del Norte y Asia-Pacífico acordaron en 2006 [7] entre ellos las definiciones de FTTH y FTTB, y también las perfeccionaron en 2009 [8]. ] , 2011 [9] y en febrero de 2015. [10] El FTTH Council no ha establecido definiciones formales para FTTC y FTTN.
En esta realización, el cable de fibra óptica se lleva al nodo de la red y, por lo tanto, a veces se puede confundir con la conexión FTTC, cuando la óptica se lleva a un gabinete de distribución exterior o a un poste que lleva el cable, con cableado adicional a través del microdistrito o casas cercanas. [11] Para los consumidores finales, por regla general, más allá de dicho gabinete hay conexiones separadas a través de cable coaxial o par trenzado . El área servida desde un gabinete de distribución exterior generalmente está dentro de un radio de menos de 1,5 km y puede incluir varios cientos de suscriptores telemáticos. Si se atiende un área con un radio de menos de 300 metros desde el gabinete de distribución, dicha conexión se aplicará a FTTC / FTTK. [12]
FTTN permite la prestación de servicios de comunicación de banda ancha como el acceso a Internet de alta velocidad. En el tramo desde el final de la fibra hasta el consumidor de servicios se utilizan protocolos de transferencia de datos de alta velocidad similares a los que se utilizan cuando se trabaja sobre cables de comunicación de banda ancha (normalmente DOCSIS ) o algunos tipos de xDSL . La tasa de datos varía según el protocolo utilizado y qué tan cerca está el suscriptor del gabinete de distribución.
A diferencia de FTTP, la infraestructura FTTN a menudo usa cable coaxial o par trenzado para proporcionar la última milla , lo que hace que su implementación sea menos costosa. Sin embargo, a largo plazo, el rendimiento potencial con esta opción se verá severamente limitado en relación con la opción con el extremo de la fibra más cerca del suscriptor.
Una variación técnica de esta variante es el sistema de comunicación híbrido óptico-coaxial , utilizado por los operadores de televisión por cable . Dicha conexión a veces también se denomina FTTLA (fibra hasta el último amplificador, óptica hasta el último amplificador), cuando se reemplaza el último amplificador frente al suscriptor (o grupo de suscriptores) con dicha conexión.
La fibra a un microdistrito, manzana o grupo de viviendas es un sistema de comunicación, cuya esencia es poner en marcha una plataforma basada en líneas de comunicación de fibra óptica que atiende a varios abonados. Cada uno de estos abonados está conectado a la plataforma mediante un cable coaxial o cable de par trenzado. Puede ser un dispositivo remoto montado o un gabinete de comunicación o un dosel. Normalmente, los sistemas de comunicaciones en los que la fibra termina a menos de 300 m del equipo instalado en las instalaciones del usuario se denominan variante FTTC.
En esta opción se utiliza DOCSIS o xDSL desde el final de la fibra hasta el suscriptor, al igual que en FTTN.
Siempre que sea posible, al tender un nuevo cable, los cables Ethernet ópticos y de cobre se realizan de inmediato. Este último conecta el nodo de comunicaciones regional con el suscriptor a velocidades de 100 Mbps o 1 Gbps.
El despliegue de comunicaciones a través de líneas eléctricas también se conoce como FTTC. El uso del protocolo IEEE 1901 (o su predecesor, HomePlug AV ), permite que los datos se transfieran a través de las redes eléctricas existentes a velocidades de hasta 1 Gbps desde un armario de cableado de distrito remoto a cualquier toma de CA de la casa; la cobertura de la red es equivalente a Wi -Fi. Fi con la ventaja adicional de un cable para alimentación y transmisión de datos.
Una diferencia sutil pero importante entre FTTC y FTTN o FTTP es dónde se encuentra el armario de cableado. En la opción de conexión FTTC, la conmutación se realiza, por ejemplo, desde un poste de transporte de cables al costado de la carretera en la casa del cliente, mientras que con FTTN, el armario de conmutación está lejos del suscriptor, y con la versión FTTP, la conmutación se produce directamente en el área de atención al cliente.
A diferencia de FTTP, FTTC puede usar comunicaciones coaxiales, de par trenzado o de línea eléctrica existentes para crear la última milla. Un intento de consolidar tales cables existentes bajo un solo protocolo de control fue el desarrollo de los estándares G.hn e IEEE P1905 .
Al dejar de instalar nuevos cables y los costos asociados, el costo de implementar un FTTC es menor. Sin embargo, esta variante de red ha tenido históricamente un potencial de ancho de banda menor que FTTP. En la práctica, la ventaja relativa de usar fibra depende del ancho de banda disponible para la red backhaul , las restricciones de facturación que impiden el uso completo del ancho de banda de última milla, el equipo del usuario, las limitaciones del servicio y el costo de operación de la fibra. Todos estos parámetros pueden variar ampliamente según la ubicación geográfica y el tipo de edificio.
FTTB (fibra hasta el edificio) - fibra óptica hasta el edificio. En esta arquitectura, la fibra llega hasta los equipos de conmutación del operador, ubicados principalmente en el borde de un área que incluye viviendas o negocios. Se instala un solo terminal con el equipo, y se conecta un cable de cobre desde él a la habitación o se usa una conexión inalámbrica; en la habitación misma, básicamente, solo hay un cable que se conecta a la computadora. [13] La arquitectura FTTB es la más utilizada[ ¿dónde? ] , ya que en la construcción de redes FTTx basadas en Ethernet , este suele ser el único esquema técnicamente posible. Además, en la estructura de costos de establecer la red FTTx, la diferencia entre las opciones FTTC y FTTB es relativamente pequeña, siendo menor el costo operativo de la red FTTB y mayor la capacidad. La arquitectura FTTB prevalece en casas de nueva construcción y grandes operadores de telecomunicaciones, mientras que FTTH tendrá demanda solo en edificios nuevos de poca altura. Esto se debe principalmente al costo significativamente mayor de su implementación en comparación con el costo de la red FTTC/FTTB.
FTTH (fibra hasta el hogar) - fibra óptica hasta el hogar. Se instala un terminal en la vivienda, y un cable desde el terminal al ordenador. Esta definición excluye aquellas arquitecturas de red en las que la fibra óptica termina antes de llegar al espacio residencial o de oficinas y el enlace continúa a través de un medio físico distinto al óptico. [13]
Los expertos de Motorola se pronunciaron claramente a favor de las soluciones FTTH. [1] Comparan el ciclo de vida de una inversión en cualquier tecnología de acceso y el crecimiento correlacionado en los requisitos de ancho de banda de acceso. El análisis muestra que si las soluciones técnicas que forman la base del segmento de acceso a la red en 2005-2008 no pueden proporcionar una velocidad de 100 Mbps en 2013-2015 , entonces la obsolescencia de los equipos ocurrirá antes de que finalice el ciclo de inversión. . El operador debe asegurarse de tener en cuenta estos datos, de lo contrario corre el riesgo de volverse vulnerable a los competidores a medida que los usuarios se esfuerzan por recibir servicios de clase superior.
Los expertos de Alcatel-Lucent enumeran las siguientes ventajas de la arquitectura FTTH:
La arquitectura de red óptica más simple es la fibra directa . Con este método, cada fibra del cable desde las instalaciones del operador de telecomunicaciones va a un cliente. Tales redes pueden proporcionar excelentes tasas de transferencia de datos, pero son significativamente más costosas debido al desperdicio de fibras y equipos que sirven a la línea de comunicación. [catorce]
Las fibras directas generalmente se proporcionan a grandes clientes corporativos o agencias gubernamentales. La ventaja es la capacidad de utilizar tecnologías de red de capa 2, independientemente de si se trata de una red óptica activa, pasiva o híbrida.
En otros casos (conexiones de suscriptores masivos), cada fibra proveniente del operador de telecomunicaciones sirve a muchos clientes. Se llama " fibra compartida " ( en inglés shared fiber ). En este caso, la óptica se acerca lo más posible al cliente, después de lo cual se conecta a una fibra individual que va al usuario final. En tal conexión, se utilizan redes ópticas tanto activas como pasivas.
Dependiendo del método de construcción, las redes ópticas se dividen [15] en:
Se basa en la transmisión de una señal óptica por un equipo eléctrico de red que recibe, amplifica y transmite estas señales. Puede ser un conmutador , un enrutador , un convertidor de medios ; por regla general, las señales ópticas en una red óptica activa se convierten en eléctricas y viceversa. Cada señal óptica del equipo centralizado del operador de telecomunicaciones va solo al usuario final para el que está destinada.
Las señales entrantes de los suscriptores evitan colisiones en una sola fibra, ya que el equipo eléctrico proporciona almacenamiento en búfer. Como primera milla del equipo del operador se utiliza equipo ETTH activo , que incluye conmutadores de red óptica con óptica, y sirve para distribuir la señal a los abonados.
Estas redes son idénticas a las redes Ethernet de computadoras que se usan en oficinas e instituciones educativas, con la única excepción de que están diseñadas para conectar hogares y edificios al edificio central de un operador de telecomunicaciones, y no para conectar computadoras e impresoras en un espacio limitado. Cada gabinete de distribución puede atender hasta 1000 suscriptores, aunque generalmente se limita a conectar 400-500 personas.
Dicho equipo nodal proporciona conmutación del segundo y tercer nivel , así como enrutamiento, descargando así el enrutador de la red troncal del operador de telecomunicaciones y asegurando la transmisión de datos a su sala de servidores. El estándar IEEE 802.3ah permite a los ISP proporcionar velocidades de hasta 100 Mbps y dúplex completo a través de una fibra óptica monomodo conectada mediante un esquema FTTH . Las velocidades de 1 Gbps también están disponibles comercialmente.
Una red óptica pasiva es una arquitectura de red FTTP con una conexión punto a multipunto basada en divisores ópticos no volátiles (splitters) que permiten atender hasta 128 suscriptores a través de una fibra óptica. En comparación con una conexión de fibra directa , PON reduce los requisitos para el cable óptico y el equipo del proveedor que lo atiende. La señal de enlace descendente se transmite desde el equipo del operador a todos los suscriptores que comparten la línea de comunicación. El cifrado se utiliza para evitar la intercepción del tráfico . Las señales de enlace ascendente de los suscriptores se combinan en un flujo utilizando un protocolo de acceso múltiple, generalmente con división de tiempo de acceso .
Cuando la línea de comunicación ya ha entrado en las instalaciones del cliente, la señal, por regla general, ya pasa la distancia final al equipo del cliente en formato eléctrico.
Puede ser un convertidor de medios o un terminal de red óptica (ONT, término ITU-T ) o un módulo de red óptica (ONU, término similar IEEE ), que convierte una señal óptica en una eléctrica utilizando tecnología de filtro de película delgada . Estos dispositivos requieren energía eléctrica para su funcionamiento, por lo que se intenta conectarlos a fuentes de energía de respaldo para garantizar un funcionamiento ininterrumpido en casos de emergencia y durante cortes de energía. La terminación de una línea óptica por terminales o módulos ópticos "dirige" las líneas de comunicación para asignarles un intervalo de tiempo del protocolo TDMA y proporcionar comunicación ascendente (en la dirección del abonado al proveedor).
Para la opción FTTH y algunos tipos de FTTB, es común que todos los edificios conectados cuenten con sistemas de telefonía, LAN y TV por cable que se conectan a un terminal o módulo de red óptica. Estos tres sistemas de transmisión no se pueden conectar directamente al módulo óptico, pero es posible combinar sus señales y transmitir en un solo medio. Dependiendo de lo que esté más cerca del usuario: enrutador, módem o tarjeta de red , el dispositivo puede dividir la señal y convertirla a un protocolo adecuado.
Por ejemplo, cuando se utiliza la tecnología VDSL , la señal combinada se transmite al edificio a través de una conexión por cable existente y entra a la sala de estar, donde el módem VDSL convierte la señal de datos y video (servicios de TV) al protocolo ethernet , que se envía al equipos terminales sobre par trenzado . A continuación, el módulo de interfaz de red convierte la señal de video en una señal de RF transmitida al equipo terminal a través de un cable coaxial . La señal combinada también puede llegar a un teléfono conectado mediante un splitter ADSL para separar la señal de voz del resto, oa un teléfono IP que se pueda conectar a la red local.
| conexión a Internet | |
|---|---|
| Conexión por cable | |
| Conexión inalámbrica | |
| Calidad de la conexión a Internet ( ITU-T Y.1540, Y.1541) | Ancho de banda (ancho de banda) ( ing. Ancho de banda de la red ) • Retardo de la red (tiempo de respuesta, ing. IPTD ) • Fluctuación del retraso de la red ( ing. IPDV ) • Tasa de pérdida de paquetes ( ing. IPLR ) • Tasa de errores de paquetes ( ing. IPER ) • factor de disponibilidad |