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Redes FTTH abiertas

Autor: Ramón Jesús Millán Tejedor

Publicado en BIT nº 189, COIT & AEIT, 2012

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Introducción

La fibra óptica es el medio más avanzado para ofrecer servicios de telecomunicaciones a particulares y empresas. Las alternativas a FTTH (Fiber-To-The-Home), como las redes móviles 4G/LTE o redes fijas ADSL2+ y VDSL2 sobre pares de cobre, alcanzan altos anchos de banda, pero no pueden competir en otros aspectos como distancias, calidad de servicio, interferencias, seguridad, robustez, fiabilidad, etc. [1]. Estas tecnologías nunca podrán llegar a ofrecer varios canales de vídeo bajo demanda o televisión HD 3D [2], ni otros servicios avanzados que son susceptibles de ser ofrecidos a través de la fibra.

El estudio "Recomendaciones para un Plan de Banda Ancha Ultrarrápida en España" del COIT ha alertado a la sociedad de la necesidad de fomentar la banda ancha, por su papel clave en la crecimiento económico, productividad, innovación, eficiencia energética y sostenibilidad [6]. El propio presidente Obama, así como otros muchos presidentes de Gobiernos y directivos de empresas occidentales, han reconocido que las redes NGN (Next Generation Network) son una de las principales claves para salir de la crisis en la que estamos inmersos, por la capacidad para generar empleo en la construcción de las redes y de construir un tejido económico más productivo y sostenible mediante su uso [3]. Los Gobiernos han entendido que el ancho de banda es una necesidad básica, al mismo nivel que la electricidad, el gas o el agua.

Según el “FTTH Ranking” del FTTH Council [4], se alcanzaron los 75 millones de abonados FTTH a finales de 2011, pero sólo 10,3 millones están en Europa. Aunque Europa ha ido con retraso respecto a Norte América o Asia, el año pasado el número de hogares pasado por fibra creció un 41% y el número de abonados en un 28%. En cuanto a penetración, el ranking es liderado por Lituania (28,3%), Noruega (14,7%) y Suecia (13,6%). En cuanto a número de usuarios absolutos, Rusia es el mayor mercado con 4,5 millones; seguida de Francia, Ucrania, Italia y Portugal.

La realidad es que en Europa existe una gran variación entre países y, por desgracia, España no es uno de los que están a la cabeza; a pesar de contar con operadores con una gran capacidad de inversión, como Telefónica, Vodafone u Orange. Según datos de la CMT [5], España terminó el año 2011 con un parque total de 171.177 líneas FTTH y un crecimiento del 206,4% respecto a 2010. De este modo, de las 11.147.934 líneas de banda ancha en España, tan sólo un 1,53% son de fibra óptica, la mayoría de las cuales corresponden a Telefónica y a GIT. El despliegue de infraestructuras FTTH está siendo realizado además de forma selectiva por parte de los operadores, concentrándose en las zonas con mayor rentabilidad, aumentando así los riesgos de ahondar en la brecha digital [6]. ¿Cuál podría ser la solución a la situación de retraso en FTTH que vive España? 

En un escenario típico de despliegue de FTTH, la mayor parte del CAPEX para el operador es el coste de la obra civil, si bien la inversión final depende de varios factores (posibilidad de hacer despliegues de fibra aérea en vez de soterrada, densidad de hogares, disponibilidad de canalizaciones previas, etc.). Como veremos, las redes ópticas abiertas (open access) ofrecen la capacidad de que varios agentes exploten simultáneamente de forma comercial la fibra, minimizando el coste por hogar pasado y acelerando el incremento de la base de clientes; por lo que es la solución idónea para que España pueda convertirse en un líder en este mercado, que sin lugar a dudas, ayudará al necesario cambio del modelo productivo [6].

Modelos de negocio sobre redes de fibra óptica

Los operadores incumbentes europeos son bastante reacios a invertir en FTTH (Fiber-To-The-Home) debido principalmente a la regulación existente, que les obliga a ofrecer servicios mayoristas a precios regulados, transparentes y no discriminatorios, a otros operadores. Dependiendo del país, las obligaciones de compartición van desde conductos hasta servicios. Los reguladores europeos consideran que los servicios mayoristas facilitan la competencia. No obstante, esto puede tener limitaciones para diferenciar ofertas e innovar y, se ha demostrado, que no constituye un incentivo para invertir.

Aprovechando esta situación, existen operadores más pequeños (por ejemplo, Numericable en Francia u Optimus en Portugal) tratando de ganar cuota de mercado y diferenciar su oferta de servicios, gracias al despliegue de fibra óptica. Así mismo, existen pequeñas municipalidades (como GIT en el Principado de Asturias), constructoras (como Emaar en Arabia Saudí) o compañías eléctricas (como Dong Energy en Dinamarca o Eins Energy en Alemania), que están construyendo redes abiertas (open access networks) y ofreciendo servicios de mayorista a otros operadores con menos capacidad de llegar a la última milla.

De este modo, la fibra óptica ha generado nuevos modelos de negocio, no sólo por los servicios que puede ofrecer, también por los roles que pueden adquirir los distintos agentes que invierten en la construcción y explotación de las redes. Típicamente existen tres tipos de roles, pudiendo el agente u operador tener uno o varios de ellos, tal y como se muestra en la Figura 1:


Modelos de negocio en redes FTTH abiertas

Figura 1: Modelos de negocio en redes FTTH abiertas.

Las redes abiertas son aquellas en las que estos tres roles son asumidos por entidades distintas y han adquirido un gran interés en la industria, pues se ha demostrado que permiten acelerar el despliegue de redes de fibra óptica, reducir el tiempo de retorno de la inversión y favorecer la competencia. Sin lugar a dudas, las redes abiertas son la mejor opción de despliegue en zonas urbanas, hasta que se consiga una base de usuarios importante; así como en zonas rurales, como alternativa a largo plazo.

Seguidamente estudiaremos en más detalle los modelos de despliegue de redes FTTH más exitosos, centrándonos en los correspondientes a redes abiertas.

Modelo 1

Los operadores incumbentes en cada país europeo (Telefónica en España, Orange en Francia, Deustche Telecom en Alemania, etc.), han seguido históricamente un modelo 1, en las antiguas redes de telefonía analógica y tratan de asumir en su mercado de origen los tres roles en los nuevos despliegues de fibra. Sin embargo, debido a las exigencias regulatorias de la UE, realmente se está siguiendo un modelo 2, 4 o 5. Es decir, los operadores incumbentes suelen asumir los tres roles (NO, CO y RSP) y, al mismo tiempo, ofrecen servicios tanto de “unbundling” como de “bitstream”, a precios regulados a otros operadores.

Telefónica tiene mucho interés en invertir en FTTH en España para diferenciar sus servicios de sus competidores, pues su estrategia siempre se ha basado en la diferenciación, ofreciendo así más y mejores servicios a sus clientes. Sin embargo, la regulación de la CMT exige a Telefónica a replicar sus ofertas de fibra por debajo de 30 Mbps -más que suficientes para la mayoría de los servicios actuales- y, además, seguir manteniendo el cobre durante varios años. En estas condiciones, Telefónica no está dispuesta a realizar una inversión agresiva en fibra óptica, pues además la crisis del consumo afecta a los hogares y están optando por tarifas de telecomunicaciones “low-cost”. Telefónica debería afrontar una inversión por hogares pasados, mientras que los operadores alternativos que alquilan su red, la harían por hogar conectado, con mucha menos inversión y riesgo. La situación de España es, con matices, muy similar a la que se tiene en el resto de países de Europa.

Verizon es probablemente el mejor ejemplo de operador que realiza por sí sola todos los posibles papeles del operador y sigue un modelo 1 de FTTH. El principal “driver” para Verizon para instalar fibra óptica era obtener una nueva base de usuarios procedentes de las compañías de cable, muy exitosas en Estados Unidos. La regulación americana favorecía la inversión, ya que no es obligatorio compartir infraestructuras a precios regulados como en el caso europeo. De este modo, es posible vender “en exclusiva” la mejora en calidad y servicios a los usuarios finales, a la vez que beneficiarse de unos gastos de operación y mantenimiento menores que los del cobre.

Modelo 2

El modelo 2, en el que un operador gestiona los pasivos y los activos (NO y CO) sobre los que varios operadores ofrecen servicios (RSP), tiene varias ventajas: utilización más eficiente de la infraestructura a través de la compartición y desplazamiento de la competencia desde la infraestructura a los servicios. Para que este modelo tenga éxito son necesarios interfaces abiertos comunes y acuerdos claros de SLA.

Los operadores incumbentes europeos han venido ofreciendo este servicio mayorista o “bitstream” sobre las redes de cobre y tendrán que seguir ofreciéndolo sobre las redes de fibra. Sin embargo, se ha demostrado que no es un modelo que incentive la inversión y, de continuar así, una posible solución sería crear una red pública; que al fin de al cabo, es como se construyeron las actuales redes de cobre. El operador público neutro pone la infraestructura y los servicios de mayorista (NO y CO), para que otros operadores puedan ofrecer sus propios servicios (RSP) a los ciudadanos, pudiendo éste seleccionar aquél que más le convenga, siguiendo el modelo 2. De esta forma, se introducen servicios NGN y se incentiva la competencia en zonas poco atractivas para la inversión privada. Como ejemplo español, tenemos a GIT, un operador público perteneciente al Principado de Asturias, que tiene como misión despegar, mantener y operar la red neutra FTTH en las áreas rurales de Asturias y que es conocida por Asturcón. En este caso, a diferencia de la Next Gen NBN de Singapur, sólo puede haber un RSP por hogar, si bien los usuarios pueden seleccionar aquel que más le convenga. Los RSP predominantes de esta red son Adamo y Telecable. Otra posibilidad muy similar al de otras “utilities” como la red eléctrica, sería que el operador público invirtiera y gestionara sólo los pasivos, incluyendo los edificios donde se ubican los equipos activos, y que los operadores hagan de CO y RSP, lo cual se correspondería con el modelo 5. En este caso, los operadores no sólo competirán en servicios, también en infraestructura. De hecho, Suecia está siguiendo un modelo similar, con varias municipalidades promoviendo redes abiertas. Esto en España supondría dar trabajo a mucha de la mano de obra desempleada por la construcción, así como adquirir algunos edificios para que luego posteriormente los operadores introduzcan sus equipos activos. El mantenimiento y construcción de estas redes podría ser realizada por fabricantes de equipos y empresas de servicios. El Estado tendría un retorno de inversión asegurado a muy largo plazo, tanto por la parte de alquiler, como por el aumento de la productividad y sostenibilidad de la economía. A corto plazo sería necesaria una inversión elevada, pero estamos hablando de una inversión muy productiva y que mejoraría la calidad de vida de los ciudadanos, a diferencia de otras obras constructivas realizadas que no aportan ningún valor económico o social.

Modelos 3 y 4

Singapur apostó decididamente por impulsar el rápido desarrollo de redes FTTH con su plan Next Gen NBN (Next Generation Nationwide Broadband Network). El objetivo era construir una red subvencionada de FTTH abierta (open access), con el fin de impulsar tanto la competencia como la inversión. La parte pasiva fue subvencionada con 750 millones de dólares y el NO ganador de la RFP fue el operador incumbente SingTel y un grupo de companías que forman Opennet. La subvención para la parte activa (equipos GPON, routers IP, etc.) ha sido de 250 millones de dólares y el CO ganador de la RFP fue StarHub. Aunque el ganador de la RFP de CO parecía que sería SingTel, el hecho de ganar la RFP de NO y la necesidad de que el CO estuviera operacionalmente separado del resto de proveedores de servicios disminuyó sus opciones. El CO está sometido a un estricto control de precios y a obligaciones de servicio universal. Sobre esta infraestructura activa ofrecen servicios en cada hogar distintos proveedores o RSP simultáneamente; es decir, en un mismo hogar: la voz se puede contratar a RSP1, el acceso a Internet de banda ancha a RSP2, la televisión y vídeo bajo de manda a RSP3, etc. En este caso, se está siguiendo un modelo 4.

Además, SingTel también está haciendo de CO y de RSP en aquellas zonas geográficas de Singapur de mayor interés comercial, es decir, las más densamente pobladas y con mayor poder adquisitivo. En este caso, estaríamos hablando de un modelo 3.

Plan Next Gen NBN de Singapur

Figura 2: Plan Next Gen NBN de Singapur.

Modelo 5

El modelo 5 se corresponde con el de “unbundling” o de desagregación, donde generalmente el operador dominante alquilaría la infraestructura pasiva y oficinas centrales al resto de operadores. Es un modelo muy utilizado a nivel europeo sobre infraestructura de cobre.

El modelo 5 también podría ser realizado mediante la colaboración voluntaria entre operadoras, siempre que por supuesto no dañe la competencia o suponga abusos hacia el consumidor. Esto es lo que están haciendo actualmente Vodafone y Orange exitosamente en España en telefonía móvil. Vodafone y Orange se repartieron España su red 3G, para ahorrarse conjuntamente 300 millones de euros entre 2007 y 2011. Para el usuario, esta colaboración es totalmente transparente, pues las antenas son capaces de reconocer a los clientes de una u otra compañía y conectarlos directamente con sus respectivas redes. Según datos de las propias empresas, esta compartición de los emplazamientos se traduce en una mejora del 25% de la cobertura en las zonas afectas y en una reducción del 40% en cuanto al número de instalaciones. Sin lugar a dudas, este modelo también podría facilitar los despliegues de fibra. Por ejemplo, en Francia Orange, Numericable y SFR, a pesar de competir entre ellos, firmaron un acuerdo en 2008 que establecía las condiciones por las que los operadores se comprometían a compartir la fibra desplegada. De este modo se consigue una cobertura mucho mayor a un coste mucho menor, pero sin afectar a la competencia, pues los usuarios pueden elegir entre las tres operadoras y éstas pueden competir tanto en infraestructura activa como en servicios.

Opciones tecnológicas para redes ópticas abiertas

Aunque sobre GPON existen soluciones para hacer “unbundling” (separación física), la forma más sencilla de realizarlo es mediante P2P Ethernet y WDM-PON. En P2P Ethernet hablaríamos de “unbundling” de fibras ópticas, lo cual tiene una gran similitud con las redes tradicionales de cobre, donde a cada abonado le llega un par trenzado de cobre. En WDM-PON, en cambio, hablaríamos de “unbundling” de longitudes de onda, lo cual puede ser fácilmente realizado en las oficinas centrales del operador, siempre y cuando todos los equipos activos de los distintos operadores se encuentren en el mismo edificio. Sobre estas tres tecnologías es posible realizar también “bitstream” (separación virtual) e incluso tener distintos operadores sobre el mismo cliente final, empleando distintas VLAN Q-in-Q para cada RSP y para cada servicio dentro de un mismo RSP.

P2P Ethernet [1] ha sido una tecnología muy exitosa para crear redes abiertas en el Norte de Europa (Suecia, Finlandia, Holanda, etc.), pues permite realizar el “unbundling” de una forma muy sencilla en la central. Además de la facilidad para hacer la “desagregación del bucle de abonado”, existen varias razones que hacen Ethernet P2P muy atractivo, como: los mayores anchos de banda (de 100 Mbps o 1 Gbps dedicados a cada usuario), la sencillez y conocimiento del protocolo Ethernet, la sencillez para establecer QoS por servicio y usuario y, finalmente, la seguridad. Pero Ethernet también cuenta con desventajas respecto a las redes PON, siendo la principal el coste, por el hecho de tener que desplegar una fibra hasta cada abonado y utilizar más equipamiento activo (es necesario un puerto por fibra). El mayor equipamiento activo supone más espacio en las centrales y un mayor consumo energético para el operador.

En cambio, GPON [7] es mucho más eficiente energéticamente y requiere menos espacio y menos fibra, adaptándose perfectamente a los futuros requerimientos de los operadores, gracias a XG-PON (NG-PON1) y WDM-PON (NG-PON2). Esta es la principal razón por la que la gran mayoría de los despliegues de FTTH se están realizando con esta tecnología. Además, GPON permite crear redes abiertas mediante “bitstream”, si bien la gestión de la QoS se complica bajo este escenario [8]. Puesto que en GPON la fibra troncal desde las oficinas centrales del operador al divisor, está compartida por todos los usuarios, la única forma de hacer “unbundling” es instalar una fibra troncal por operador y un divisor por operador; teniendo que realizar la conmutación de abonados de un operador a otro fuera de las oficinas centrales [8]. Si sólo hay un divisor entre la central y los abonados, el proceso anterior es relativamente sencillo; sin embargo, la mayoría de los despliegues realizados en España emplean normalmente dos etapas de división [9].

WDM-PON [10] es la tecnología de acceso por fibra óptica más atractiva y es bastante más sencilla que el resto de tecnologías PON, debido a que aunque se conserve a nivel físico la misma arquitectura punto a multipunto de TDM-PON, a nivel virtual cada usuario tiene una longitud de onda dedicada, lo cual facilita el “unbundling”. Es decir, “equivale” a GPON a nivel físico y a Ethernet P2P a nivel virtual. La utilización de WDM-PON en la red de acceso ofrece otros beneficios importantes respecto a GPON y XG-PON: facilidad para ofrecer anchos de banda garantizados sin contención a cada usuario y servicio, alta escalabilidad en ancho de banda, mayores distancias y factores de división disminuyendo equipos activos y centrales, gestión y operación y mantenimiento de la red más sencillo, mayor seguridad y menor latencia.

Bibliografía y referencias

  1. Tecnologías de banda ancha por fibra óptica”. Manual Formativo nº 55, ACTA, 2010.
  2. IPTV HD en 3D: ¿la "killer application" para la fibra óptica?”. Ramón Jesús Millán Tejedor, BIT nº 179, COIT & AEIT, Febrero-Marzo 2010, pág. 5. 
  3. La fibra óptica está de "moda"”. Ramón Jesús Millán Tejedor, BIT nº 187, COIT & AEIT, Diciembre 2011, pág. 9. 
  4. Reshuffling Europe’s Fibre to the Home leadership. Leader Scandinavia may be overtaken by South and East Europe - West Europe lags”. FTTH Conference, Munich, 15 Febrero 2012.
  5. Nota mensual Diciembre 2011”. CMT (Comisión del Mercado de las Telecomunicaciones), Febrero 2012. 
  6. Recomendaciones para un Plan de Banda Ancha Ultrarrápida en España“. Colegio Oficial de Ingenieros de Telecomunicación, Grupo de Políticas Públicas y Regulación, Noviembre 2011. 
  7. Qué es… GPON (Gigabit Passive Optical Network)”. Ramón Jesús Millán Tejedor, BIT nº 166, COIT & AEIT, Diciembre 2007, pág. 63-67. 
  8. Open Access and Local Loop Unbundling on GPON Networks”. ECI Telecom, Febrero 2009.
  9. Estudio sobre la viabilidad del despliegue de redes FTTH”. CMT, Mayo 2009.
  10. NG-PON (Next Generation Passive Optical Network)”. Ramón Jesús Millán Tejedor, Conectrónica nº 154, GM2 Publicaciones Técnicas, Febrero 2012. 

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