RED DORSAL DE FIBRA OPTICA

1. PRESENTACION DEL PROYECTO

“La conectividad y el acceso de banda ancha – y en concreto, las nuevas tecnologías de comunicación, aplicaciones y servicios soportados por las redes de banda ancha – resultan esenciales pare el desarrollo económico, político y social de los países de América Latina y el Caribe”. Diversos estudios han demostrado que las redes de banda ancha tienen un fuerte efecto causal sobre el crecimiento económico. Cabe destacar que el Banco Mundial estima que un 10% de aumento en el acceso a los servicios de red de banda ancha en un país, aumenta la productividad y contribuye alrededor del 1.3% al crecimiento económico. De manera semejante, un estudio reciente del Banco Inter-Americano de Desarrollo específico para la Región de América Latina y el Caribe, un aumento del 10 por ciento en la penetración de servicios de banda ancha en la región determinaría un incremento medio del 3.2 por ciento del Producto Interior Bruto y un aumento de la productividad de 2.6 puntos porcentuales”. Por su parte, la Comisión Económica para América Latina (CEPAL) considera que el acceso y uso de Internet, en particular de Banda Ancha, son elementos claves para el desarrollo de las sociedades y economías modernas, dado que condicionan la competitividad de los países y la inclusión social. Así, consideran urgente cerrar la brecha digital en banda ancha, pues en la medida en que crece la relevancia de esta tecnología en el quehacer de las sociedades, se profundizan nuevas formas de exclusión social. En el Plan Nacional para el Desarrollo de la Banda Ancha en el Perú, publicado en mayo del 2011, la Comisión Multisectorial Temporal conformada para la elaboración del Plan, detalla el acceso actual a la banda ancha en el Perú es aún muy limitado. Así, tal como se observa en el Gráfico N° 1, si bien las conexiones totales se han incrementado, las fijas –que poseen mayores velocidades- no han presentado un crecimiento dinámico.

Gráfico N°1: Evolución de la Penetración (conexiones a internet / total de hogares) Fija y Total (Fija + Móvil) – Diciembre de 2011

Fuente: Ministerio de Transportes y Comunicaciones

En el Perú, los servicios de telecomunicaciones de banda ancha están generalmente disponibles para la población que habita en los principales centros urbanos o cerca de la costa, -explicado entre otras razones, por la disponibilidad de redes de fibra óptica (ver Mapa N° 1), elemento fundamental para la transmisión de señales de telecomunicaciones a gran velocidad y alta capacidad-, pero miles de peruanos que viven en pueblos y ciudades de los Andes y la región Amazónica no son atendidos o atendidos marginalmente con servicios de telecomunicaciones en banda ancha. Las razones principales son la lejanía y el difícil acceso a estas comunidades, el alto costo de la prestación de dichos servicios, y los relativamente bajos ingresos promedios por usuario (ARPU por sus siglas en inglés) esperados.

Mapa N° 1: Situación actual de las Redes de Fibra Óptica del Perú (marzo 2011)

2. ESTIMACION DE LA DEMANDA

2.1. Metodología General de la Estimación

2.1.1. La estimación de la demanda del Proyecto esta circunscrita a las provincias del Perú (180) donde el Estado peruano, representado por el Ministerio de Transportes y Comunicaciones, ha definido intervenir para construir la Red Dorsal Nacional de Fibra Óptica para favorecer el desarrollo de la población mediante la prestación de servicios de telecomunicaciones en banda ancha.

2.1.2. Enseguida, se definió un radio de 10 Km. a partir de las capitales de provincia para establecer el área de alcance del Proyecto en cada provincia.

2.1.3. Los centros poblados localizados dentro de cada perímetro constituyen el alcance o el efecto del Proyecto.

2.1.4. Una vez identificados, se investigaron sus principales características demográficas, económicas y sociales y si disponían o no, de conexiones de fibra óptica.

2.1.5. Luego se calculó la proporción de la población que tiene acceso a servicios de banda ancha en localidades similares y se proyectó el número de usuarios de banda ancha fija y móvil para conocer la penetración de servicios en los próximos 20 años.

2.1.6. Enseguida se calculó el tráfico promedio por usuario, que se usó para la determinación de la demanda de capacidad por cada Capital de Provincia. Estos cálculos se hicieron para la demanda residencial, comercial, incluyendo cabina de Internet y gubernamental (incluyendo escuelas, centros de salud, comisarías y gobiernos locales y regionales).

2.1.7. Tráfico de Banda Ancha. La proyección del tráfico de banda ancha se calculó sobre la base de hitos anuales de velocidad promedio de los planes que existen en el mercado. Sobre la base de CEPAL (2011), se determinó que, para el año 2022, sería posible alcanzar, como mínimo, los 5 Mb (escenario base, y 10 Mb para el escenario optimista), como plan promedio del mercado. De la misma fuente se obtuvo la velocidad promedio ofrecida actualmente.

2.1.8. La velocidad promedio por usuario, se calculó como la multiplicación de la velocidad ofrecida de los planes promedio por el porcentaje de overbooking, que asciende a 10% (overbooking de 1 a 10). Este cálculo genera la velocidad garantizada que, luego de multiplicarla por un factor de simultaneidad estándar de 60%, da como resultado la velocidad promedio por usuario.

Tabla N°1: Velocidad Promedio por Usuario de Banda Ancha

Fuente: CEPAL (2011), APOYO Consultoría Elaboración: APOYO Consultoría

2.1.9. Tráfico de telefonía móvil 3G. La proyección del tráfico 3G se calculó sobre la base de hitos anuales de velocidad promedio, de acuerdo al Ericsson White Paper (2010). En este documento se estima una velocidad promedio (Kbps) de los terminales 3G de acuerdo a la siguiente tabla. El crecimiento interanual de la velocidad también se calcula con la tasa de crecimiento promedio capitalizada.

Tabla N°2: Velocidad Promedio por Usuario de Telefonía Móvil 3 G

2.1.10. Proyección del tráfico total por provincia. Finalmente, el tráfico a nivel provincial, se calculó como el producto del tráfico proyectado para cada año y el total de conexiones proyectadas en cada provincia, considerando un factor de tráfico efectivo de la red que depende de la existencia de la fibra óptica y de la redundancia en la provincia de análisis según la fórmula siguiente

2.2. Resultados Preliminares del Estudio de Demanda

2.2.1. Los resultados finales del escenario base (velocidad de plan promedio de banda ancha de 5 Mbps) se presentan en la tabla siguiente por Región. Así, para el año 2025 (último año de proyección), se estima un tráfico promedio de 570 Gbps a nivel nacional. Para un escenario optimista, este tráfico ascendería a 1,143 Gbps. Tabla N° 3: Total de Tráfico por Regiones (2012 – 2025)

3. DISPOSICIONES TÉCNICAS GENERALES

3.1. Introducción

La implementación del Proyecto será facilitada por el uso de la infraestructura existente de transmisión eléctrica, incluyendo torres de alta y de media tensión, así como postes de servicios públicos. De hecho, en muchas zonas de los Andes, el uso de la infraestructura eléctrica es el único medio económicamente factible para implementar el Proyecto. El terreno difícil, las carreteras estrechas y sinuosas, y la escasa capa superficial del suelo sobre roca sólida hacen que la instalación de postes de servicios públicos dedicados o ductos subterráneos sea poco atractiva económicamente o físicamente inviable en muchas áreas. Sin embargo, cuando sea factible y rentable, la infraestructura eléctrica se puede complementar con el uso de postes de hormigón construidos e instalados a lo largo de las carreteras.

Además de lo anterior, en algunas zonas urbanas será necesario tender fibra óptica de longitud limitada en ductos subterráneos. Estos ductos se instalaran juntamente con la construcción de nuevas carreteras en varias partes del país. Es posible que algunos de estos sistemas de ductos estén disponibles cuando se esté implementando el Proyecto, a pesar de que sólo cubrirán distancias relativamente cortas.

Será responsabilidad del Adjudicatario negociar acuerdos de fijación de cables (pole attachment agreements) con las compañías eléctricas, disponer de los permisos, derechos de paso y de uso necesarios para instalar y construir sistemas de postes, establecer los arreglos para el uso de sistemas de ductos ya existentes, o instalar nuevos ductos donde sea necesario. En algunos casos, puede llegar a ser económicamente ventajosa la utilización de tramos de infraestructura eléctrica que difieran de las que se citarán más adelante, o la utilización de sistemas de nuevos postes “dedicados” en vez de ciertas rutas eléctricas. Como resultado, la configuración final de las rutas final podría diferir de la que se muestra en el Mapa N° 2.

La plataforma tecnológica del Proyecto estará basada en IP sobre Dense Wavelength División Multiplexing (DWDM) al nivel físico (nivel 1) del modelo OSI y Carrier Ethernet al nivel de enlace de datos (nivel 2). Servicios basados en Multiprotocol Label Switching (MPLS) e interfaces con las redes TDM y VoIP también deben ser disponibles.

El resultado será una red “al por mayor” o de "portador de portadores" (carriers’ carrier) de banda ancha capaz de proporcionar servicios de voz, datos y video, que se conectará con los operadores de telecomunicaciones al por menor que proporcionarán soluciones de última milla. Otros proyectos promovidos por el Gobierno del Perú también podrán proporcionar conexiones de última milla a usuarios finales. Esta red será independiente de cualquier operador (carrier-neutral) y deberá interconectarse con todos los operadores debidamente autorizados para solicitar tales interconexiones.

La red se interconectará con el Punto de Acesso de Red (NAP por sus siglas en ingles) del Perú y con un mínimo de dos puntos de intercambio de Internet (IXPs pos sus siglas en inglés) internacionales. También será posicionado de tal manera para interconectar con países vecinos como parte de la iniciativa de UNASUR (Unión de Naciones Suramericanas).

MAPA N° 2. Rutas Provisionales de la Red de Fibra Óptica

MAPA N°3: Mapa de la ruta Cobertura Universal Norte

MAPA N° 4: Ruta Cobertura Universal Centro

MAPA N° 5: Mapa de la ruta Cobertura Universal Sur

3.2. Requisitos Básicos

Los Postores deberán elaborar y proponer una arquitectura preliminar de la red de fibra óptica que aproveche al máximo las capacidades y el rendimiento de sus sistemas y equipos, cumpliendo a la vez con los niveles de servicio y de confiabilidad del Proyecto, que se especificarán más adelante.Las configuraciones que se muestran a continuación deben ser consideradas como ejemplos ilustrativos para orientar el diseño de las redes propuestas por los Postores, sin embargo, existe configuraciones que deben ser cumplidas obligatoriamente por los Postores y serán reconocidas fácilmente cuando los textos contengan la palabra “deberá” y su plural.

3.3. Red de Core3.3.1. La Red de Core del Postor deberá ser configurada en un mínimo de cinco (5) anillos geográficamente distintos correspondientes a áreas factibles del territorio del Perú con nodos en las Capitales Regionales.El propósito de esta configuración es asegurar que múltiples puntos de fallos únicos concurrentes no afecten la disponibilidad general de la red de fibra óptica.

Un ejemplo hipotético se muestra en la Figura 1. A excepción del requisito que el Nodo Central (hub) de la red deberá ubicarse en Lima, los Postores podrán utilizar diferentes enfoques de diseño y/o ubicaciones diferentes de nodos, siempre que los niveles generales de servicio, disponibilidad y rendimiento de la red de fibra óptica sean alcanzados.Los Postores deberán presentar los diagramas de sus proyectos de arquitectura de la Red de Core, acompañadas de descripción narrativa.3.3.2. Cada nodo de la Red de Core no debe encontrarse a más de dos saltos (en el camino más directo) del Nodo Central en Lima.3.3.3. Los enlaces de la Red de Core deberán tener un rendimiento efectivo (effective throughput) no inferior a 100 Gigabit por segundo (Gbit/seg).

Figura 1 - Red de Core Hipotética

3.4. Red de Agregación

3.4.1. Los Postores deberán elaborar y proponer una Red de Agregación, o su equivalente, para recopilar y combinar tráfico desde todos los puntos conectados. La Red de Agregación estará integrada por Nodos de Agregación, ubicados en cada Capital Regional9, que cuentan con enrutadores redundantes u otros dispositivos de agregación y dos conexiones de subida (upstream) a nodos de la Red de Core ubicados en diferentes ciudades. Un ejemplo se muestra en la Figura 2. Una vez más, los Postores deben basar sus diseños en una configuración que aproveche al máximo las capacidades y rendimiento de sus sistemas y equipos.

Figura 2 – Ejemplo de Red de Agregación

3.4.2. Donde sea factible, las conexiones entre los Nodos de Agregación y la Red de Core deben utilizar diversas rutas físicas. Se reconoce que esto no será factible en algunos casos debido a consideraciones de rutas disponibles y factores de terreno. En sus diseños, los Postores deben indicar cuáles son las conexiones físicamente diversas y cuáles comparten rutas comunes.

3.4.3. El rendimiento efectivo de las conexiones de subida entre los Nodos de Agregación y la Red de Core será de 10 Gbit/seg o 100 Gbit/seg, según las proyecciones a tres años de los niveles de tráfico en base del estudio de demanda proporcionado por separado.

3.4.4. No obstante el contenido anterior, el Adjudicatario debe mantener el rendimiento de todas las conexiones de subida entre los Nodos de Agregación y la Red de Core a niveles tales que soportan adecuadamente la demanda durante toda la vida operacional del Proyecto.

3.4.5. Adecuadamente equipados, los Nodos de Agregación deben tener la capacidad, de soportar interfaces de Time Division Multiplexing (TDM) hasta STM-4. Los Postores deben describir cómo cumplirán con este requerimiento.

3.5. Red de Distribución

3.5.1. Los Nodos de Distribución, ubicados en cada Capital de Provincia, deben tener conexiones de subida a enrutadores de agregación duplicados en la Capital Regional correspondiente. Un ejemplo que muestra la Capital Regional de Ayacucho y sus correspondientes nodos de distribución se presenta en la Figura 3. En unos pocos casos, debido al terreno y/o a obstáculos logísticos, puede ser necesaria que un Nodo de Distribución sea conectado a un Nodo de Agregación en una Capital Regional vecina.

3.5.2. Cada Nodo de Distribución deberá tener dos conexiones de subida de fibra separadas a cada uno de los enrutadores u otros dispositivos de agregación situados en el Nodo de Agregación.

3.5.3. Cuando sea posible, estas conexiones de fibra de subida deben utilizar rutas físicamente diversas.

Figura 3: Ejemplo de Red de Distribución

3.5.4. Cuando sea posible, es deseable que los Nodos de Distribución se conecten a Enrutadores de Agregación en dos Capitales Regionales separadas por medio de fibras físicamente diversas. Los Postores deberán describir las rutas de fibra y las conexiones a los Nodos de Agregación que propongan utilizar.

3.5.5. El ancho de banda de los enlaces entre los Nodos de Agregación y los Nodos de Distribución deberá ser de un mínimo de 10 Gbit/seg. El Adjudicatario deberá incrementar este ancho de banda según sea necesario para satisfacer la demanda actual durante toda la vida operacional de la red.

3.5.6. Los Nodos de Distribución deberán tener conexiones de bajada (downstream) directamente a los operadores locales de telecomunicaciones que proporcionan soluciones de última milla. Los operadores locales pueden consistir en proveedores de televisión por cable, proveedores de servicios de internet (ISPs por sus siglas en inglés), operadores de telecomunicaciones locales y otras entidades que proporcionan conexiones de última milla. Tales conexiones deberán utilizar enlaces Ethernet de al menos un (01) Gbit/seg. Asimismo, deberán tener la capacidad de soportar anchos de banda menores según las capacidades tecnológicas de los operadores locales.

3.5.7. Los Nodos de Distribución también deben tener conexiones de bajada para acceder a los Nodos de Acceso, que se describen a continuación. Todas las conexiones a Nodos de Acceso deben utilizar enlaces Ethernet de un mínimo de 1 Gbit/seg.

3.6. Red de Acceso

3.6.1. Una Red de Acceso deberá ser construida para extender las capacidades de los Nodos de Distribución hasta Nodos de Acceso en localidades remotas. Los Nodos de Acceso serán utilizados para conectarse con operadores locales de telecomunicaciones o con futuros sistemas de distribución inalámbricos a ser implementados en proyectos separados.

3.6.2. Cada Nodo de Acceso debe constar de un conmutador Ethernet de veinticuatro (24) puertos que soporta velocidades de bajada de 10 y 100 Megabit por segundo (Mbit/seg) según las capacidades tecnológicas de los operadores locales.

3.6.3. Cada Nodo de Acceso deberá tener conexiones de subida hasta el Nodo de Distribución más cercano utilizando enlaces Ethernet de 1 Gbit/seg.

4. NIVELES O ESTÁNDARES DE SERVICIO

4.1. Requisitos de Calidad de Servicio (Quality of Service, QoS)

4.1.1. El objetivo de disponibilidad de la Red de Core es de noventa y nueve coma nueve nueve por ciento (99,99%), medida en base mensual, sin contar el tiempo de inactividad programado y aprobado de antemano por el Supervisor del Contrato. El Adjudicatario debe diseñar, operar y mantener la red de tal manera para asegurar que este nivel de disponibilidad sea posible.

4.1.2. El objetivo de disponibilidad para cada Nodo de Agregación que se conecta a sus Nodos de la Red de Core a través de fibra óptica diversamente enrutada es de noventa y nueve coma nueve nueve por ciento (99,99%), medida en base mensual, sin contar el tiempo de inactividad programado aprobado.

4.1.3. El objetivo de disponibilidad para cada Nodo de Agregación que se conecta a sus Nodos de la Red de Core a través de fibra óptica no diversamente enrutatada es de noventa y nueve coma seis por ciento (99,6%), medida en base anual. Ejemplos de ubicaciones de Nodos de Agregación que no tendrán ruta de fibra óptica diversificada disponible son Puerto Maldonado y Pucallpa.

4.1.4. El objetivo de disponibilidad para cada Nodo de Distribución es de noventa y nueve coma seis por ciento (99.6%), medida en base anual.

4.1.5. El objetivo disponibilidad para cada Nodo de Acceso es de noventa y nueve por ciento (99%), medida en base anual.

4.1.6. El promedio máximo de latencia de la red (dentro del Perú) no debe ser mayor de treinta (30) mseg. La latencia se define como la cantidad de tiempo que tarda un paquete en transitar desde su origen hasta su destino y volver (es decir, latencia “de ida y vuelta”).

4.1.7. El promedio máximo de latencia de la red desde los IXP hasta los Estados Unidos no debe ser mayor de setenta (70) mseg.

4.1.8. El promedio mensual de pérdida de paquetes a través de toda la red (dentro del Perú) no debe ser mayor de cero coma tres por ciento (0,3%).

4.1.9. El promedio de jitter medio de la Red de Core debe ser de cero coma cinco (0.5) mseg o menos.

4.1.10. El jitter máximo en la Red de Core no debe exceder diez (10) mseg más de cero coma uno por ciento (0,1%) de un mes (equivalente a 43.2 minutos en un mes de 30 días).

4.1.11. El Adjudicatario deberá presentar mensualmente informes de resumen al Concedente que describen los resultados de medidas de los parámetros de QoS mencionados anteriormente. A solicitud del Supervisor del Contrato, el Adjudicatario deberá proporcionar información más detallada.

4.2. Interrupciones de Servicio

4.2.1. Cuando se producen interrupciones de los sistemas o equipos en la Red de Core que no pueden ser corregidos a distancia por el Centro de Operaciones de Red (NOC por sus siglas en inglés, el Adjudicatario debe asegurar que un equipo de reparación calificado llega al lugar de la interrupción con herramientas adecuadas y con las piezas de repuesto necesarias para corregir el tipo previsto de interrupción.

4.2.2. El equipo de la Red de Core debe ser reparado y devuelto a servicio dentro de las ocho (8) horas siguientes a una interrupción o al fallo de un componente importante de la Red de Core.

4.2.3. Las fallas en el equipo de un Nodo de Agregación deben ser reparados, y los equipos devueltos a servicio, dentro de doce (12) horas siguientes a la ocurrencia de la interrupción.

4.2.4. Las fallas en los equipos de Nodos de Distribución y Acceso deben ser reparados, y los equipos devueltos a servicio, dentro de veinticuatro (24) horas siguientes a la ocurrencia de la interrupción.

4.2.5. Los cortes de fibra en las Redes de Core y de Agregación deben ser reparados, y la fibra devuelta a servicio, dentro de diez y ocho (18) horas siguientes a la ocurrencia de un corte.

4.2.6. Cortes de fibra en la Red de Distribución (conexiones entre Nodos de Distribución y Nodos de Agregación) deben ser reparados, y la fibra devuelta a servicio, dentro de veinticuatro (24) horas siguientes a la ocurrencia de un corte.

4.2.7. Cortes de fibra en la Red de Acceso (conexiones entre Nodos de Acceso y Nodos de Distribución) deben ser reparados, y la fibra devuelta a servicio, dentro de veinticuatro (24) horas siguientes a la ocurrencia de un corte.

4.3. Acuerdos de Nivel de Servicio

4.3.1. El incumplimiento de los objetivos de disponibilidad de red de Core podría dar lugar a una penalidad impuesta por el Concedente al Adjudicatario.

4.3.2. El incumplimiento de los objetivos de otras normas de calidad de servicio (jitter, pérdida de paquetes, latencia, interrupción de servicio y tiempo de reparación, fuera de la Red de Core) también podrían ser penalizadas por el Concedente.

5. ARQUITECTURA FÍSICA DE LA RED

5.1. Empresas Eléctricas y sus Rutas

5.1.1. La infraestructura eléctrica que será requerida para ejecutar el Proyecto es propiedad o está gestionada por las empresas listadas en la tabla líneas abajo. Se indica también el tipo de propiedad y las longitudes estimadas de las redes de alta y media tensión que necesitan ser utilizadas.

5.1.2. Las torres de alta y media tensión y los postes pueden tener problemas de puesta a punto (make-ready) que deben ser solucionados antes de que la fibra óptica se pueda instalar. El Adjudicatario será responsable de resolver todos esos problemas y de los costos asociados.

5.2. Red Vial / Construcción de Postes “Dedicados” (“Purpose-Built”)

5.2.1. En algunas zonas, las torres eléctricas de alta y media tensión tendrán que ser complementadas por postes de hormigón “dedicados” de doce (12) metros de altura. En tales casos, el Adjudicatario deberá diseñar las rutas, obtener los permisos y derechos de paso de las autoridades apropiadas, e instalar los postes de hormigón de acuerdo con las mejores prácticas de la industria. Estos postes deberán cumplir con todos los requisitos de retranqueo nacionales locales, así como con los códigos y normas de construcción.

5.2.2. Las rutas anticipadas ve la red vial y las distancias correspondientes se muestran en la siguiente tabla.

5.3. Ductos Subterráneos

5.3.1. Si el Adjudicatario determina que se necesita construir sistemas de ductos en algunas zonas urbanas u otras áreas, tales ductos deben ser diseñados para cumplir con las condiciones locales utilizando las mejores prácticas de la industria. Además, deben respetarse todos los códigos y normas de construcción locales.

6. FIBRA ÓPTICA

6.1. Disposiciones Generales

6.1.1. El Adjudicatario debe adquirir todos los cables de fibra óptica directamente de un fabricante acreditado e internacionalmente reconocido. En particular, si así se solicita, el Adjudicatario deberá garantizar y documentar adecuadamente que el fabricante posee los siguientes atributos:

Se ha dedicado a la fabricación y suministro de cable de fibra óptica de alta calidad por un mínimo de cinco (5) años Tiene la capacidad de producir un mínimo de 25.000 km de cable de fibra óptica por año.

Ha suministrado cable de fibra óptica a por lo menos cinco (5) proveedores de banda ancha de Nivel 1 a nivel mundial (ya sea directamente o a través de distribuidores) Posee certificación ISO 9001:2008 y TL9000 (Sistema de Gestión de Calidad)

6.2. Características de la Fibra

6.2.1. El tipo, los parámetros físicos, las tolerancias, las características, etcétera, de la fibra óptica que se utiliza para las Redes de Core, de Agregación y de Distribución deben ser apropiados para cumplir con todos los requisitos de rendimiento y de número de lambdas de DWDM (por ej. conformes o superiores a Recomendaciones G.652.D, G.655, etcétera de la UIT-T para fibra monomodo).

6.2.2. La fibra deberá tener una dispersión por modo de polarización (PMDQ) menor o igual a cero coma uno (0,1).

6.2.3. La atenuación de toda la fibra instalada deberá ser inferior o igual a cero coma tres cinco (0,35) dB por km a 1310 nm y a cero coma dos cinco (0,25) dB por km a 1550 nm.

6.3. Características del Cable

6.3.1. Se prevé que todos los cables de fibra óptica instalados sobre tierra serán de tipo totalmente dieléctrico autosoportado (ADSS por sus siglas en inglés).

6.3.2. El cable ADSS debe ser de tipo núcleo seco (Dry Core), con un gel de relleno en los tubos que contienen los hilos de fibra.

6.3.3. En general, las características físicas del cable ADSS para ser desplegado serán condicionadas por el entorno en el cual el cable se instala y funciona. En particular, el cable instalado a lo largo de las líneas de transmisión de alta tensión tendrá que soportar mayores vanos entre las torres, mientras que los requerimientos de vano máximo para cable instalado a lo largo de las líneas de media tensión y los postes de hormigón generalmente serán menos estrictos.

6.3.4. Provisionalmente, se asume que los requerimientos del Proyecto puedan satisfacerse mediante el uso de dos tipos de cable ADSS, con vanos máximos admisibles de seiscientos (600) y doscientos (200) metros respectivamente. Los Postores pueden proponer alternativas que consideren ser más eficientes, fiables y/o rentables, siempre y cuando los demás requisitos establecidos en este apartado se cumplen.

6.3.5. Independientemente del tipo de cable que se utilice, todos los tramos de fibra óptica deben ser diseñados para asegurar una vida útil mínima de no menos de veinte (20) años. 6.3.6. Los Postores deben tomar debidamente en cuenta la intensidad del campo eléctrico al cual el cable será sometido, como un factor para determinar el tipo de cubierta exterior del cable que se requiere. 6.3.7. Además, los Postores deben tomar debidamente en cuenta todos los factores ambientales pertinentes a los cuales el cable será sometido, incluidos los efectos relacionados con la temperatura, la precipitación, el viento, la contaminación y la radiación solar.

Tecnologías de banda ancha

Introducción

El fenómeno Internet está produciendo una revolución en la forma de comunicarse de la sociedad. Se habla de Sociedad de la Información desde mediados de los años ochenta, pero ha sido la segunda mitad de los años noventa la que nos ha ofrecido la primera oleada de acceso general a la información disponible en Internet. Este incesante auge en el acceso a la información y a los servicios de todo tipo a través de Internet contrasta con los escasos avances en la consecución de una competencia efectiva entre operadores de telecomunicación. Así, se está cuestionando, tanto en Europa como en Estados Unidos, los resultados de las políticas que regulan y fomentan el despliegue de las denominadas tecnologías de telecomunicación de “Banda Ancha”.

Como muestra de la actualidad del debate en torno a la provisión de accesos de Banda Ancha, podemos destacar la opinión de uno de los “padres” de Internet, Vinton Cerf, que reprochaba recientemente1 al Presidente de la Federal Communications Commission (FCC) su relajación en la política de defensa de la competencia en el ámbito de la Banda Ancha. Cerf basaba su crítica en las cesiones realizadas por la FCC a las compañías telefónicas dominantes, concediéndolas incentivos adicionales para desplegar servicios de banda ancha basados en xDSL (Digital Subscriber Line).

Pero, ¿qué significa concretamente “Banda Ancha”?. El concepto inicial de Redes de Banda Ancha se introduce formalmente en Agosto de 1989 en la Asamblea Plenaria del CCITT (actualmente denominado Unión Internacional de Telecomunicaciones o UIT) celebrada en Brasilia, donde se definieron las nuevas redes públicas de servicios integrados. El aspecto más visible, de cara al abonado, sería el acceso a cadencias iguales o superiores a 155 Mbit/s. La definición oficial de la UIT es algo menos ambiciosa, especificando que un servicio es de banda ancha cuando requiere canales de transmisión con capacidad mayor que un acceso primario (2,048 Mbit/s). De ese concepto inicial anunciando una verdadera revolución tecnológica en el acceso de abonado, el mercado ha pasado a utilizar la expresión “Banda Ancha” para referirse a tecnologías que permiten velocidades de acceso de usuario del orden de Mbit/s.

En este estudio se presentan las tecnologías de redes de acceso que han sido consideradas de “Banda Ancha”, incluyendo tanto las que actualmente se emplean para ofrecer servicios comerciales, como aquellas otras que, aún con un nivel de madurez insuficiente, pueden constituir la base para las futuras redes de acceso. Concretamente, se han seleccionado las siguientes tecnologías, agrupadas en función del soporte físico que emplean:

Tecnologías sobre Cable:

Bucle digital de abonado (xDSL) Redes híbridas de fibra y cable (HFC) Fibra óptica (FTTx) Comunicaciones por línea eléctrica (PLC) Ethernet en la primera milla (EFM)

Tecnologías Inalámbricas: Bucle inalámbrico (LMDS) Redes de acceso por satélite Redes locales inalámbricas (WLAN) Comunicaciones móviles de tercera generación (UMTS) Televisión digital terrestre (TDT)

2 TECNOLOGÍAS DE ACCESO

2.1 Bucle digital de abonado (xDSL)

2.1.1 Motivación original y evolución

Bajo las siglas xDSL se agrupan un conjunto de tecnologías que, utilizando códigos de línea y técnicas de modulación adecuados, permiten transmitir regímenes de datos de alta velocidad sobre el par trenzado telefónico.

En la Figura 1 se muestran los anchos de banda requeridos por cada tecnología xDSL, así como los regímenes binarios que proporcionan. En la Figura 2 se muestra la evolución de las velocidades obtenidas por las técnicas xDSL en los últimos años, en comparación con el crecimiento de las velocidades de los módem en banda vocal (300-3400Hz).

2.1.1.1 Digital Subscriber Line (DSL). Acceso Básico RDSI

Desarrollado a principio de los 80 como tecnología de acceso para líneas de abonado RDSI (Red Digital de Servicios Integrados). Su objetivo es usar los pares de cobre del servicio telefónico para proporcionar dos canales de 64 kbit/s (canales B), que pueden ser utilizados para voz y datos en modo circuito, más un canal de 16 kbit/s (canal D) para señalización o datos en modo paquete. El caudal útil total es por tanto de 144 kbit/s, al que hay que añadir una tara de 16 kbit/s adicional para funciones de mantenimiento, resultando en un régimen binario total de 160 kbit/s. En principio se utilizó un código 4Binario/3Ternario (4B3T) que fue pronto sustituido por un código 2Binario/1Cuaternario (2B1Q) que ocupa menos ancho de banda y por tanto tienen alcances mayores. En la actualidad en España existen aún algunas líneas que utilizan 4B3T aunque la mayoría utiliza 2B1Q. Sin embargo, en Alemania, país con el mayor despliegue mundial de RDSI, se utiliza 4B3T debido a su temprano despliegue. Existe también un Acceso Primario RDSI cuyo régimen binario es de 2 Mbit/s, transportando 30 canales B de 64 kbit/s y un canal D de 64 kbit/s. Su aplicación principal es la conexión de centralitas privadas digitales. En principio utilizó los códigos de línea habituales en la transmisión PCM (HDB3). En la actualidad se utiliza transporte HDSL (ver más adelante) en algunas ocasiones.

2.1.1.2 High Speed Digital Subscriber Line (HDSL)

Proporciona enlaces primarios E1 a 2 Mbit/s (o T1 a 1,5 Mbit/s, en países que siguen normativa ANSI) sobre uno o varios pares telefónicos convencionales evitando el empleo de repetidores3. Como muestra la Tabla 1, existen diversas variantes de esta tecnología, que difieren en cuanto a códigos de línea, velocidades de transmisión, distancias máximas alcanzables, así como el número de pares requeridos, el cual puede variar entre uno y tres.

Tabla 1. Características de HDSL

Los sistemas HDSL se emplean para proporcionar accesos primarios RDSI, así como para el suministro de líneas alquiladas. Otra aplicación habitual de este tipo de sistemas es la interconexión de equipos de red situados en la planta exterior de acceso del operador (por ejemplo, estaciones base de telefonía móvil o concentradores remotos de

abonados). Como se indica en el siguiente apartado, el HDSL se verá sustituido a relativo corto plazo por sistemas HDSL-2 en regiones ANSI y por sistemas SHDSL en regiones que siguen normativa ETSI.

2.1.1.3 Symmetric High speed Digital Subscriber Line(SHDSL)

El sistema SHDSL (o su variante ANSI: HDSL-2) requiere un solo par y tiene mayor alcance que los sistemas HDSL monopar. Una de sus principales ventajas es su compatibilidad espectral con otros sistemas DSL, particularmente ADSL, con los que pueden coexistir en el mismo mazo de pares. Además, existe una normativa sobre su implementación, con lo que los equipos de abonado y central pueden ser de distintos suministradores.

Por todo ello, se prevé que en el año 2005 todas las ventas de HDSL habrán sido reemplazadas por SHDSL y HDSL-2. La especificación de estas tecnologías se ha desarrollado en tres frentes de normalización, dando lugar a los tres estándares siguientes, cuyas principales características se resumen en la Tabla 2:

ANSI: T1E1.4/2001-174, para Norteamérica. ETSI TS 101524, para Europa. ITU-T (G.991.2), para todo el mundo.

El SHDSL está diseñado para el transporte de datos de forma simétrica, a regímenesque se adaptan a las características del canal y que van desde 192 kbit/s hasta 2,3Mbit/s (o desde 384 kbit/s hasta 6 Mbit/s sobre dos pares). El código de línea utilizado es TC-PAM (Trellis Coded Pulse Amplitude Modulation), utilizando 16niveles en línea (4B1H). Además, la señal se conforma en frecuencia para mejorar lacompatibilidad espectral respecto a otros sistemas que compartan el mismo mazo.

Tabla 2. Características de SHDSL

2.1.1.4 Asymmetric Digital Subscriber Line (ADSL)

Es el sistema más desplegado en la actualidad, con previsiones de 32 millones deabonados a finales del 2002; llegando a 90 millones en el 2005. En la Unión Europea,a finales de 2001, destacaban países como Alemania (2 millones de líneas), Francia(750.000 líneas), España (500.000 líneas) y Holanda (500.000 líneas), según la firmaIDC. La misma firma estima que para el 2005 se sobrepasarán los 35 millones delíneas ADSL en el conjunto de los actuales miembros de la UE. Se trata de unsistema de gran popularidad debido a su comercialización en el segmentoresidencial (en EE.UU., un 77% de los abonados ADSL son residenciales).

El nombre ADSL fue acuñado por Bellcore (actualmente, Telcordia) en 1989. Esimportante situarse en esta fecha, en la que se estaba definiendo la non-nata RedDigital de Servicios Integrados de Banda Ancha (RDSI-BA), para explicarse algunasde las características del ADSL. Así, en 1989 el ITU-T (por entonces, el CCITT) escoge ATM como tecnología de transporte para la RDSI-BA y definesalomónicamente la longitud de la celda.

Una característica importante de ADSL es la compartición del espectro disponibleen el par telefónico (ver Figura 1) con el servicio telefónico (o con el servicio RDSI),permitiendo el acceso simultáneo a la red telefónica y a Internet. Esto se logramediante el empleo de un splitter (filtro separador de bandas) en casa del abonado.

En la Figura 3 se muestra el concepto de área de servicio, pero ahora incluyendo losalcances ADSL.

2.1.1.5 Very high speed Digital Subscriber Line (VDSL)

Extendiendo los límites de la tecnología del ADSL es posible utilizar un ancho debanda mayor sobre el par de cobre, hasta alcanzar los 11 MHz. Por supuesto, estosólo es factible para alcances más reducidos que los vistos en ADSL. Así, mientras elobjetivo de alcance en ADSL era cubrir el área de servicio de la central, en VDSL laszonas geográficas cubiertas son mucho menores, tal como se representa en la Figura6. Por este motivo, la tecnología VDSL va acompañada de un amplio despliegue defibra hasta los nodos desde los cuales se alcanza al abonado mediante tiradas decobre muy cortas. En la Tabla 3 se especifican los alcances y velocidades de VDSL.

La batalla entre las técnicas de modulación DMT y CAP se ha vuelto a escenificar enVDSL. En el caso de DMT, se usan las mismas frecuencias y el mismo espaciado queen ADSL, lo que permite que un módem VDSL pueda comunicarse con un módemADSL (a velocidades ADSL). Sin embargo, actualmente la técnica que predomina esuna versión de CAP multiportadora, con dos o más subbandas por sentido, lo cualpermite gestionar la utilización del ancho de banda en función del alcance y ruidode las líneas.

El VDSL, al igual que el ADSL, permite la coexistencia del servicio telefónico en elpar. Existen también versiones de VDSL simétricas, lo que permite su empleo, porejemplo, para proporcionar accesos de alta velocidad a empresas.

Tabla 3. Características de VDSL

2.1.2 Estructura y elementos de red

2.1.2.1 Sistemas de HDSL y SHDSL (TDM)

Estos sistemas se utilizan principalmente como meras soluciones de transporte paraproporcionar accesos de 2Mbit/s. La configuración más típica se muestra en laFigura 7. El sistema consta de un módem o terminal de red en las dependencias delusuario y de un equipo que agrupa los correspondientes módems o terminales delínea en la central. Ambos módems ofrecen interfaces G.703 de 2 Mbit/s, o n x 64kbit/s, tanto del lado de usuario, como del de red.

En la Figura 8 se muestra un ejemplo de utilización de HDSL o SHDSL paraproporcionar accesos TDM en una red de circuitos alquilados.

Figura 8. Configuración HDSL con transmisión SDH integrada

2.1.2.2 Sistemas de ADSL y SHDSL (ATM)

Una característica importante en estos sistemas es que el equipo de central incorporafunciones de multiplexión ATM. Ello, junto a las características del tráfico delprincipal servicio ofrecido en la actualidad, el acceso a Internet de Alta Velocidad,permite obtener ganancia estadística mediante “sobre suscripción”, es decir, la sumade los tráficos “medios” ofrecidos a los abonados es superior al tráfico total quepuede suministrar la red. Este hecho está en contradicción con la ventaja, a vecesmencionada, del ADSL frente al cable módem. Así, suele argüirse que mientras queel cable módem tiene que compartir el ancho de banda con los otros abonadosservidos por el mismo cable, en ADSL el abonado dispone de todo el ancho debanda por tener un par de cobre dedicado. Es evidente que el ADSL también es unmedio compartido, en este caso en la conexión que va hacia la red. En ambos casos,el comportamiento del sistema dependerá del grado de sobre suscripción.

Figura 9. Acceso ADSL

En la Figura 9 se muestra una lista de las interfaces hacia la red más comunes enADSL. Generalmente se trata de interfaces ATM sobre SDH y las velocidades máshabituales son un VC3 34 Mbit/s ó 155 Mbit/s.

En la Figura 10 se muestra un escenario de red típico para la provisión del serviciode Acceso a Internet de Alta Velocidad mediante ADSL.

Figura 10. Modelo de referencia de acceso a Internet vía ADSL

Una de las soluciones más habituales consiste en establecer una conexión ATMsemipermanente entre cada usuario y el Servidor de Acceso de Banda Ancha, y otraentre éste y cada ISP. Al activar la sesión, el usuario establece contacto, vía el servidor de Banda Ancha, con el Gestor de Servicio, a fin de realizar las oportunasfunciones de AAA (Authorization, Authentication and Accounting). El gestor deservicio, a su vez, se comunica mediante un protocolo RADIUS (Remote

Authentication Dial-In User Service) con el ISP, el cual asigna al usuario unadirección IP libre de su rango. A partir de ese momento, todo el tráfico provenientedel usuario con esa dirección IP origen se redirige al ISP correspondiente. Lasolución descrita es la más flexible, ya que permite que el usuario pueda elegir elISP al que desea conectarse en cada sesión.

2.1.4 Madurez de la tecnología y del mercado

2.1.4.1 HDSL

Se trata de una tecnología muy madura, con más de 12 millones de líneas9instaladas en 2002. Su aplicación en líneas de acceso abonado se circunscribe en lamayoría de las ocasiones a grandes operadores instalados. También se usa parainterconectar equipos de red (por ejemplo, interconexión de estaciones base detelefonía móvil).Existe un número importante de suministradores de equipos HDSL, incluyendotanto grandes fabricantes (por ejemplo, Alcatel, Ericsson, Lucent y Nortel), comomedianos (por ejemplo ECI y RAD). Algunos fabricantes ofrecen equipos integradoscon SDH (Alcatel, Bosch, Futjitsu)

2.1.4.2 SHDSLAl ser una tecnología de muy reciente introducción (normativa aprobada en 2001),no se dispone de datos de despliegue fidedignos. Está previsto que en su versiónTDM reemplace totalmente el mercado HDSL a corto plazo. En su versión ATM,todos los suministradores de DSLAM incluyen en su oferta esta nueva interfaz paradar servicios simétricos (principalmente dirigido al mercado de PYMEs y de tele-trabajadores, como extensión de Redes de Área Local, acceso a servidores web, etc.)

2.1.4.3 ADSLEs una tecnología muy madura con 32 millones de líneas desplegadas a finales del200210. Los precios de equipos decrecen de manera muy rápida. A mediados de 2002el coste de una línea DSLAM estaba entre 150 y 250 euros, dependiendo de tamaños,volúmenes, mercados, etc. El módem usuario se podía encontrar por debajo de los50 euros para versiones USB y de los 500 euros para versiones IAD con telefoníasobre ADSL (precios en volumen para operador).La interoperabilidad demostrada ha permitido la especialización de lossuministradores en dos grandes campos: suministradores de DSLAM (donde sehallan los grandes fabricantes clásicos, como Alcatel, Cisco, Lucent y Siemens ysuministradores de equipo de abonado. En la Figura 11 se muestran las cuotas demercado acumuladas hasta el primer trimestre del 2002.

Figura 11. Cuotas de mercado de DSLAM

2.1.4.4 VDSLPor encontrarse aún en fase de normalización, se trata de una tecnología muy pocomadura. Por otro lado, al requerir fibra hasta la vecindad del abonado, es unatecnología cuyo despliegue está muy ligado a una demanda real. Entre lasaplicaciones de VDSL se cita el vídeo, pero existen alternativas más económicas:cable, satélite, e incluso ADSL.Prácticamente todos los suministradores anuncian la disponibilidad de la tecnologíaen la actualidad o en breve plazo, aunque sin apreciarse grandes esfuerzos decomercialización. Algunos fabricantes (por ejemplo, Bosch, NEC y Futjitsu) hanrealizado pruebas de campo con sistemas VDSL, que no han culminado endespliegues reales de red.