Fibra óptica a 1 Gbps: qué nos aporta, cómo lo hace y qué vendrá después

Aperturafibra

En España ya hay más líneas de fibra óptica que ADSL. A finales del pasado mes de septiembre la CNMC lo confirmó, y, además, hizo público el número de conexiones FTTH: algo más de 5,7 millones. Si tenemos en cuenta que el número de enlaces de fibra óptica durante los últimos doces meses se ha incrementado a un ritmo de más de 100.000 usuarios al mes, también según datos de la CNMC, podemos concluir que, con toda probabilidad, en España ya hay más de 6 millones de líneas.

Estas cifras son interesantes en la medida en que revelan la fortaleza de la infraestructura de fibra óptica en un país en el que las conexiones DSL y HFC no dejan de ceder usuarios. Pero las operadoras de fibra aún no han dicho su última palabra. Durante las próximas semanas Movistar dará el salto a los 600 Mbps simétricos para contrarrestar los paquetes más ambiciosos de Orange, Vodafone y Yoigo.

La Comisión Nacional de los Mercados y la Competencia ha confirmado que en España ya hay más líneas de fibra óptica que ADSL

De hecho, estos dos últimos operadores ya están ofreciendo conexiones de fibra a 1 Gbps. Llegados a este punto adquieren relevancia varias preguntas. ¿Realmente aportan algo estas velocidades o somos «víctimas» de las operadoras, ansiosas por captar nuevos clientes a costa de la competencia? ¿Cuál es el límite de la tecnología involucrada en las líneas de fibra óptica? Si quieres conocer la respuesta a estas y otras preguntas, solo tienes que seguir leyendo.

¿Realmente necesitamos 1 Gbps?

La opinión acerca de la necesidad que tenemos los usuarios domésticos de disfrutar conexiones a Internet ultraveloces está muy polarizada. Algunos, en este terreno, parecen estar firmemente convencidos de que más siempre es mejor. Y también de que su experiencia será más placentera y su productividad más alta a medida que la velocidad de transferencia entre su router y los servidores de la Red tienda a infinito.

Otros, en cambio, defienden que las velocidades más populares de cuantas nos ofrece actualmente la fibra óptica, especialmente las conexiones que se debaten entre los 300 y los 500 Mbps, son más que suficientes. Sobre todo si el incremento de velocidad está indisolublemente asociado a una subida del precio de la tarifa.

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Ante este panorama, ¿merece o no la pena apostar por una conexión más rápida si ya tenemos una línea de fibra óptica de 300 o 500 Mbps? La respuesta no puede ser otra: depende. Depende del uso que hagamos de la conexión. Depende del número de usuarios que «tiren» de ella. Depende de los servicios que utilizamos y de los servidores a los que accedemos...

La respuesta no puede ser categórica, pero lo que sí podemos hacer es analizar con detenimiento en qué circunstancias una mayor velocidad de conexión es bienvenida, y en qué escenarios de uso apenas nos aportará nada. Os propongo que, antes de seguir adelante, echéis un vistazo a esta tabla, cuya información ha sido elaborada por el proveedor de servicios de acceso a Internet estadounidense Fastmetrics:

	ADSL 5 Mbps	ADSL 10 Mbps	ADSL 20 Mbps	Fibra óptica 100 Mbps	Fibra óptica 1 Gbps
4 min. de música (4 MB)	5 segundos	3 segundos	1,5 segundos	0,3 segundos	0,03 segundos
Vídeo de 5 min. (30 MB)	40 segundos	26 segundos	13 segundos	2,5 segundos	0,2 segundos
Audiobook de 9 h (110 MB)	2 minutos	1,5 minutos	46 segundos	9,2 segundos	0,9 segundos
Programa de TV de 45 min. (200 MB)	5 minutos	3 minutos	1,5 minutos	16 segundos	1,7 segundos
Programa de TV de 45 min. en HD (600 MB)	15 minutos	8,5 minutos	4 minutos	50 segundos	5 segundos
Película de 2 horas (1 a 1,5 GB)	24 minutos	21,5 minutos	10,5 minutos	1,5 minutos	8 segundos
Película de 2 horas en HD (3 a 4,5 GB)	72 minutos	60 minutos	32 minutos	4,5 minutos	25 segundos
Descarga de archivos (10 GB)	Tiempo excesivo	Mucho tiempo	Descarga lenta	Descarga ágil	1 m 20 s

Los tiempos que aparecen en esta tabla son reales, y han sido tomados accediendo a los servicios de streaming y descarga de Apple a los que cualquiera de nosotros puede recurrir, por lo que nos sirven para ilustrar el rendimiento medio de las conexiones DSL y de fibra óptica cuando las utilizamos para acceder a las plataformas de los grandes proveedores de contenidos.

Hilando fino

La primera conclusión a la que podemos llegar es que, más allá de las velocidades nominales presentadas por los ISP, las diferencias entre la tecnología DSL y la fibra óptica se acentúan a medida que crece el volumen de los datos transferidos. Esto se debe a que en las líneas DSL una parte del ancho de banda lo acaparan los protocolos que se encargan de controlar el tráfico de los paquetes, por lo que la tasa de transferencia real siempre es algo inferior a la anunciada por el ISP.

El ancho de banda acaparado por los protocolos provoca que la velocidad real de las líneas ADSL sea inferior a la anunciada por los proveedores

En las conexiones de fibra óptica esto no es tan relevante, por lo que la velocidad que nos promete nuestro proveedor suele ser más fidedigna, y, por tanto, está mucho más cerca de la que obtendremos en un escenario de uso real. Cuando estamos transfiriendo un volumen de datos reducido tenemos que irnos a los extremos de la tabla para toparnos con diferencias abultadas. Por ejemplo, al comparar la línea ADSL de 5 Mbps con la fibra óptica a 100 Mbps o 1 Gbps.

Aun así, tenemos que considerar que las diferencias entre los distintos tipos de conexión pueden quedar minimizadas dependiendo del servicio que estemos utilizando. Si nuestro propósito es comparar una línea ADSL de 20 Mbps y otra de fibra óptica de 1 Gbps al descargar un fichero de 10 Gbytes, la diferencia que obtendremos será abismal. La velocidad de transferencia real de esta última conexión será, al menos, 50 veces mayor que la de la línea ADSL. Y este hecho se refleja de forma clara en los tiempos.

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Sin embargo, si lo que estamos comparando es el rendimiento de dos líneas con velocidades muy diferentes durante la reproducción de contenidos en streaming, los tiempos pueden no ser tan dispares. La razón es que la reproducción de este tipo de contenidos recurre a una memoria intermedia (buffer) alojada en el receptor de la información (que puede ser nuestra tele o nuestro PC, por ejemplo) que nunca debe vaciarse por completo, de manera que la reproducción no se detenga.

Si la conexión a Internet más lenta es capaz de mantener esta memoria intermedia siempre bien alimentada, una vez que comienza la reproducción apenas debería existir diferencia entre una tecnología y otra. Ninguna de las dos debería adolecer de cortes. Eso sí, lo lógico es que la reproducción del contenido en streaming comience antes en la conexión más rápida porque invertirá menos tiempo en el llenado del buffer.

La reproducción de contenidos mediante streaming se beneficia de mayores velocidades, pero solo en la medida en que es necesario mantener lleno el buffer

Los dos escenarios de uso que acabamos de abordar justifican por qué la tasa de transferencia sostenida que nos ofrece nuestra conexión a Internet no tiene la misma relevancia en todos los contextos. Si, por la razón que sea, necesitamos descargar habitualmente ficheros muy grandes, como, por ejemplo, actualizaciones de videojuegos, notaremos la diferencia al apostar por un enlace a Internet más rápido. De hecho, en este contexto, cuanto más rápido sea, mejor.

Si lo que nos gusta es disfrutar contenidos en streaming, como pueden ser Netflix, Deezer o cualquier otra plataforma, sacaremos partido a una conexión rápida, pero llegará un momento en el que apenas notaremos la diferencia al saltar a un enlace más veloz porque nuestro buffer siempre permanecerá lleno.

Y si lo que hacemos habitualmente es un uso meramente doméstico de la conexión, navegando, enviando mensajes de correo electrónico y accediendo a redes sociales, sucederá lo mismo que en el caso anterior. Nuestra experiencia mejorará con una línea más rápida, pero llegará un momento en el que apenas notaremos la diferencia al saltar a otra más veloz.

Netflix

En estos dos últimos escenarios de uso una conexión que oscile entre 30 y 50 Mbps estables suele proporcionar una experiencia satisfactoria, y puede no ser necesario recurrir a una línea más rápida. Sin embargo, hay otras consideraciones a las que debemos prestar atención.

Si nuestro tráfico de datos de subida es elevado es mejor optar por una conexión de fibra óptica simétrica

Y es que si nuestra conexión va a ser utilizada por varios usuarios, o dispositivos, de forma concurrente (algo habitual en las familias de tamaño medio y en las numerosas), puede ser necesario contar con una conexión muy veloz que sea capaz de satisfacer la demanda conjunta de todos ellos para que la experiencia no se vaya a pique.

Por otro lado, si nuestro tráfico de datos de subida es voluminoso porque solemos guardar en servicios de almacenamiento masivo como Google Drive o Dropbox nuestros datos con mucha frecuencia, contar con una conexión de fibra óptica simétrica es una gran idea. Una línea ADSL con una velocidad de subida baja puede provocar que los tiempos de espera se extiendan más allá de lo admisible.

¿Qué limita la velocidad de la fibra?

Actualmente las conexiones a Internet más rápidas disponibles en la mayor parte de los países que cuentan con proveedores con infraestructura de fibra óptica alcanzan una velocidad de transferencia de 1 Gbps (aunque hay líneas en fase experimental mucho más veloces). El rendimiento máximo de esta tecnología está condicionado por varios frentes, que es en los que deben trabajar tanto los proveedores de acceso a la Red como las empresas responsables del despliegue de infraestructuras a gran escala.

El más complejo, y, por tanto, el que plantea el reto más difícil de superar, consiste en encontrar la forma de sacar más partido al medio físico, que, en este caso, es la fibra óptica, sin que los costes de despliegue se vuelvan inasumibles. En este contexto adquiere importancia la estructura del cable que aglutina las fibras, que puede incorporar un solo núcleo, como los utilizados hoy en día comercialmente, o varios núcleos, que permiten alcanzar una velocidad de transferencia mayor.

Fiber

También es posible actuar sobre el material en el que está fabricado cada filamento de fibra óptica. Habitualmente se emplea una combinación de óxido de silicio y germanio con un elevado índice de refracción (este parámetro nos indica en qué medida la luz se desplaza con más lentitud en un medio al compararlo con la velocidad de propagación en el vacío). Y es que no debemos olvidar que lo que realmente estamos transportando en los cables de fibra óptica son pulsos de luz, y en ningún caso corriente eléctrica.

En el vacío la luz se propaga a una velocidad aproximada de 3 x 10⁸ m/s, pero en el silicio esta velocidad se reduce a 2 x 10⁸ m/s. La estrategia en la que están trabajando algunos grupos de investigación consiste en practicar unos «huecos» en el silicio para conseguir que los fotones se desplacen a una velocidad mayor. De esta forma, utilizando esta fibra óptica «especial», y combinándola con la estructura multinúcleo, sobre el papel es posible alcanzar velocidades muy superiores a las actuales (de más de 70 Tbps).

Infraestructura

En cualquier caso, la máxima velocidad de la fibra de la que disponemos actualmente no es solo el resultado de las limitaciones impuestas por el propio medio de transmisión, sino también, y este es otro frente en el que es necesario trabajar, por todos los elementos de la infraestructura involucrados en la transferencia de los paquetes de datos. Y es que de poco sirve tener una fibra óptica muy rápida si los equipos intermedios que deben administrar el tráfico no son capaces de asumir un volumen de datos tan elevado.

Llegados a este punto es sencillo comprender que toda la infraestructura debe estar dimensionada de manera que los paquetes de datos realicen todo el viaje, desde el equipo del que proceden hasta la máquina que debe recibirlos, sin quedar retenidos por congestión en uno de los nodos o equipos intermedios, o bien sin tomar rutas que provoquen retrasos indebidos por una gestión del tráfico deficiente.

¿Y qué vendrá después?

A la fibra óptica le queda cuerda para rato, así que después de la fibra óptica que conocemos vendrá... más fibra óptica. Y es que actualmente hay muchas empresas y grupos de investigación trabajando para avanzar en los frentes de los que acabamos de hablar unas líneas más arriba.

De cuando en cuando oímos hablar de algún centro de desarrollo, casi siempre vinculado a alguna universidad, que ha logrado alcanzar velocidades de transferencia asombrosas, de esas que a los usuarios acostumbrados a tasas mucho más asequibles nos cuesta imaginar. Pero los hitos dignos de ser considerados muy en serio son aquellos que se efectúan en condiciones más realistas.

Los investigadores de la Universidad Técnica de Dinamarca han logrado alcanzar una asombrosa tasa de transferencia de 43 Tbps

Un buen ejemplo lo tenemos en el logro que hace algo más de tres años alcanzó un grupo de investigadores de la Universidad Técnica de Dinamarca (DTU). Y es que transmitieron datos a través de una línea de fibra óptica alcanzando una tasa de transferencia de 43 Tbps. Lo más prometedor es que utilizaron un único láser sobre un solo cable, aunque, eso sí, se trataba de un cable multinúcleo con siete canales, y, por tanto, con una estructura más compleja que la utilizada comercialmente en la actualidad.

¿Qué podemos esperar a corto y medio plazo de esta tecnología? Sencillamente, lo mismo que hemos presenciado durante los últimos años. Poco a poco los ISP irán ampliando sus infraestructuras, mejorando sus equipos de red y adoptando nuevas técnicas de acceso y gestión del medio físico, que, con toda probabilidad, usarán para convencernos de que debemos apostar por paquetes de fibra más veloces que los actuales.

No cabe ninguna duda de que el Gigabit/s que, de alguna forma, protagoniza este artículo, está condenado a ser superado. Y quizás mucho antes de lo que los usuarios imaginamos.