Investigadores adscritos a la Universidad Tecnológica de Eindhoven de Países Bajos, han explicado que la técnica se aplica a las redes ópticas pasivas, un tipo de conexión que representa aproximadamente el 80% de la fibra en conexiones domésticas a nivel global.

"Como los proveedores quieren garantizar una velocidad de datos mínima para todos, las redes actuales están sobredimensionadas, lo que genera un exceso de capacidad no utilizada"

En cooperación con el proveedor de equipos de fibra de banda ancha Genexis, el investigador Robbert Van der Linden ha estudiado las PON, que conectan entre 16 y 64 hogares con fibra. “El uso de PON tiene muchas ventajas”, destaca, “sólo necesita una fibra y solo un transceptor (transmisor y receptor) en la estación central de datos por calle o distrito”, explica. “Eso no sólo ahorra dinero, sino que, debido a la gran cantidad de usuarios conectados a la estación, el despliegue de PONs también resulta en reducciones significativas en el espacio necesario para las estaciones de datos centrales y en su consumo de energía”, destaca Van der Linden.

“En teoría, cada conexión a una sola casa en una PON puede ser larga. En la práctica, sin embargo, la situación a menudo es menos óptima: algunos de los usuarios están muy cerca de la estación de datos central de la red, y otros están a una distancia considerable o incluso podría haber un divisor de energía extra entre ellos y el PON principal”, señala Robbert Van der Linden. “Esto lleva a diferencias en las cualidades de la señalar entre los diferentes usuarios: cuanto más cerca, mayor es la calidad de la señal”, pero “como los proveedores quieren garantizar una velocidad de datos mínima para todos, las redes actuales están sobredimensionadas, lo que genera un exceso de capacidad no utilizada”.

Propuesta

Para resolver esto, Robbert y su equipo, han desarrollado una solución que toma prestada de las tecnologías de modulación adaptativa existentes que se utilizan en redes ISP de banda ancha inalámbricas, ADSL/VDSL y coaxiales, lo que permite utiliza el exceso de capacidad.

La técnica de modulación adaptativa ha permitido al equipo hacer coincidir los parámetros de la señalar con las propiedades disponibles de los canales de datos, creando una especia de red de “fibra inteligente”, explica.

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“Una señal normal consiste en dos estados: un bit puede ser un uno o un cero. Nosotros hemos incrementado el número de estados a cuatro o incluso ocho. Un número mayor de niveles implica más información, lo que nos permite doblar o triplicar el volumen de datos transmitidos”, señala.

“Esto significa que, al implementar este tipo de modulación bastante simple, se puede transferir inmediatamente dos o tres veces más información en la misma cantidad de símbolos. Sin embargo, esto tiene un coste: se debe invertir más esfuerzo en decodificar las señales”, destaca el investigador holandés.

A diferencia de, por ejemplo, ADSL/VDSL, el PON se comparte entre los usuarios. Lo que ha permitido a este grupo de científicos asignar intervalos de tiempo más cortos a los usuarios cercanos a la estación central que pueden decodificar los símbolos con una gran cantidad de niveles, aumentando así también el rendimiento para un usuario más alejado que solo puede decodificar símbolos con un bajo número de niveles.

“Hemos demostrado para un caso práctico de una red instalada en el campo que es factible alcanzar un aumento en el rendimiento del 74% en el caso de 4 niveles, y hasta el 115% con ocho”, celebra.

Diagrama de 2 niveles convirtiéndose en 4 y después en 8 niveles

También se han encontrado mejoras de rendimiento ajustando un poco los diferentes niveles de señal, por ejemplo, posicionando los niveles con espacios intermedios desiguales (es decir, más fáciles de decodificar y capaces de manejar una peor calidad de señal) y el uso de múltiples longitudes de onda y frecuencias de reloj. "Actualmente, se está implementando un nuevo estándar que hará uso de cuatro a ocho longitudes de onda diferentes. Hemos demostrado que, al usar solo tres velocidades de reloj diferentes, ya se puede lograr un aumento en el rendimiento del 180%", expone Robbert.

Las ventajas

Las técnicas que propone este grupo tienen la ventaja de ser relativamente simples y familiares, lo que Karl Tran de Genexis anticipa significa que “se pueden implementar de manera fiable y rentable”.

Además, la Universidad Tecnológica de Eindhoven ha señalando que el grupo de científicos se centrará a partir de ahora en el desarrollo de chips que incorporen las nuevas técnicas.