Presente y futuro del cable coaxial

En la actualidad, dentro de los distintos medios guiados que dan soporte al despliegue de redes de datos, uno de los más conocidos y con mayor protagonismo es el cable coaxial. Éste, un habitual en nuestras viviendas a día de hoy, ha resultado ser un socio inseparable en las últimas décadas de evolución y despliegue de las infraestructuras de recepción de televisión. Mirando hacia atrás, su expansión original se vincula a los vendedores de televisores y antenistas estadounidenses que veían en el cable un modo de mejorar la recepción en zonas con condiciones orográficas accidentadas. La evolución de su uso pasó por distintos estadios significativos, como fueron el inicio de la generación de contenidos específicos para la distribución sobre este medio o su uso combinado con la transmisión por satélite. En la actualidad, el uso del coaxial en las redes híbridas, HFC, ha alcanzado un grado de madurez que se traduce en la integración de servicios más allá de la televisión, en particular, la tríada formada por teléfono, televisión e Internet de banda ancha.

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La evolución que ha sufrido el uso del cable coaxial se ha visto apoyada en todo momento por las iniciativas llevadas a cabo por distintas entidades que han apostado por el desarrollo de estándares técnicos que dieran soporte a las demandas que iban surgiendo progresivamente. Uno de los estándares con mayor implantación hoy en día es el DVB-C (Digital Video Broadcasting – Coaxial) desarrollado en el seno del proyecto DVB, organización caracterizada por la promoción de estándares de aceptación internacional para la televisión digital. Entre las características técnicas más relevantes de este estándar se destaca el empleo de modulación monoportadora con constelaciones QAM cuyas densidades van desde los 16 a los 256 símbolos, empleando codificación de canal Reed-Solomon combinada con barajado convolucional.

Durante muchos años, el modelo de uso de las redes coaxiales se mantuvo prácticamente inalterado, con el usuario final concebido únicamente como un consumidor de información. Este marco de operación comenzó a sufrir cambios progresivos vinculados a dos nuevas realidades: la primera, que los usuarios ya no sólo deseaban ver televisión, sino que con el avance de Internet, también se pretendía poder recibir datos y, la segunda, que fueron apareciendo nuevos servicios que requerían contar con un canal de retorno que aportase capacidad de interacción con el usuario. Frente a estas necesidades, pronto surgieron iniciativas estandarizadoras como DAVIC o DVB-RCC que trataron de cubrirlas, las cuales fueron superadas posteriormente por DOCSIS. DOCSIS, desarrollado originariamente en EE.UU por CableLabs, surge como el estándar que verdaderamente asienta las bases de un sistema orientado a la transmisión de datos tanto en sentido descendente como ascendente sobre la infraestructura de red híbrida HFC ya existente.

A día de hoy, el perfil de uso de las redes HFC sigue evolucionando de tal modo que, por ejemplo, la ocupación actual del canal de bajada se destina principalmente a la transmisión de canales de televisión analógica y canales digitales de definición estándar, aunque en algunos países la televisión de alta definición ya se ha abierto camino. En los próximos años se va a acentuar el papel de ésta, junto con el vídeo bajo demanda y las comunicaciones de datos (Internet) principalmente. Ante esta previsión, las necesidades de mayor ancho de banda son evidentes, lo que se traduce en el hecho de que se deban incrementar las capacidades actuales de las redes para poder soportar la futura demanda, tanto en el canal de bajada como de retorno. Además, otras tecnologías como las DSL o inalámbricas están sufriendo importantes evoluciones que pueden suponer a medio y largo plazo una verdadera amenaza para el mercado de los operadores de cable, obligando a un esfuerzo en la evolución de la tecnología de cable.

Los actores implicados en el sector de las redes HFC están barajando distintas alternativas para la mejora tecnológica de sus redes, entre las que cabe destacar la segmentación de la red, la digitalización de la transmisión de canales de televisión, la extensión de banda de frecuencia de operación hasta 1GHz o incluso más allá, modulaciones más eficientes, multiplexación estadística, mejora de las características (pérdidas y distorsión, por ejemplo) de los componentes de la red, etc. En este sentido, han surgido distintas respuestas a nivel internacional: por un lado, CableLabs publicó en el 2006 las especificaciones finales de DOCSIS 3.0, caracterizado, entre otras cosas, por la novedosa técnica de Channel Bonding para el incremento de la tasa binaria disponible, basada en el uso de más de un canal físico de uso simultáneo para la transmisión de la información, la cual a nivel de capa MAC se repartiría de manera eficiente entre los distintos canales físicos disponibles. Con esta técnica se pueden alcanzar tasas de hasta casi 400 Mbits/s (EuroDOCSIS) en el canal de bajada y 120 Mbit/s en el de retorno. Por otro lado, se encuentra la iniciativa europea Redesign cuyo objetivo principal es el desarrollo de nuevas tecnologías y estrategias tecnológicas que permitan a los operadores de cable migrar sus redes e infraestructuras de comunicación de banda ancha de la manera más eficiente y efectiva en coste. Como resultado de ésta, se publicó en 2009 el nuevo estándar DVB-C2, el cual supera ampliamente las capacidades de su antecesor. A nivel tecnológico, DVB-C2 se caracteriza principalmente por el salto de monoportadora a COFDM, con constelaciones que pueden llegar hasta los 4096 símbolos y anchos de banda superiores incluso a los 8MHz, además de emplear codificación de canal basada en el uso combinado de códigos BCH y LDPC. La mejora en los estándares tiene que verse acompañada de una mejora progresiva en los dispositivos con los que se despliegan las redes, reduciendo la atenuación asociada a éstos como al cableado, así como disminuyendo el nivel de las distorsiones generadas por los amplificadores de la red. En todo momento, no debe olvidarse que el incremento de ancho de banda disponible para el canal de retorno es un reto todavía no resuelto y que deberá continuar siendo tratado en los próximos años.

La evolución de las tecnologías asociadas al cable coaxial ha desembocado en otro tipo de estándares, centrados en el despliegue de redes locales en la vivienda aprovechando la infraestructura ya existente. Es, por ejemplo, el caso de MoCA, estándar desarrollado por la Multimedia over Coax Alliance que trata de aprovechar zonas del espectro no utilizadas en las redes interiores de la vivienda para el despliegue de redes locales que permitan la comunicación entre múltiples dispositivos conectados a la misma, alcanzado tasas de hasta 270 Mbits/s. La tecnología que soporta MoCA está basada en OFDM con constelaciones de hasta 256QAM y codificación de canal Reed-Solomon, además de una capa MAC especializada que permite la convivencia de múltiples redes independientes a través de canales de radiofrecuencia no solapados.

Desde Gradiant se cuenta en la actualidad con diversas líneas de investigación que tratan de profundizar en el uso eficiente del recurso coaxial, así como en la búsqueda de alternativas para la superación de las limitaciones tecnológicas actuales a las que se ve sometido su uso.

 

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