HFC

Surgen como evolución de las redes CATV (TV por cable).

HFC (Hybrid Fiber Coaxial) utiliza fibra óptica y cable.

Proporciona servicios de TV y servicios de datos (acceso a Internet) de banda ancha.

En España las redes HFC han sido desplegadas por ONO (cobertura nacional) y Euskaltel (+R, +Telecable).

Euskaltel ha anunciado (a partir de 2021) la migración de la red HFC a una red FTTH con tecnología GPON similar a la del resto de operadores FTTH.

Actualmente se utiliza DOCSIS 3.x (Data Over Cable Service Interface Specification).

• DOCSIS 3.0 permite velocidades de bajada de 160 Mbps y de subida de 120Mbps.
• DOCSIS 3.1 permite velocidades de 1 Gbps simétrico.

Cabecera

Equipo donde se centraliza la recepción, generación y combinación de las señales de los diferentes servicios que se van a distribuir por la red.

Suele alojar el CMTS (Cable Modem Termination System) para servicios de datos de alta velocidad y VoIP.

Red troncal

Constituida por sistemas SDH/WDM de fibra óptica, con topología punto a punto o anillo con redundancia.

Red de distribución

Finaliza en el BONT (Broadband Optical Network Termination), instalado en las zonas comunes de los edificios o urbanizaciones.

Red de dispersión y equipos del cliente

Se utiliza cable coaxial con amplificadores de señal y distribuidores.

En el domicilio del cliente se utilizan divisores (splitters), cable modem y STB (Set Top Box).

FTTH

Fiber To The Home (FTTH): red de acceso de fibra óptica desde el nodo local hasta el hogar.

Actualmente las operadoras utilizan diferentes tecnologías GPON (Gigabit capable Passive Optical Network).

• GPON con un régimen binario máximo de 2,5 Gbps en Downstream y 1,2 Gbps en Upstream.
• NG PON1 con un régimen binario máximo de 10 Gbps simétrico.
• NG PON2 (WDM PON) con un tasa máxima de 40 Gbps simétrica.

GPON y NG PON1 están basadas en tramas Ethernet, para un máximo de 64 usuarios.

La conexión GPON se hace desde un dispositivo OLT (Optical Line Termination) ubicado en un nodo de la operadora hasta el ONT Optical Network Termination) en el domicilio del.

En el enlace solo se utilizan splitters o divisores de fibra óptica, elementos pasivos que se limitan a agrupar o desagregar las diferentes fibras, pero no amplifican la señal ni la modifican.

Arquitectura

En los nodos de las operadoras se encuentran alojados los OLT.

Un OLT puede dar servicio a muchos ONT, hasta un máximo de 64 usuarios a la vez dependiendo de la velocidad.

La fibra que sale del OLT se va dividiendo a través de los splitters de primer nivel (1×4 o 1×8) y splitters de segundo nivel (1×8 o 1×16) en nuevas líneas de fibra hasta el ONT en el local o domicilio del abonado.

GPON y NG PON1 permite conexiones de hasta 20 km entre el OLT y el ONT y anchos de banda que pueden alcanzar los 10 Gbps simétricos.

No se precisan elementos activos entre el OLT y el ONT lo que simplifica y abarata el despliegue de la fibra.

Mediante multiplexación permite el envío simultáneo de voz (VoIP), datos (Internet), TV y video (Multicast) con TV digital en alta definición (IPTV) y vídeo bajo demanda (VoD).

Calidad de servicio (QoS) para cada usuario y para cada.

Seguridad: GPON incorpora encriptado AES (Advanced Encryption Standard) para garantizar la confidencialidad de los datos.

GPON permite la gestión remota del ONT y la descarga de actualizaciones y parámetros de funcionamiento.

Posibilidad de pérdidas y atenuaciones en los empalmes de fibra.

En las conexiones de fibra el ONT debe estar registrado en el OLT, por lo que no se puede utilizar cualquier equipo.

Protocolo GTC en upstream

Los paquetes son enviados en modo TDMA (Time Division Multiple Access).

Los datos van desde el ONT de cada abonado al OLT de la operadora y los datos de todos los usuarios son agregados en el splitter.

El splitter impide el paso de la señal óptica entre diferentes ONT.

En TDMA el ONT solo transmite cuando se lo indica el OLT, de forma que no se produzcan colisiones.

Protocolo GTC en GPON y NG PON1 downstream

Los paquetes son transmitidos desde el OLT en modo broadcast TDM Time Division Multiplexing.

Todos los datos se transmiten a todas las ONT y los splitters se limitan a replicar los datos sobre las nuevas líneas.

Cada ONT puede desencriptar (AES 128/192/256) únicamente el tráfico destinado a ella.

Se utiliza corrección de errores FEC (Forward Error Correction).

DVB C & DOCSIS 3.1

Servicio de televisión: DVB C

DVB C2 (Digital Video Broadcasting Cable).

• Utiliza la banda de 3 MHz a 3 GHz.
• Modulaciones QAM: 16QM a 4096QAM.
• Portadoras COFDM (Coded Orthogonal Frequency Division Multiplexing).
• Ancho de banda de canales de TV por cable es de 8 MHz en Europa.

Servicio de datos: DOCSIS 3.1

DOCSIS (Data Over Cable System Interface Specification).

Utiliza los siguientes equipos:

• Cable Modem: instalado en los domicilios de los clientes.
• CMTS (Cable Modem Termination System): gestiona las conexiones bidireccionales con cientos de Cable Modem y establece la conexión a la red de datos del operador.
• Los CMTS se pueden instalar en la Cabecera de red o en los Nodos de Distribución.

NEBA Nuevo Servicio Ethernet de Banda Ancha

Servicio mayorista de banda ancha de acceso indirecto.

Entrega provincial en Puntos de Acceso Indirecto Ethernet (PAI E).

Varias calidades de tráfico diferentes por acceso de cliente (Best Effort, Oro, Real Time).

Interfaces Ethernet entre equipo de cliente y nodo de acceso (DSLAM/OLT).

Interfaces Ethernet en los puntos de entrega del servicio (PAI E).

Las tecnologías de acceso sobre las que se ofrece el servicio son las siguientes: ADSL 2+, VDSL2, FTTH.

Servicio de nivel 2 de transporte de tramas Ethernet transparente a toda información transportada de protocolos de nivel 3 y superior.

Los elementos de los Servicios Soporte de NEBA son:

• Sector: ámbito asociado al conjunto de centrales en las que existen nodos de acceso al servicio.
• Tiene ámbito provincial.
• Un Sector dispone de al menos un PAI E.
• PAI E (Punto de Acceso Indirecto Ethernet): agrupa los puertos (pPAI-E) o interfaces lógicas de entrega del servicio a nivel provincial.
• pPAI E: puerto de un PAI E. Es la interfaz física en la que se entrega el tráfico de un Operador correspondiente a un determinado conjunto de nodos de acceso (DSLAM/OLT). En cada PAI E, el Operador podrá contratar el puerto o los puertos que desee, cada uno de ellos con una determinada capacidad.

El servicio NEBA entrega al Operador las conexiones de los clientes finales en al menos 50 PAI E a través de interfaces Ethernet.

NEBA: identificación cliente en red (QinQ)

Se utiliza encapsulado 802.1ad (QinQ): se inserta un Tag adicional (S Tag) para cada operador y nodo de acceso de forma que la VLAN original del cliente (C Tag) permanece sin cambios.

QinQ permite, mediante un segundo nivel de VLAN (VLAN Stacking), crear una estructura jerárquica para conectar los usuarios a la red del Operador a través de la red REM sin modificar su VLAN original.

QinQ se considera una mejora añadida del protocolo 802.1Q y permite construir túneles de nivel 2 y aplicar políticas de QoS.

Formato S Tag

Tipo Ethernet (16 bits): 0x8100/0x88a8.

Prioridad (3 bits): QoS Best Effort, Oro, Real Time.

Drop (1 bit): tramas descartables.

VLAN ID (12 bits): identificador VLAN operador.

Para cada operador la VLAN S identifica al nodo de acceso y la VLAN C al usuario. El Id VLAN S se asignará por parte de Telefónica y se comunicará al Operador.

Por cada pPAI E y operador se generan secuencialmente los Id VLAN S.

Para cada VLAN S se crea un grupo de VLAN C, que Telefónica irá asignando también secuencialmente empezando por el valor más bajo.

NEBA: interfaces físicas pPAI-E

La interconexión física de la red del Operador en el PAI E puede ser:

• Interfaz 1 GigabitEthernet para fibra óptica monomodo con alcances máximos de 5 km y 40 km (dos tipos de interfaz).
• Link Aggregation Groups (LAG) de varios enlaces de 1 GigabitEthernet hasta un máximo de 8. Requiere la activación del protocolo 802.3ad LACP (Link Aggregation Control Protocol).
• Interfaz 10 GigabitEthernet para fibra óptica monomodo con alcances máximos de 10 km y 70 km (dos tipos de interfaz).
• Link Aggregation Groups (LAG) de varios enlaces de 10 GigabitEthernet hasta un máximo de 4 enlaces. Requiere la activación del protocolo LACP.

Servicio NEBA LOCAL

El servicio NEBA LOCAL es un servicio mayorista de acceso virtual a la red de fibra óptica FTTH de Telefónica.

Establece una emulación de desagregación del bucle que permite a los operadores configurar de manera flexible sus propias ofertas independientes de las de Telefónica.

Características del servicio:

• La tecnología de acceso es FTTH.
• Servicio de nivel 2 de transporte de tramas Ethernet.
• Tres calidades de tráfico diferentes: Best Effort, Oro y Real Time por acceso.
• Entrega en central cabecera de fibra en puntos de acceso indirecto Ethernet PAI L.
• La red de acceso del servicio está compuesta por la red de fibra (FTTH) desplegada por Telefónica con tecnología GPON y las OLT.
• El cliente (operador) recibe el servicio mediante fibra óptica (GPON/FTTH) hasta el PTRO.

Establecimiento conexión ADSL IP

1. El router de cliente inicia una sesión PPP introduciendo el usuario@mnemónico y password.
2. El BRAS informa al Radius de Red IP/MPLS de un intento de conexión de un acceso. El Radius consulta en la base de datos LDAP información sobre el acceso y su mnemónico.
3. Si el mnemónico tiene los atributos de Radius, se consulta al Radius del Operador el intento de conexión de un usuario.
4. El Operador autoriza o rechaza la conexión:
   • Si la conexión es rechazada el Radius le envía una indicación de rechazo al BRAS.
   • Si la conexión es admitida el Radius le envía la lista de LNS al BRAS, cambiando el orden cada vez, para garantizar el balanceo de carga.
5. El BRAS trasfiere la sesión PPP del usuario hacia el LNS del Operador.