Fibra oscura: ¿Qué es? y ¿Cómo funciona?

La fibra oscura sirve como una columna vertebral sólida para las demandas presentes y futuras de conectividad a Internet, computación en la nube y tecnología 5G, con contratos de derecho de uso (IRU) irrevocables que garantizan el acceso a la red a largo plazo para operadores, hiperescaladores y grandes empresas por igual.

La fibra oscura es una infraestructura de cable de fibra óptica no utilizada que se ha tendido pero que actualmente no está en uso. Se llama “oscuro” porque no pasa ninguna luz que transporte datos. Las organizaciones pueden alquilar fibra oscura para crear redes privadas de alta velocidad sin tener que construir su propia infraestructura.

Profundice en el mundo de la conectividad mientras exploramos el intrigante concepto de fibra oscura. Descubra cómo funciona, su comparación con la fibra iluminada, así como los aspectos únicos de la topología y los segmentos de la red de fibra oscura. Conozca las implicaciones operativas y financieras de un derecho de uso irrenunciable (IRU) frente al arrendamiento a corto plazo, los precios de las redes metropolitanas y de larga distancia, y las numerosas ventajas que puede ofrecer la fibra oscura.

¿Qué es la fibra oscura?

La fibra oscura se refiere a cables de fibra óptica no utilizados que están preinstalados en redes subterráneas o aéreas pero que actualmente no están activos ni transmitiendo datos y carecen de los componentes de hardware y software necesarios para soportar los servicios operativos. Las fibras no utilizadas están apagadas o “oscuras”.

Las empresas de telecomunicaciones, los proveedores de servicios de Internet (ISP) y los proveedores de fibra independientes han implementado fibra oscura para atender futuras expansiones y demandas de la red. Al alquilar o comprar fibra oscura, las organizaciones pueden establecer sus propias redes dedicadas y privadas, lo que les permite controlar la capacidad, la velocidad y la seguridad de sus transmisiones de datos. Además, esto se logra sin la necesidad de compartir ancho de banda con otros usuarios de la red o estar sujeto a las políticas de un proveedor de servicios de Internet (ISP) tradicional.

Cómo funciona la fibra oscura

La fibra oscura permite a las organizaciones alquilar o comprar cables de fibra óptica no utilizados dentro de las redes de telecomunicaciones existentes. El número de hilos de vidrio individuales en un cable de fibra óptica en particular puede variar ampliamente:

• Cables de bajo número: estos cables normalmente contienen 24, 36, 48, 72 o 144 hilos de fibra.
• Cables de alto recuento: estos cables generalmente contienen 288, 432, 864, 1728 o 3456 hilos de fibra.

La fibra oscura generalmente se alquila en pares, a menudo en cantidades como dos, cuatro u ocho hilos, de un cable de fibra óptica típico que contiene entre 144 y 432 hilos. El alquiler de fibra oscura para parejas facilita la comunicación bidireccional entre dos ubicaciones. En un par de fibras oscuras, una fibra está designada para transmitir datos, mientras que la otra se usa para recibir datos.

Una vez que una organización obtiene acceso a la fibra oscura, puede iluminarla instalando su propio equipo óptico en cada extremo de la fibra, utilizando transmisores para convertir señales eléctricas en señales ópticas (luz) y receptores para convertir las señales ópticas (luz) nuevamente en señales eléctricas.

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Fibra oscura versus fibra iluminada

Las principales diferencias entre fibra oscura y fibra iluminada residen en el servicio, control, equipamiento, capacidad, costo, configuración y privacidad que ofrece cada tipo de red.

• Fibra Oscura: representa cables de fibra óptica no utilizados, apagados o inactivos que se han instalado pero que actualmente no transmiten ningún dato. Se consideran “oscuros” porque carecen de las señales luminosas utilizadas para transmitir datos a través de fibras ópticas. Las organizaciones utilizan fibra oscura para establecer sus propias redes privadas, dándoles control total sobre la capacidad, velocidad y seguridad de sus transmisiones de datos.
• Fibra iluminada: se refiere a cables de fibra óptica que están activos y actualmente transmitiendo datos. Estas fibras se consideran “iluminadas” porque transportan señales de luz en longitudes de onda específicas, que representan los datos que se transmiten. En una red de fibra iluminada, el ancho de banda normalmente se comparte entre varios usuarios y la red es administrada por un proveedor de servicios.

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Impulsores de la demanda

Los impulsores de la demanda del mercado de fibra oscura incluyen factores como:

• Aumento del tráfico IP debido al aumento de la demanda de los usuarios, en particular de transmisión de vídeo
• Aumento del tráfico empresarial impulsado por la computación en la nube y las actividades de redes de datos.
• Centros de datos a hiperescala y proliferación de servicios en la nube
• Número creciente de dispositivos de Internet de las cosas (IoT)
• Backhaul de torres de telefonía móvil en soporte de 5G que utilizan fibra oscura como alternativa a los servicios de iluminación tradicionales.
• Aparición de nuevas infraestructuras de redes inalámbricas, como celdas pequeñas y sistemas de antenas distribuidas (DAS), que requieren conectividad de fibra óptica.

Redes de fibra oscura: topología y segmentos

Para comprender plenamente las redes de fibra oscura, es esencial comprender sus diversas topologías y los distintos segmentos que componen esta infraestructura digital.

Topología de rojo

Las redes de fibra oscura se pueden instalar en varias topologías, incluidas arquitecturas punto a punto y en anillo, según las necesidades de conectividad específicas de una organización.

• Punto a punto: las redes de fibra oscura utilizan una topología punto a punto para establecer una conexión directa de gran ancho de banda entre dos ubicaciones, lo que es particularmente beneficioso para centros de datos, grandes empresas u oficinas centrales de proveedores de telecomunicaciones. Sin embargo, esta configuración carece de redundancia inherente ya que la comunicación puede perderse si falla esta única conexión.
• Anillo: las redes de fibra oscura emplean una topología de anillo donde los cables de fibra óptica se organizan en una configuración de bucle cerrado. Este diseño proporciona redundancia y tolerancia a fallas al permitir que el tráfico de datos viaje en ambas direcciones, de modo que si ocurre una interrupción en una parte del anillo, los datos se pueden redirigir automáticamente a través de la ruta alternativa. Esto garantiza la funcionalidad continua de la red y minimiza el tiempo de inactividad en caso de fallas o interrupciones.

Segmentos de rojo

La fibra oscura se utiliza en varios segmentos de la red, incluidas redes de última milla, redes metropolitanas, redes de larga distancia, cables submarinos y redes de retorno.

Redes de última milla

Las redes de última milla, también conocidas como redes de acceso, conectan a los usuarios finales con el proveedor de la red local. Los proveedores de servicios de Internet (ISP) y las empresas utilizan la fibra oscura para administrar la configuración de su red y agregar equipos ópticos. Esto les permite establecer una red propia y ofrecer acceso a Internet confiable y de alta velocidad a sus clientes. Además, la fibra oscura sirve como infraestructura de red ampliable, lo que permite a los operadores aumentar rápidamente la capacidad cuando sea necesario.

Redes metropolitanas

Las redes de metro, también conocidas como redes intraurbanas, brindan conectividad a través de una ciudad o área urbana, conectando varias redes locales. La fibra oscura normalmente proporciona conectividad entre edificios en la red, como centros de datos, ubicados en la misma área metropolitana. Por ejemplo, la fibra oscura podría crear una conexión privada y dedicada entre hoteles de los principales operadores en el mismo mercado, como 60 Hudson Street en la ciudad de Nueva York hasta 755 y 800 Secaucus Road en Secaucus, Nueva Jersey.

Las redes metropolitanas de fibra oscura suelen utilizar una topología de red en anillo. Esta arquitectura crea rutas redundantes para que viajen los datos, lo que aumenta la confiabilidad y resiliencia de la red. Si un solo punto del anillo falla o se interrumpe, los datos aún se pueden transmitir a través de la otra dirección del anillo.

En particular, los proveedores de servicios en la nube (CSP) utilizan redes metropolitanas de fibra oscura para respaldar la confiabilidad de sus centros de datos dentro de la misma zona de disponibilidad (AZ). Por ejemplo, las conexiones entre AZ utilizan redes metropolitanas para establecer comunicación entre diferentes centros de datos dentro de la misma AZ.

Redes de larga distancia

Las redes de larga distancia, también conocidas como redes interurbanas, establecen conexiones confiables y de alta capacidad a través de grandes distancias, generalmente entre ciudades o países. La fibra oscura normalmente proporciona conectividad entre edificios en rojo ubicados en diferentes grandes mercados, como Nueva York y Chicago.

Además, la fibra oscura se utiliza en redes de larga distancia para conectar edificios en red en mercados pequeños y medianos con centros importantes, como centros de datos en la nube, hoteles de operadores o centros de conmutación móvil, en mercados más grandes. Por ejemplo, la fibra oscura podría crear una conexión privada y dedicada entre Columbus, Ohio, donde Amazon Web Services (AWS) y Google Cloud tienen regiones establecidas, y Ashburn, Virginia, que alberga la mayor concentración de centros de datos de Estados Unidos.

En términos más generales, la columna vertebral de Internet es esencialmente una red de larga distancia que forma parte integral de la red mundial de telecomunicaciones. Consiste en Múltiples redes de fibra óptica de alta velocidad, normalmente propiedad de proveedores de servicios de red, que están interconectadas.

La fibra oscura desempeña un papel crucial en las redes troncales de Internet al proporcionar conexiones confiables que pueden manejar grandes cantidades de tráfico de datos. Por ejemplo, Cogent Communications (NASDAQ: CCOI), considerado un proveedor troncal de Internet, transporta aproximadamente el 20% de todo el tráfico de Internet. Para establecer esta posición, Cogent cuenta con una red troncal basada en contratos de derecho de uso irrevocable (IRU) de 319 proveedores diferentes de fibra oscura en todo el mundo. Cogent toma esta capacidad de fibra oscura y la activa para crear ancho de banda IP utilizable.

Cables submarinos

Los cables submarinos, también conocidos como cables submarinos o cables submarinos, utilizan fibra oscura para transmitir grandes cantidades de datos a través de continentes, debajo de masas de agua. Estas fibras suelen ser propiedad de y administradas por consorcios de compañías de telecomunicaciones internacionales e hiperescaladores, como proveedores de servicios en la nube (CSP) y empresas de servicios de medios over-the-top (OTT). Estas organizaciones utilizan fibra oscura en sus redes de cable submarino para administrar su propia capacidad de transmisión de datos, asegurando que se puedan satisfacer las demandas futuras de comunicaciones internacionales confiables y de alta velocidad.

A modo de ejemplo, el sistema 2Africa subsea cable, que está diseñado para rodear el continente africano, representa una colaboración entre hiperescaladores, como Meta Platforms (anteriormente Facebook), y empresas de telecomunicaciones como MTN GlobalConnect, Orange y Vodafone. El cable submarino 2Africa está diseñado para incorporar hasta 16 pares de fibras, con ciertos pares de fibras oscuras o “no utilizados” reservados para futuras expansiones.

Con este fin, cuando se diseñan y fabrican cables submarinos, normalmente incluyen más hilos de fibra de los necesarios inicialmente para la transmisión de datos. Este exceso de capacidad se considera fibra oscura. A medida que el tráfico de datos aumenta con el tiempo y se requiere más ancho de banda, los operadores de red pueden “iluminar” los hilos de fibra oscura para ampliar la capacidad del cable sin necesidad de tender cables adicionales.

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Redes de retorno

La fibra oscura se utiliza en redes de retorno para transportar datos desde redes locales o puntos de distribución a redes de larga distancia o nodos de redes centrales, sirviendo esencialmente como enlace entre la “última milla” y la Internet más amplia. Los operadores y proveedores de servicios de Internet (ISP) a menudo utilizan fibra oscura como backhaul para administrar su propia infraestructura de red, garantizando una transmisión de datos confiable y de alta velocidad. Este uso de fibra oscura también permite una escalabilidad futura, porque se puede agregar capacidad adicional encendiendo más fibras a medida que aumentan las demandas de datos.

Dado que las redes de fibra oscura son dedicadas y privadas, pueden ofrecer una transmisión de datos más rápida y confiable que las redes iluminadas compartidas. En consecuencia, los proveedores de servicios inalámbricos como Verizon optan cada vez más por establecer soluciones de backhaul de fibra oscura para sus torres de telefonía celular, a diferencia de las conexiones Ethernet basadas en fibra iluminada más comunes.

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IRU de fibra oscura frente a arrendamiento

Al considerar las opciones de telefonía fija de fibra oscura, las organizaciones generalmente eligen entre dos alternativas principales: derechos de uso irrenunciables (IRU) a largo plazo para un acceso exclusivo y duradero, y arrendamientos a corto plazo más flexibles para requisitos de conectividad temporal o en evolución.

Derechos de uso irrenunciables (IRU)

Un derecho de uso irrenunciable (IRU) es la opción de arrendamiento más común para fibra oscura, que brinda acceso exclusivo a largo plazo a una parte de la capacidad de una red de fibra. Según un acuerdo IRU, el proveedor de fibra oscura otorga al arrendatario (normalmente un operador, un operador de centro de datos o una gran empresa) el derecho a utilizar una cantidad específica de hilos de fibra oscura durante un período predeterminado, que a menudo oscila entre 10 y 25 años o más. En esta configuración, el cliente realiza un pago global por adelantado para cubrir el plazo completo de la IRU y paga anualmente los costos de mantenimiento, que generalmente se calculan en función de las millas de ruta de fibra.

Las IRU ofrecen varios beneficios a los arrendatarios, que incluyen:

1. Rentabilidad: Las IRU pueden ser más rentables a largo plazo, en comparación con arrendamientos a corto plazo o la compra e implementación de la propia infraestructura de fibra óptica de una organización. Al asegurar el acceso a largo plazo a la capacidad de fibra oscura, las organizaciones pueden evitar los altos costos iniciales asociados con la construcción de sus propias redes, mientras que el mantenimiento de la red física de fibra óptica generalmente lo realiza el propietario o proveedor de la fibra.
2. Control: Las IRU otorgan al arrendatario acceso exclusivo a los hilos de fibra oscura arrendados, lo que proporciona un mayor control sobre la capacidad, la velocidad y la seguridad de la red. Los arrendatarios pueden instalar y administrar sus propios equipos ópticos, lo que les permite adaptar el rendimiento de su red de acuerdo con sus necesidades y requisitos específicos.
3. Escalabilidad: con una IRU, los arrendatarios pueden escalar fácilmente la capacidad de su red a medida que su negocio crece y las necesidades de conectividad evolucionan. La naturaleza a largo plazo de las IRU garantiza que las organizaciones tengan acceso a la capacidad de fibra óptica necesaria sin preocuparse por renegociar arrendamientos o enfrentar limitaciones de capacidad.

Arrendamientos a corto plazo

Los arrendamientos a corto plazo presentan una opción de arrendamiento alternativa para la fibra oscura, que ofrece acceso temporal y no exclusivo a una parte de la capacidad de una red de fibra. A diferencia de los derechos de uso irrenunciables (IRU), que otorgan derechos a largo plazo para utilizar hebras de fibra específicas, los arrendamientos a corto plazo ofrecen más flexibilidad para las organizaciones y no requieren un gran pago inicial. Sin embargo, los precios durante el plazo del arrendamiento tienden a ser más altos que los del modelo de precios de IRU durante el mismo período.

Los arrendamientos a corto plazo suelen oscilar entre unos pocos meses y algunos años y pueden ser renovables o ampliables según el acuerdo entre el arrendatario y el proveedor de fibra oscura. Esta opción de arrendamiento tiene varias ventajas:

• Flexibilidad: los arrendamientos a corto plazo brindan a las organizaciones la flexibilidad de ajustar la capacidad y el rendimiento de su red de acuerdo con sus necesidades cambiantes. Esto es particularmente útil para empresas con requisitos de ancho de banda fluctuantes o aquellas que requieren soluciones de conectividad temporal para eventos o proyectos.
• Menor inversión inicial: con arrendamientos a corto plazo, las organizaciones pueden evitar tanto los altos costos iniciales asociados con la construcción de sus propias redes de fibra óptica como la celebración de acuerdos IRU a largo plazo, que requieren un pago en efectivo por adelantado. Esta opción permite a las organizaciones probar los beneficios de la conectividad de fibra oscura sin asumir compromisos financieros significativos.
• Implementación más rápida: los arrendamientos a corto plazo a menudo se pueden implementar más rápidamente que los acuerdos a largo plazo, ya que normalmente implican el arrendamiento de hilos de fibra existentes y no utilizados. Esto permite a las organizaciones establecer rápidamente y aprovechar la alta capacidad y la baja latencia de la fibra oscura. Una vez acordado el contrato a corto plazo, se podrá instalar capacidad de fibra oscura en menos de 30 días.

Precios de fibra oscura

El precio del arrendamiento de fibra oscura está influenciado por varios factores, incluida la singularidad de la ruta, la cantidad de hilos o pares de fibra arrendados, la profundidad o ubicación final de la red, el plazo del contrato, así como los servicios de mantenimiento y soporte.

El componente principal del precio de arrendamiento de fibra oscura es la carga mensual recurrente, que a menudo incluye incrementos automáticos de precios anuales del IPC o del 2% al 4%. Estas escaleras mecánicas están diseñadas para ayudar a proteger al proveedor contra la inflación y los cambios en los costos operativos. Además de esto, el costo total de la fibra oscura para el arrendatario incluye un cargo de instalación y gastos anuales o mensuales relacionados con los servicios de operación y mantenimiento (O&M). Estos servicios involucran el mantenimiento, monitoreo y reparación del cable físico de fibra óptica.

A continuación, detallamos modelos representativos de precios de fibra oscura para redes metro y de larga distancia en los Estados Unidos.

Redes de Metro

Los precios de arrendamiento de fibra oscura en las redes metro de EE.UU. UU. generalmente implican una carga recurrente de aproximadamente $2,000 por mes para rutas locales más cortas, y de $5,000 a más de $10,000 por mes para rutas suburbanas más largas. Esto se suma a una carga única de instalación de aproximadamente $5,000.

Redes de larga distancia

Los precios de arrendamiento de fibra oscura en redes de larga distancia de EE.UU. UU. generalmente implican una carga recurrente de aproximadamente $7,500 a más de $15,000 por mes. Esto se suma a una carga única de instalación de aproximadamente $5,000.

Ventajas de la fibra oscura

La fibra oscura ofrece varias ventajas, como escalabilidad y flexibilidad, baja latencia, seguridad mejorada y personalización sólida, lo que la convierte en una solución ideal para organizaciones que buscan una transmisión de datos eficiente y segura.

Escalabilidad y flexibilidad

La fibra oscura ofrece un potencial de ancho de banda y velocidad prácticamente ilimitada, ya que su capacidad de transmisión de datos está limitada únicamente por el equipo óptico utilizado para iluminar la fibra, la tecnología de transmisión implementada y la calidad de los cables de fibra utilizados. Por ejemplo, se pueden lograr velocidades de datos de alta velocidad como 800G (800 gigabits por segundo) e incluso terabits por segundo (Tbps) en fibra oscura, lo que ofrece una capacidad sustancial para que las organizaciones se adapten a sus necesidades de conectividad en constante evolución.

A medida que aumentan las demandas de datos, las organizaciones pueden actualizar fácilmente sus equipos ópticos para admitir mayores anchos de banda y velocidades de transmisión de datos sin la necesidad de modificar la infraestructura de fibra subyacente. Fundamentalmente, con la fibra oscura, estas actualizaciones de equipos y ancho de banda se pueden realizar sin incurrir en costos de arrendamientos mensuales adicionales asociados con la red de fibra oscura subyacente.

latencia

La fibra oscura se empalma de extremo a extremo, lo que significa que los hilos individuales de fibra se fusionan sin que ningún equipo portador activo, como amplificadores o repetidores, interrumpa la conexión. Además, la fibra oscura proporciona una vía directa para la transmisión de datos, debido a la ausencia de paradas o nodos intermediarios.

Dado que este diseño elimina la necesidad de que los datos naveguen a través de Múltiples enrutadores o conmutadores (como ocurre en los servicios de Internet tradicionales), hay menos demora en la transmisión de información de un punto a otro a través de fibra oscura. Esta conexión directa conduce a tiempos de latencia más bajos, a menudo medidos en microsegundos.

La baja latencia es particularmente importante para empresas y aplicaciones que dependen del procesamiento y la comunicación de datos en tiempo real. Por ejemplo, en el sector de servicios financieros, el comercio de alta frecuencia (HFT) depende en gran medida del rápido intercambio de datos. Incluso un milisegundo de retraso puede tener importantes implicaciones financieras en ese contexto.

Seguridad

Las redes de fibra oscura, al ser dedicadas y privadas, ofrecen una seguridad superior en comparación con las soluciones de red compartida, ya que brindan a las organizaciones un control total sobre su infraestructura de red. Al establecer una red privada que utiliza fibra oscura, las organizaciones pueden aplicar sus propios y protocolos de seguridad para proteger los datos confidenciales contra la interceptación o el acceso no autorizado. Además, un hilo de cable de fibra óptica apagado está completamente separado de la red principal del proveedor, lo que garantiza que el cliente sea el único con visibilidad de los datos que atraviesan la red.

Personalización

La fibra oscura ofrece control a las organizaciones, permitiéndoles personalizar su red y ejecutar múltiples protocolos, como el Protocolo de Internet (IP), la conmutación de etiquetas multiprotocolo (MPLS) o Ethernet, a través de un solo hilo de fibra utilizando su propio equipo. Por ejemplo, las organizaciones pueden utilizar fibra oscura para operar Ethernet de 10 gigabits por segundo (Gbps) o Múltiples longitudes de onda DWDM (multiplexación por división de longitud de onda densa) conectando el hardware adecuado en ambos extremos del servicio.

Al instalar y administrar sus propios equipos ópticos, las organizaciones pueden ajustar la capacidad, la velocidad y la latencia de su red para satisfacer sus demandas específicas. Esta personalización permite a las organizaciones optimizar su infraestructura de red para diversas aplicaciones, incluido Internet de alta velocidad, transmisión de video, voz sobre IP (VoIP), Internet de las cosas (IoT), capacidades de inteligencia artificial (IA) y aprendizaje automático (ML), y recuperación ante desastres.