Autor: FERRANDIS MUÑOZ, Jesús

Título: High-speed broadband networks in the European Union : a model for estimating investment gaps to achieve connectivity objectives

Fecha: 2025

Materia: ---

Escuela: E.T.S. DE INGENIEROS INDUSTRIALES

Departamento: LENGUAJES Y SISTEMAS INFORMATICOS E INGENIERIA DE SOFTWARE

Acceso electrónico: https://oa.upm.es/91106/

Director/a(s):

• Director/a: FEIJÓO GONZÁLEZ, Claudio
• Director/a: RAMOS VILLAVERDE, Sergio

Resumen: There is a wide consensus among researchers and practitioners that broadband infrastructure plays a key role in the social and economic development for people and enterprises. Many governments have decided to intervene and stimulate the deployment of broadband networks, concerned with inequities that its absence entails, particularly in rural and remote areas. The EU shares this concern, and digitisation has become an essential part of its discourse. The European Commission started monitoring the evolution of broadband connectivity across Member States and launched several programmes to improve it and reduce the cost of network deployments. This strategy has been articulated through different initiatives, being the European Gigabit Society and the Digital Decade the latest, that establishes ambitious connectivity goals. Achieving these objectives requires not only clear public policies but also robust diagnostic tools capable of accurately evaluating the initial deployment status, monitoring progress, and determining the degree of goal attainment. However, despite the availability of deployment data in terms of coverage and penetration, there has been a noticeable gap in analytical tools specifically focused on cost estimation and investment forecasting. Recognizing this limitation, there is a growing research interest in developing refined estimation models that can effectively capture the complexities inherent in broadband infrastructure deployment. The overarching goal of this thesis is to provide a comprehensive understanding of the investment requirements for the deployment of high-speed broadband infrastructure across Europe. By creating an analytical framework and applying it systematically, the research seeks to support policymakers and stakeholders in making informed decisions that facilitate achieving key connectivity objectives set forth by the European Union. Within this context, the thesis aims to: 1) develop a detailed and granular estimation model to calculate the costs of deploying high-speed broadband networks, with special attention to remote and rural areas, 2) apply it to produce bottom-up estimations of the investment gap required to achieve the targets set by the European Union, and 3) conduct a temporal analysis to assess the evolution of this investment gap over time, thereby validating its effectiveness and demonstrating its utility in informing policy decisions. The model has been applied to estimate current investment gaps to cover the connectivity objectives set by the EU and its evolution during the last six years, identifying those areas where the gaps are most pronounced. Furthermore, the study assesses the probability of closing these gaps within the specified timeframe. When these results are compared with those from other models that also estimate the cost of deploying high-speed broadband networks within the EU, we can conclude that, despite varying assumptions, each model underscores the imminent need for substantial investment to complete this coverage. We also highlight how estimation models, despite their apparent complexity and number of assumptions, have a proven capacity to provide sufficiently accurate figures to guide policy action at the local, regional, national and supra-national levels. The application of the model makes evident that the investment gap is not closing rapidly enough to ensure that connectivity targets will be achieved with certainty and further action seems necessary to achieve or even to approach to European Gigabit Society and Digital Decade targets. New measures to promote public and private investments, with a particular focus on rural areas, are required to ensure the wide availability of high-speed broadband networks. Under this context, the thesis concludes by proposing alternatives facilitate and measures to stimulate network rollouts in rural areas, aiming to bridge the gaps and bring coverage closer to the objectives set by the EU. RESUMEN Hay un amplio consenso entre investigadores y profesionales de que las redes de banda ancha son clave para el desarrollo económico y social, para las personas y las empresas. Muchos gobiernos han decidido intervenir para fomentar su despliegue, preocupados por las desigualdades que su ausencia provoca, particularmente en áreas rurales y remotas. La UE comparte esta preocupación y la digitalización se ha convertido en una parte esencial de su discurso. La Comisión Europea monitoriza la evolución de la conectividad de banda ancha en los Estados Miembros y ha lanzado varios programas para mejorarla y reducir el coste de despliegue. Esta estrategia se ha articulado a través de diferentes iniciativas, como la European Gigabit Society (EGS) y la Digital Decade (DD), que establecen ambiciosos objetivos de conectividad. Lograr estos objetivos requiere políticas públicas claras y herramientas de diagnóstico robustas capaces de evaluar el estado inicial de los despliegues, monitorizar el progreso y determinar el grado de cumplimiento de los objetivos. A pesar de que existen datos de despliegue en términos de cobertura y penetración, faltan herramientas analíticas centradas en la estimación de costes y la previsión de inversiones. Reconociendo esta limitación, hay un creciente interés en la comunidad investigadora por desarrollar modelos de estimación refinados que puedan capturar las complejidades inherentes al despliegue de infraestructura de banda ancha. El objetivo general de la tesis es proporcionar una comprensión completa de las necesidades de inversión para el despliegue de infraestructura de banda ancha de alta velocidad en Europa. Al crear un marco analítico y aplicarlo de forma sistemática, busca apoyar a los responsables de formular políticas públicas y al resto de partes interesadas en la toma de decisiones que faciliten el logro de los objetivos de conectividad establecidos. La tesis persigue 1) desarrollar un modelo de estimación detallado y granular que permita calcular los costes de despliegue de redes de banda ancha de alta velocidad, con especial atención a áreas remotas y rurales, 2) aplicar el modelo para estimar la inversión requerida para alcanzar los objetivos establecidos por la Unión Europea, y 3) realizar un análisis temporal para evaluar la evolución de la inversión requerida a lo largo del tiempo, validando así la efectividad del modelo y demostrando su utilidad para guiar las decisiones políticas. El modelo se ha aplicado para estimar las necesidades de inversión actuales para cubrir los objetivos de conectividad establecidos y su evolución en los últimos seis años, identificando las áreas donde las brechas son mayores. Además, el estudio evalúa la probabilidad de cerrar estas brechas dentro del plazo especificado. Al comparar estos resultados con los de otros modelos, podemos concluir que, a pesar de las diferentes hipótesis, cada modelo subraya la necesidad inminente de una inversión sustancial para completar los objetivos de cobertura. También destaca cómo los modelos de estimación, a pesar de su aparente complejidad y número de suposiciones, son capaces de proporcionar cifras precisas para guiar la acción política a nivel local, regional, nacional y supranacional. La aplicación del modelo pone de manifiesto que la brecha de inversión no se está cerrando a la velocidad necesaria para asegurar que se alcanzan los objetivos de conectividad y que parece necesario adoptar nuevas medidas para llegar, o incluso acercarse, a los objetivos de la European Gigabit Society y la Digital Decade. Hacen falta nuevas iniciativas que promuevan inversiones públicas y privadas, con un enfoque particular en las áreas rurales, para garantizar una amplia disponibilidad de redes de banda ancha de alta velocidad. Bajo este contexto, la tesis concluye con una propuesta de alternativas y medidas que faciliten y estimulen los despliegues en áreas rurales para cerrar esas brechas y acercar la cobertura a los objetivos establecidos.