Diapositiva 1 - Presentazioni di Comunicazioni Ottiche

NGN 2
Next Generation
Network Fase 2
Presentazione articolo scientifico a cura di: Michele Bagnato
Corso di Comunicazioni Ottiche A.A. 2007/2008
Prof. Busacca Alessandro
Introduzione





L’NGN (Adsl2Plus fino a 20 Mbps) esiste già dal 2005 e nel corso del 2007 è
arrivata a coprire circa il 50% della popolazione.
Nel corso del 2008, le offerte double (voce ed internet) e triple play (voce,
internet e tv) di Telecom Italia includeranno l'offerta voce in modalità TOIP
(Telephony Over IP).
Ma per un cambio di scenario radicale bisognerà attendere almeno il 2010,
quando si concluderà il progetto di Telecom “La Rete di Nuova Generazione
(NGN2)”
Ciò consentirà di integrare in un'unica infrastruttura la NGN1 esistente con
una nuova NGN2 basata su Gygabyte Ethernet e reti in fibra ottica passiva
Gpon (Gigabit Passive Optical Network).
Abbiamo un intervento significativo sul core, il nucleo di trasporto delle reti,
in vista di una doppia stratificazione funzionale (trasporto ottico più
commutazione softswitch)
Obiettivi
Un'infrastruttura di rete di tipo NGN2 per l'offerta di soluzioni di videocomunicazione e trasmissione immagini in HD.
 La nuova piattaforma di rete "all IP" a larghissima banda consentirà di
trasportare tutti i servizi triple play, compresi quelli voce, che migreranno
dalle piattaforme TDM (a commutazione di circuito) a quelle IP.
 Prima sarà necessario trasportare su IP l'intera dorsale, poi estendere la
fibra ottica a livello di distribuzione locale.
 La copertura NGN2-VDsl2 prevista entro il 2016 è di 13 milioni di
collegamenti, con i restanti 7 milioni coperti da AdslPlus.
 VDSL2 dovrebbe poter raggiungere, sia in downstream che in upstream,
velocità fino a 100 Mbps, 10 volte superiore al limite massimo delle normali
ADSL.
 Sviluppare e rinnovare in modo organico la rete di accesso di Telecom Italia
 Abilitare tutti i clienti alla fornitura di servizi broadband a banda sempre più
elevata

Evoluzione della copertura NGN2 – VDSL2 delle
città e delle centrali
2200
2200
1980
1766
1760
1540
1296
1320
1140
1100
842
880
826
660
482
440
220
0
977
562
249
7
112
41
22
1
2
6
2007
2008
2009
20
2010
207
81
2011
Centrali VDSL2
2012
2013
Città VDSL2
2014
2015
2016
Architettura NGN2
 Le architetture previste nel breve e medio termine
(portando la fibra più vicina all’utente finale, usando
xDSL solo per l’ultimo tratto) sono:
 FTTCab (Fiber To The Cabinet): sviluppo della rete in fibre ottica fino
ad apparati stradali, da predisporre in sostituzione degli armadi di
distribuzione in rame esistenti e ripresa progressiva con tecnologia
VDSL2 di tutti i clienti afferenti all’armadio stesso
 FTTB/Curb (Fiber To The Building/Curb): sviluppo della rete in fibra
ottica fino ad apparati posti all’interno o nei pressi degli edifici e ripresa
progressiva con tecnologia VDSL2 dei clienti presenti negli edifici stessi

Una possibile evoluzione a lungo termine della rete è:
 FTTH (Fiber To The Home): sviluppo della rete in fibra ottica fino alle
unità immobiliari (U.I.)
Armadio interno edificio
Armadio esterno edificio
La rete di nuova generazione:
Architettura NGN2 verso le soluzioni “Fiber To The
Home”
Tecnologie Ottiche
Le tecnologie ottiche da utilizzare nella rete di Accesso NGN2 sono:
 GBE (Giga Bit Ethernet) per architettura FTTCab: è
una tecnica di trasmissione alla velocità di 1 Gbit/s che
costituisce l’evoluzione dello standard Ethernet, la principale
tecnologia utilizzata nelle reti LAN. Tramite apparati con la
funzione di switch e router collega varie LAN per piattaforme
di accesso Internet ad alta velocità.
 GPON
(Giga Passive Optical Network) per
architettura FTTB/Curb: tecnica di trasmissione puntomultipunto basata sul protocollo GEM (Gpon Encapsulation
Method) per il trasporto di traffico Ethernet e TDM, con
velocità di linea in downstream di 2,488 Gbit/s.
GBE

Con la tecnica GBE, la Terminazione di Rete del Cliente può essere
collegata alla Centrale insieme ad altre Terminazioni di Rete sullo stesso
sistema di trasmissione numerico della rete di accesso. La connessione tra
le Terminazioni di Rete è generalmente realizzata in modalità “puntopunto” .Gli apparati in tecnica GBE possono essere a singola o doppia
interfaccia ottica secondo il grado di sicurezza da garantire al
collegamento.
PR02306.PRE
CENTRALE
A
P
P
A
R
A
T
O
Tx 1 fibra
IO
IO = INTERFACCIA
Rx 1 fibra
IO
A
P
P
A
R
A
T
O
GPON

Con la tecnica GPON, la Terminazione di Rete del Cliente può essere
collegata alla Centrale insieme ad altre Terminazioni di Rete sullo stesso
sistema di trasmissione numerico della rete di accesso. La connessione tra
le Terminazioni e la Centrale, è effettuata con fibre condivise diramate con
splitter ottici, in modalità “punto-multipunto splitting”. Gli apparati in
tecnica GPON possono essere a singola o doppia interfaccia ottica
secondo il grado di sicurezza da garantire al collegamento.
GBE (FTTCab) – GPON (FTTCurb)
Rete GBE
Punto-Punto
Utilizzo n°2 fibre (TX-RX)
FTTCab
Rete ottica classica
Rete GPON
Punto-Multipunto
Utilizzo n°1 fibre
FTTCurb
Nuova Rete Ottica -> Utilizzo Splitter
1310nm Upstream (Dati+Voip)
1490nm Downstream (Dati+Voip)
1550nm Downstream (IpTV)
Architettura PON
 Esistono vari “standard” per le reti
PON, che condividono tuttavia tutti le
stesse idee di base
 Uso della singola fibra in maniera
bidirezionale, tipicamente con due
lunghezze d’onda diversi
 DOWNSTREAM: da CO a
utente finale: 1500 nm
 UPSTREAM: da utente a CO:
1300 nm.
Bit rate (solitamente) asimmetrici
nelle due direzioni
Versioni “evolute” GPON/EPON/GEPON
DOWNSTREAM: 2.5 Gbit/s
UPSTREAM: 1 Gbit/s
Gli splitter introducono un’attenuazione pari almeno a:
10log10 (Nutenti)
Architettura FTTH prevista nel lungo
termine






Sviluppo della rete PON (Passive Optical Network) con impiego di
diramatori ottici passivi (splitter) in grado di ripartire un segnale in
ingresso su “n” uscite ciascuna dedicata ad un apparato
utilizzo della
Dimensioni
tipiche tecnologia trasmissiva GPON (2,488 Gbit/s) con
interfaccia ottica trasmissiva senza ridondanza
predisposizione per ogni GPON fino a due diramatori ottici in
cascata, con grado massimo di diramazione pari a 1/32,
generalmente posizionati in corrispondenza degli edifici
sviluppo della rete in fibra ottica dalla Centrale fino all’interno delle
U.I
alimentazione elettrica dell’apparato mediante collegamento alla
rete del cliente
progressiva dismissione della rete primaria e secondaria in rame
Infrastrutture
Lo sviluppo della rete NGN2 deve prevedere il massimo utilizzo delle infrastrutture esistenti
 I tracciati dei cavi in rame esistenti posati sugli edifici devono essere considerati, nei tratti urbani
dove non sono presenti infrastrutture sotterranee
 La posa del cavo ottico sugli edifici può essere eseguita in abbinamento con i cavi in rame e si può
realizzare secondo le seguenti modalità:
 Posa diretta su muro
 Posa su fune
 La realizzazione di nuove infrastrutture sotterranee deve puntare al massimo utilizzo di tecniche
alternative allo scavo tradizionale quali :
 Minitrincea
 No-Dig leggero
 No–Dig tradizionale
 Le infrastrutture sature devono essere considerate disponibili prevedendo sistematicamente il
sottoequipaggiamento delle stesse mediante le seguenti soluzioni:
 calze multicella
 microtubetti
 posa diretta di un secondo cavo ottico all’interno di un tubo già occupato da un cavo in
fibra.
 Per il dimensionamento delle nuove infrastrutture sotterranee occorrerà prevedere:
 Monotubo
nel caso di 50mm
cavi ottici primari
un tubo ( 50
mm)
ogni cavo piùPosa
2 tubi
aggiuntivi
(di scorta e di
Canalizzazione
PVC
125mm
interrata
in Minitricena
manovra)
Libero
Occupata da rete rame
5x30
 nel caso di cavi ottici secondari un tubo ( 50 mm) ogni 2 cavi più un tubo aggiuntivo (di manovra).
 In rete secondaria è ipotizzabile la posa di 2 cavi ottici all’interno dello stesso

FTTCurb – Armadio
ONU
Quadro Elettrico
ST&T
Power Sup.
Terminazione Fibra
Testarmadi
Sensori Temp. & H20
Batteria
Ingresso Cavi
Primo Prototipo cablato in TILAB Torino
FTTCurb – Cablaggio
MiniCabinet FTTB
ONU
SK
ST&T
PS TO
U/Q
E
Doppino utente
STB
T. Ru
T. Rs
Chiostrina
10 utenti
CPE
Cavo UTP
Fibra SM
GPON
Cavo 1
10 coppie
Cavo 50 coppie
Linee CO
Rete
230 VAC
Linee rilegamento
utente
Cavo 2
50 coppie
Misure
Le misure sugli impianti con cavo ottico, come
sulle reti GPON per la NGN2, si basano
principalmente sull’utilizzo dell’OTDR (Optical
Time Domain Reflectometer), uno strumento
versatile, che si adatta molto bene all’uso in campo
nelle varie fasi di vita dell’impianto: realizzazione,
collaudo e manutenzione.
 Lo schema di principio di un OTDR è
abbastanza semplice.

OTDR
L’attenuazione
Un
In
modo
diodoanalogo
laser dei
èa modulato
quanto
componenti
avviene
a produrre
ottici
in undell’impianto
radar,
un treno
il segnale
divaria
impulsi
elettrico
converso
lainlunghezza
ricezione
la fibra,
ognunoquindi
viene
d’onda,
uno
di questi
dei
elaborato
parametri
subisce
al caratteristici
backscattering,
fine
di tradurre
dell’OTDR
producendo
le informazioni
è proprio
echilatemporali
che
lunghezza
si propagano
ad
d’onda
esso
all’indietro
associate
della
sorgente;
in informazioni
verso
i valori
l’ingresso
tipici
spaziali
e fino
piùsulla
diffusi
a fibra.
raggiungere,attraverso
in commercio sono 850
un nm,
accoppiatore
1310 nm,
direzionale,
1550
nm. un fotodiodo.
Traccia tipica di OTDR
Le problematiche tecnologiche
 Estensione
della banda trasmissiva fino a 30 MHz
 Protezione dai disturbi sulla rete di cablaggio
domestico
 Richiede un ri-cablaggio completo della rete di
accesso, costosissimo.
 Richiede un apparato ottico per ciascun
appartamento
 Introduzione di algoritmi di gestione del livello di
potenza trasmesso al fine di rispettare criteri di
compatibilità
spettrale
con
I
sistemi
xDSLpreesistenti
NGN2:
Il DOMANI della Rete

Portare la fibra ottica dalle centrali
Telecom fino in armadio (elemento
intermedio della rete) FTTCab, o fino a
casa del cliente FTTH, sostituendo del
tutto o riducendo la tratta in rame della
rete. In questo modo si vuole sviluppare e
rinnovare in modo organico la rete di
accesso Telecom Italia, ed inoltre abilitare
tutti i clienti alla fornitura di servizi
broadband a banda sempre più elevata.
FINE