APPROFONDIMENTO

Tecnologie ottiche innovative in rete di accesso

Tecnologie ottiche innovative in rete di accesso
 

E’ universalmente riconosciuto che le tecnologie ottiche innovative in rete di accesso si basano su un’infrastruttura ottica passiva punto-multipunto (PON – Passive Optical Network) operanti su rete di distribuzione ottica con topologia ad albero, basata su diramatori ottici passivi (power splitter): questo indirizzo discende dall’opportunità di condividere la stessa infrastruttura ottica e l’interfaccia ottica di centrale tra più utenti, con ovvie ricadute in termini di contenimento del costo per cliente, inoltre si rende possibile una flessibile allocazione delle risorse trasmissive (ad esempio in termini di banda per cliente) tra utenti con requisiti differenti.
La standardizzazione dei sistemi PON è in corso da numerosi anni (a partire dagli anni ‘90) in ambito ITU-T ed ha visto susseguirsi la definizione di diverse generazioni via via più performanti di sistemi PON;  una prima generazione dei sistemi GPON consente di disporre di 2,5/1,25 Gbit/s rispettivamente downstream/upstream da condividersi tra gli utenti attestati allo stesso albero ottico.
Successivamente (2010) è stata definita in ambito ITU-T una seconda generazione denominata XG-PON che ha consentito di ottenere un forte incremento di capacità trasmissiva rispetto alla precedente generazione dei sistemi GPON (10/2,5 Gbit/s rispettivamente DS/US): tali sistemi XG-PON, sebbene disponibili già da qualche anno, non sono ancora diffusi in rete se non a livello di sperimentazione o in contesti molto limitati. La ragione della scarsa diffusione di questi ultimi sistemi probabilmente è da ricercare da un lato nella attuale mancanza di richiesta di servizi di massa con requisiti di banda particolarmente spinti e da un maggior costo di questi sistemi rispetto ai molto più diffusi sistemi GPON tradizionali.
Negli ultimi anni (a partire dal 2012) si è avviata la definizione in ambito ITU-T di una successiva generazione di sistemi denominata NG-PON2 che prevede due possibili opzioni, denominate TWDM PON e PtP WDM PON: la prima specifica un sistema in cui ciascun canale ottico è condiviso tra più utenti, la seconda un sistema in cui ciascun canale ottico è dedicato al singolo utente (punto-punto logico su rete punto-multipunto).
In linea di principio il sistema TWDM PON consiste nella sovrapposizione di più sistemi (fino a 8) XG-PON operanti a lunghezze d’onda differenti, realizzando quindi un sistema di trasmissione ottica multi-canale in grado di offrire sul singolo albero ottico fino a 8 volte la capacità trasmissiva di un singolo sistema XG-PON (80/20 Gbit/s rispettivamente DS/US e opzionalmente anche 80/80 Gbit/s). Ulteriori dettagli sul funzionamento dei sistemi NG-PON 2 possono essere consultati in [6].

 

Figura B - Allocazione spettrale dei sistemi PON

E’ opinione condivisa che la prossima disponibilità dei sistemi NG-PON2 potrà assecondare al meglio gli imminenti incrementi di domanda di prestazioni in termini di banda sia per soddisfare l’utenza consumer sia per assecondare l’evoluzione architetturale dei servizi mobili che prevede una sempre maggior capillarità sul territorio di stazioni radiobase da raggiungere con un’importante capacità trasmissiva.
Un’importante caratteristica, voluta da tutti gli Operatori, che accomuna tutte le generazioni di sistemi PON è quella di poter coesistere tra loro sulla stessa infrastruttura in fibra ottica, grazie all’utilizzo di una differente allocazione di lunghezze d’onda; questo consente all’Operatore di introdurre gradualmente in rete i sistemi di nuova generazione, anche ove sia già stata adottata la consolidata tecnologia GPON, per offrire il servizio a maggior capacità solo dove necessario, senza arrecare disservizio ad altri utenti che condividono la stessa infrastruttura in fibra. In figura A è riportata l’allocazione spettrale delle varie generazioni di sistemi PON, dalla quale si può vedere come l’utilizzo di porzioni disgiunte di spettro consente la coesistenza sullo stesso albero PON di sistemi di differente generazione.
E’ attualmente in fase di approvazione in ITU-T lo standard di un’ulteriore tipologia di sistema PON che si colloca tecnologicamente a metà strada tra i sistemi XG-PON ed i sistemi NG-PON2: tale sistema, denominato XGS-PON, consiste in una versione “simmetrica” del sistema XG-PON (capacità trasmissiva 10/10 Gbit/s rispettivamente DS/US); l’interesse verso questo sistema discende dal fatto che essendo tecnologicamente più semplice dei sistemi NG-PON2 (non essendo multicanale) si stima possa raggiungere rapidamente la maturità ed essere commercialmente disponibile in tempi brevi.

 

Torna all'articolo