Rete di accesso

Modem 28k

In fase di sviluppo In preparazione In fase di sviluppo

La rete di accesso è quella parte di rete di telecomunicazioni che permette all'utente finale di connettersi alla prima centrale di commutazione e, attraverso essa, ad Internet. A volte viene usato il temine last mile.

L'immagine di apertura mostra un modem fonico che solo chi ha usato un computer sul finire del secolo scorso può ricordare, insieme alla sua strabiliante velocità di 28.8 kbps e al caratteristico suono.

Modem in banda fonica

Questa tecnologia, ora obsoleta, permetteva di effettuare collegamenti digitali usando il doppino telefonico che, fin dagli anni '70 del secolo scorso, connette praticamente tutte le abitazioni private alle centrali di commutazione attraverso la rete telefonica (PSTN, Public Switched Telephone Network - nota 6), perlomeno in Europa.

Tipicamente una singola centrale di commutazione collega qualche decina di migliaia di utenze, nel raggio di una decina di chilometri. Le singole linee raggiungono le utenze attraverso un armadio ripartilinea (400 utenze) a sua volta collegato alla cassetta di distribuzione (10 utenze) posta nelle immediate vicinanze dell'abitazione o dell'azienda.

Il cavo ha la caratteristica colorazione bianca e rossa visibile nelle immagini seguenti.

Doppino telefonico

Il termine fonico deriva dal fatto che la banda utilizzata era la stessa usata per trasmettere la voce umana (convenzionalmente 300 Hz → 3,4 kHz) e per la quale questa rete è stata progettata e installata.

Con queste linee era possibile realizzare connessioni fino a 33 kbit/s (nota 1), risultato eccezionale tenendo conto che:

Il tipo di modulazione era inizialmente FSK e successivamente PSK multilivello fino a 2 400 baud.

ISDN

ISDN (Integrated Services Digital Network), ora obsoleta, è stata la prima tecnologia pensata per trasmettere segnali digitali ad una velocità di 64 kbit/s per canale. Più canali potevano essere raggruppati per ottenere maggiori velocità.

DSL

La famiglia di tecnologie DSL (Digital Subscriber Line) fu pensata per sfruttare gli stessi doppini delle linee PSTN, aumentando la banda disponibile e quindi la velocità di connessione; nel corso degli anni il bit rate che è passato dagli iniziali 256 kbit/s agli attuali 200 Mbit/s e più.

Le tecnologie più diffuse sono:

La modulazione usata con le tecnologie DSL ha le seguenti caratteristiche:

Le frequenze usate dai sottocanali xDSL sono mostrate nella figura seguente:

Il limite di tutte le tecnologie DSL deriva dall'attenuazione delle linee in rame che cresce rapidamente con l'aumento della distanza tra la borchia presso l'utente finale ed il DSLAM (Digital Subscriber Line Access Multiplexer) cioè l'apparato che permette di collegare più doppini ad un'unica linea ad alta velocità, tipicamente in fibra ottica. Nella ADSL il DLAM è posto nella centrale di commutazione.

Tipicamente la velocità di trasmissione:

ADSL si è diffuso in Italia a partire dal 2000 ed attualmente è in lento ed inesorabile declino a causa di tecnologie più performanti. 

FTTC

La tecnologia FTTC (Fiber To The Cabinet) è un compromesso tra la tecnologia DSL e FTTH che ha lo scopo di aumentare la velocità di connessione senza i costi di dover cablare i singoli utenti con una connessione in fibra ottica. Commercialmente è spesso indicata come FR (misto Fibra Rame) oppure, in modo tecnicamente e commercialmente scorretto, ma molto diffuso, semplicemente "fibra".

La struttura è concettualmente simile a quella della DSL con la significativa differenza che il DSLAM è posto nell'armadio ripartilinea (cabinet) e non nella centrale di commutazione. Questo riduce a poche centinaia di metri la distanza che deve essere coperta con il doppino. L'aumento dalla banda permesso da VDSL permette poi di ottenere velocità fino a 200 Mbit/s in download e 20 Mbit/s in upload (nota 3).

FTTH

Le tecnologie per avere una connessione in fibra ottica fino all'utente finale (Fiber To The Home) sono varie ed in continua evoluzione. In Italia è stata scelta per le utenze private e la generalità della aziende le tecnologie GPON (Gigabit Passive Optical Network).

Come il nome suggerisce la velocità è attualmente dell'ordine del Gbit/s, sebbene siano pianificati significativi incrementi nella velocità senza dover modificare il cablaggio. Questo rende la realizzazione della rete più semplice in quando non richiede alimentazioni o apparati distribuiti e riduce la possibilità di guasti.

La rete è realizzata senza componenti elettronici intermedi che devono essere alimentati. Gli unici apparati attivi sono situati presso la centrale di commutazione (OLT, Optical Line Termination) e presso l'utente (ONT, Optical Network Termination).

La fibra utilizzata è una singola fibra monomodale. Attualmente è utilizzata una multiplazione BWDM, ma in futuro è previsto il passaggio a WDM per aumentare la banda disponibile senza dover sostituire la fibra. La figura seguente mostra una fibra G567.A1, attualmente usata per questo tipo di connessioni, ed il relativo connettore.

FTTH: fibra G567.A1 e relativo connettore

La rete usa un'architettura punto-multipunto: i segnali provenienti da un'unica fibra ottica collegata all'OLT nella centrale sono duplicati attraverso uno splitter ottico passivo verso le ONT collegati a più destinatari differenti:

FTTH GPON: diwnload

FTTH GPON: upload

Il numero di utenti che condividono la stessa fibra è indicato con il termine fattore di split. Nelle figure precedenti è riportato un inesistente fattore di split pari a tre, ma nella applicazioni reali varia tra 8 (situazione migliore) e 64.

La velocità vista dall'utente finale dipende ovviamente:

A titolo di esempio le reti installate da Open Fiber nelle aree bianche (nota 5) prevedono l'uso di fibra da 2.5 Gbit/s in downolad e 1.25 Gbit/s in upload ed un fattore di split pari a 16, garantendo almeno 150 Mbit/s in download nel caso in cui tutti gli utenti stiano saturando contemporaneamente la banda disponibile, caso peraltro piuttosto improbabile.

Il cablaggio in fibra è pensato per durare alcune decine di anni, permettendo un aumento di velocità sostituendo OLD e ONT con apparati WDM. Sono attualmente previste ed in parte già attuate diverse tecnologie quali:

Reti AON

L'alternativa alle reti GPON è costituita da una rete AON (Active Optical Network). In questo caso ad entrambi gli estremi della fibra è presente uno switch o un router e la fibra è dedicata ad una singola utenza. Sono evidenti i maggiori costi, ma anche le migliori prestazioni e la migliore scalabilità di questa soluzione; in genere è riservata ad aziende che:

Reti FWA

Nelle aree con bassa densità abitativa la connessione FTTH potrebbe essere troppo onerosa oppure troppo lenta da installare. L'ultimo tratto potrebbe quindi essere realizzato via radio con tecnologia Fixed Wireless Access. In Italia è previsto l'uso di frequenze in due bande: 24,5 – 26,5 GHz e 27,5 – 29,5 GHz.

Queste frequenze sono licenziate ai vari operatori internet e pensate per velocità di almeno 30 Mbit/s, fino ad 1 Gbit/s.

Note

  1. Negli ultime tecnologie furono realizzati anche modem da 56 kbit/s, migliorando il SNR in download
  2. La diafonia o crosstalk è l’interferenza elettromagnetica mutua tra due coppie. In pratica il segnale di una coppia costituisce rumore per l'altra coppia e questo peggiora il SNR e quindi le prestazioni
  3. La velocità scende in modo significativo con linee di elevata lunghezza; per esempio la velocità scende tipicamente a 30/10 Mbit/s per una distanza di 1 km dal cabinet
  4. Il traffico è (o dovrebbe essere...) cifrato impedire accessi indebiti
  5. Le arre bianche sono aree del territorio italiano in cui nessun operatore privato prevede interventi (aree a fallimento di mercato). In queste zone interviene direttamente lo Stato attraverso Open Fiber
  6. In questo contesto pubblico significa accessibile alla generalità degli utenti, in genere previo pagamento di un canone, e non necessariamente di proprietà dello Stato o di enti pubblici


Pagina creata nel aprile 2022
Ultima modifica: 16 maggio 2022


Licenza "Creative Commons" - Attribuzione-Condividi allo stesso modo 3.0 Unported


Pagina principaleAccessibilitàNote legaliPosta elettronicaXHTML 1.0 StrictCSS 3

Vai in cima