Il ruolo delle tecnologie PON di nuova generazione nella rete FTTX

La prevalenza di infrastrutture di comunicazione orientate alla fibra continua a crescere in tutta Europa. Secondo il recente rapporto stilato da iDate, studio di consulenza sul mercato, il numero degli utenti FTTH (fibre-to-the-home) e FTTB (fibre-to-the-building) nell’Unione Europea e nel Regno Unito triplicherà da ora al 2026, passando dagli attuali 49 milioni ad un totale previsto di 148 milioni. Allo stesso modo, il numero di abitazioni da cui si potrà accedere ai servizi FTTC (fibre-to-the-curb) sarà molto vicino al raddoppiamento durante lo stesso periodo, con un aumento previsto che va dai 105 milioni ai 202 milioni. Il Regno Unito, la Germania e l’Italia sono tra i Paesi che investiranno nella tanto attesa FTTX.

La tecnologia di rete ottica passiva (PON) è stata fondamentale nel permettere agli operatori delle reti a banda larga di intraprendere progetti FTTX su larga scala, fornendo strumenti semplici e con un buon rapporto qualità-prezzo attraverso i quali è possibile svolgere lavori di implementazione. Man mano che gli strumenti continuano a evolversi e con l’avvento degli strumenti di nuova generazione ad essi connessi, la velocità di trasmissione dati e i rapporti di divisione che la FTTX basata sulla PON sarà in grado di sostenere aumenteranno significativamente. Tuttavia, ciò accentuerà ulteriormente le notevoli sfide di testing già associate alla PON.

Lo scopo di questo articolo è quello di analizzare come far fronte alle sfide che queste forme di PON presentano ai tecnici. Inoltre, forniremo dettagli sulla strumentazione di test avanzata attualmente richiesta per questo tipo di lavori e la serie di opzioni disponibili attraverso le quali procurarsi questi strumenti.

Fattori trainanti della FTTX

Sebbene sia chiaro che le dinamiche soggiacenti il lancio della FTTX esistessero già (come, ad esempio, il numero maggiore di dispositivi collegati per abitazione, l’aumento della popolazione di gaming online, i servizi di streaming video in 4K/8k e di cloud, ecc.), è attualmente necessario aggiungere nell’insieme altri fattori. Ad esempio, i cambiamenti apportati al mondo del lavoro in seguito alla pandemia globale causata dal COVID avranno, senza dubbio, un notevole impatto a lungo termine. Una percentuale molto più elevata della popolazione lavora attualmente da casa e, con molta probabilità, in futuro molti di noi lavoreranno parzialmente in smart working. Di conseguenza, le richieste di connessioni a banda larga presso abitazioni rimarranno elevate e, in risposta a questa tendenza, il tasso con il quale è intrapresa l’attività di installazione della FTTX registrerà quasi sicuramente un notevole incremento.

Standard PON emergenti

La rete ottica passiva a Gigabit (GPON) è stata inizialmente introdotta nel 2003. Ciò ebbe tutti i relativi benefici inerenti alla fibra condivisa di tipo punto-multipunto della PON e la possibilità per più abbonati di essere quindi serviti da un determinato investimento in infrastrutture e, al contempo, di aumentare la velocità di trasmissione dati supportata. La stessa registrava velocità di downstream fino a 2,5 Gbps e 1,25Gbps di upstream. Nel corso degli ultimi anni, la GPON è stata seguita da altri standard asimmetrici. Il costante aumento delle richieste relative alle connessioni a banda larga ha reso ancora più necessaria l’esigenza di avere velocità più elevate.  Inoltre, man mano che il comportamento degli utenti cambia, la distinzione tra requisiti di upload e download diventa meno evidente e ciò alimenta la necessità di avere standard simmetrici.

L’introduzione della XGS-PON ha permesso il trasferimento dati a 10 Gbps tramite singolo canale in entrambe le direzione e grazie all’utilizzo del multiplexing a divisione di lunghezza d’onda (WDM). In seguito, si è passati alla NG-PON2 che ha fatto sì che il funzionamento simmetrico potesse essere fornito attualmente in 4/8 canali di downstream e upstream. Questo si traduce in una capacità massima di 80 Gbps disponibili su una singola fibra. L’elemento chiave di questa tecnologia è l’utilizzo del multiplexing a divisione di lunghezza d’onda e di tempo (TWDM) e l’integrazione di laser sintonizzabili sul sistema.

Con la GPON, le lunghezze d’onda di 1490 nm e 1310 nm vengono utilizzate rispettivamente per il downstream e l’upstream. Sulla NG-PON2, quella da 1600 nm viene utilizzata per il downstream e quella da 1530 nm per l’upstream, mentre la XGS-PON si affida a una lunghezza d’onda di 1577 nm per il downstream e di 1270 nm per l’upstream. L’abilità di questi due nuovi standard di coesistere con la GPON è un fattore fondamentale. Di conseguenza, gli operatori possono far fronte ai diversi requisiti di servizio dei clienti, utilizzando, al contempo, gran parte della stessa infrastruttura e tutelando, pertanto, qualsiasi investimento precedentemente realizzato. Inoltre, ciò significa che quando sarà finalmente necessario un upgrade, sarà semplice per gli operatori passare dalla rete GPON alla XGS-PON oppure alla NG-PON2, senza dover cambiare la maggior parte dell’hardware utilizzato (soprattutto l’installazione della fibra) e sostituendo solo alcuni dispositivi optoelettronici.

Il fatto che sia la XGS-PON sia la NG-PON2 facciano affidamento su lunghezze d’onda in downstream che sono più alte rispetto alla tradizionale GPON presenta sicuramente degli svantaggi. In particolare, le espone ad una maggiore perdita di potenza. Inoltre, l’utilizzo di lunghezze d’onda multiple accresce notevolmente la complessità delle procedure di collaudo. Vi sono altre potenziali problematiche a cui far fronte come, ad esempio, l’elevata sensibilità dell’output alle curvature nella fibra causate da un’installazione incorretta, ecc.

Kit per P-174631 FTTH di Exfo per gli appaltatori

Strumentazione di test da applicare

Il kit P-174631 FTTH di Exfo per gli appaltatori è ideale per infrastrutture PON tradizionali e di nuova generazione. Consiste in un tester EX1 GPON tascabile, un rilevatore di anomalie OX1 ad alta precisione e una sonda di ispezione della fibra FIP-4858.

Il tester portatile della fibra SmartOTDR di Viavi costituisce uno strumento efficace nell’analisi delle reti che utilizzano gli ultimissimi standard PON. Infatti, permette di svolgere lavori di risoluzione dei problemi grazie al riflettometro ottico nel dominio del tempo e alle funzioni di localizzazione guasto visivo, con la capacità di gestire fino a 256.000 punti di dati. L’inclusione del software Smart Link Mapper rende il collaudo dei dati molto più semplice da interpretare e, di conseguenza, le procedure di test vengono completate più velocemente, limitando il rischio di errori. Inoltre, l’unità vanta capacità integrate di misurazione della potenza con lunghezze d’onda calibrate di 1310 nm, 1490 nm, 1550 nm, 1625 nm e 1650 nm.

Unità di test della fibra SmartOTDR, portatile e multifunzionale, di Viavi

Conclusione

L’introduzione della XGS-PON e della NG-PON2 ha portato le reti in fibra ad un altro livello, permettendo la fornitura di servizi simmetrici da 10 Gbps nella propria abitazione. Tuttavia, questo passo in avanti necessita di procedure di test più sofisticate, oltre all’accesso a strumentazioni d’avanguardia integrate in tutte le dovute funzionalità. La rapida evoluzione del settore FTTX, insieme alla necessità dell’infrastruttura di essere installata in tempi brevissimi e l’insorgenza di nuovi standard, ha reso l’acquisto diretto di nuove strumentazioni una mossa poco strategica dal punto di vista finanziario. In alternativa, potrebbe essere opportuno considerare modalità di approvvigionamento alternative.

Grazie alla partnership con i principali fornitori come, ad esempio, Viavi ed Exfo, Electro Rent è in grado di fornire ai tecnici strumentazioni necessarie per svolgere i test relativi alla FTTX. Un’ampia gamma di strumentazioni è pronta per essere spedita direttamente dal magazzino, evitando, pertanto, ritardi nella consegna e permettendo di rispettare le scadenze per la realizzazione dei progetti. Le opzioni di approvvigionamento offerte includono: noleggio a breve termine, leasing a lungo termine, rent-to-buy e usato.

Grazie all’implementazione di una strategia di test più efficace, che comprende le varie modalità di approvvigionamento della strumentazione summenzionate, dovrebbe esserci un migliore adeguamento tra l’inventario disponibile e i requisiti attuali, oltre al conseguente adattamento a questi cambiamenti. La strumentazione che non viene più utilizzata può essere aggiornata in modo rapido con altri articoli di cui si ha bisogno. Il numero delle unità può aumentare o diminuire al fine di far fronte a eventuali fluttuazioni della domanda subite durante un determinato periodo.

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