Svelare la Potenza del GPON nelle Moderne Reti FTTH

Perché il GPON è una Scelta Preferita nella Rete FTTH?

La Rete GPON, o Rete Ottica Passiva Gigabit, come definita dalla serie di raccomandazioni G.984.x dell'ITU-T, si distingue nel campo delle comunicazioni in fibra ottica per diversi motivi convincenti. Supera i suoi predecessori come ATM PON (APON) e PON a banda larga (BPON) offrendo una maggiore larghezza di banda e un supporto versatile per vari tipi di traffico, tra cui Ethernet, ATM e TDM (PSTN, ISDN, E1 e E3).

I Principali Vantaggi del GPON nelle Reti FTTH

Larghezza di Banda Migliorata

Il GPON rappresenta un salto significativo in termini di larghezza di banda rispetto alle precedenti tecnologie PON. Questa maggiore capacità è fondamentale per soddisfare la crescente domanda di Internet ad alta velocità e di servizi multimediali.

Supporto per i Servizi Triple-Play

GPON è progettato per supportare servizi triple-play, che comprendono dati, voce e video IP. Questa versatilità lo rende una scelta ideale per fornire una gamma completa di servizi agli utenti finali.

Portata Estesa

Con una portata fino a 20 km, il GPON può coprire ampie aree geografiche, rendendolo adatto a vari scenari di implementazione, in particolare nelle reti FTTx (Fiber to the x).

Applicazione FTTH

Nel contesto delle applicazioni FTTH (Fiber to the Home), GPON eccelle. L'architettura della rete ottica passiva (PON) in FTTH è un sistema punto-multipunto in cui gli splitter ottici non alimentati consentono a una singola fibra ottica di servire più locali (32-128). Ciò rende GPON una soluzione conveniente per la connettività residenziale e delle piccole imprese.

Scalabilità ed Efficienza

La capacità di GPON di servire più utenti da una singola fibra, unita alla sua scalabilità, lo rende una soluzione efficiente per i fornitori di rete che intendono raggiungere un gran numero di abbonati.

Nel prosieguo dell'articolo, l'attenzione si sposterà sull'esplorazione dei componenti e dell'architettura delle reti di accesso GPON FTTH, fornendo approfondimenti sulla tecnologia alla base della sua popolarità nella moderna comunicazione in fibra ottica.

Componenti della Rete di Accesso GPON FTTH

In una rete di accesso GPON FTTH, sono presenti tre componenti principali: terminale di linea ottica (OLT), splitter ottici e terminale di rete ottica (ONT).

Figura 1: Componenti della Rete GPON FTTH

OLT (Optical Line Terminal)

L'OLT funge da punto finale per i fornitori di servizi in una rete ottica passiva, tipicamente situata in un data center o in una sala apparecchiature principale. L'OLT, che funge da centrale elettrica per i sistemi FTTH, trasforma i segnali ottici in segnali elettrici e li presenta a uno switch Ethernet centrale. In questo modo, sostituisce più switch di livello 2 nei punti di distribuzione. Il segnale distribuito dall'OLT si collega al cablaggio backbone o al cablaggio orizzontale tramite splitter ottici, stabilendo collegamenti con i terminali di rete ottici alle prese delle singole aree di lavoro.

ONT/ONU (Optical Network Terminal/Unit)

Installato presso la sede del cliente, l'ONT/ONU si collega all'OLT tramite fibra ottica, senza elementi attivi nel collegamento. In GPON, il transceiver all'interno dell'ONT/ONU stabilisce la connessione fisica tra la sede del cliente e l'OLT della sede centrale. L'ONT/ONU funge da interfaccia per gli utenti finali, facilitando la conversione dei segnali ottici in segnali elettrici per una connettività continua a vari dispositivi come computer, telefoni e televisori in una rete FTTH (Fiber to the Home).

Splitter Ottico

Lo splitter ottico divide la potenza del segnale, consentendo a un singolo collegamento in fibra che entra nello splitter di essere suddiviso in più fibre. A più livelli di fibre corrispondono spesso vari livelli di splitter, facilitando l'uso condiviso di ogni fibra da parte di numerosi utenti. Gli splitter ottici passivi offrono ampi intervalli di lunghezze d'onda operative, bassa perdita di inserzione, uniformità, dimensioni compatte, elevata affidabilità e supporto per le politiche di sopravvivenza e protezione della rete.

Architettura delle Reti di Accesso GPON FTTH

Impiegando una topologia ad albero, GPON garantisce la massima copertura con una minima suddivisione della rete, minimizzando di fatto i requisiti di potenza ottica. L'architettura di una rete di accesso FTTH (Fiber to the Home) può essere delineata in cinque aree distinte: un'area di rete centrale, un'area di ufficio centrale, un'area di alimentazione, un'area di distribuzione e un'area di utenza/locale del cliente (si veda la figura seguente).

Figura 2: Architettura della Rete GPON FTTH

Rete di Trasporto

La rete di trasporto integra componenti essenziali come le apparecchiature dell'ISP, la PSTN (rete telefonica pubblica commutata), sia a switching di pacchetto che a switching di circuito, e le apparecchiature dei fornitori di TV via cavo. Questo hub centralizzato costituisce la spina dorsale dell'architettura FTTH.

Ufficio Centrale

Come punto di riferimento, l'ufficio centrale ospita il terminale di linea ottica (OLT) e il telaio di distribuzione ottica (ODF), fornendo l'alimentazione necessaria. Può anche ospitare alcuni elementi della rete centrale, consolidando le funzionalità chiave in un unico hub centrale.

Rete di Alimentazione

La rete di alimentazione, che si estende dall'ODF nell'ufficio centrale (CO) ai punti di distribuzione, tipicamente armadietti stradali noti come terminali di distribuzione della fibra (FDT), incorpora splitter di livello 1. Il cavo di alimentazione adotta una struttura ad anello, migliorando l'affidabilità e fornendo una protezione di tipo B.

Rete di Distribuzione

Il cavo di distribuzione collega lo splitter di livello 1 all'interno dell'FDT allo splitter di livello 2, spesso ospitato in una scatola montata su palo chiamata Fiber Access Terminal (FAT) all'ingresso del quartiere. Questo splitter di livello 2 affina ulteriormente la distribuzione del segnale.

Area Utente

Nell'area utente, i cavi di discesa stabiliscono i collegamenti dallo splitter di livello 2 all'interno della FAT ai locali degli abbonati. Per facilitare la manutenzione, un cavo di discesa aereo termina all'ingresso dell'abbonato tramite una Terminal Box (TB). Successivamente, un cavo di discesa interno collega la TB a una Access Terminal Box (ATB) all'interno dell'abitazione. Un cavo patch completa la connettività, collegando il terminale di rete ottica (ONT) all'ATB.

Sommario

La rete ottica passiva Gigabit (GPON) si distingue dalle altre reti ottiche passive per i suoi immensi vantaggi. Un'architettura di rete FTTH basata su GPON è affidabile, scalabile e sicura. Trattandosi di una rete passiva, non ci sono componenti attivi dalla centrale all'utente finale, il che riduce drasticamente i costi e i requisiti di manutenzione della rete. La rete FTTH basata su GPON è una soluzione a prova di futuro per la fornitura di servizi a banda larga.