Programma AGCOM ISBUL WP Infrastrutture di rete fissa NGAN

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1 Programma AGCOM ISBUL WP Infrastrutture di rete fissa NGAN Autori: 15 novembre 2009 Maurizio Dècina (responsabile) RAPPORTO FINALE v. 1.0 Stefano Bregni, Rocco Casale, Goffredo Cerquozzi, Paolo Giacomazzi, Guido Maier, Riccardo Melen, Achille Pattavina

2 Riassunto Riassunto Questo documento è il Rapporto delle attività effettuate dal Politecnico di Milano nell ambito del programma di studio e ricerca "Infrastrutture e Servizi a Banda Larga e Ultralarga" (ISBUL) per il Work Package 1.1. Lo studio riguarda l infrastruttura della rete di accesso di nuova generazione (Next Generation Access Network, NGAN), ossia la sezione di accesso in fibra ottica delle reti NGN (Next Generation Network). Le NGN comprendono, inoltre, altre due sezioni di rete: la rete metropolitana (Metro Network) e la rete dorsale a lunga distanza (Backbone Network). La NGAN prevede l impiego di sistemi in fibra ottica sia nella attuale rete di giunzione (collegamenti SGU- SL tra Stadi di Gruppo e Stadi di Linea) che nella rete di distribuzione d utente. L infrastruttura NGAN realizzerà in modo integrato sia gli allacciamenti a banda ultralarga (almeno 30 Mbit/s) per l utenza residenziale e affari, con architetture del tipo FTTx (Fiber To The X), sia la connettività (mobile backhaul) tra le numerose stazioni radio necessarie per i sistemi wireless 3G/4G, tipicamente HSPA e LTE. Il corpo del documento è articolato nei seguenti cinque capitoli. Inoltre, due annessi presentano informazioni aggiuntive che completano la trattazione svolta nei capitoli precedenti. Capitolo 1: Introduzione Il documento è introdotto presentandone gli obiettivi e la sua articolazione in capitoli corrispondenti ai Task previsti nel progetto di ricerca. Capitolo 2: Architetture, tecnologie e scenari di sviluppo NGAN Viene inizialmente illustrata la situazione attuale della rete di accesso italiana per telecomunicazioni in rame (Telecom Italia) e in fibra ottica (Telecom Italia e Fastweb). E inoltre accennata la situazione delle altre reti di accesso realizzate da Enti Locali quali Comuni, Province e Regioni. Viene quindi fornita una panoramica sulle principali soluzioni tecnologiche di accesso a banda ultralarga, illustrando le architetture di distribuzione agli armadi, agli edifici e alle abitazioni (FTTC, FTTB e FTTH) e i sistemi di accesso passivi e punto-punto (GPON e P2P). E poi presentata una rassegna internazionale sulla diffusione degli accessi a banda larga e ultralarga e sui piani di sviluppo delle reti locali di accesso in fibra ottica nel mondo. La prima rassegna presenta la situazione nei principali Paesi in Europa (Gran Bretagna, Francia, Germania, 15 novembre RAPPORTO FINALE v. 1.0 Documento per uso interno al Programma AGCOM ISBUL ii

3 Riassunto Olanda e Spagna), Asia (Giappone e Corea del Sud) e Nord America (Stati Uniti). La seconda presenta i casi del Nord America (Stati Uniti), Estremo Oriente (Giappone, Corea del Sud e altri), Europa e Italia. Capitolo 3: Strategie di evoluzione e transizione verso la NGAN E effettuata un analisi delle strategie di evoluzione verso la NGAN con particolare riferimento al caso dell Europa. Innanzitutto, è discusso il problema di identificare l effettiva domanda di servizi a banda ultralarga (per quali applicazioni e fasce di clientela). Per quanto riguarda le strategie di sviluppo della rete, vengono illustrati i possibili scenari di migrazione verso l architettura obiettivo FTTx in specifiche aree, affrontando gli aspetti di sostituzione (replacement) e coesistenza (overlay) con le infrastrutture esistenti. E messo in evidenza il problema della copertura geografica delle nuove reti e del digital divide, relativamente in primo luogo agli attuali servizi a larga banda e in prospettiva ai servizi a banda ultralarga. Il processo di realizzazione della rete è discusso relativamente al numero di soggetti che realizzano la NGAN (per quanti Operatori può essere conveniente?) Per quanto riguarda le strategie di evoluzione dei servizi, vengono analizzati gli aspetti relativi alla sostituzione dei servizi convenzionali (telefonia, linee affittate CDN) e dei servizi a larga banda (unbundling, colocazione, bitstream) con servizi a banda ultralarga, tenendo conto che l evoluzione verso la NGAN comporta una riduzione dei siti di centrale (SL) nella rete di accesso. Il quadro evolutivo dei servizi è analizzato suddividendoli in servizi intermedi utilizzati internamente dall Operatore, servizi wholesale per altri Operatori, che comprendono il caso particolarmente significativo dei servizi di unbundling e colocazione, e servizi retail. Capitolo 4: Architetture delle reti e degli impianti NGAN Vengono valutati e confrontati i diversi scenari architetturali e impiantistici di tipo FTTx per la realizzazione della rete di accesso a banda ultralarga, mettendo in evidenza gli aspetti relativi al trasporto e interconnessione con la rete metropolitana. Si analizza il problema della realizzazione tramite NGAN del mobile backhaul per stazioni radio poste sia out-door che indoor, inclusa la possibile creazione di reti di femtocelle 3G/4G. Vengono innanzitutto discussi aspetti di progetto della rete, valutando le architetture di accesso alla rete locale in fibra ottica, in particolare FTTH P2P e GPON, nonché le reti di giunzione per stazioni radiomobili (mobile backhaul). E poi trattato il problema dell interconnessione tra NGN con qualità di servizio, con enfasi sui servizi IP multimediali. I possibili servizi di disaggregazione degli elementi di rete NGAN sono classificati come Rimedi Passivi (unbundling, condivisione delle infrastrutture) e Rimedi Attivi (servizi all ingrosso: wholesale bitstream). Per i rimedi passivi, si fa riferimento alla ripartizione tra rete di accesso ottica e infrastruttura di edificio (che comprende sia il tratto di adduzione con la rete di distribuzione sia il cablaggio ottico di edificio). Vengono affrontati i problemi di condivisione dei cavidotti e di condivisione delle infrastrutture di nuova posa. Per quanto riguarda i rimedi attivi, ossia i servizi bitstream, vengono individuate le innovazioni rispetto a quanto avviene negli accessi in rame con modalità del tipo best effort. Viene introdotto il bitstream NGAN con garanzie sulla qualità del servizio, includendo il caso di bitstream multipli erogati alla stessa interfaccia di rete con diverse garanzie di qualità, nonché l analisi di fattibilità in rete. Si descrivono inoltre le problematiche relative alla realizzazione del mobile backhaul tramite bitstream. 15 novembre RAPPORTO FINALE v. 1.0 Documento per uso interno al Programma AGCOM ISBUL iii

4 Riassunto Capitolo 5: Tecniche e soluzioni per lo sviluppo della rete Viene effettuata una rassegna tecnica sulle soluzioni per la posa dei cavi nella rete di accesso in fibra ottica, tenendo conto sia della possibile utilizzazione di infrastrutture esistenti, sia delle nuove tecnologie di scavo, posa e cablaggio. Vengono descritte le tecnologie di scavo, i cavidotti, i cavi e le tecnologie di giunzione. Tra le nuove tipologie di scavo sotterraneo sono evidenziate le nuove tecniche idi scavo in minitrincea e microtrincea e vengono descritte le tecnologie di posa a ridotto impatto ambientale. Si discutono poi i costi di installazione e il problema della tracciabilità delle infrastrutture sotterranee. Per l infrastruttura ottica di edificio vengono descritte le problematiche della realizzazione del tratto di adduzione, del cablaggio verticale e di quello orizzontale sui piani dell edificio per raggiungere le abitazioni. Si offre infine una panoramica sulla Normativa per la realizzazione delle infrastrutture di accesso (rilascio di permessi, regole di realizzazione degli impianti, diritti di utilizzo di altre infrastrutture) e di edificio (diritti di istallazione degli impianti) in Italia. Annesso A: Materiale di supporto al Capitolo 2 Sono riportati alcuni diagrammi aggiuntivi che completano la trattazione svolta nella Sezione Diffusione degli accessi a banda larga e ultralarga nel mondo. 15 novembre RAPPORTO FINALE v. 1.0 Documento per uso interno al Programma AGCOM ISBUL iv

5 Sommario Sommario Riassunto ii Sommario v Elenco degli acronimi viii 1 Introduzione Obiettivi del documento Organizzazione del WP 1.1 e articolazione in Task Piano del documento Architetture, tecnologie e scenari di sviluppo NGAN Le reti di accesso in Italia: situazione attuale La rete di accesso in rame di Telecom Italia Reti di accesso in fibra ottica La rete di accesso ottica di Telecom Italia La rete di accesso ottica di Fastweb Altre infrastrutture utilizzabili per l accesso Architetture di distribuzione della rete in fibra ottica Fiber to the Exchange (FTTE) Fiber to the Cabinet (FTTC) Fiber to the Building (FTTB) Fiber to the Home (FFTH) novembre RAPPORTO FINALE v. 1.0 Documento per uso interno al Programma AGCOM ISBUL v

6 Sommario 2.3 Sistemi di accesso per la rete in fibra ottica Elementi di rete Sistemi punto-punto (Point-to-Point, P2P) Active Remote Reti ottiche passive (Passive Optical Network, PON) Architetture Reti PON a divisione di tempo (TDM) Reti PON a divisione di lunghezza d onda (WDM) Un quadro d insieme sulle soluzioni esaminate Diffusione degli accessi a banda larga e ultralarga nel mondo Accesso a banda larga e ultralarga nel mondo Area asiatica Area nordamericana Area europea Conclusioni Rassegna internazionale di piani di sviluppo di reti locali di accesso in fibra ottica Situazione in Nord America Situazione nei Paesi dell Estremo Oriente Situazione in Europa Situazione in Italia Conclusioni Riferimenti Strategie di evoluzione e transizione verso la NGAN La domanda di servizi a banda ultralarga Strategie di sviluppo della rete L architettura obiettivo Overlay o sostituzione totale? Copertura geografica Il problema del digital divide Il processo di realizzazione della rete Evoluzione della rete e dei servizi Servizi intermedi Servizi wholesale Servizi bitstream Wholesale Line Rental (WLR) Linee affittate Servizi di unbundling e colocazione novembre RAPPORTO FINALE v. 1.0 Documento per uso interno al Programma AGCOM ISBUL vi

7 Sommario Servizi retail Riferimenti Architetture delle reti e degli impianti NGAN Aspetti di progetto di rete Confronto tra architetture di accesso Architetture FTTH di tipo P2P e GPON Cavidotti nella rete primaria Apparati di centrale Banda di accesso Disaggregazione degli elementi della rete di accesso Investimenti per realizzare la rete ottica di accesso Gestione della rete ottica di accesso Reti di accesso, reti metropolitane e reti dorsali (access, metro e backbone) Mobile backhaul: rete di giunzione per stazioni radiomobili Interconnessione e qualità di servizio I servizi IP multimediali nella NGN Il service layer e il transport layer nella NGN I requisiti dei servizi Caratteristiche e requisiti dei servizi VoIP Il servizio ECS voce nomadico Interconnessione tra NGN I servizi di interconnessione su SoIx e CoIx I requisiti generali dell interconnessione SoIx La Qualità del Servizio in SoIx Indirizzamento e routing dei servizi IP multimediali Rimedi Passivi Rete di accesso ottica Condivisione dei cavidotti esistenti Condivisione delle nuove infrastrutture di posa Punto di mutualizzazione delle reti in fibra ottica Infrastruttura ottica di edificio Mobile backhaul Rimedi Attivi Servizio bitstream a larga banda in Italia Servizio bitstream NGAN in Europa Bitstream NGAN con qualità del servizio Mobile backhaul e metro Ethernet Riferimenti novembre RAPPORTO FINALE v. 1.0 Documento per uso interno al Programma AGCOM ISBUL vii

8 Sommario 5 Tecniche e soluzioni impiantistiche per lo sviluppo della rete Componenti della rete ottica Cavi Giunti Terminazioni Infrastrutture e tecniche di posa dei cavi Infrastrutture tradizionali Tubazioni Tubi interrati Infrastrutture di nuova concezione Minitrincea Microtrincea Perforazione orizzontale guidata Installazione di minitubi in infrastrutture tradizionali Utilizzo di infrastrutture di altri servizi Tecniche di posa dei cavi Istallazione per trazione Istallazione per insufflaggio Posa aerea su edificio Valutazioni tecnico economiche sulle infrastrutture Cablaggio ottico di edificio Colonne montanti della rete in rame Cablaggio interno Cablaggio esterno Sviluppo della nuova rete ottica Nodi di raccolta (centrali) Rete di accesso Rete primaria Rete secondaria Cablaggio di edificio Norme per la realizzazione delle infrastrutture Tracciabilità della rete Riferimenti... 8 A Annesso: Materiale di supporto al Capitolo novembre RAPPORTO FINALE v. 1.0 Documento per uso interno al Programma AGCOM ISBUL viii

9 Elenco degli acronimi Elenco degli acronimi 10GbE...10 Gbit/s Gigabit Ethernet 10GEPON...10 Gbit/s EPON 10GPON...10 Gbit/s GPON 2G...Rete radiomobile di seconda generazione 3G...Rete radiomobile di terza generazione 4G...Rete radiomobile di quarta generazione ABR...Available Bit Rate ACR...Anonymous Call Rejection AdC...Area di Centrale ADM...Add-Drop Multiplexer ADSL...Asymmetric Digital Subscriber Line ADSL2...Asymmetric Digital Subscriber Line ver. 2 ADSL2+...Asymmetric Digital Subscriber Line ver. 2 plus AES...Advanced Encryption Standard AMR...Adaptive MultiRate AP...Access Point APON...ATM Passive Optical Network ARCEP...Autorité de Régulation des Communications Electroniques et des Postes ATM...Asynchronous Transfer Mode AWG...Arrayed Waveguide Grating BGF...Border Gateway Function BGP-4...Border Gateway Protocol ver. 4 BPON...Broadband Passive Optical Network BRA...Basic Rate Access BS...Base Station BTS...Base Transceiver Station CAC...Connection Admission Control CAPEX...CAPital Expenditure CaTV...Cable Television CBR...Constant Bit Rate CDN...Circuiti Diretti Numerici CDVT...Cell Delay Variation Tolerance 15 novembre RAPPORTO FINALE v. 1.0 Documento per uso interno al Programma AGCOM ISBUL ix

10 Elenco degli acronimi CEN...Carrier Ethernet Network CES...Circuit Emulation Service CIR...Committed Information Rate CLI...Calling Line Identification CMT...Comisión del Mercado de las Telecomunicaciones CO...Central Office CoIx...Connectivity-oriented Interconnection CoS...Class of Service CPE...Customer Premises Equipment CPS...Carrier Pre Selection C-VLAN...Customer VLAN CWDM...Coarse Wavelength Division Multiplexing DBU...Data Base Unico DF...Distribution Frame DNS...Domain Name System DoS...Denial of Service DRM...Digital Rights Management DSL...Digital Subscriber Loop DSLAM...Digital Subscriber Line Access Multiplexer DWDM...Dense Wavelength Division Multiplexing E1...Linea a 2048 kbit/s della gerarchia plesiocrona Europea (PDH) EALA...Ethernet Active Line Access ECS...Electronic Communication Service ECTA...European Competitive Telecommunications Association EIR...Excess Information Rate ENUM...Electronic NUMbers EPON...Ethernet Passive Optical Network ETSI...European Telecommunications Standard Institute EVCR...Enhanced Variable Rate Codec FCC...Federal Communication Commission FCF...Fibre Concentration Point FDD...Frequency Division Duplex FIT...Faults in Time FSR...Free Spectral Range FTTB...Fiber to the Building FTTC...Fiber to the Cabinet (anche FTTCab) FTTE...Fiber to the Exchange FTTF...Fiber to the Farm FTTH...Fiber to the Home FTTO...Fiber to the Office FTTx...Fiber to the x (generico, dove x indica il punto di terminazione della fibra) GbE...Gigabit Ethernet a 1 Gbit/s GE...Gigabit Ethernet GEA...Generic Ethernet Access GEM...GPON Encapsulation Method GPON...Gigabit-capable Passive Optical Network GPS...Global Positioning System HDPE...High Density Propylene Extrusion HGW...Home GateWay 15 novembre RAPPORTO FINALE v. 1.0 Documento per uso interno al Programma AGCOM ISBUL x

11 Elenco degli acronimi HSPA...High Speed Packet Access IEC...International Electrotechnical Commission IEEE...Institute of Electrical and Electronics Engineers IETF...Internet Engineering Task Force IGMP...Internet Group Management Protocol IP...Internet Protocol IPTV...Internet Protocol TeleVision IRU...Indefeasible Right of Use ISDN...Integrated Services Digital Network ISUP...Integrated Services User Part ITU-T...International Telecommunications Union - Telecommunications sector IWF...InterWorking Function KPN...Koninklijke PTT Nederland KT...Korea Telecom KCC...Korea Communications Commission LAN...Local Area Network LI...Lawful Interception LLU...Local Loop Unbundling (vedi anche ULL) LTE...Long-Term Evolution MBS...Maximum Burst Size MCID...Malicious Call IDentification MCR...Minimum Cell Rate MDF...Main Distribution Frame MEF...Metro Ethernet Forum MP-BGP...Multiprotocol Extensions for BGP-4 MPLS...Multi Protocol Label Switching MSO...Multiple system operator NANP...NGN Access Network Provider NAP...Neutral Access Point NCNP...NGN Core Network Provider NCP...NGN Connectivity Provider NGA...Next-Generation Access NGAN...Next-Generation Access Network NGN...Next-Generation Network NNI...Network-Network Interface NSP...NGN Service Provider NT...Network Termination OAM...Operation Administration and Management ODF...Optical Distribution Frame OECD...Organisation for Economic Co-operation and Development OFCOM...OFfice of COMmunications OLO...Other Licensed Operators OLT...Optical Line Termination ONT...Optical Network Termination ONU...Optical Network Unit OPEX...OPEration EXpenditure OPTA...Onafhankelijke Post en Telecommunicatie Autoriteit P2MP...Point To MultiPoint P2P...Point To Point 15 novembre RAPPORTO FINALE v. 1.0 Documento per uso interno al Programma AGCOM ISBUL xi

12 Elenco degli acronimi PATS...Publicly Available Telephone Service PBX...Primary Branch exchange PCR...Peak Cell Rate PDH...Plesiochronous Digital Hierarchy PIM-SSM...Protocol-Independent Multicast-Source Specific Multicast PLC...Planar Lightwave Circuit PLMN...Public Land Mobile Network PM...Punto di Mutualizzazione PON...Passive Optical Network POP...Point Of Presence POS...Point Of Sale POTS...Plain Old Telephony Service PRA...Primary Rate Access PRI...Punto di Raccordo Interno PSTN...Public Switched Telephone Network QoS...Quality of Service RACS...Resource and Admission Control Subsystem RAN...Radio Access Network RAN-BS...Radio Access Network-Base Station RAN-NC...Radio Access Network-Network Controller RNC...Radio Network Controller ROF...Radio Over Fiber RSOA...Reflective Semiconductor Optical Amplifier RTP...Regulirungbehörde für Telekommunikation und Post RTT...Round Trip Time SaaS...Software as a Service SAF...Sistema di Accesso Flessibile SBC...Session Border Controller SCR...Sustainable Cell Rate SDF...Sub-loop Distribution Frame SDH...Synchronous Digital Hierarchy SGT...Stadio di Gruppo di Transito SGU...Stadio di Gruppo Urbano SIP...Session Initiation Protocol SL...Stadio di Linea SLA...Service Level Agreement SLU...Sub Loop Unbundling SME...Small and Medium Enterprise SOHO...Small Office Home Office SoIx...Service-oriented Interconnection SONET...Synchronous Optical NETwork STB...Set Top Box S-VLAN...Service VLAN TDM...Time Division Multiplexing TDMA...Time Division Multiple Access TISPAN...Telecommunications and Internet converged Services and Protocols for Advanced Networking ToIP...Telephony over IP TTF...Telaio Terminazione Fibre 15 novembre RAPPORTO FINALE v. 1.0 Documento per uso interno al Programma AGCOM ISBUL xii

13 Elenco degli acronimi UE...Unione Europea ULL...Unbundling of the Local Loop UMTS...Universal Mobile Telecommunications System URI...Uniform Resource Identifier VBR...Variable Bit Rate VBR-rt...VBR real time VC...Virtual Circuit VDSL...Very high Speed Digital Subscriber Line VDSL2...Very high speed Digital Subscriber Line ver. 2 VLAN...Virtual LAN VoIN...Voice over INternet VoIP...Voice over IP VP...Virtual Path WDM...Wavelength Division Multiplexing WEAS...Wholesale Ethernet Access Service WiFi...Wireless Fidelity (rete wireless IEEE b) WiMAX...Worldwide Interoperability for Microwave Access WLR...Wholesale Line Rental xdsl...x-digital Subscriber Line (generico, dove x indica una specifica tecnologia) 15 novembre RAPPORTO FINALE v. 1.0 Documento per uso interno al Programma AGCOM ISBUL xiii

14 1. Introduzione 1 Introduzione 1.1 Obiettivi del documento Questo documento è il Rapporto delle attività effettuate dal Politecnico di Milano nell ambito del programma di studio e ricerca "Infrastrutture e Servizi a Banda Larga e Ultralarga" (ISBUL) per il Work Package 1.1. Lo studio riguarda l infrastruttura della rete di accesso di nuova generazione (Next Generation Access Network, NGAN), cioè la sezione di accesso in fibra ottica della Next Generation Network (NGN). Le NGN comprendono, inoltre, altre due sezioni di rete: la rete metropolitana (Metro Network) e la rete dorsale a lunga distanza (Backbone Network). La NGAN prevede l impiego di sistemi in fibra ottica sia nella attuale rete di giunzione (collegamenti SGU- SL tra Stadi di Gruppo e Stadi di Linea) che nella rete di distribuzione d utente. L infrastruttura NGAN realizzerà in modo integrato sia gli allacciamenti a banda ultralarga (almeno 30 Mbit/s), per l utenza residenziale e affari con architetture del tipo FTTx (Fiber To The x), sia la connettività (mobile backhaul) tra le numerose stazioni radio necessarie per i sistemi wireless 3G/4G, tipicamente HSPA e LTE. Il confine tra banda larga e banda ultralarga non è definito univocamente, ma è spesso indicato in 30 Mbit/s di velocità in downstream, da rete a utente, come sarà discusso in seguito. 1.2 Organizzazione del WP 1.1 e articolazione in Task Il sottoprogetto di ricerca WP 1.1 Infrastrutture di rete fissa NGAN è articolato nei seguenti quattro obiettivi (Task): Task Scenario di innovazione tecnologica e infrastrutturale. 15 novembre RAPPORTO FINALE v. 1.0 Documento per uso interno al Programma AGCOM ISBUL 1/1

15 1. Introduzione Principali obiettivi: analisi della rete di accesso italiana attuale in rame e fibra ottica; panoramica sulle soluzioni tecnologiche di accesso a banda ultralarga; rassegna sugli scenari internazionali di sviluppo delle reti a banda ultralarga. Task Scenari di evoluzione tecnologica verso la NGAN. Principali obiettivi: analisi delle strategie di sviluppo della NGAN e degli scenari di migrazione verso l architettura obiettivo FTTx; analisi degli aspetti di sostituzione e coesistenza delle infrastrutture e dei servizi esistenti. Task Architetture di rete e impiantistica. Principali obiettivi: analisi di scenari architetturali e impiantistici FTTx per la realizzazione della rete di accesso a banda ultralarga; analisi del problema della realizzazione tramite NGAN del mobile backhaul di stazioni radio; analisi di modelli di accesso alla rete locale in fibra ottica e dei possibili Rimedi Attivi e Passivi. Task Tecniche e soluzioni per lo sviluppo delle infrastrutture. Principali obiettivi: rassegna tecnica sulle soluzioni per la posa dei cavi in fibra ottica nella rete di accesso e nell infrastruttura di edificio; panoramica sulla Normativa per la realizzazione delle infrastrutture di accesso e di edificio. 1.3 Piano del documento Il documento illustra i risultati ottenuti nelle attività di studio articolate come sopra. I Capitoli 2, 3, 4 e 5 corrispondono grosso modo ai task sopra elencati. Capitolo 2: Architetture, tecnologie e scenari di sviluppo NGAN (Task 1.1.1). Situazione attuale della rete di accesso italiana per telecomunicazioni in rame e in fibra ottica. Panoramica sulle principali soluzioni tecnologiche di accesso a banda ultralarga (architetture di distribuzione FTTC, FTTB e FTTH, sistemi di accesso GPON e P2P). Rassegna internazionale sulla diffusione degli accessi a banda larga e ultralarga e sugli scenari di sviluppo delle infrastrutture d accesso a banda ultralarga nel mondo. Capitolo 3: Strategie di evoluzione e transizione verso la NGAN(Task 1.1.2). Analisi delle strategie di evoluzione verso la NGAN con particolare riferimento al caso dell Europa. Discussione del problema di identificare l effettiva domanda di servizi a banda ultralarga. Possibili scenari di migrazione della rete verso l architettura obiettivo FTTx in specifiche aree, affrontando gli aspetti di sostituzione (replacement) e coesistenza (overlay) con le infrastrutture esistenti e della copertura geografica delle nuove reti e del digital divide. Aspetti relativi alla sostituzione dei servizi convenzionali (telefonia, linee affittate CDN) e dei servizi a larga banda (unbundling, colocazione, bitstream) con servizi a banda ultralarga. Analisi del quadro evolutivo dei servizi distinguendo tra servizi intermedi (utilizzati internamente dall Operatore), servizi wholesale per altri Operatori (unbundling e colocazione) e servizi retail. Capitolo 4: Architetture delle reti e degli impianti NGAN (Task 1.1.3). Scenari architetturali e impiantistici FTTx per la realizzazione della rete di accesso a banda ultralarga (trasporto e interconnessione con la rete metropolitana). Aspetti di 15 novembre RAPPORTO FINALE v. 1.0 Documento per uso interno al Programma AGCOM ISBUL 2/2

16 1. Introduzione progetto della rete. Architetture di accesso alla rete locale in fibra ottica e di giunzione per stazioni radiomobili (mobile backhaul) incluse le femtocelle 3G/4G. Interconnessione tra NGN con qualità di servizio, con enfasi sui servizi IP multimediali. I possibili servizi di disaggregazione degli elementi di rete NGAN sono classificati come Rimedi Passivi (unbundling, condivisione delle infrastrutture) e Rimedi Attivi (servizi all ingrosso: wholesale bitstream). Capitolo 5: Tecniche e soluzioni impiantistiche per lo sviluppo della rete (Task 1.1.4). Rassegna tecnica delle soluzioni per la posa dei cavi nella rete di accesso in fibra ottica. Problemi di realizzazione del tratto di adduzione, del cablaggio verticale e di quello orizzontale sui piani dell edificio per raggiungere le abitazioni. Panoramica sulla Normativa italiana per la realizzazione delle infrastrutture di accesso e di edificio. Infine, l annesso presenta informazioni aggiuntive che completano la trattazione svolta nel Capitolo 2. Annesso A: Materiale di supporto al Capitolo 2. Diagrammi aggiuntivi che completano la trattazione svolta nella Sezione Diffusione degli accessi a banda larga e ultralarga nel mondo. 15 novembre RAPPORTO FINALE v. 1.0 Documento per uso interno al Programma AGCOM ISBUL 3/3

17 2 Architetture, tecnologie e scenari di sviluppo NGAN 2.1 Le reti di accesso in Italia: situazione attuale L attuale rete di accesso italiana per le telecomunicazioni è basata prevalentemente sull'infrastruttura di distribuzione in rame di Telecom Italia. Hanno inoltre rilievo le due reti di accesso in fibra ottica di Telecom Italia e Fastweb, estese anch esse al territorio nazionale. Esistono infine altre reti di accesso realizzate da Enti Locali quali Comuni, Province e Regioni La rete di accesso in rame di Telecom Italia L attuale rete di accesso in Italia è basata quasi esclusivamente sullo schema mostrato in Figura 2.1, che rappresenta la rete di Telecom Italia nel 2008 [1]. La rete di accesso è composta da Stadi di Linea (SL) (Central Office, CO) che sono connessi attraverso la rete di giunzione (backhaul) ai 628 Stadi di Gruppo Urbano (SGU). Negli Stadi di Linea sono presenti i permutatori metallici (o Main Distribution Frame, MDF) che consentono la connessione fisica dei doppini in rame verso gli utenti finali. La rete di accesso in rame si divide nelle due seguenti parti principali. La rete primaria, che connette i permutatori presenti in centrale agli armadi stradali (cabinet), che a loro volta contengono terminazioni di cavi più piccole (Subloop Distribution Frame, SDF). Attualmente gli armadi stradali sono circa La lunghezza della rete primaria varia dai 200 metri ai 3000 metri e solitamente è composta da cavi di grande capacità pressurizzati e installati in tubazioni sotterranee. 15 novembre RAPPORTO FINALE v. 1.0 Documento per uso interno al Programma AGCOM ISBUL 4/4

18 La rete secondaria, che connette gli armadi stradali (e quindi gli SDF) ai distributori (box) posti in prossimità degli edifici con una lunghezza che varia dai 100 ai 700 metri. Nella maggioranza dei casi, questa parte di rete è installata in trincea con i cavi direttamente interrati. I distributori sono costituiti da vari tipi di contenitori per la terminazione dei cavi (Distribution Frame, DF) a cui fanno capo alcune decine di doppini in rame. I DF possono essere interni agli edifici (circa 1,5 milioni) oppure esterni (circa 3,9 milioni). Nel caso di grandi edifici, il distributore interno ha una capacità di alcune decine di doppini ed è chiamato armadietto di distribuzione 1. Il collegamento interno all edificio connette gli armadietti di distribuzione con le borchie degli utenti finali. In totale, la rete di accesso in rame italiana è composta di circa 530 mila km di cavo per un totale di 110 milioni di km di doppini. E' interessante notare, in Figura 2.2, la distribuzione cumulativa della lunghezza della rete di accesso italiana rispetto ad altri Paesi: la rete italiana è mediamente la più corta. Questo consente una migliore utilizzazione della rete attuale per i segnali a banda larga di tipo xdsl Utenti Utenti SGU Rame Fibra SL MDF Rame Armadio SDF 1,5 mln DF (Box) Interno 3,9 mln DF (Box) Esterno pressurizzazione Rete di giunzione Rete di distribuzione primaria metri Rete di distribuzione secondaria metri Figura 2.1: Attuale rete di accesso in rame di Telecom Italia (2008) [1]. 1 Gli elementi di rete, permutatore, armadio e distributore, sono detti impianti di terminazione dei cavi e servono per varie funzioni tra le quali le più importanti sono: la permutazione (per il permutatore di centrale), l elasticità della rete (per l armadio, in cui ci sono più coppie secondarie e meno coppie primarie), la distribuzione delle coppie alle unità immobiliari (per il distributore). 15 novembre RAPPORTO FINALE v. 1.0 Documento per uso interno al Programma AGCOM ISBUL 5/5

19 Figura 2.2: Distribuzione cumulativa della lunghezza della rete di accesso in rame [1] Reti di accesso in fibra ottica In questa sezione, sono descritte le due reti ottiche di accesso attualmente in esercizio in Italia, realizzate rispettivamente da Telecom Italia e da Fastweb La rete di accesso ottica di Telecom Italia L attuale rete di accesso in fibra ottica di Telecom Italia è utilizzata per l accesso ai servizi a banda stretta e a banda larga sia di clienti residenziali, serviti da MUX ad alta capacità, sia di clienti affari e/o OLO (Other Licensed Operators) con apparati ad alta velocità come apparati Sistema Accesso Flessibile (ASF), ADM SDH e CPE Dati. L introduzione della fibra ottica in Rete di Accesso è stata avviata a partire dal 1985, secondo topologie sia ad anello che a stella (Figura 2.3), scelte caso per caso in base a specifiche valutazioni di convenienza economica. 15 novembre RAPPORTO FINALE v. 1.0 Documento per uso interno al Programma AGCOM ISBUL 6/6

20 Stella f.o. Centrale MPX 1 Clienti Affari MPX 1 Anello f.o. Clientela Residenziale Clienti Affari Clienti Affari Figura 2.3: Struttura della rete di accesso in fibra ottica di Telecom Italia. La rete di distribuzione in cavo a fibre ottiche si estende dal Telaio Terminazione Fibre (TTF), posto all interno dell edificio di centrale, fino alla terminazione nella sede ottica. Tale sede può coincidere con la sede del cliente affari o con un apparato trasmissivo di multiplazione (MPX) che collega via rame la clientela residenziale. In Figura 2.4, sono rappresentati i principali elementi della rete ottica in accesso, con evidenza della rete ottica primaria e della rete ottica secondaria. La rete ottica primaria si estende dal TTF, posto all interno dell edificio di centrale, fino al distributore ottico, nel quale avviene la connessione delle fibre del cavo primario, di maggiore potenzialità, con quelle dei cavi secondari, di minore potenzialità. La rete ottica secondaria si estende dal distributore all apparato di terminazione, che può essere un apparato MPX-1 od un SAF/ADM, presso il cliente finale: nel caso di terminazione su MPX-1, i clienti vengono raggiunti da una rete secondaria in rame, come mostrato in Figura 2.4, mentre nel caso di terminazione su apparato SAF o ADM, la rete secondaria ottica raggiunge la sede del cliente, sempre come mostrato in Figura 2.4. In Figura 2.5 e Figura 2.6, inoltre, sono mostrati due esempi di architettura ad anello SDH su fibra ottica, in rete di distribuzione rispettivamente per MPX-1 e SAF. 15 novembre RAPPORTO FINALE v. 1.0 Documento per uso interno al Programma AGCOM ISBUL 7/7

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