Sviluppo delle reti di accesso di nuova generazione, NGAN

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1 Sviluppo delle reti di accesso di nuova generazione, NGAN Maurizio Dècina Politecnico di Milano Giornata IEEE-AICT sulle NGAN- Milano, 8/7/2009 1

2 Sommario Tecnologie e servizi Larga Banda (FTTE, 3G/HSPA, WiMAX) Banda Ultralarga (FTTC, FTTH/GPON, FTTH/P2P; LTE/WiMAX) Transizione LB/BU e criticità (stadi di linea, digital spectrum dividend, ) Sviluppi Industriali Larga Banda Livello di informatizzazione del Paese: Accesso e Uso di Internet Impegno al Servizio Universale a Larga Banda (Lord Carter 2 Mbit/s Universal Service Commitment) Piano Anti Digital Divide: (FTTE, 3G/HSPA, WiMAX) Banda Ultralarga Investimenti, stimoli e regolamentazione per infrastrutture tt a BU (Fibre e Nodi Wireless) Scavi e cablaggi orizzontali e verticali per fibre ottiche Sinergie con gli Enti Locali (Comuni, Provincie e Regioni) Sinergie con le infrastrutture locali (illuminazione, gas, riscaldamento, fogne, ) Giornata IEEE-AICT sulle NGAN- Milano, 8/7/2009 2

3 Necessità di banda per utente La necessità di banda in accesso cresce con l evoluzione dei servizi convergenti Aumento dei servizi via Web Aumento delle funzionalità video e miglioramento della qualità SDTV 2 Mbit/s Megabit per second Aumento di servizi multimediali (es. online gaming) g) Condivisione di contenuti multimediali HSI Bandwidth requirements of the Electronic Home / Business Fiber needed here Source Yankee Group HD VIDEO 2 HD VIDEO 1 SD VIDEO 2 SD VIDEO 1 DATA VOICE HDTV (MPEG-4) Gaming 6-10 Mbit/s 3-10 Mbit/s 2 Mbit/s sessione Multimedia 8Mbit/ Mbit/s surfing media Videoconferenza Home working 3 Mbit/s sessione 4 Mbit/s media Downstream increase drivers Upstream increase drivers SDTV HSI HDTV (MPEG-4) Personal content upload Gaming Multimedia surfing Videoconferenza Remote home monitoring Home working Fonte: Alcatel-Lucent 0,2 Mbit/s 2 Mbit/s media 0,5 Mbit/s 3 Mbit/s 2 Mbit/s sessione 2 Mbit/s sessione 3 Mbit/s sessione 0,5 Mbit/s chiamata Giornata IEEE-AICT sulle NGAN- Milano, 8/7/ Mbit/s media

4 Necessità di banda per utente Giornata IEEE-AICT sulle NGAN- Milano, 8/7/2009 4

5 Servizi a banda ultralarga UTENZA BL UTENZA BUL SOHO/SME BUL ENTERPRISE BUL Internet surfing Utenza non BUL Utenza fino a 2 Mbit/s IPTV HD IPTV STD High speed internet Gaming File sharing VoD VoIP Video conference Applicazioni SaaS Back-up File transfer VoIP HQ video conference Applicazioni SaaS Back-up BCDR DL: 100 Mbit/s DL: 100 Mbit/s DL: 100 Mbit/s UL: 30 Mbit/s UL: Mbit/s UL: 100 Mbit/s CRESCONO LE ESIGENZE IN TERMINI DI BANDA Banda banda asimmetrica Richiesta banda simmetrica Giornata IEEE-AICT sulle NGAN- Milano, 8/7/2009 5

6 FTTC & FTTB VDSL2 Rete Metropolitana In Fibra Piano Casa Borchia SGU o SL OLT O D F Rete di accesso ottica primaria Armadio SDF Rete di distribuzione secondaria in rame DF Box Locale chiuso ONU Rete Metropolitana In Fibra SGU o SL Piano ONU Casa Borchia OLT O D F Rete di accesso ottica primaria SDF Rete di accesso ottica secondaria SDF DF Adduzione Locale chiuso Rete Metropolitana In Fibra SGU o SL Piano ONU Casa Borchia OLT Splitter 1:n O D F Rete di accesso ottica primaria SDF Rete di accesso ottica secondaria SDF DF Adduzione Locale chiuso Splitter 1:n Giornata IEEE-AICT sulle NGAN- Milano, 8/7/2009 6

7 Scenario FTTH Tratta orizzontale Cablaggio ottico Nodo di Raccolta OLT Tratta verticale Cablaggio ottico (by pass) Centro nodale Punti di Raccordo ONT Terminazioni utenti Rete di Accesso Ottica Pi Primariai Rete di Accesso Adduction Ottica Secondaria Raccordo d edificiodifi i Sedi SGU Giunzione Sedi SL Primaria Pozzetto/ Cameretta Secondaria 2,5 4,5 km 0,4-2,5 km 0,1-0,6 km 0,1 km Marciapiede/Edificio/Abita zione Distanze in Aree Metro Giornata IEEE-AICT sulle NGAN- Milano, 8/7/2009 7

8 Strategie di sviluppo FTTx APPROCCIO AL UTENZA LOW UTENZA HIGH DEPLOYMENT END END SOHO/SME ENTERPRISE TOTAL REPLACEMENT FTTC Total replacement conservativo, massimo riuso infrastruttura esistente laddove lo permette la tecnologia (con VDSL2) BACINI DI TRAFFICO SU BASE OPPORTUNITA Deployment limitati alle aree maggiormente remunerative all interno delle città principali Tecnologia dominante su FTTH: - P2P per progetti già realizzati - GPON per progetti pianificati Maggioranza FTTH FTTB/C FTTH Soluzioni ad hoc Soluzione dominante: P2P Giornata IEEE-AICT sulle NGAN- Milano, 8/7/2009 8

9 Copertura a bacini di traffico FTTH FTTB/C ESTESA ESTESA COP PERTURA DELL LA CITTA IBRIDA MIRATA (per quartiere) COP PERTURA DELL LA CITTA IBRIDA MIRATA (per quartiere) La copertura dei dibacini idi traffico in FTTH La copertura dei dibacini idi traffico in FTTB e è generalmente mirata alle aree a FTTC comporta una maggiore propensione maggior redditività ad estendere la copertura in modo Gli operatori spesso utilizzano strategie capillare all interno delle città target miste di copertura GPON P2P WDM PON Giornata IEEE-AICT sulle NGAN- Milano, 8/7/2009 9

10 Penetrazione abbonati affari e residenziali a larga banda (collegamenti fissi) nel mondo In Italia, a fine 2008,è uguale a ~20% : ci sono ~12 milioni di abbonati (~9,6 milioni residenziali) con una popolazione p di 60 milioni Turkey Mexico China Russia Brazil India Poland Slovak Rep. Spain Ireland Slovenia Czech Rep. Portugal Hungary Greece Israel Estonia Japan EU27 Austria Italy New Zealand Canada UK Germany France Belgium Luxembourg USA EU15 Switzerland Norway Sweden South Korea Australia Iceland Finland Denmark Netherland % % % % % % Penetrazione abbonati nella popolazione a fine 2008 Nel mondo, a fine 2008, ci sono ~400 milioni di abbonati, di cui ~350 a larga banda (xdsl e CATV) e a ~50 a banda ultralarga (FTTx) Giornata IEEE-AICT sulle NGAN- Milano, 8/7/

11 Abbonati a banda larga e ultralarga nel mondo a fine 2008 Totale : ~411 milioni ~350 a banda larga xdsl e Cable Modem, + ~10 satellite e wireless; ~51 a banda ultralarga FTTx Giornata IEEE-AICT sulle NGAN- Milano, 8/7/

12 Abbonati a banda larga e ultralarga nel mondo a fine 2008 Totale : ~401 milioni ~350 a banda larga xdsl e Cable Modem; ~51 a banda ultralarga FTTx Giornata IEEE-AICT sulle NGAN- Milano, 8/7/

13 Modelli di intervento locale Public-private partnership & Utility driven business Source: Analysys Mason, 2008 Giornata IEEE-AICT sulle NGAN- Milano, 8/7/

14 Il mercato Europeo FTTH è dominato da operatori alternativi e City networks ILEC: Operatore tradizionale CLEC: Operatore alternativo MULTI/UTILITY: Comuni o gestori di reti elettriche Heavy Reading e IDATE, Marzo 2009 Giornata IEEE-AICT sulle NGAN- Milano, 8/7/

15 Città Digitali: Fibra + Wireless SERVIZI ALLA CITTA CONTROLLO INTELLIGENTE DEGLI IMPIANTI TELEDIDATTICA INFO MOBILITA TELEMEDICINA DEGENZE DOMICILIARI CONTROLLO INQUINAMENTO ACUSTICO E AMBIENTALE CONTROLLO ENERGETICO SISTEMI DI FLEET MANAGEMENT SERVIZI PUBBLICA AMMINISTRAZIONE SERVIZI A TURISTI, ANZIANI, DISABILI, GESTIONE RIFIUTI SISTEMA DI GESTIONE DEI PARCHEGGI VIDEOSORVEGLIANZA DEL TERRITORIO Convegno PD, L Italia in Rete, Roma, 20 maggio

16 Famiglie italiane a larga banda Analfabetismo Informatico (47%) e Digital Divide (12,5%) 11,3 56% Dei ~12 milioni di abbonati a larga banda di fine 2008, si stimano ~ 9,6 milioni di utenze residenziali, mentre i restanti sono utenze affari/pa e via satellite FINE (mln) 47% Famiglie Senza computer Totale Famiglie Famiglie Senza Internet Mercato residuo BL 2,1 milioni di famiglie 9% 4% Famiglie dial up Banda Stretta Digital Divide BL 1,7 milioni di famiglie 7% 40% 1,3 -Adsl lite Famiglie Banda Larga 5,5% Banda < 1Mbit/s % Percentuale su totale famiglie Fonte: Osservatorio Between, giugno 2008 (Dècina, aprile 2009) Giornata IEEE-AICT sulle NGAN- Milano, 8/7/

17 Piano Anti Digital Divide Universal Service 2 Mbit/s? Definizione della banda di picco minima del download Misura e verifica di tale valore Rapporto Caio, 2009 Giornata IEEE-AICT sulle NGAN- Milano, 8/7/

18 FTTH P2P vs. GPON Rete Metropolitana In Fibra FTTH - P2P Orizzontale DF Verticale Casa ONT Piano SGU o SL OLT O D F Rete di accesso ottica primaria SDF Rete di accesso ottica secondaria DF Adduzione SDF Locale chiuso Rete Metropolitana In Fibra FTTH - GPON Orizzontale DF Verticale Casa ONT Piano SGU o SL DF OLT O D F Rete di accesso ottica primaria SDF Rete di accesso ottica secondaria SDF Splitter 1:n Adduzione Locale chiuso Splitter 1:n Giornata IEEE-AICT sulle NGAN- Milano, 8/7/

19 FTTH P2P vs. GPON Giornata IEEE-AICT sulle NGAN- Milano, 8/7/

20 Rimedi Passivi e Rimedi Attivi Rimedi Attivi Wholesale Bitstream -IP Based -Ethernet Based Interconnection QoS Classes = CoS & SLA Rimedi Passivi Unbundling LL /SL Colocation Ducts Optical Fiber WDM Giornata IEEE-AICT sulle NGAN- Milano, 8/7/

21 Architettura NGN Access NGAN Metro Backbone ONTs OLTs (Access Nodes) Metro Feeder Nodes Metro Nodes IP Edge Nodes Access Network Metro Metro Metro IP FTTH (GPON/P2P) Backhauling Aggregation Core Backbone IP Peering Edge Nodes Layer 3 Layer 3 IP ETH ETH ETH ETH Layer 2 IP Giornata IEEE-AICT sulle NGAN- Milano, 8/7/

22 Strati di Rete e Interconnessione Service & Application Control & Signaling Service Oriented Interconnection SoIx Transport Access bitstream Metro Core Connectivity it Oriented Interconnection CoIx unbundling Points Of Interconnection Giornata IEEE-AICT sulle NGAN- Milano, 8/7/

23 Servizi a qualità differenziata Business Critical, SaaS applications High-speed Internet, Best-effort effort High Quality Video, Interactive & Streaming Srtict Priority VoIP, Real time interactive Servizi i Premium Esempio di quattro Classi di servizio, CoS, per Bitstream NGA Giornata IEEE-AICT sulle NGAN- Milano, 8/7/

24 Qualità del servizio e interconnessione Multiple NGN Scenario Peering NGN a NGN b Client a Content Provider e2e-qos: end-to-end Quality of Service Client b Giornata IEEE-AICT sulle NGAN- Milano, 8/7/

25 Rete di accesso e infrastruttura di edificio Infrastruttura di Edificio Rete di Accesso Ottica OLT ONT Giornata IEEE-AICT sulle NGAN- Milano, 8/7/

26 Tubi, sotto-tubi e microtubi per cavi ottici 50/63 mm TUBO Cavidotto SOTTO TUBO Sotto cavidotto 12 mm MICROTUBO mm Microcavo (96 fibre ottiche) Giornata IEEE-AICT sulle NGAN- Milano, 8/7/

27 Scavi in mini e microtrincea minitrincea microtrincea Giornata IEEE-AICT sulle NGAN- Milano, 8/7/

28 Cablaggio ottico d edificio Punto di Raccordo Interno Mutualizzazione tra operatori. Cablaggio verticale Chi posa per primo la fibra ottica in verticale deve condividerla con altri operatori, Quante fibre per unità abitativa? ti Cablaggio orizzontale Può essere realizzato quando il cliente chiede il servizio oppure sin da subito quando si cabla verticalmente Punto di Raccordo Interno Adduction: raccordo dell edificio alla rete ottica Giornata IEEE-AICT sulle NGAN- Milano, 8/7/

29 NGA regulation Main areas of NRA s focus/strategy Cross-Country Analysis, Cullen International, May 2009 Giornata IEEE-AICT sulle NGAN- Milano, 8/7/

30 Altre infrastrutture di accesso Giugno 2008 Giornata IEEE-AICT sulle NGAN- Milano, 8/7/

31 Considerazioni sulle sinergie locali E fondamentale la ricognizione e la creazione di un anagrafe delle reti alternative in fibra ottica realizzate da Comuni, Provincie e Regioni italiane. Un possibile strumento potrebbe essere la regolamentazione per l accesso e per la condivisione di queste reti da parte degli operatori. Per il dispiegamento delle fibre ottiche, oltre a i cavidotti esistenti di Open Access (TLC), possono essere utilizzate le infrastrutture metro delle Utilities (spesso a maggioranza pubblica), quali: illuminazione, gas, energia, fogne, teleriscaldamento, ecc. E possibile facilitarne l accesso e la condivisione da parte degli operatori? Giornata IEEE-AICT sulle NGAN- Milano, 8/7/

32 Sommario Tecnologie e servizi Larga Banda (FTTE, 3G/HSPA, WiMAX) Banda Ultralarga (FTTC, FTTH/GPON, FTTH/P2P; LTE/WiMAX) Transizione LB/BU e criticità (stadi di linea, digital spectrum dividend, ) Sviluppi Industriali Larga Banda Livello di informatizzazione del Paese: Accesso e Uso di Internet Impegno al Servizio Universale a Larga Banda (Lord Carter 2 Mbit/s Universal Service Commitment) Piano Anti Digital Divide: (FTTE, 3G/HSPA, WiMAX) Banda Ultralarga Investimenti, stimoli e regolamentazione per infrastrutture tt a BU (Fibre e Nodi Wireless) Scavi e cablaggi orizzontali e verticali per fibre ottiche Sinergie con gli Enti Locali (Comuni, Provincie e Regioni) Sinergie con le infrastrutture locali (illuminazione, gas, riscaldamento, fogne, ) Giornata IEEE-AICT sulle NGAN- Milano, 8/7/