3. Strategie di evoluzione e transizione verso la NGAN

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1 3. Strategie di evoluzione e transizione verso la NGAN [16] Autorità per le Garanzie nelle Comunicazioni, Delibera 718/08/CONS, Gazzetta Ufficiale della Repubblica italiana n.302 del 29/12/2008. [17] OPTA: KPN s Next Generation Network: All-IP - Position paper, 3 October [18] OPTA: Letter to KPN regarding KPN's ALL-IP public migration offer dated 1 October 2007, 10 April [19] Analysys Mason, The business case for sub-loop unbundling in Dublin", Final Report for ComReg, 20 December [20] Analysys Mason, The business case for sub-loop unbundling in Netherlands, Final Report for OPTA, Public Version, 26 January 2007 [21] Francesco Caio: The Next Phase of Broadband UK: Action now for long term competitiveness - Review of Barriers to Investment in Next Generation Access - Final Report", September [22] Study Group on Establishing Usage Environments for Next-Generation Broadband Technology, Moving towards Establishing a Usage Environment for Next-Generation Broadband Technology, MIC Communications News, Vol. 18, No. 13, Japan, Oct. 12, novembre RAPPORTO FINALE v. 1.0 Documento per uso interno al Programma AGCOM ISBUL 88/88

2 4. Architetture delle reti e degli impianti NGAN 4 Architetture delle reti e degli impianti NGAN In questo capitolo, vengono valutati e confrontati i diversi scenari architetturali e impiantistici di tipo FTTx per la realizzazione della rete di accesso a banda ultralarga, mettendo anche in evidenza gli aspetti relativi al trasporto e interconnessione con la rete metropolitana. Si analizza il problema della realizzazione tramite NGAN della rete di raccolta metropolitana per reti mobili (mobile backhaul), per stazioni radio poste sia all'aperto (outdoor) che al chiuso (indoor), inclusa la possibile creazione di reti di femtocelle 3G/4G. Vengono quindi valutati i modelli di accesso alla rete locale in fibra ottica, in particolare le soluzioni FTTH P2P e GPON, e i possibili servizi di disaggregazione degli elementi di rete NGAN 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 i rimedi attivi (servizi bitstream), vengono individuate le innovazioni rispetto a quanto avviene negli accessi in rame con modalità del tipo best effort. Viene analizzata la possibilità di offrire un servizio 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 89/89

3 4. Architetture delle reti e degli impianti NGAN 4.1 Aspetti di progetto di rete Confronto tra architetture di accesso Nel Capitolo 2, sono state introdotte le principali configurazioni per le architetture di distribuzione (FTTC, FTTB, FTTH) e per i sistemi di accesso nelle reti NGAN (P2P, GPON). Ribadiamo ancora una volta che in una rete FTTH (P2P o GPON) i collegamenti sono realizzati con una sola fibra con trasmissione bidirezionale su due diverse lunghezze d onda nei due sensi. In pochi altri casi, il collegamento è comunque composto da due fibre ottiche: una per la trasmissione bidirezionale e una di riserva, lasciata disponibile per alcune funzioni aggiuntive quali la diffusione di segnali video, il backup della prima fibra in caso di guasto o l aumento della capacità offerta tramite due fibre monodirezionali. L architettura FTTC, che utilizza la rete di distribuzione secondaria in rame con VDSL2, è una soluzione relativamente poco costosa per collegare gli utenti a distanze contenute e viene tipicamente usata soltanto in configurazione P2P. Può essere impiegata anche per un dispiegamento NGAN con obiettivi ambiziosi in termini di copertura: almeno il 40% delle abitazioni. E questo, ad esempio, il caso degli sviluppi NGAN annunciati da BT e KPN [1][2][3]. L architettura FTTB prevede lo sviluppo della rete di accesso ottica dalla centrale (tipicamente SGU, ma anche SL) fino al basamento degli edifici, senza riutilizzo della rete di distribuzione in rame (primaria e secondaria), mentre si riutilizza con tecnica VDSL2 il cablaggio di edificio in rame fino alle abitazioni. L allacciamento ottico dell edificio può avvenire sia con tecniche di accesso GPON che P2P. Tra gli esempi di applicazione nel mondo di questa configurazione si citano i casi di Korea Telecom e Telefonica, ove viene usata la GPON (EPON nel caso Korea Telecom). Mentre nel caso della Corea del Sud gli sviluppi sono pervasivi delle abitazioni del Paese con configurazioni FTTB/FTTH, nel caso di Telefonica la configurazione FTTB viene usata in alternativa a FTTC e FTTH. Si cita anche il caso di Telecom Italia, che ha iniziato nel 2008 alcune sperimentazioni FTTB GPON a Milano. La configurazione FTTH gode di interesse crescente nel mondo e in Europa. FTTH implica lo sviluppo di una nuova rete di accesso in fibra ottica dalla centrale fino alle unità abitative, con la predisposizione di un cablaggio ottico di edificio fino alla borchia ottica degli utenti. Anche FTTH può utilizzare entrambe le soluzioni tecnologiche P2P e GPON. Gli sviluppi FTTH GPON in Europa sono stati intrapresi da molti Operatori dominanti: Telefonica, BT, France Telecom e Telecom Italia. Vale anche la pena di citare il caso di Korea Telecom, che ha annunciato l upgrade delle sue installazioni FTTH EPON tramite tecniche WDM per aumentare la banda disponibile ai propri clienti. In Italia e in Francia, Fastweb e Free Iliad hanno dispiegato per primi sistemi FTTH P2P, utilizzando sia una fibra singola per l utenza residenziale, sia due fibre per l utenza affari. Tra gli sviluppi FTTH P2P in Europa, si segnalano i casi di KPN e SwissCom. Oltre al suo piano di cablaggio FTTC, KPN sviluppa, congiuntamente 45 con l Operatore Reggefiber e in alcuni aree mirate del Paese, sistemi FTTH P2P con due fibre ottiche per utente: mentre la prima è bidirezionale, la seconda è usata per la diffusione di segnali video. SwissCom ha annunciato recentemente un piano di cablaggio FTTH P2P pervasivo del Paese, proponendo l uso di ben quattro fibre ottiche per utente: due sono riservate a SwissCom 45 Tramite la società Reggefiber FttH, di cui inizialmente KPN possiede il 41% e Reggefiber il 59%. 15 novembre RAPPORTO FINALE v. 1.0 Documento per uso interno al Programma AGCOM ISBUL 90/90

4 4. Architetture delle reti e degli impianti NGAN (una bidirezionale e l altra di riserva) e le altre due sono dedicate alla condivisione con gli Operatori partner che aderiscono al piano di cablaggio cooperativo prospettato. Nella sezione 3.2.1, si è precisato che se si parte per un dispiegamento NGAN basato su FTTC, e se si vuole successivamente evolvere verso architetture FTTH, i risparmi ottenibili per l FTTH grazie alla preesistente architettura FTTC sono molto ridotti (<10%). Si osserva che nei casi FTTB e FTTH le sinergie tra reti ottiche di accesso sono certamente più rilevanti, ma nel caso GPON la locazione e i fattori di splitting usati per FTTB potrebbero essere non congruenti con quelli da utilizzare per FTTH. Si è osservato che, per consentire un agevole transizione da GPON FTTB a GPON FTTH, è necessario consentire l uso degli splitter nel caso FTTB soltanto nel pozzetto nodale, evitando l uso di splitter in centrale; in questo modo quando si evolve da FTTB a FTTH basta sostituire l ONU con uno splitter all interno dell edificio. Si può quindi affermare che l architettura obiettivo, di tipo FTTC oppure FTTB/FTTH, in una determinata area geografica costituisce una scelta definitiva anche per il lungo termine Architetture FTTH di tipo P2P e GPON Come illustrato nel Capitolo 2, la soluzione GPON permette di ridurre il numero di fibre nella rete ottica primaria con un fattore massimo di divisione uguale a 128. Rispetto al caso P2P si arriva a un fattore di riduzione sul numero di fibre da gestire sul permutatore ottico di centrale che assume nelle aree urbane valori tipici compresi tra 1:32 e 1:64. La Figura 4.1 riporta a titolo di esempio i risultati di uno studio di Alcatel-Lucent del 2007, citato da France Telecom [4], sul confronto tra FTTH GPON 1:32 e FTTH P2P per quanto riguarda le necessità di cavidotti nella rete di accesso, di spazio/apparati/potenza in centrale, la banda di accesso offerta all utente e le possibilità di disaggregazione attiva e passiva, unbundling e bitstream. Figura Confronto tra FTTH GPON e FTTH P2P secondo Alcatel-Lucent (2007) [4]. Nel seguito si discutono criticamente i quattro aspetti del confronto citati nella Figura 4.1 (in particolare gli aspetti di unbundling) e si fanno alcune considerazioni sul confronto economico 15 novembre RAPPORTO FINALE v. 1.0 Documento per uso interno al Programma AGCOM ISBUL 91/91

5 4. Architetture delle reti e degli impianti NGAN tra le due soluzioni. La soluzione GPON offre migliori prestazioni economiche rispetto alla soluzione P2P, soprattutto in due aree di investimento: la rete di accesso primaria e gli impianti di centrale. La soluzione P2P offre di contro migliori prestazioni dal punto di vista del costo degli apparati di utente, della banda offerta all utenza e della possibilità di applicare i rimedi passivi di disaggregazione degli elementi di rete Cavidotti nella rete primaria Il numero di fibre necessario nella rete di accesso primaria per la soluzione GPON rispetto alla soluzione P2P è ridotto del fattore di spiltting complessivo adottato: nelle aree metropolitane questo fattore è tipicamente uguale a 1:32 o 1:64. Il numero di cavidotti in primaria nel caso P2P è circa un ordine di grandezza più grande rispetto al caso GPON. Per quanto riguarda la rete di accesso primaria, si osserva poi che la NGAN permette, in linea di principio, di ridurre il numero di centrali nella rete di accesso: nel nostro Paese si potrebbe passare da oltre diecimila a poche migliaia di centrali. In questo scenario, alle centrali delle grandi città italiane che servono oggi molte decine di migliaia di linee di utente in rame, andrebbero ad essere attestate fino ad oltre centomila fibre ottiche di utente. Nel caso di soluzione P2P, per queste centrali servirebbero impianti di terminazione dei cavi in centrale e cavidotti di dimensioni difficilmente realizzabili. Oltre all aspetto dei costi per la realizzazione della rete primaria, quindi, con la soluzione P2P diventa impraticabile la realizzazione di grandi centrali urbane (da a utenti) che, di contro, possono essere messe in opera con la soluzione GPON Apparati di centrale Per quanto riguarda gli apparati di centrale di tipo OLT e ODF, è interessante il confronto tra i requisiti per servire utenti nei due casi, riportati nello studio Alcatel-Lucent. Nel caso P2P a fibra singola per utente, si assume di dover gestire a scopo di local loop unbundling due permutazioni della singola fibra di utente attraverso due ODF. Per gestire permutazioni di fibre ottiche singole servono 24 armadi ODF, delle dimensioni 2200x900x300 mm, ciascuno capace di gestire fino a fibre. Servono poi 24 armadi per l hardware dell OLT, inclusi 2 armadi per le terminazioni verso la rete metro, assumendo 720 porte di utente P2P per armadio. Gli OLT sono con porte Fast Ethernet a 100 Mbit/s. Nel caso GPON senza possibilità di local loop unbundling, assumendo un fattore di splitting complessivo 1:32, basta un solo armadio ODF (usato per 508 fibre, di cui 8 fibre verso la rete metro) e due armadi per l OLT, in quanto Alcatel-Lucent assume che in un armadio OLT si collochino fino a 256 porte GPON a fibra singola. Le assunzioni fatte sulla capacità degli armadi ODF in termini di trattamento delle fibre sono aggressive (alcuni stimano 720 fibre per armadio ODF), mentre per la capacità degli armadi OLT P2P si può arrivare fino a circa porte per armadio. La capacità degli armadi OLT GPON sembra invece adeguata. Comunque, anche modificando i parametri utilizzati, risulta che il numero di armadi nella soluzione P2P è circa 10 volte più grande che nel caso GPON. Quindi, gli ingombri e i consumi degli apparati in centrale (OLT e ODF) nel caso P2P sono superiori a quelli della soluzione GPON: si tratta di un rapporto che si avvicina a 10:1 per i parametri indicati (ingombri misurati in mq/utente, consumi in kw/utente, numero di armadi per hardware OLT) Banda di accesso La Tabella 4.1 mostra le velocità medie offerte in downstream al singolo utente nelle soluzioni GPON e 10GPON (quest ultima sarà a disposizione su scala industriale nei prossimi 15 novembre RAPPORTO FINALE v. 1.0 Documento per uso interno al Programma AGCOM ISBUL 92/92

6 4. Architetture delle reti e degli impianti NGAN due anni), per differenti rapporti di splitting e per due valori dell attività media degli utenti nell ora di punta. Ad esempio, nella soluzione GPON 1:64 a 2,5 Gbit/s, la banda di accesso garantita al singolo utente si aggira sui 40 Mbit/s, mentre il valore medio della banda di accesso arriva fino a circa 80 Mbit/s, assumendo che tutti i 64 utenti siano connessi, ma che nell ora di punta soltanto il 50% sia simultaneamente attivo in downstream. GPON 1:32 1:64 1:100 ATTIVITA 100% 2.5 Gbit/s 75 Mbit/s 39 Mbit/s 25 Mbit/s 10 Gbit/s 300 Mbit/s 156 Mbit/s 100 Mbit/s ATTIVITA 50% 2.5 Gbit/s 150 Mbit/s 78 Mbit/s 50 Mbit/s 10 Gbit/s 600 Mbit/s 312 Mbit/s 200 Mbit/s Tabella 4.1: Velocità medie offerte in downstream al singolo utente dalle soluzioni GPON e 10GPON. La soluzione P2P è invece a prova di futuro (future-proof), utilizza tecnologie Ethernet di trasmissione ottica a larga diffusione di mercato: parte dalla tecnologia Fast Ethernet a 100 Mbit/s e scala verso la Gigabit Ethernet (GbE) a 1 Gbit/s e le sue successive versioni. Per un dispiegamento diffuso all utenza residenziale nei prossimi 3-4 anni, tuttavia, il costo degli apparati raccomanda agli Operatori l uso di porte d utente P2P Fast Ethernet a 100 Mbit/s. Si osserva in primo luogo che questa tecnologia permette di raggiungere i 10 km di portata tra centrale e utente, mentre nel caso GPON a 2,5 Gbit/s si arriva a 20 km. La soluzione GPON 1:64 a 2,5 Gbit/s offre una banda media di accesso in downstream di circa 80 Mbit/s, contro i 100 Mbit/s disponibili nella soluzione P2P Fast Ethernet. Gli utenti delle due soluzioni, tuttavia, non godrebbero di prestazioni molto differenti, in particolare se si tiene conto della capacità di banda che viene scambiata dall OLT con la rete metropolitana. Un confronto accurato tra le due soluzioni P2P e GPON richiederebbe infatti la parità di prestazioni di banda offerta ai clienti attraverso le tre sezioni della intera NGN, non soltanto la rete di accesso tra ONT e OLT (NGAN), ma anche la rete metro Ethernet e il backbone IP (Internet Protocol), fino ad arrivare al NAP (Neutral Access Point) per lo scambio (peering) di flussi IP con qualità di servizio tra i diversi Operatori. L interconnessione tra Operatori può essere convenientemente effettuata a livello di rete metro e di backbone. La Figura 4.2 mostra schematicamente l architettura della rete NGN (vedi anche Figura 4.4) e indica che la banda di accesso viene progressivamente ridotta per l aggregazione e lo smistamento nel backbone IP. Quando c è peering a livello di NAP, la banda garantita a chi accede a Internet è una piccola frazione (<<1:10) di quella offerta nel collegamento tra ONT e OLT. 15 novembre RAPPORTO FINALE v. 1.0 Documento per uso interno al Programma AGCOM ISBUL 93/93

7 4. Architetture delle reti e degli impianti NGAN Figura Banda di accesso, di aggregazione e di backbone IP nella rete NGN. Considerazioni analoghe possono essere fatte tra la soluzione 10GPON e la soluzione GbE P2P. Si osservi poi che, con le evoluzioni attese a più lungo termine per lo sviluppo di tecnologie WDM PON e WDM GPON, sarà possibile assegnare a ogni cliente, oppure a un piccolo numero di clienti (inferiore a 64, ad esempio 8), una lunghezza d onda ottica su cui trasmettere segnali dedicati al singolo utente del tipo GbE, così come avviene nella soluzione P2P, oppure segnali condivisi tra più utenti del tipo GPON e 10 GPON (vedi Sezione ). La banda di accesso offerta ai clienti non sembra essere un parametro decisivo nel confronto tra prestazioni effettive rese ai clienti nel prossimi anni dalle due soluzioni, GPON e P2P Disaggregazione degli elementi della rete di accesso Contrariamente a quanto affermato nella Figura 4.1, l argomento più forte in favore della soluzione P2P è quello legato alla possibilità di condivisione dell infrastruttura di rete di accesso ottica tra Operatori in competizione, adottando modalità analoghe a quelle della rete in rame: il Local Loop Unbundling. La soluzione P2P permette la disaggregazione fisica del collegamento ottico in fibra singola, dalla centrale ottica fino all abitazione del cliente. Questa modalità non è possibile nella soluzione GPON, che, oltre ai rimedi attivi di tipo bitstream, può offrire soltanto la disaggregazione logica del collegamento ottico tra centrale e utente tramite tecniche WDM, e cioè il WDM Unbundling (vedi Sezione ). Inoltre, l architettura GPON, quando realizzata in modo da avere un numero di fibre nella rete secondaria fino agli edifici uguale al numero di unità immobiliari servite (confronta Figura 3.5), permette la disaggregazione fisica della rete di accesso secondaria, il Sub Loop Unbundling. In questo caso gli Operatori devono adottare un Punto di Mutualizzazione posto all aperto a livello di armadio ottico stradale munito di ODF di limitate dimensioni (analogamente agli SDF degli armadi per il rame. Gli armadi ottici stradali sono impiegati nelle reti di accesso ottiche per consentire la realizzazione della prestazione di Sub Loop Unbundling. Si osserva che gli armadi stradali per reti ottiche vanno appositamente realizzati a prova di vandalismo e sono elementi di rete piuttosto costosi (per 200 utenti si stimano costi in opera fino a 100 /utente: /armadio) Investimenti per realizzare la rete ottica di accesso Il confronto economico tra soluzioni FTTH GPON e P2P è oggetto di numerosi studi fatti da Analysys Mason per l Inghilterra [5] e l Olanda [6], largamente citati, ad esempio, nel 15 novembre RAPPORTO FINALE v. 1.0 Documento per uso interno al Programma AGCOM ISBUL 94/94

8 4. Architetture delle reti e degli impianti NGAN Rapporto Caio al Primo Ministro Brown [7]. La Figura 4.3 riporta, a titolo di esempio, i risultati ottenuti da Analysys Mason nel calcolo dell investimento necessario per una copertura pervasiva dell Inghilterra con le configurazioni FTTC VDSL, FTTH GPON e FTTH P2P. La differenza percentuale di costo medio per casa passata (costi fissi di copertura) tra GPON e P2P, qualsiasi sia la densità di popolazione (urbana, rurale e remota), mostra un vantaggio della soluzione GPON compreso tra il 15% e il 20% dei costi totali. Il rapporto di costo tra case passate FTTC VDSL e case passate FTTH è invece di circa 1 a 5. Figura 4.3: Costo medio per casa passata di diverse architetture NGAN (Analysys Mason, 2008 [5]). La differenza dei costi tra case passate e/o connesse FTTH P2P e GPON nelle aree urbane, valutata tra il 15 e il 20% da Analysys Mason con riferimento ai geotipi urbani inglesi, è attualmente oggetto di acceso dibattito tra i fautori delle due alternative. Ad esempio, un recente studio di Alcatel-Lucent [8] riporta i risultati relativi al confronto dei costi per casa connessa (CAPEX/abbonato), al variare della percentuale di case connesse, e mostra differenze di costo, al variare dei numerosi parametri del modello adottato, che vanno dal 15% al 25%, con riferimento a geotipi urbani nordamericani ad alta densità di utenza. Il Politecnico di Milano ha intrapreso uno studio per il confronto dei costi delle case connesse in un geotipo urbano italiano ad alta densità di utenza, le cui conclusioni sono attese per l inizio del prossimo anno Gestione della rete ottica di accesso La gestione operativa (esercizio e manutenzione) della nuova rete ottica di accesso NGAN comporta costi ricorrenti medi per utente inferiori a quelli che oggi si sostengono per la rete di accesso in rame. La rete ottica, diversamente da quella in rame, è immune alle interferenze e offre prestazioni eccellenti per qualità di trasmissione e per occorrenza dei guasti. Nel caso di total replacement con una rete FTTH, il risparmio stimato sul costo medio di gestione per utente rispetto a quello della rete in rame si aggira sul %, ed è prevalentemente costituito da risparmi di personale. Purtroppo, vista la variabilità dei vari contesti operativi, non c è concordanza tra i valori citati in letteratura tecnica per il costo medio di gestione annuo per utente 15 novembre RAPPORTO FINALE v. 1.0 Documento per uso interno al Programma AGCOM ISBUL 95/95

9 4. Architetture delle reti e degli impianti NGAN nella rete in rame: in America si citano tipicamente 100 $/utente/anno, mentre in Europa 100 /utente/anno. Quindi, è difficile stimare il valore assoluto del costo medio di gestione annuo per utente senza fare riferimento alle dimensioni dell organizzazione che gestisce la rete e al suo contesto operativo. Ancora più complesso è il confronto dei costi ricorrenti tra le due architetture FTTH P2P e GPON, tema sorprendentemente trascurato dai numerosi analisti finanziari che hanno valutato gli investimenti. Nel seguito vengono pertanto svolte alcune considerazioni di tipo qualitativo sul confronto tra soluzioni architetturali. I costi ricorrenti di esercizio e manutenzione sono articolati in varie voci, tra cui: costi di centrale, relativi all esercizio e manutenzione degli apparati (OLT e ODF), all uso e gestione degli spazi attrezzati, al consumo di energia elettrica, e al personale dedicato; costi di rete, relativi all esercizio e manutenzione della rete di accesso: cavidotti, tubi, cavi, giuntaggi, camerette, pozzetti, splitter (nel caso GPON), e al personale dedicato; costi di edificio e di abitazione, relativi all esercizio e manutenzione della rete di edificio, della borchia ottica d utente e dell ONT, e al personale dedicato; costi generali afferenti alla catena del servizio offerto all utenza, relativi ai sistemi Operation Support Systems (OSS), alla gestione centralizzata della rete (Network Operation Center, NOC) e alla gestione dei clienti, customer care. Per i costi ricorrenti di centrale, il confronto qualitativo sugli apparati di centrale fatto nella sezione , segnala i drastici vantaggi della soluzione GPON per gli aspetti che rientrano in questa voce: spazi di centrale, consumi di energia, quantità di armadi per hardware OLT. Si osserva che nella soluzione GPON il peso percentuale di questa voce sul costo totale annuo di gestione per utente è uguale a pochi punti percentuali, mentre nella soluzione P2P è più elevato e può arrivare fino a oltre il 10%. Per i costi ricorrenti di rete, nella soluzione P2P la rete primaria è più voluminosa in termini di tubazioni e cavi ottici rispetto al caso GPON, che, di contro, posiziona gli splitter 46 nei pozzetti e all interno degli edifici. In termini di affidabilità le due infrastrutture offrono prestazioni (FIT, Faults in Time: numero di guasti all anno per 100 utenti) molto elevate rispetto a quelle delle reti in rame (è questo uno dei motivi per il risparmio di OPEX con la NGAN) e non molto differenti tra loro, comunque con un vantaggio per la soluzione P2P. Per la manutenzione straordinaria invece (ad esempio, troncamento di una direttrice di cavi ottici), la soluzione P2P presenta maggiori criticità rispetto alla soluzione GPON. Mentre i costi ricorrenti di edificio sono uguali nei due casi, ai costi relativi agli impianti di abitazione concorrono le due differenti tipologie di ONT. Gli apparati di utente ONT GPON sono più costosi di quelli P2P (si citano differenze di costo che vanno fino ad oltre il 50%), e comportano un maggiore onere di manutenzione, ma non sono disponibili dati quantitativi relativi al confronto dei costi ricorrenti degli ONT. Si osserva poi che a casa del cliente l ONT agisce da terminazione di rete, a cui vengono collegati i vari dispositivi CPE (Customer Premises Equipment), dal set-top-box per la televisione, alla cosiddetta Home Gateway (HGW) per la gestione integrata di tutti i dispositivi domestici. I costi ricorrenti generali sono probabilmente uguali nei due casi. 46 Si osserva che gli apparati OLT GPON sono dotati di sistemi per l identificazione dei guasti fino al livello del singolo ramo dei due splitter messi in cascata. 15 novembre RAPPORTO FINALE v. 1.0 Documento per uso interno al Programma AGCOM ISBUL 96/96

10 4. Architetture delle reti e degli impianti NGAN Lo studio di confronto tra soluzioni FTTH P2P e GPON già citato [8] indica risparmi di costi di gestione (OPEX/utente/anno) in favore della soluzione GPON superiori al 20%, nel caso delle aree urbane nordamericane ad alta densità, al variare della percentuale delle case connesse Reti di accesso, reti metropolitane e reti dorsali (access, metro e backbone) La rete di accesso NGAN è una componente fondamentale dell infrastruttura dell Operatore per l abilitazione dei servizi a banda ultralarga associati ad una qualità del servizio differenziata. D altra parte, la rete di accesso costituisce il primo elemento infrastrutturale di un architettura NGN più complessa ed estesa che va dalle ONT (cioè, dagli utenti) fino ai nodi di interconnessione e peering con gli altri Operatori. La fornitura di servizi con qualità differenziata deve essere resa coerente lungo tutta la catena dalle ONT fino ai nodi di interconnesione, tenendo conto delle peculiarità tecnologiche dei diversi strati gerarchici coinvolti. La Figura 4.4 mostra uno schema di riferimento generale dell architettura complessiva NGN, suddivisa in rete di accesso, rete metropolitana e rete dorsale o backbone. Questa architettura ha validità generale, ma è realizzata dai diversi Operatori Europei con modalità leggermente diverse e differenze di nomenclatura. La connessione della rete d accesso al backbone IP avviene attraverso la rete metropolitana, tipicamente realizzata in tecnologia Ethernet, e distinta nei livelli di backhauling (connessione dell OLT ai nodi metro feeder 47 ), aggregazione (tra metro feeder e metro node) e metro core (fino ai router di bordo del backbone IP). L interconnessione tra Operatori o con fornitori di servizi può avvenire non solo a livello dei nodi del backbone IP, ma anche più convenientemente a livello di nodi metro Ethernet. Nella rete metropolitana il trattamento differenziato del traffico è ottenuta mediante l utilizzo delle LAN Virtuali (VLAN) Ethernet, tipicamente ottenuta tramite l utilizzo di IEEE 802.1Q [9] e del successivo emendamento IEEE 802.1ad [10]. Lo standard IEEE 802.1Q permette di distinguere diverse VLAN nello stesso segmento Ethernet, in modo tale da separare i diversi flussi di traffico abilitandone un trattamento differenziato mediante un indicazione di priorità di servizio (IEEE 802.1p [11]) aggiunta nell header della trama Ethernet. D altra parte, lo standard permette di distinguere al massimo VLAN limitando la scalabilità dell architettura. Lo standard IEEE 802.1ad estende la scalabilità permettendo il VLAN stacking (denominata anche Q- in-q solution) e rendendo disponibili VLAN. Generalmente, lo spazio delle VLAN non è gestito in modo piatto ma si distinguono le Service VLAN (S-VLAN) e le Customer VLAN (C-VLAN). Le S-VLAN possono essere associate a un Operatore o a un particolare servizio, mentre le C-VLAN sono associate ai flussi d utente. Si osserva la possibilità di utilizzare nella rete metropolitana tecnologie di tipo MPLS (Multi Protocol Label Switching) applicate allo standard Metro Ethernet in modalità IEEE 802.1ad. Chiaramente, alcune funzionalità offerte da MPLS, come la differenziazione logica dei flussi, vanno a duplicare i meccanismi di differenziazione delle VLAN di Ethernet. L utilizzo di MPLS dà anche la possibilità di una gestione del multicasting in modalità MPLS P2MP (Point To MultiPoint) con maggiore scalabilità della rete di aggregazione. 47 Si osserva che l architettura della rete metro Ethernet di Telecom Italia prevede in futuro anche dei nodi metropolitani remote feeder connessi a stella ai nodi feeder. 15 novembre RAPPORTO FINALE v. 1.0 Documento per uso interno al Programma AGCOM ISBUL 97/97

11 4. Architetture delle reti e degli impianti NGAN Access Metro Backbone ONTs OLTs (Access Nodes) Metro Feeder Nodes Metro Nodes IP Edge Nodes IP Peering Edge Nodes Access Network FTTH (GPON/P2P) Metro Backhauling Metro Aggregation Metro Core IP Backbone Layer 3 Layer 3 IP IP ETH ETH ETH ETH Layer 2 IP Figura 4.4: Architettura di rete NGN articolata nelle tre sezioni di accesso, metro e dorsale Mobile backhaul: rete di giunzione per stazioni radiomobili Nelle reti radiomobili, il backhaul è la rete di giunzione che interconnette le stazioni base BS (Base Station) ai nodi di controllo RNC (Radio Network Controller) della rete dell Operatore e rappresenta una delle maggiori componenti di costo della RAN (Radio Access Network). Il successo di mercato dei servizi mobili a banda larga tramite sistemi 3G/HSPA (High Speed Packet Access) sta provocando un significativo aumento del traffico dati sulle RAN. La realizzazione di un mobile backhaul sempre più capace di smaltire traffico a larga banda gioca un ruolo chiave per lo sviluppo delle tecnologie HSPA e, in futuro, del sistema mobile a banda ultralarga LTE (Long Term Evolution). Il potenziamento del mobile backhaul potrà convenientemente sfruttare le infrastrutture della emergente rete di acceso in fibra ottica NGAN, con interconnessioni possibili a tutti i livelli di protocollo: protocolli di livello 1 (la trasmissione in fibra), di livello 2 (Ethernet) e di livello 3 (IP). Tradizionalmente il mobile backhaul nei sistemi di seconda generazione (2G) è basato su sistemi di trasmissione TDM, sia su rete fissa sia più comunemente tramite ponti radio a microonde. Nei sistemi di terza generazione 3G/UMTS (Universal Mobile Telecommunication System), si è assistito ad una parziale e progressiva migrazione dal trasporto TDM verso il trasporto su tecnologie ATM e poi Ethernet, con capacità maggiore, ma sempre offrendo agli elementi di rete BS e RNC interfacce di connessione di tipo TDM. L adozione di IP come tecnologia di trasporto per il mobile backhaul permette una migliore scalabilità della banda ed è in generale coniugata alla selezione di un trasporto di livello 2 di tipo Ethernet. Le stazioni radio base BS di nuova generazione dispongono di interfacce native IP/Ethernet e si sta valutando la possibilità di realizzare il trasporto Ethernet su tutti gli elementi di rete 3G/4G. La soluzione di trasporto IP/Ethernet può anche emulare un interfaccia TDM-E1 15 novembre RAPPORTO FINALE v. 1.0 Documento per uso interno al Programma AGCOM ISBUL 98/98

12 4. Architetture delle reti e degli impianti NGAN verso le BS e i nodi RNC. Il servizio che realizza un trasporto emulato di linee E1 (o livelli PDH superiori) sulla rete IP/Ethernet è lo Pseudowire (vedi la sezione 4.4.3). La Figura 4.5 illustra uno scenario degli aspetti dell integrazione del mobile backhaul nella NGAN secondo Telecom Italia. Lo scenario include l OLT all interno dell SGU e i collegamenti della rete di accesso ottica: fino agli SL, agli ONU per FTTC/B, alle BS per macro-celle e microcelle radio poste outdoor, alle BS per micro-celle radio poste indoor. Backhauling su f.o. (FTTB/H) per maggiore capacità trasmissiva (HSPA/LTE) microcella Apparato Macrocellulare Apparato Microcellulare ONU Sede SL Modulo RF remotizzato cella Sedi SGU (aree urbane) ONU GbE Pool di BANDA BASE delle stazioni che hanno il modulo RF remotizzato su ROF. ONU. microcella Soluzione ROF: utilizzo fibra per remotizzazione modulo RF delle stazioni radio micro/macro microcella ONU Copertura indoor AGW Figura 4.5: Mobile backhaul di stazioni radio nelle NGAN (fonte: Telecom Italia). Lo scenario mostra anche la possibilità di offrire alle micro-celle in-door il trasporto in fibra con tecniche del tipo Radio Over Fiber (ROF). In questo caso l intero segnale radio usato dal sistema radiomobile viene trasmesso via fibra ottica ad un apparato ospitato nell SGU che riporta i segnali numerici in banda base. L SGU provvede poi a connettersi in fibra ottica con gli RNC a cui fanno capo le BS collegate. Lo scenario di Figura 4.5 mette altresì in evidenza un altro aspetto dell evoluzione dei sistemi wireless a larga banda: la potenzialità di dispiegamento di stazioni radio base (BS, per i sistemi 2G e 3G, Access Point, AP, per i sistemi WiFi e WiMAX) poste all interno di edifici pubblici, negli uffici e nelle abitazioni. Un possibile sviluppo dei sistemi 3G/HSPA è costituito dalle cosiddette reti di femtocelle 48, il cui scenario di impiego è descritto nella Figura La letteratura tecnica descrive le dimensioni delle celle radio con riferimento ai termini: macro, micro, pico e femto, e alla potenza emessa dall antenna radio. Nel caso delle femtocelle si tratta di antenne 3G/HSPA poste nelle abitazioni degli utenti, così come oggi viene usata la tecnologia WiFi per la distribuzione domestica via radio in associazione ai sistemi a larga banda ADSL. 15 novembre RAPPORTO FINALE v. 1.0 Documento per uso interno al Programma AGCOM ISBUL 99/99

13 4. Architetture delle reti e degli impianti NGAN Le femtocelle sono collegate alla rete dell Operatore cellulare tramite i collegamenti fissi a banda larga e ultralarga di tipo ADSL e FTTx. Dalla rete di accesso fissa si accede infatti tramite IP alla rete dell Operatore radiomobile. Utilizzando le connessioni residenziali come backhaul, è possibile fornire a ciascun utente una femtocella 3G/HSPA dedicata, ottenendo un grande aumento della capacità di banda per unità di superficie, senza dover ricorrere a estensioni della rete RAN. In altre parole, lo sviluppo delle reti di femtocelle permette di offrire l intera capacità di banda di una cella HSPA (fino a Mbit/s) all ambiente domestico che l utilizza, senza dover aumentare il numero delle stazioni base 3G (Node B) per ottenere migliori prestazioni con macro-celle più piccole o con microcelle (RAN off-load). Rete macro cellulare 3G/HSPA DSL & FTTx Access Network Internet Femto-cella Figura 4.6: Architettura di rete radiomobile a femtocelle. L impiego di femtocelle pone una serie di problemi sulla tecnologia, sulle strategie di mercato e sulla regolamentazione, che fino ad oggi ne hanno scoraggiato lo sviluppo. Tra i problemi tecnologici si citano: l interferenza tra celle adiacenti negli edifici, la possibilità di handover tra femtocelle e macro-celle dello stesso Operatore nel passaggio indoor/outdoor e la necessità di esercizio di un gran numero di femtocelle private. Per le strategie di mercato va affrontato sia il breve termine (proposta commerciale rispetto ai servizi di home zone e flat-fee 3G/HSPA), sia il medio/lungo termine in vista dell LTE. Tra i problemi di regolamentazione si citano l uso pubblico o privato delle femtocelle, l uso dello spettro dell Operatore, l uso del collegamento a banda larga/ultralarga dell utente, nonché il trasporto dei flussi di segnale provenienti dalla femtocella di un Operatore radiomobile attraverso la NGAN di un altro Operatore (per quest ultimo aspetto si veda il paragrafo 4.4.4). 15 novembre RAPPORTO FINALE v. 1.0 Documento per uso interno al Programma AGCOM ISBUL 100/100

14 4. Architetture delle reti e degli impianti NGAN 4.2 Interconnessione e qualità di servizio In questa sezione si discute il tema dell interconnessione tra NGN, con riferimento all attività di standardizzazione in corso in ETSI (European Telecommunications Standards Institute). In primo luogo, si definiranno i servizi IP multimediali nella NGN così come intesi dall ETSI (Sezione 4.2.1). Si definiranno poi il Service Layer e il Transport Layer, che demarcano logicamente i diversi tipi di interconnessione NGN in corso di standardizzazione (Sezione 4.2.2). Visto che l interconnessione deve garantire, per ogni servizio, una serie di requisiti funzionali e di qualità, si procederà descrivendo sia i requisiti generali dei servizi IP multimediali in uno scenario di interconnessione, sia i requisiti del servizio per il quale la standardizzazione è in stato più avanzato: il servizio telefonico tradizionale e, soprattutto, VoIP (Sezione 4.2.3). Si andrà quindi a descrivere l architettura standard dell interconnessione tra NGN, così come concepita dalla ETSI, e si compareranno le caratteristiche delle due principali modalità di interconnessione, la Service Oriented Interconnection (SoIx) e la Connectivity Oriented Interconnection (CoIx) (4.2.4). Infine, nella Sezione 4.2.5, si affronterà la problematica dell interworking dei piani di numerazione nell interconnessione NGN I servizi IP multimediali nella NGN In ETSI il gruppo di lavoro TISPAN (Telecommunications and Internet converged Services and Protocols for Advanced Networking), attivo dal 2003, ha il compito di definire gli standard della NGN. Un filone di standardizzazione di particolare importanza riguarda l interoperabilità, a livello di servizio, di una cosiddetta network of networks (rete di reti), dove un servizio end-toend è gestito da una sequenza di Operatori che comunicano attraverso apposite interfacce standard. Tra le più recenti specifiche di ETSI è rilevante la TS [12], attualmente in stato di draft, che ha l obiettivo di fornire i requisiti, a livello di servizio, che vanno a impattare sull architettura della rete, sui protocolli di controllo e sulle interfacce tra gli Operatori. La tipologia di servizio che rientra nel perimetro di questa attività di standardizzazione è l IP multimedia service (servizio IP multimediale), definito nella raccomandazione ETSI-TS [13] come l esperienza fornita all utente da una o più IP multimedia application (applicazione IP multimediali). Un applicazione IP multimediale è a sua volta un applicazione che gestisce uno o più media (voce, audio, video, dati) contemporaneamente e in modo sincronizzato, dal punto di vista dell utente dell applicazione stessa. Un applicazione IP multimediale può coinvolgere molteplici utenti, che possono anche variare dinamicamente durante la sessione. La IP multimedia session (sessione IP multimediale) completa la definizione di TISPAN del servizio multimediale ed è da interpretarsi come l insieme di ricevitori, di trasmettitori e di flussi di traffico che convogliano i media dai trasmettitori ai i ricevitori. La sessione IP multimediale è il supporto di rete all applicazione IP multimediale. La gamma dei servizi IP multimediali contemplati dalle specifiche ETSI è molto ampia, ma si possono individuare alcuni requisiti di alto livello trasversali [13], che si ribaltano su requisiti di rete, sia architetturali sia funzionali, da soddisfare nell interazione tra diversi Operatori per stabilire un servizio end-to-end. I requisiti di alto livello sono numerosi e si citano a titolo esemplificativo i seguenti: la qualità del servizio (QoS) deve essere negoziabile sia all instaurazione della sessione, sia durante la vita della sessione; inoltre, la negoziazione della QoS deve poter essere condotta anche tra Operatori diversi e anche per utenti in roaming. 15 novembre RAPPORTO FINALE v. 1.0 Documento per uso interno al Programma AGCOM ISBUL 101/101

15 4. Architetture delle reti e degli impianti NGAN Le sessioni IP multimediali devono poter supportare un ampia varietà di media (codec) e questi media devono essere tra di loro interoperabili (il che richiede funzionalità di transcodifica dinamica dei media, in tempo reale). Deve essere supportato il principio dell indipendenza dall accesso, cioè, un utente deve poter fruire di un servizio IP multimediale indipendentemente dal fatto che la sua connessione d accesso sia realizzata su rete fissa, UTRAN, WiMAX, o altro Il service layer e il transport layer nella NGN L identificazione dei livelli logici ai quali può essere effettuata l interconnessione tra diversi Operatori NGN dipende direttamente dalla definizione del Service Layer e del Transport Layer. La demarcazione tra il Service Layer e il Transport Layer nella NGN è mostrata in Figura 4.7, dove sono anche evidenziati i seguenti attori definiti da ETSI. NGN Access Network Provider (NANP), che trasporta, aggregandolo, il traffico di molte linee d accesso verso/da uno o molteplici NGN Connectivity Provider. NGN Connectivity Provider (NCP), che offre connettività tra l utente e uno o molteplici NGN Core Network Provider. NGN Core Network Provider (NCNP), che aggrega il traffico tra i nodi di bordo di diverse reti d accesso o tra un nodo di bordo di una rete d accesso e una rete esterna (per esempio PSTN). NGN Service Provider (NSP), ossia un Operatore che offre servizi basati su un trasporto in NGN. Il NSP offre funzionalità tipiche del provider di servizi come l autenticazione, il controllo del servizio, la tariffazione (billing). Nel caso in cui si tratti di un servizio di distribuzione di media come per esempio IPTV, il provider svolgerà anche funzioni di acquisizione e gestione dei contenuti (content ingestion) e Digital Rights Management (DRM). Nella Figura 4.7, l interfaccia tra il Service Layer e il Transport Layer è demarcata dai ruoli del Service Provider e degli Operatori di rete (di rete d accesso, di connettività e di rete core). Application Provider Customer Environment NGN Access Network Provider NGN Service Provider NGN Connectivity Provider NGN Core Network Provider Service Layer Transport Layer Figura 4.7: Attori definiti da ETSI nel Service Layer e nel Transport Layer della NGN. 15 novembre RAPPORTO FINALE v. 1.0 Documento per uso interno al Programma AGCOM ISBUL 102/102

16 4. Architetture delle reti e degli impianti NGAN I requisiti dei servizi Quando due Operatori NGN si interconnettono per offrire un servizio end-to-end, oltre ai requisiti generali dei servizi IP multimediali (Sezione 4.2.1) si applicano requisiti relativi allo specifico servizio che è supportato tramite la cooperazione degli Operatori. Esempi significativi di requisiti delle tipologie di servizio di maggior interesse sono forniti in [12], dove si pone l accento sui servizi di tipo VoIP e in particolare sul servizio di emulazione PSTN/ISDN Caratteristiche e requisiti dei servizi VoIP Tra i molteplici servizi IP multimediali specificati da ETSI TISPAN, l emulazione del servizio PSTN/ISDN è particolarmente importante. Si parla di emulazione di servizio PSTN/ISDN quando si sostituisce, parzialmente o totalmente, il classico servizio di telefonia a circuito con la telefonia VoIP. Per questo servizio l interconnessione tra due Operatori può essere basata su Service Level Agreement (SLA) stipulati bilateralmente, ovvero una terza parte può offrire l interconnessione a molteplici service provider. Il requisito fondamentale del servizio di emulazione PSTN/ISDN è che l emulazione stessa deve essere trasparente per gli utenti. Ciò genera una serie di importanti requisiti per il servizio PSTN/ISDN emulato, come illustrato nel seguito: riguardo il piano di numerazione, un utente del servizio PSTN/ISDN emulato riceverà dall Autorità nazionale competente un numero standard E.164 (ovviamente, devono essere gestite anche le numerazioni non geografiche); la Lawful Interception (LI), d ora in avanti denominata anche intercettazione legale, deve essere garantita come nel servizio PSTN/ISDN tradizionale; devono essere garantiti i servizi di emergenza; deve essere garantito il servizio di Malicious Call Identification (MCID); deve essere garantito il servizio di Anonymous Call Rejection (ACR); il servizio PSTN/ISDN emulato deve interoperare con il tradizionale servizio PSTN/ISDN. Nel quadro regolamentare Europeo, si distinguono due categorie principali di servizi VoIP, recepite nel Codice delle Comunicazioni Elettroniche Italiano 49 [14]: il Publicly Available Telephone Service (PATS); i servizi VoIP, che ricadono nella categoria più ampia degli ECS (Electronic Communication Service). Il servizi ECS e PATS presentano i requisiti regolamentari elencati in Figura 4.8. Il servizio PATS ha requisiti significativamente più stringenti del corrispondente servizio ECS. Inoltre, questi requisiti sono sostanzialmente in linea con quelli formulati da ETSI per il servizio di emulazione PSTN/ISDN. Quando si farà riferimento al servizio di emulazione PSTN/ISDN si assumeranno per tale servizio i requisiti regolamentari del PATS. 49 Le categorie di servizi VoIP individuate in [14] sono riprese nella Delibera AGCOM N. 11/06/CIR, Disposizioni regolamentari per la fornitura di servizi VoIP e integrazione del piano nazionale di numerazione [15]. 15 novembre RAPPORTO FINALE v. 1.0 Documento per uso interno al Programma AGCOM ISBUL 103/103

17 4. Architetture delle reti e degli impianti NGAN Security & privacy Conditions use of numbers Directory Quality of Service Contract to customers Universal service financing Notification of NRA ECS Directory Publication of price & tariffs Integrity & availability Number portability Emergency services Security & privacy Conditions use of numbers Directory Quality of Service Contract to customers Universal service financing Notification of NRA PATS Figura 4.8: I requisiti regolamentari dei servizi ECS e PATS. Si nota inoltre che il servizio di emulazione PSTN/ISDN è comunemente denominato anche ToIP (Telephony over IP), per distinguerlo dalle altre tipologie, meno stringenti, di servizi VoIP ricadenti nella categoria dei servizi ECS, come per esempio il VoIN (Voice over Internet). Nel servizio VoIN gli Operatori di rete non controllano il servizio e non controllano l attività degli utenti. Tipicamente, i servizi VoIN sono ristretti entro comunità applicative (per esempio Skype) e possono essere aperti a un collegamento con la PSTN e PLMN (Public Land Mobile Network). I servizi VoIN possono essere erogati in modalità peer-to-peer (Figura 4.9a), dove la comunicazione avviene tra due client telefonici IP attraverso Internet, senza transitare attraverso un tratto in rete PSTN o PLMN. Un esempio tipico è una comunicazione computer-tocomputer tramite Skype. Il servizio VoIN In&Out (Figura 4.9b) prevede la possibilità di un interworking con reti esterne di tipo PSTN/PLMN. Infine, si evidenzia un ultima categoria di servizio VoIP, quello offerto da un Operatore come servizio aggiuntivo rispetto alla tradizionale linea POTS. 15 novembre RAPPORTO FINALE v. 1.0 Documento per uso interno al Programma AGCOM ISBUL 104/104

18 4. Architetture delle reti e degli impianti NGAN a) VoIN Peer-to-Peer Utente (telefono IP) Accesso a banda larga Internet PSTN/PLMN Call/session controller b) VoIN In&Out Utente (telefono IP) Accesso a banda larga Internet Interconnessione PSTN/PLMN Figura 4.9: Servizi VoIN peer-to-peer (a) e VoIN In&Out (b). In Tabella 4.2, sono confrontate le principali caratteristiche delle categorie di servizio VoIP individuate. Si nota che solamente il servizio ToIP presenta tutte le caratteristiche del corrispondente servizio tradizionale PSTN, con la rimarchevole eccezione della possibile assenza della alimentazione remota del terminale (telepowering). Il servizio VoIN in modalità peer-to-peer è quello che presenta i requisiti meno stringenti e il servizio VoIN in modalità In&Out offre la possibilità di effettuare e ricevere chiamate da/verso la PSTN, ma mancano importanti servizi aggiuntivi come le chiamate di emergenza e la number portability. VoIN Peer-to-Peer VoIN IN&OUT Chiamate verso PSTN e PLMN Chiamate da PSTN e PLMN Numerazione E.164 Servizi addizionali (chiamate di emergenza, number portabilità, telepowering, accesso a numeri speciali, ) SI NO NO NESSUNO SI SI SI ToIP SI SI SI VoIP offerto come servizio addizionale alla linea POTS SI SI SI SI (tranne chiamate di emergenza, numeri speciali, number portability, telepowering) SI (tranne telepowering SI (tranne chiamate di emergenza, numeri speciali, number portability) Tabella 4.2: Caratteristiche dei servizi VoIN, ToIP e VoIP Il servizio ECS voce nomadico Nella Delibera 11/06/CIR [15] si introducono i servizi di comunicazione vocale nomadica in decade 5 (Figura 4.10), intesi come servizi con nomadismo consentito senza limitazioni. Tale 15 novembre RAPPORTO FINALE v. 1.0 Documento per uso interno al Programma AGCOM ISBUL 105/105

19 4. Architetture delle reti e degli impianti NGAN servizio rientra nella categoria degli ECS ed i relativi obblighi regolamentari consistono in quelli generali dei servizi ECS, in aggiunta alla portabilità del numero (Number Portability), l accesso ai numeri di emergenza, la trasmissione dell identificativo della linea chiamante (CLI: Calling Line Identification), l inserimento dei numeri nel Data Base Unico (DBU). 10 cifre 55 ABCDE XXX Servizi ECS nomadici Operatore assegnatario Blocco di 1000 numeri Figura 4.10: La struttura della numerazione in decade 5 per i servizi voce ECS nomadici Interconnessione tra NGN In ambito ETSI/TISPAN, è in corso l attività di standardizzazione dell interconnessione fra reti NGN. Negli standard ETSI l interconnessione tra reti NGN può essere effettuata in due modalità: Service-oriented Interconnection (SoIx); Connectivity-oriented Interconnection (CoIx). La collocazione logica delle modalità SoIx e CoIx deriva direttamente dalle definizioni di Service Layer e Transport Layer (Sezione 4.2.2), come mostrato in Figura 4.11 (la Figura citata, come le seguenti, sono derivate principalmente dalla specifica ETSI ES [16]), che mostra lo schema logico ad alto livello dell interconnessione SoIx e CoIx tra due diversi Operatori NGN. 15 novembre RAPPORTO FINALE v. 1.0 Documento per uso interno al Programma AGCOM ISBUL 106/106

20 4. Architetture delle reti e degli impianti NGAN Operatore X Operatore Y Service Layer Service Layer Transport Layer Transport Layer Interfaccia di interconnessione CoIx Trasporto IP e routing Interfaccia di Interconnessione SoIx Segnalazione di sessione e routing Figura 4.11: Interconnessione fra due Operatori NGN in modalità SoIx e CoIx. L interconnessione in modalità SoIx è il collegamento fisico e logico, tra i domini amministrativi di due diversi Operatori NGN, che permette ai service provider di offrire servizi attraverso una catena di NGN, comprensivi di segnalazione end-to-end. SoIx prevede specifici e ben definiti livelli di interoperabilità, relativi ad ogni tipologia di servizio (si veda per esempio il caso del servizio di emulazione PSTN/ISDN descritto nella Sezione 4.2.3), che includono anche i requisiti di sicurezza e di QoS. In modalità CoIx, la connessione tra i diversi Operatori è effettuata al livello IP, senza considerare requisiti a livello di servizio. L interconnessione in modalità CoIx può garantire predefiniti livelli di QoS, ma le metriche di QoS in questo scenario fanno riferimento al trasporto a livello IP e non sono direttamente riferibili a requisiti a livello di servizio. Questo è il motivo per cui l interconnessione in modalità CoIx è effettuata a livello del Transport Layer, mentre la SoIx insiste anche sul Service Layer. La Figura 4.12 mostra più in dettaglio l architettura funzionale dell interconnessione SoIx. Con riferimento all interconnessione telefonica, la InterWorking Function (IWF) rende interoperabili la segnalazione SIP 50 (Session Initiation Protocol) del mondo VoIP con la segnalazione ISUP (Integrated Services User Part) della tradizionale telefonia PSTN. La Border Gateway Function (BGF) separa i domini amministrativi degli Operatori interconnessi, supportando le funzioni di sicurezza, QoS, tracciamento delle chiamate, documentazione del 50 Si noti che il protocollo SIP così come standardizzato dalla IETF non presenta tutte le caratteristiche per essere completamente interoperabile all interfaccia di interconnessione SoIx. In ambito ETSI TISPAN è in corso di standardizzazione una release di SIP interoperabile. 15 novembre RAPPORTO FINALE v. 1.0 Documento per uso interno al Programma AGCOM ISBUL 107/107