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COMM

RETI PON

- ELETTRONICA OGGI 457 - OTTOBRE 2016

Vivado è possibile inserire pressoché qualsiasi proto-

collo standard di tipo datacom in un FPGA di Xilinx

premendo semplicemente un tasto.

Benchè brillante, anche l’ADSL ha i suoi limiti. Questo

è il motivo per cui il mercato si è evoluto verso la tec-

nologia PON (Passive Optical Networking).

Di nuovo, il limite della tecnologia ADSL è imposto dal

Teorema di Shannon ed è difficile utilizzare l’ADSL a

velocità superiori a 15 Mbps usando i doppini. Non si

tratta di un limite della tecnologia ADSL in sé; piuttosto

è la distanza media fra l’utente e la centrale telefonica

che determina il limite. Per ottenere una maggior velo-

cità è necessario cambiare l’”ultimo miglio”, minimiz-

zando nel contempo il costo legato alla modifica delle

relative infrastrutture. Naturalmente è possibile forni-

re connettività di tipo SDH (con connettività Ethernet)

a ciascun cliente per soddisfare queste esigenze, ma

sarebbe troppo costoso. La tecnologia PON è stata la

risposta a questo problema perché assicura un equi-

librio ottimale fra costi di aggiornamento, prestazioni

fornite e sforzi di reingegnerizzazione minimi per l’ul-

timo miglio.

Tecnologia PON: principio di funzionamento

I fornitori di servizi mettono a disposizione un singolo

cavo su fibra fino ai “limiti dell’edificio”, in un raggio di

poche centinaia di metri dai clienti. Non c’è un cavo in

fibra per ciascun utente. Un cavo in fibra sostituisce

decine di doppini. Uno splitter ottico passivo fornisce

un cavo in fibra a ciascun utente e gli utenti accedono

solo alla propria porzione dei dati trasmessi in mul-

ticast dalla centrale telefonica, con accesso protetto

da un meccanismo di cifratura. Nella direzione che va

verso la centrale telefonica (Figura 4),

un cavo in fibra che parte da ciascun

utente passa attraverso uno splitter

passivo e viene multiplato su una sin-

gola fibra presso la CO. L’apparecchio

situato presso quest’ultima che riceve

i dati dl cavo in fibra è chiamata OLT

(Optical Line Termination). Questa ar-

chitettura è radicalmente diversa da

quella di una rete ADSL. Il vantaggio

della tecnologia PON è che le cabine

in strada sono ora realizzate in tecno-

logia ottica, e sono ancora di tipo pas-

sivo. Non ci sono componenti attivi in

cabina. Questo è un vantaggio chiave

della tecnologia PON: in questo modo

sono minimizzati i costi di manutenzio-

ne per i fornitori di servizi.

Lo svantaggio è che il fornitore di servizi deve sostitui-

re i doppini esistenti con un numero (limitato) di cavi in

fibra. Per contenere i costi di migrazione (a spese delle

prestazioni), in molti Paesi le reti PON vengono instal-

late sotto forma di reti ibride. Gli utenti si connettono

alla cabina in strada con l’ADSL, ma la connessione

dalla strada all’OLT è di tipo ottico.

L’ADSL opera molto più velocemente con questo ap-

proccio ibrido perché il DSLAM si trova solo a po-

che centinaia di metri dall’utente, non presso la CO. Il

vantaggio è che la cabina ibrida in strada è ora attiva

perché ospita un piccolo DSLAM. La tecnologia PON

rappresenta un compromesso bilanciato fra costi e

prestazioni. Non è una soluzione ottimale dal punto di

vista tecnico, come era il datato modem da 56Kbps, ma

è scalabile per il futuro. C’è un altro aspetto tecnologi-

co da non sottovalutare degli apparecchi OLT è la loro

interfaccia. Nella direzione che va verso la centrale te-

lefonica, tutti gli utenti sono connessi allo stesso rice-

vitore attraverso uno splitter ottico passivo. Gli utenti

devono quindi trasmettere ad intermittenza, uno alla

volta, perché essi condividono un singolo supporto

su fibra verso l’OLT. Tutte le trasmissioni operano alla

stessa frequenza, con una fase dipendente dall’utente.

Il ricevitore dell’OLT risincronizza la sua fase di cam-

pionamento all’inizio di ciascuna sessione di trasmis-

sione per ricevere correttamente i dati.

Ciascuna sessione colloca uno schema specifico all’i-

nizio della medesima, detto preambolo, che aiuta l’OLT

ad ottenere l’aggancio per ciascuna sessione di tra-

smissione specifica. Il ricevitore di interfaccia di cia-

scun OLT è chiamato unità “BCDR” (Burst-mode Clock

and Data Recovery).

Fig. 4 – Una rete PON in direzione verso la centrale di commutazione