GRUPPO TELECOM ITALIA
Giornata di studio
Tecniche impiantistiche e tecnologie ottiche per l’accesso di nuova generazione
Milano, 8 Luglio 2009
Fiber To The Home:
soluzioni innovative non invasive
per il cablaggio degli edifici
| FLAVIO CUCCHIETTI| TILAB, AF.WI |
GRUPPO TELECOMITALIA - FLAVIO CUCCHIETTI ( TILAB, AF.WI)
FTTH: soluzioni innovative non invasive per il cablaggio degli edifici
NGN2: a quando l’architettura FTTH?
Assunzioni di base dell’architettura FTTH:
• Sia le tecnologie Punto-multipunto (GPON) sia quelle Punto-Punto sono mature
• Abbandono della linea in rame (lungo termine) con total replacement e ToIP
• Fibra Ottica come unica interfaccia nelle aree “green field”
Introduzione di FTTH:
• Soluzione mista, rame +FTTH nella prima fase …
… poi solo IP
• Abilitare nuove tecniche e soluzioni standard per
facilitare il deployment nelle aree “brownfield”
FTTH è l’architettura target per la maggior parte di operatori nel mondo……
… ma la durata del percorso evolutivo verso FTTH è strettamente legata alla disponibilità di
soluzioni tecniche ed installative che siano in grado di garantire un contenimento dei costi (CAPEX
& OPEX) rispetto alle soluzioni FTTx intermedie.
QUESTO E’ VALIDO SOPRATTUTTO PER GLI ASPETTI INFRASTRUTTURALI che rappresentano il
60 ÷ 80 degli investimenti di FTTH
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FTTH: soluzioni innovative non invasive per il cablaggio degli edifici
Il contesto di riferimento
Lo sviluppo dell’architettura FTTH partirà dai
contesti metropolitani che presentano una
disponibilità elevata di infrastrutture in rete di
accesso ed una maggioranza di condomini di
dimensioni medio/grandi
Uno degli elementi più critici, con impatti di tipo tecnico ed economico, riguarda il cablaggio di edifici
esistenti (il cosiddetto Brownfield) a causa di:
¾scarsa disponibilità di infrastrutture (tubazioni) TLC, soprattutto in edifici
datati
¾problemi per ottenere il permesso di installare soluzioni “a vista”
¾normative nazionali (CEI), che non consentivano fino a poco tempo fa di
sfruttare a pieno le caratteristiche dielettriche della fibra per renderne più
flessibile la sua installazione
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FTTH: soluzioni innovative non invasive per il cablaggio degli edifici
L’obiettivo tecnico per il contesto Brownfield ...
…è trovare delle soluzioni tecnologiche e delle tecniche installative che consentano di
cablare gli edifici esistenti con il “minimo impatto” sull’edificio stesso
utilizzo soltanto delle infrastrutture esistenti (tubi di risalita verticale rame, Socrate,…)
senza installare cavi ed accessori “a vista” ai piani o sulla facciata
Si stima che, almeno in alcune grandi città, la percentuale di edifici che potrebbe essere
cablata con soluzioni “nascoste” (da interno) sia abbastanza significativa
In tutti gli edifici in cui non sia presente un’infrastruttura interna (ad esempio quelli più vecchi) sarà
necessario utilizzare soluzioni da esterno o da interno ma a vista
Nel caso in cui lo stato delle infrastrutture TLC (interne o esterne) impedisca la posa di nuovi cavi
ottici, si può prevedere l’utilizzo di risalite sulle condotte dedicate ad altri impianti, quali quello
elettrico, citofonico e televisivo
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FTTH: soluzioni innovative non invasive per il cablaggio degli edifici
Le infrastrutture TLC negli edifici esistenti
Interne:
colonne montanti (tubi sottotraccia e/o canaline a vista). Possono essere interamente dedicate
alla rete in rame (occupate dalle sole trecciole), condivise con i cavetti coassiali della ex-rete
Socrate, oppure interamente dedicate alla rete coassiale.
Verticali (colonna montante di alimentazione dall’armadietto ai piani); di diametro molto ridotto e sovente sono intasate dalle
trecciole in rame (tipici 20 mm, più raramente 32/40mm). In alcuni casi possono essere presenti le tubazioni dell’ex
progetto Socrate, per il verticale con ∅ 32 e 40 mm, utilizzabili a fronte dello sfilamento del cavo coassiale
Orizzontali (tratto di collegamento dalla colonna montante verticale agli appartamenti); diametri tipici 12-16 mm (più
raramente di 20/32 mm)
cavedi di risalita verticale, se presenti (caso raro), dove possono coesistere colonne montanti di
diversi servizi
Esterne:
percorsi aerei dei raccordi d’utente in rame in facciata e soprattutto
nelle aree di centrale caratterizzate dalla presenza di grossi
agglomerati di condomini sono presenti percorsi aerei interni che gia
collegano in serie gli edifici (tipicamente attraverso le cantine)
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Criticità da superare per le soluzioni da interno negli edifici esistenti
SPAZI MOLTO
RIDOTTI
SCATOLE DI
DERIVAZIONE
CONGESTIONATE
VARIETA’ DI
SITUAZIONI
IMPIANTISTICHE
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PERMESSI
POWER
BUDGET
FRAGILITA’
FIBRA OTTICA
COSTI E
TEMPISTICHE
INSTALLATIVE
NECESSITA’ DI
SERVIRE TUTTI I
CLIENTI anche IN
TEMPI SUCCESSIVI
PERCORSI
TORTUOSI
CONDIVISIONE
CON ALTRI
SERVIZI
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Quale soluzione per l’FTTH?
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Le attività Telecom Italia
Analisi disponibilità e caratteristiche delle soluzioni tecnologiche adatte al contesto Brownfield
Simulazioni in Test-plant
Simulazione presso i fornitori delle condizioni impiantistiche più difficoltose riscontrabili in campo
Esecuzione di prove secondo diverse possibilità installative, con utilizzo di diversi tipi di accessori
Test di laboratorio mirati
Test specifici su componenti, fibre e cavi (compatibilità tra tipi di fibra diversi, prove funzionali,
anche in collaborazione con i costruttori)
Sperimentazioni in campo
Prima sperimentazione Brownfield a Torino nel 2008: installazione in un edificio reale di 4
delle soluzioni provate in test-plant, con la collaborazione dell’impresa installatrice Sirti e delle
strutture territoriali Telecom di Torino
Altre sperimentazioni attualmente in corso su una casistica variegata di tipologie di edificio per
verificare le caratteristiche di applicabilità della soluzione specificata a valle degli studi condotti
negli ultimi due anni
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Sperimentazione in campo di Torino
Stabile degli anni ’80, 10 piani e 4 scale (21 alloggi per scala)
Cavedio per la risalita verticale dei vari tubi per i servizi:
tubo verticale per TLC: ∅ esterno 20mm, ospita una ventina di trecciole, alcuni cavetti
ottici altro operatore e 2 cavi coassiali dell’ex-progetto Socrate. Condivisione con
l’impianto di antenna
Le derivazioni verso gli appartamenti:
sotto il pavimento, corrugati ∅ interno 12 mm, presentano percorsi tortuosi;
contengono la trecciola, talvolta cavi di antenna e ottici di altri operatori. Dimensione
scatola derivazione al piano: 20 x 15 cm
1˚ piano
9˚ piano
Cavedio per impianto rame e Socrate condiviso con
impianto di antenna TV
E’ stato verificato lo stato di maturità e l’applicabilità di quattro diverse soluzioni
tecniche con le relative implicazioni impiantistiche (tempistiche, skill, tool,…)
E’ stata eseguita una verifica dell’operatività a livello di box cantina, verticale, piano,
collegamento di utente
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L’approccio più promettente per il cablaggio
Installazione di un box in cantina che ospita l’eventuale
splitter pre-connettorizzato e la terminazione del cavo di
rete
PASSED
Estrazione
al piano
Posa all’interno del cavedio esistente di un cavo ottico
dimensionato per il “Total replacement” (almeno una fibra
per ogni appartamento + alcune fibre di scorta) e terminato
nel box in cantina. Estrazione delle fibre ad ogni piano ed
installazione di piccoli gusci di protezione sul cavo nei
punti di estrazione; ogni fibra è estratta per una lunghezza
appropriata per la realizzazione di un giunto al piano quando
sarà necessario
Colonna montante
verticale
PASSED @ FLOOR
Il cliente è connesso “on demand” per mezzo di una
bretella in fibra o cavetto di lunghezza adeguata
giuntata e protetta al piano con la fibra estratta dal cavo
verticale
Box alla base del
palazzo, splitter
CONNECTED
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Prodotti ottimizzati per FTTH ed aspetti installativi
Fibre ITU-T G.652 e G.657
Fibre monomodali “convenzionali” G.652
Attenuazione max @ 1550nm = 0.2 dB/giro con 30 mm raggio di curvatura
Fibre monomodali G.657A
Attenuazione max @ 1550nm = 0.75 dB/giro con 10 mm raggio
di curvatura
OTTIMALE
PER
L’EDIFICIO
Fibre monomodali G.657B
Attenuazione max @ 1550 nm = 0.2 dB/giro con 7.5 mm raggio
di curvatura
OTTIMALE
PER
L’ACCESSO
COMPATIBILITA’ TRASMISSIVA E DI
INTERCONNESSIONE TRA G.652 e G.657A
(attenuazione giunti e procedura giunzione)
BASSA SENSIBILITA’ ALLA CURVATURA
Fibre monomodali G.657 oltre la classe B in corso di
studio in ITU: attenuazione max 0.2 dB/giro con 5 mm raggio di
curvatura
Esempi di design di fibre bend-insensitive
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FTTH: soluzioni innovative non invasive per il cablaggio degli edifici
“Optical” vs mechanical reliability
Fibre “bend insensitive”
basso incremento di attenuazione a fronte di
curvature
riduzione delle dimensioni degli accessori (es.
borchie di utente)
basso impatto sul power-budget
Condizioni installative molto severe all’interno degli edifici esistenti
sollecitazioni di trazione soprattutto durante l’installazione e
sollecitazioni di flessione nelle tratte verticale ed orizzontale e nel
cablaggio dei box (trazione e flessione sono cumulative)
le proprietà del vetro sono rimaste invariate rispetto alle G.652 e le
sollecitazioni hanno forte impatto sulla vita delle fibre (IEC 62048,
Ed.1, 2002, “Fibre Reliability Power Law Model”)
curvature severe non rilevabili attraverso variazioni di attenuazione –
(manca quindi questo campanello di allarme per individuare fibre sotto stress)
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I cavi per il verticale
I cavi ottici tradizionali non sono ottimizzati per il contesto Brownfield italiano in termini di dimensioni,
robustezza, flessibilità installativa
Sono state sviluppate dai costruttori delle soluzioni innovative per l’installazione verticale
all’interno delle infrastrutture esistenti negli edifici:
soluzioni di cavo ad estrazione per la posa verticale, che minimizzano l’ingombro
totale del cavo ed ottimizzano la flessibilità nell’estrazione delle fibre (edifici mediograndi).
Cavi ottici compatti costituiti da multifibre opportunamente protette mediante strutture tight o
rinforzate ad esempio con filati di kevlar, disposte in maniera lasca all’interno di una guaina.
Vi possono essere membri di rinforzo anche all’interno della guaina esterna.
Ad es., i diametri esterni dei cavi a 24 fibre possono essere limitati a 8 mm.
soluzioni a cavetti singoli e robusti per edifici medio-piccoli
Cavetto ottico con kevlar
Guaina LSZH
Cavetto 900 μm
Membro di tiro
in vetrresina
Guaina
esterna LSOH
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Dopo aver posato e fissato il cavo lungo la salita
d’edificio, la derivazione al piano (n) è realizzata aprendo
una finestra sulla guaina del cavo al piano superiore
(n+1) e tagliando le fibre di interesse
L’apertura della finestra deve essere eseguita mediante
l’utilizzo di un tool calibrato che consenta l’apertura
frontale del cavo, possa essere utilizzato anche in poco
spazio e non danneggi le fibre
Piano (n+1)
L’installazione del verticale
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Al piano n viene estratta la fibra/fibre di interesse, per
una lunghezza opportuna
Dopo aver parcheggiato la fibra estratta, opportunamente
protetta, nella scatola di derivazione di piano, anche
questa finestra viene protetta come al piano superiore.
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Piano n
La finestra aperta sul cavo viene chiusa con un
opportuno guscio protettivo.
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Gli accessori: estrazione fibre dal cavo verticale e protezione del giunto
Il punto di estrazione della fibra deve essere protetto mediante l’impiego di accessori di dimensioni
ridotte ma che consentano una semplice gestione delle fibre verso i rilegamenti di utente.
Anche l’eventuale punto di giunzione con il cavetto di utente deve essere protetto con soluzioni
piccole, flessibili e robuste in modo che possano essere sistemate all’interno delle scatole
congestionate di piano o nei tubi verso l’utente.
Esempi di protezione dell’estrazione al piano (Tyco) e di protezione del giunto (Diamond, Tyco)
Gli accessori sviluppati per la protezione del giunto al piano, in corso di
ottimizzazione, sono, insieme al sistema di protezione dell’estrazione, gli
accessori più innovativi nel FTTH Brownfield
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I componenti: facilità di installazione, affidabilità, power budget
Connettori SC e/o LC pre-assemblati in fabbrica
Sia il cavo verticale che il cavetto per il raccordo di utente possono essere pre-connettorizzati in
fabbrica, con il vantaggio di avere una elevata qualità del connettore (IL < 0.2dB) e lo svantaggio di
avere lunghezze prefissate.
Splitter
Connettori SC e/o LC montabili in campo
Permettono la terminazione in campo della fibra sulla
presa ottica di utente e sul box cantina per connettere il
cliente quando lo richiede.
Sono pre-lappati in fabbrica e possono essere piani o
angolati.
Una tecnica innovativa è quella per cui connessione
viene eseguita mediante un giunto a fusione tra la fibra
del cavo ed il codino in fibra del connettore.
Fusion splice
Esempio di connettore montabile in campo
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Componenti passivi non selettivi in lunghezza
d’onda che consentono la diramazione della
potenza in più parti (tecnologie PLC (Planar
Lightwave Circuit) o FBT (Fused Biconical
Tapered, 2x2). Pre-connettorizzati nel box.
1xN
N
2xN
Min IL
(dB)
Max IL
(dB)
Min IL
(dB)
Max IL
(dB)
2
2.6
4.2
2.5
4.5
4
5.4
7.4
5.3
8.1
8
8.2
10.6
8.0
11.7
16
10.8
14.1
10.7
15.3
32
13.3
17.5
13.1
18.9
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I cavi per il collegamento orizzontale
Per quanto riguarda i cavetti per il collegamento orizzontale dell’utente, esistono
diverse soluzioni monofibra, più o meno rinforzate:
devono essere sufficientemente robusti per la posa nelle infrastrutture esistenti
congestionate e condivise (doppino, cavi di antenna, cavi di altri operatori) e tortuose come
quelle del rilegamento di utente
nello spesso tempo di dimensioni contenute e con guaine che minimizzino l’attrito per
consentirne il passaggio
Alcuni esempi di cavetto d’utente
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FTTH: soluzioni innovative non invasive per il cablaggio degli edifici
Il box in cantina e la borchia di utente
Sono disponibili diversi box per l’alloggiamento dello splitter, dei connettori e per la
terminazione dell’accesso: esistono soluzioni per la condivisione del cavo verticale con
altri operatori e soluzioni singolo-operatore
Gli aspetti principali da valutare sono la semplicità nella gestione delle fibre e la possibilità di usare
soluzioni connettorizzate sia per lo splitter sia per il cavo verticale. L’utilizzo di queste soluzioni
consente di ridurre i tempi di installazione e allo stesso tempo creare un punto di flessibilità e
misura per la condivisione e la manutenzione dell’impianto.
Esempi di box in cantina (Prysmian, Corning)
Relativamente alla borchia di utente esistono soluzioni compatte sia completamente ottiche,
sia ibride ottico-rame che potrebbero sostituire la borchia telefonica attuale.
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FTTH: soluzioni innovative non invasive per il cablaggio degli edifici
Nuove regole, cooperazione e tecnologie
Per abilitare un dispiegamento di F.O. su larga scala saranno necessare azioni su:
Regole
I materiali e le tecniche sono cambiati Æ Necessità di aggiornare e migliorare le regole sulle autorizzazioni per scavi e
posa (es. su base “rapporto ANFOV”)
Architetture di Rete Æ Verso uno sviluppo armonico ed uniforme della Rete globale
21 Regioni, ~100 Province, >8000 Comuni Æ Uniformare le regole su scala Nazionale
sviluppare regole per la condivisione delle infrastrutture in edificio tra Operatori TLC
nei nuovi edifici Æ definire un set minimo di requisiti Normativi, tra cui il precablaggio in F.O. (es. su base CEI 64/100)
Sviluppo di accordi e regole per la condivisione tra Operatori di infrastruttura (non solo TLC)
Miglioramenti tecnologici per massimizzazione di: compatibilità con l’esistente; affidabilità; facilità di installazione
ESEMPI EUROPEI:
Nel 2008 il Governo francese ha emanato la Legge sulla Modernizzazione dell’Economia (LME). Questa legge impone anche il
precablaggio in fibra ottica di tutti gli edifici di nuova costruzione. Dal 2010 per gli edifici con più di 25 Unità Immobiliari, dal 2011 per tutti
gli altri condomini. http://www.arcep.fr/fileadmin/reprise/textes/lois/lettre63-lme-oct08.pdf
ARCEP ha appena avviato (22/06) una consultazione pubblica sulla “fibra in edificio
http://www.arcep.fr/index.php?id=8571&L=1&tx_gsactualite_pi1[uid]=1177&tx_gsactualite_pi1[annee]=&tx_gsactualite_pi1[theme]=&tx_gsactualite_pi1[motscle]=&tx_gsactualite_pi1[backID]=26&cHash=a72424f18f
L’ approccio è molto aperto e cerca di garantire tutte le parti.
Viene definita una struttura agnostica, valida sia per pt-pt, sia per pt-mpt
Il primo Operatore deve annunciare i suoi piani di connessione agli immobili
Gli altri possono aderire, sia condividendo la stessa fibra, sia richiedendo la posa di una fibra aggiuntiva (per UI) – devono quindi
compartecipare alle spese di costruzione dell’infrastruttura
Al massimo si installeranno 4 fibre per UI
Il primo Operatore deve garantire la disponibilità di un box per connessioni e permute
OFCOM (CH) sta definendo linee guida tecniche ed amministrative per il cablaggio di edificio
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FTTH: soluzioni innovative non invasive per il cablaggio degli edifici
Conclusioni
¤FTTH è la rete del futuro e verrà sviluppato a partire dalle grandi città.
DIn Italia, lo sviluppo di FTTH è favorito dall’alta percentuale di cittadini residenti nei condomini.
UContesti più critici sono i condomini pre ‘80, tipicamente scarsi di tubazioni TLC
Una soluzione economicamente sostenibile dovrà di sfruttare l’infrastruttura esistente
DSono
state sviluppate dai costruttori delle soluzioni tecnologiche innovative, adatte a tale
contesto e che hanno dimostrato la fattibilità del cablaggio di edifici esistenti e non richiedono nuove
opere murarie (installazioni nelle tubazioni esistenti):
DLa Norma CEI 64-8 var.1 (09/2008) rende possibile l’installazione della F.O. anche in altre
tubazioni
VSono già disponibili alcune soluzioni per il cablaggio esterno dei palazzi, tuttavia anche in
quest’ambito sono in corso analisi per ottimizzazioni calate sul contesto nazionale.
DGli Operatori TLC stanno collaborando
Sarà necessario un forte supporto legislativo e normativo per permettere lo sviluppo delle reti in
Fibra Ottica e garantirne coordinamento e compatibilità nel quadro di una grande rete nazionale
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FTTH: soluzioni innovative non invasive per il cablaggio degli edifici
A meno che si cambi direzione, ci sono molte probabilità che
finiremo esattamente dove stiamo andando.
Proverbio cinese
Grazie per l’attenzione
[email protected]
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