Fibra Ottica: come funziona e la sua copertura
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Caratteristiche e funzionamento della Fibra Ottica e come misurarne le performance
Come funziona la Fibra Ottica
Cos'è davvero la Fibra Ottica e cosa ha di così innovativo il suo utilizzo nel campo delle telecomunicazioni?
Un cavo di Fibra Ottica non è altro che un insieme di sottilissimi filamenti trasparenti di fibra di vetro o polimeri plastici, delle dimensioni approssimative di un capello umano, tenuti assieme da una guaina protettiva in gomma. Le caratteristiche che distinguono questa tipologia di cavi dai normali cavi in rame, i cosiddetti "doppini", sono quelle di essere in grado di trasportare molti più dati/informazioni per unità di tempo e nel contempo essere più leggeri e maneggiabili, più flessibili, sostanzialmente immuni ai disturbi elettrici e più resistenti alle condizioni atmosferiche esterne (ad esempio, risentono meno delle variazioni di temperatura). Tutte queste caratteristiche rendono i cavi in fibra più performanti in termini di capacità trasmissiva e meno soggetti a guasti e inconvenienti abbattendo così, e di molto, anche i disservizi alla clientela nonché i costi di manutenzione.
Come transita il segnale all'interno delle fibre ottiche e quali sono le differenze rispetto ad un doppino in rame?
Un singolo filamento di fibra ottica è costituito sostanzialmente da due sezioni concentriche: una sezione interna molto trasparente ed una più esterna, posta ad anello rispetto alla prima, opaca e riflettente. Per capire meglio sarebbe come prendere uno specchio e poi curvarlo su se stesso fino a farlo diventare un tubo: così facendo otterremmo un oggetto in grado di riflettere la luce che transita al suo interno tenendola "intrappolata" evitando nel contempo che della luce dall'esterno possa penetrarvi. Questo fa si che ogni impulso luminoso che viene immesso nella sezione interna si propaghi su lunghe distanze, rimbalzando continuamente tra le pareti a specchio, senza interferenze esterne e senza disperdersi all'esterno.
Per contro, un doppino di rame è più approssimabile ad un'autostrada trafficata in cui gli elettroni, ben più grossi e pesanti dei fotoni (che, per inciso, non hanno massa ma sono costituiti soltanto da un'onda elettromagnetica di pura energia), fluiscono lungo le varie corsie in maniera piuttosto caotica, disperdendosi ed urtandosi l'un l'altro ed a volte finendo anche fuori strada.
Grazie a queste sue particolari caratteristiche, la fibra, in inglese fiber o anche fibre, ottica è in grado di ottenere performance, in termini di capacità di trasmissione di dati digitali, nettamente superiori alla sua controparte in rame. Come si evince dalla figura qui a fianco, una connessione Internet in Fibra Ottica non solo non subisce degradazione apprezzabile del segnale sulle distanze normalmente interessate da questo tipo di collegamenti (pochi km), ma è in grado di sfruttare una banda di frequenze molto più elevata rispetto alle soluzioni DSL permettendole quindi di raggiungere velocità di trasmissione potenzialmente elevatissime (anche 1024 Mbps, ovvero 1 Gbps).
Fibra mista Rame FTTN e Fibra FTTH, qual è la differenza?
Una connessione a rete fissa è costituita, per definizione, da un cavo, in genere interrato, che collega l'abitazione o l'azienda dell'utente alla cosiddetta "centralina di prossimità", detta anche cabinet, la quale, a sua volta, è collegata alla cosiddetta "centrale". La tipologia di cavi utilizzati per coprire queste due tratte, dall'utente alla centralina e da questa alla centrale, definisce il tipo di collegamento che quindi viene indicato con terminologie differenti.
La terminologia Fibra mista Rame - FTTN, Fiber To The Node (a volte chiamata anche FTTS, Fiber To The Street, o anche, meno spesso, FTTC/FTTCab, Fiber To The Cabinet) definisce quei collegamenti nei quali la Fibra Ottica, partendo dalla centrale, arriva fino alla centralina di prossimità, il cabinet, conservando quindi il doppino di rame per coprire soltanto l'ultimo tratto, solitamente di lunghezza inferiore ai 250 metri, che va dal cabinet stesso a casa dell'utente.
La terminologia FTTS o FTTC/FTTCab che a volte viene adottata per indicare questa tecnologia serve proprio a rimarcare il fatto che il tratto in Fibra Ottica arriva fino all'armadio di strada (cabinet), posto generalmente sulla strada nei pressi della sede del cliente finale.
La terminologia Fibra FTTH, Fiber To The Home, indica infine tutti quei collegamenti in cui la Fibra Ottica copre entrambe le tratte, partendo dalla centrale ed arrivando fino all'interno della casa dell'utente.
Da quanto esposto sopra si evince che quanto meno "rame" si utilizza in una linea di connessione di rete fissa, tanto più performante sarà la linea stessa. Pertanto, le soluzioni Fibra FTTH e Fibra mista Rame FTTN rappresentano le soluzioni di connettività più veloci e resistenti attualmente in commercio.
Due tipi particolari di FTTN: il VULA e l'NGA
Come abbiamo detto, la tecnologia FTTN altro non è che una tecnologia di connessione "mista" che combina cavi in fibra ottica e doppini in rame ma a questa particolare tipologia di connessione si trovano spesso associati altri due acronimi: VULA (Virtual Unbundling Local Access) e bitstream NGA (Next Generation Access). Cosa significano questi termini e in che modo possono interessare all'utente finale?
Il Virtual Unbundling Local Access
La tecnologia VULA (Virtual Unbundling Local Access) è una particolare tecnologia FTTN che prevede l'affitto di una parte della rete di connessione di un certo operatore di servizi di telecomunicazione da parte di un secondo operatore. In Italia il caso più classico è costituito dalla rete FTTN TIM che viene affittata dagli altri operatori presenti sul mercato.
In questo senso questa tecnologia ricalca la medesima impostazione del bitstream ADSL: l'operatore proprietario della rete di accesso mantiene il controllo del segmento della connessione che va da casa del cliente fino alla centrale di zona dove è presente il punto di raccolta dell'operatore telefonico alternativo.
Pertanto, il "raccordo" tra la rete di accesso del primo operatore e il secondo avviene nella centrale di zona e, come avviene anche per il bitstream ADSL, il controllo (ovvero la manutenzione e la possibilità di intervento nel caso in cui vengano segnalati malfunzionamenti o guasti sulla linea) della rete di accesso tra il cliente e la centrale di zona rimane in capo all'operatore proprietario della rete stessa.
Next Generation Access
Il bitstream NGA (Next Generation Access), spesso abbreviato in BS-NGA, costituisce una particolare tipologia di accesso VULA (quindi una fornitura di servizi di connettività tramite l'affitto di un tratto della rete FTTN di un altro operatore, in Italia si tratta di TIM) in cui il punto di raccordo tra la rete dell'operatore proprietario e quella dell'operatore affittuario avviene in un punto "più a valle" rispetto al caso VULA.
Nel BS-NGA la connessione del cliente rimane di competenza dell'operatore proprietario della rete fino al cosiddetto "punto di raccolta". Tale interconnessione, a seconda degli accordi tra gli operatori e delle architetture di rete caratteristiche di ogni area geografica, può trovarsi a livello di "area di raccolta" locale (approssimativamente a livello provinciale) oppure a livello di "macroarea" (approssimativamente a livello regionale).
Come abbiamo visto, le tecnologia di connettività Fibra misto rame VULA e BS-NGA sono accumunate dal fatto che un tratto più o meno lungo della rete di accesso viene affittata dall'operatore effettivamente proprietario della rete. Il tratto in affitto è più corto nel caso VULA e maggiore nel caso di connettività NGA. Dato che l'onere della manutenzione del tratto di rete che intercorre tra la sede del cliente ed il punto di raccordo con la rete dell'operatore affittuario rimane in capo all'operatore proprietario della rete stessa, quest'utlimo, proprio per rientrare dei costi dovuti a questa opera di manutenzione, applica costi che crescono di pari passo con la lunghezza del tratto di rete da affittare. In questo senso una connettività di tipo Virtual Unbundling Local Access costa all'operatore affittuario molto meno della tacnologia bitstream Next Generation Access, pur avendo performances assolutamente equivalenti (tra i 100 e 200 Mbit/s), ma, al contempo, gli permette di raggiungere in banda ultralarga aree territoriali che altrimenti avrebbe potuto coprire solo con connessioni in puro doppino di rame (ADSL) con performances assolutamente inferiori (20 Mbit/s nel migliore dei casi).
La nuova frontiera della Fibra Ottica: FTTH GPON e FTTH NGN GPON
Il GPON, ovvero Gigabit Passive Optical Network (Rete Ottica Passiva in Gigabit), è una tecnologia del tipo FTTH (fibra ottica fino a casa del cliente), di recente sviluppo e ancora più recente implementazione, che mira ad ottimizzare le infrastrutture di rete riuscendo così a offrire agli utenti velocità di connessione all'avanguardia. A seconda del tipo di struttura di rete adottata, le velocità di accesso garantite da questa tecnologia possono oscillare tra 1 e 2,5 Gigabit/s (performance raggiungibile ad esempio su copertura FTTH NGN GPON fornita su rete Fastweb). Sono però già allo studio soluzioni tecnologiche che potrebbero permettere velocità anche di 40 Gigabit/s.
Le elevate velocità di collegamento consentite da questa tecnologia sono la conseguenza dell'adozione di un modello innovativo per il trasferimento dei dati tra la centrale, l'Optical Line Teminal (OLT, ovvero "terminale ottico di linea") ed il cliente, in particolare la sua Optical Network Unit (ONU, ovvero "unità ottica di rete") basandosi su una struttura in fibra ottica del tipo "uno a molti".
In questa configurazione ramificata un singolo OLT può "servire" fino a 64 ONU e quindi 64 clienti attraverso un sistema di Passive Optical Splitter (POS, ovvero "ripetitori ottici passivi") in grado di moltiplicare il segnale proveniente dall'OLT (il cosiddetto download o downstream) recapitandolo poi, identico, ad ogni singolo ONU facente parte dell'alberatura GPON sottesa a quel particolare OLT. In senso contrario (in upload o upstream), i bit di informazioni provenienti dai clienti e quindi dai loro ONU, confluiscono nei vari POS che provvedono a ordinarli su base temporale (il pacchetto che arriva prima ha la priorità rispetto a quelli giunti dopo) per poi inoltrarli verso la centrale e, da qui, verso la rete Internet. Questo sistema di "composizione" dei dati provoca un certo inevitabile ritardo nella comunicazione sul canale upstream il che tipicamente limita la banda disponibile in upload a circa 300 Mbit/s, sebbene esistano già soluzioni in fase di test che portano anche questo valore vicino al Gigabit al secondo.
Velocità di connessione quanto è importante?
Vi è mai successo di guardare un video online, su YouTube, per esempio, e vederlo bloccarsi in attesa che venga caricato il pezzo successivo? Oppure incontrare problemi nella qualità delle videochiamate effettuate via computer, video scadente e "quadrettato", audio metallico o "a strappi", usando programmi di videocomunicazione VOIP (Voice Over Internet Protocol) come ad esempio Skype? Oppure ancora dover attendere parecchi minuti, se non ore, che un programma, un applicazione o un video acquistati online vengano scaricati interamente sul vostro device?
Se avete mai sperimentato uno o più di questi problemi sappiate che essi dipendono essenzialmente dalla velocità e dalla latenza (ovvero una larghezza di banda insufficiente ed un ping elevato) della vostra linea di connessione Internet e che una connessione broadband in tecnologia Fibra Ottica è quanto di meglio offre attualmente la tecnologia delle telecomunicazioni in questo campo.
Qualche esempio pratico? Una connessione in Fibra Ottica vi permette di:
- giocare online sul proprio PC o con la propria console di gioco in maniera fluida e senza rallentamenti sfruttando la bassa latenza e la stabilità di connessione
- guardare un video o film in streaming in alta definizione senza attese e senza interruzioni
- caricare album di foto e video sul vostro social network preferito oppure nel vostro spazio cloud riuscendo nel contempo a navigare online senza rallentamenti
- effettuare una videochiamata con Skype e nel frattempo caricare un filmato su YouTube in totale efficienza
- ascoltare la vostra web radio preferita e contemporaneamente scaricare senza problemi musica acquistata su Internet
Oltre a tutto ciò vale la pena sottolineare che la velocità in download e upload caratteristiche di una connessione in Fibra Ottica, dove soprattutto quest'ultima ha tipicamente valori molto maggiori di una connessione ADSL Rame, è tanto più importante quanto più numerosi sono i dispositivi (computer, smart TV, smartphone, tablet, ecc) ovvero le persone che, all'interno della propria abitazione, risultano web connected. In tali casi soltanto una banda ultralarga di nuova generazione come quella offerta da connettività in fibra permette a tutti buone esperienze di navigazione e di fruizione dei servizi di rete.
Quali sono i fattori che influenzano la mia velocità di navigazione?
I fattori che possono influenzare le performance della nostra connettività si possono suddividere sostanzialmente in tre categorie: fattori contingenti intrinseci (ad es. PC datato e/o sistema operativo obsoleto), fattori contingenti esterni (ad es. presenza di software malevoli o congestione generale della rete) ed infine fattori strutturali (ad es. lunghezza e qualità del doppino di rame).
Mentre le prime due categorie di fattori sono sostanzialmente indipendenti dalla tecnologia tramite la quale il nostro operatore di telecomunicazioni ci fornisce il servizio di connettività, la terza tipologia è invece assolutamente legata da essa e in grado di influire, in alcuni casi pesantemente, sulle sue performance.
Allo scopo di valutare quali possono essere gli effetti di questo ultimo gruppo di fattori sulla nostra velocità di navigazione è necessario anzitutto distinguere tra le diverse tecnologie di connettività, ovvero: l'ADSL Rame (su tecnologia doppino in rame), la Fiber To The Node (Fibra misto Rame FTTN, su tecnologia "ibrida": fibra ottica fino all'armadio di strada e poi VDSL su doppino di rame fino al cliente) e la Fiber to the Home (FTTH, su tecnologia fibra ottica "pura").
Esaminando più nel dettaglio i fattori strutturali che possono influenzare la nostra velocità di navigazione si scopre che le tre tecnologie indicate subiscono in maniera diversa gli effetti di tali fattori ed in particolare:
- le tecnologie basate su doppino in rame, e quindi l'ADSL Rame "pura" e la VDSL in uso sul tratto coperto in rame nella teconologia Fibra mista Rame FTTN, sono influenzate, sebbene in maniera diversa, dalla lunghezza e dalla qualità del doppino di rame così come dalla presenza di possibili interferenze esterne;
- la teconologia basata su fibra ottica "pura" FTTH è invece sostanzialmente soggetta ai soli problemi di interferenza esterna, non essendo influenzata apprezzabilmente da effetti di attenuazione del segnale in base alla distanza.
Copertura della rete Fibra Ottica Fastweb
Con oltre 2,2 milioni di clienti, Fastweb è uno dei principali operatori di telecomunicazioni in Italia e da sempre ricopre un ruolo primario per la diffusione della banda ultralarga sul territorio italiano. Dalla sua creazione nel 1999, l'azienda ha puntato infatti sull'innovazione e sulle infrastrutture per fornire il massimo della qualità nella fornitura di connessioni ultraveloci alla rete Internet.
Fastweb ha sviluppato una rete nazionale in fibra ottica lunga più di 41.000 chilometri e oggi raggiunge con la tecnologia Fiber-to-the-Home o Fiber-to-the-Cabinet circa 6,9 milioni di abitazioni e aziende.
Grazie alla costante spinta innovativa Fastweb ha rilanciato a partire dal 2012 gli investimenti - ogni anno la società investe circa il 30% del fatturato, un livello unico in Europa, per un totale di 9 miliardi dalla fondazione - annunciando l'espansione della rete in fibra ottica con l'obiettivo di raggiungere entro la fine del 2016 7,5 milioni di famiglie e imprese con velocità di connessione fino a 100 Mbps.
Nell'aprile 2016 la società ha annunciato (comunicato stampa) un nuovo piano per l'ulteriore estensione della rete a banda ultralarga con cui Fastweb lancia il potenziamento della propria rete in fibra fino a 200 megabit al secondo e la sua estensione al 50% della popolazione, cioè 13 milioni di famiglie e imprese in oltre 500 città, entro il 2020. Arezzo, Viterbo, Riccione, Rimini, Trento, Massa, Pistoia, Caserta sono le prime città già raggiunte dalla rete in fibra ottica potenziata a 200 megabit di Fastweb.
Ad oggi sono connesse alla banda ultralarga di Fastweb le seguenti città:
Agrate Brianza, Andria, Aprilia, Alessandria, Bisceglie, Bovisio Masciago, Buccinasco, Cantù, Carrara, Carugate, Cesena, Cassina De' Pecchi, Castelsaraceno, Cesano Boscone, Cesano Maderno, Ciampino, Chieti, Cornaredo, Firenze, Forlì, Grosseto, Guidonia Montecelio, Imperia, Limbiate, Marcon, Marsico Nuovo, Meda, Melegnano, Mestrino, Molfetta, Monterotondo, Novate Milanese, Paderno Dugnano, Paternò, Peschiera Borromeo, Piacenza, Pieve Emanuele, Pignola, Pomezia, Rivoli, Rotonda, Rubano, San Severino Lucano, Seriate, Sesto Fiorentino, Settimo Milanese, Teramo, Trani, Trapani, Trezzano Sul Naviglio, Trieste, Veggiano, Vercelli, Villasanta; Ancona, Arcore, Arezzo, Asti, Baranzate, Bari, Bergamo, Bollate, Bologna, Brescia, Brindisi, Brugherio, Busto Arsizio, Carpi, Caserta, Castel Maggiore, Catania, Chieri, Collegno, Cologno Monzese, Como, Cormano, Corsico, Cusano Milanino, Desio, Ferrara, Gallarate, Genova, Grugliasco, Latina, Lecce, Lecco, Legnano, Lissone, Livorno, Lodi, Magenta, Massa, Matera, Milano, Modena, Moncalieri, Monza, Napoli, Novara, Padova, Palermo, Parma, Pero, Pescara, Pioltello, Pisa, Pistoia, Potenza, Reggio Emilia, Rho, Riccione, Rimini, Roma, Rozzano, Salerno, San Giovanni Lupatoto, San Giuliano Milanese, Saronno, Savona, Seregno, Settimo Torinese, Seveso, Taranto, Torino, Trento, Udine, Varese, Venezia, Verona, Vimercate, Viterbo.
I clienti già attivi sulla rete in fibra ottica di Fastweb sono circa 650.000 e rappresentano circa la metà del totale degli accessi a banda ultralarga sul mercato italiano. Grazie all'estensione della copertura della rete e al potenziamento delle velocità, Fastweb si conferma leader nel mercato della banda ultralarga.
Grazie agli investimenti sul territorio Fastweb risponde alla crescente domanda di connettività a banda larga del mercato, permettendo ad una sempre maggiore porzione della popolazione italiana di connettersi in rete con massimi livelli di affidabilità.
Le ottime performance della rete in Fibra Ottica FTTH di Fastweb sono confermate dai principali siti di misurazione delle velocità di connessione, nonché dal sito ufficiale in Italia per la misurazione delle caratteristiche delle connessioni offerte dai vari operatori di telecomunicazioni presso l'Autorità per le Garanzie nelle Comunicazioni (AGCOM).
Fastweb si conferma leader tecnologico nella fornitura di accessi a banda larga in Italia.
Le tecnologie Fibra di Fastweb
Per i clienti raggiunti dalla Fibra Ottica Fastweb sono disponibili, previa verifica tecnica, i seguenti tagli di velocità di connessione(1) assieme a un esempio comparativo di utilizzo (tempo necessario per scaricare un film, una canzone, un gioco o altro file da 5 e 2 GB):
| Tecnologia | Download | Upload | Tempo download file | |
|---|---|---|---|---|
| 5GB | 2GB | |||
| Fibra FTTH | 100 Mbps | 50 Mbps | 400 s | 160 s |
| Fibra misto rame FTTN | 200 Mbps | 20 Mbps | 200 s | 80 s |
| Fibra FTTH GPON | 1 Gbps (1000 Mbps) | 1 Gbps (1000 Mbps) | 40 s | 16 s |
| Fibra FTTH NGN GPON (Rete Fastweb) |
2,5 Gbps (2500 Mbps) | 1 Gbps (1000 Mbps) | 16 s | 7 s |
(1)La velocità effettiva di navigazione può risultare inferiore in quanto influenzata da fattori esterni e indipendenti dalla rete Fastweb. I valori indicati nella seguente tabella sono i vaolri massimi teorici raggiungibili in condizioni ideali.
Speedtest Fastweb - Fibra Ottica FTTH
UltraFibra Fastweb - Fibra Ottica GPON
