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La Comunicazione NR&N 147 Introduzione In ambito Information and Communication Technology (ICT), la disponibilità di servizi e contenuti multimediali su canali non tradizionali (per esempio il video streaming) da un lato e di dispositivi, sia fissi che mobili, in grado di accedere a questi contenuti dall’altro hanno portato alla necessità di essere sempre connes- si. Per lavoro, per svago, per questioni burocratiche l’accesso alla rete è ormai di fondamentale importanza. Inoltre, i servizi forniti richiedono una disponibilità di banda sempre maggiore per offrire agli utenti una qualità dell’esperienza sempre migliore. In questo scenario evolutivo, la rete costituisce un supporto tecnologico che deve evolvere in sintonia con gli altri ambiti, a maggior ragione in un periodo di crisi in cui deve essere il fattore trainante per la ripresa. In Italia, gli sforzi compiuti dagli operatori per ammodernare la rete nazionale sono ingenti ma le statistiche ancora non sono rosee. Se da un lato la rete dorsale ad alta capacità in fibra ottica è ormai a regime, sul Donato Del Buono Vincenzo Attanasio (MiSE ISCOM) Francesco Matera Alessandro Valenti (FUB) Sommario In questo lavoro verrà descritta la realizzazione di una rete ottica ibrida di nuova generazione e verranno presentati i dati sperimentali raccolti riguardo alla verifica della qualità del servizio. La rete è stata realizzata utilizzando apparati commerciali (OLT, ONU, ONT e Router) comunemente utilizzati nelle reti reali dagli operatori telefonici e costituisce la base per nuove ricerche e sperimentazioni sia in ambito di accesso che di trasporto. Le misure effettuate mettono in risalto le notevoli potenzialità di una rete di nuova generazione basata sulle tecnologie GPON e PtP in scenari FTTH e sulla tecnologia VDSL2 in scenari FTTCab. Abstract In this paper we will describe the carrying out a next generation hybrid optical net- work and will present the experimental data regarding the verification of the quality of service.The network has been built using commercial equipment (OLT, ONU, ONT and Router) commonly used in real networks by telephone operators and forms the basis for new research and experimentation in both access and transport.The measurements highlight the considerable potential of a next generation network based on GPON and PtP technologies in FTTH scenarios and VDSL2 technology in FTTCab scenarios. Sperimentazione di tecniche Fiber to the Curb-Building-Home per il traguardo dell’Agenda Digitale Europea 2020 Fiber to the Curb-Building-Home experimental tests for the Europe- an Digital Agenda 2020 target La Comunicazione NR&N

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Introduzione

In ambito Information and Communication Technology (ICT), la disponibilità di servizi e contenuti multimediali su canali non tradizionali (per esempio il video streaming) da un lato e di dispositivi, sia fissi che mobili, in grado di accedere a questi contenuti dall’altro hanno portato alla necessità di essere sempre connes-si. Per lavoro, per svago, per questioni burocratiche l’accesso alla rete è ormai di fondamentale importanza. Inoltre, i servizi forniti richiedono una disponibilità di banda sempre maggiore per offrire agli utenti una qualità dell’esperienza sempre migliore.

In questo scenario evolutivo, la rete costituisce un supporto tecnologico che deve evolvere in sintonia con gli altri ambiti, a maggior ragione in un periodo di crisi in cui deve essere il fattore trainante per la ripresa. In Italia, gli sforzi compiuti dagli operatori per ammodernare la rete nazionale sono ingenti ma le statistiche ancora non sono rosee.

Se da un lato la rete dorsale ad alta capacità in fibra ottica è ormai a regime, sul

Donato Del BuonoVincenzo Attanasio(MiSE ISCOM)Francesco MateraAlessandro Valenti(FUB)

SommarioIn questo lavoro verrà descritta la realizzazione di una rete ottica ibrida di nuova

generazione e verranno presentati i dati sperimentali raccolti riguardo alla verifica della qualità del servizio. La rete è stata realizzata utilizzando apparati commerciali (OLT, ONU, ONT e Router) comunemente utilizzati nelle reti reali dagli operatori telefonici e costituisce la base per nuove ricerche e sperimentazioni sia in ambito di accesso che di trasporto. Le misure effettuate mettono in risalto le notevoli potenzialità di una rete di nuova generazione basata sulle tecnologie GPON e PtP in scenari FTTH e sulla tecnologia VDSL2 in scenari FTTCab.

AbstractIn this paper we will describe the carrying out a next generation hybrid optical net-

work and will present the experimental data regarding the verification of the quality of service. The network has been built using commercial equipment (OLT, ONU, ONT and Router) commonly used in real networks by telephone operators and forms the basis for new research and experimentation in both access and transport. The measurements highlight the considerable potential of a next generation network based on GPON and PtP technologies in FTTH scenarios and VDSL2 technology in FTTCab scenarios.

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versante opposto la rete di accesso che offre connettività agli utenti è ancora in buona parte quella tradizionale con doppini in rame che ormai hanno raggiunto il limite. In aggiunta, dagli ultimi dati Istat relativi al 2013, il 40% della popolazione italiana non dispone di un accesso ad internet da casa ma questa percentuale sale al 54% se si considera un accesso mobile [1]. Inoltre, nell’ultimo rapporto di Akamai sullo Stato di Internet si evince che la velocità media delle connessioni fisse in Italia è di 4,9 Mbit/s contro una media dei paesi dell’Europa occidentale che si aggira intorno ai 9 Mbit/s. La situazione non migliora, comparendo sempre in fondo alle classifiche, se si considera la velocità di picco che in Italia è di 18,2 Mbit/s contro i circa 32 Mbit/s medi dell’Europa occidentale [2].

A tutto ciò si contrappongono le raccomandazioni europee, in particolar modo quelle dell’Agenda Digitale Europea, che fissano dei vincoli molto rigidi da raggiungere entro il 2020: disponibilità di banda larga pari o superiore a 30 Mbit/s per tutti e banda ultra–larga per il 50% della popolazione europea.

Questi obiettivi sembrano irraggiungibili, ma l’unica strada percorribile è quella delle tecnologie basate su fibra ottica fino a casa dell’utente (FTTH) che possono permettere il salto di qualità sperato. È proprio di questi mesi la notizia dell’im-pegno da parte di Telecom Italia di cablare in fibra ottica ulteriori trenta città italiane e lo stesso stanno facendo gli altri operatori nazionali. Questo processo, però, sarà molto lungo, richiederà notevoli investimenti e necessita di una regia da parte della Autorità Statali.

Proprio per questa necessità e considerata la situazione della rete italiana, il Commissario di Governo per l’attuazione dell’Agenda Digitale, Francesco Caio, il 30 gennaio scorso ha presentato il risultato del lavoro di indagine sullo stato della banda larga in Italia su incarico della Presidenza del Consiglio. Lo scopo è stato quello di condurre un’analisi dei piani di investimento dei gestori di teleco-municazioni italiani per verificare se tali piani consentono all’Italia di raggiungere gli obiettivi di copertura e penetrazione della rete in banda larga e ultra–larga fissati per il 2020 dall’Unione Europea nell’ambito dell’Agenda Digitale. Le con-clusioni cui giunge il rapporto non sono confortanti e mettono in luce che l’Italia è partita in ritardo sulle reti di nuova generazione ma i gestori hanno comunque avviato nel 2013 la costruzione di una infrastruttura a banda ultra–larga per il raggiungimento degli obiettivi, che sono richieste ulteriori azioni complessive di tipo finanziario e di coordinamento e che senza un ruolo continuo, attivo e vigile del Governo e della Presidenza del Consiglio gli obiettivi dell’Agenda Digitale Europea 2020 rimangono a rischio [3].

1. Agenda Digitale Europea e Italiana

La Commissione europea ha lanciato nel marzo 2010 la strategia “Europa 2020” con l’intento di uscire dall’attuale crisi e di preparare l’economia dell’UE per le sfide del prossimo decennio in cui definisce una prospettiva per raggiun-gere alti livelli di occupazione, produttività e coesione sociale ed un’economia a basse emissioni di carbonio. L’Agenda Digitale Europea è una delle sette iniziative faro della strategia “Europa 2020” e mira a stabilire il ruolo chiave dell’ICT per raggiungere gli obiettivi prefissati. Tra i vari punti, l’agenda fissa l’obiettivo da rag-giungere in ambito tecnologico per stimolare gli investimenti in banda larga e reti di nuova generazione. In particolare, è definita la seguente roadmap [4]:

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• Banda larga di base per tutti entro il 2013• Banda larga entro il 2020: copertura con banda larga pari o maggiore a 30

Mbit/s per il 100% dei cittadini UE.• Banda ultra–larga entro il 2020: il 50% degli utenti europei dovrebbe avere

abbonamenti per servizi con velocità maggiori a 100 Mbit/s.

In questo contesto anche l’Italia deve fare la sua parte poiché, secondo le ulti-me stime, compare agli ultimi posti tra i paesi europei per i tassi di crescita della connessione delle abitazioni alla banda larga e per la velocità delle connessioni (solo il 15% supera i 10 Mbit/s contro una media europea del 59,2%) [5].

Per questi motivi e anche per tutta una serie di circostanze legate al contesto tecnologico, l’Agenda Digitale Italiana, sulle direttive di quella europea, espande i punti proposti e fissa gli obiettivi da raggiungere per l’ammodernamento della complessa rete tra cittadini, stato, scuola, enti, pubblica amministrazione e impre-se in modo da ottenere vantaggi socio–economici grazie ad un mercato digitale unico basato sulla banda larga ed ultra–larga e su applicazioni interoperabili. Gli operatori di telefonia sono dunque chiamati ad implementare nuove soluzioni architetturali per la rete fissa e mobile, oltre che a cercare di dotare, quanto più possibile, di un accesso alla rete gli utenti delle aree economicamente meno vantaggiose.

2. Obiettivo

Lo scopo di questo lavoro è stato quello di realizzare una rete ottica di nuova generazione in modo da emulare uno scenario di rete reale per ricerca, collaudo e sperimentazione di nuove tecnologie. È doveroso precisare che quando si parla di rete di nuova generazione non si fa riferimento solo alla velocità di accesso a banda larga ma a tutta una struttura di rete evoluta capace di integrare tecnolo-gie diverse e fornire servizi agli utenti indipendentemente dalla tecnologia utiliz-zata. Questo è un aspetto ancora lungi dall’essere completamente implementato e richiede molti sforzi e risorse.

Il lavoro va proprio in questa direzione e ha permesso di realizzare uno sce-nario di rete per mezzo di apparati dello stesso tipo di quelli utilizzati in campo dagli operatori telefonici. Inoltre, ha consentito di effettuare delle misure reali-stiche sulla qualità del servizio che saranno presentate alla fine di questo lavoro.

La rete di accesso ottica di nuova generazione è basata sulle attuali architet-ture di rete di riferimento (FTTH e FTTCab), per la fornitura di servizi a banda larga e ultra–larga con le tecnologie oggi più diffuse. Inoltre, per la realizzazione dei test operativi e per la verifica della qualità del servizio sono stati introdotti anche due router per la simulazione della rete di aggregazione e di trasporto. In questo modo, il lavoro rientra nel contesto di più ampio raggio relativo alla Next Generation Network.

3. Gli apparati

Gli apparati presenti in laboratorio sono di ultima generazione e sono capaci di gestire un grande numero di utenze richiedendo, pertanto, di una configura-zione molto complessa. Di seguito verrà fornita la descrizione degli apparati utili per la realizzazione della rete.

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Optical Line Termination

L’OLT è l’apparato Alcatel–Lucent 7330 Intelligent Service Access Manager (ISAM) FTTN che è un concentratore di interfacce di vario tipo ad alta capacità per reti di accesso sia in fibra ottica che in rame. In una rete reale l’OLT è situato in centrale, supporta le tecnologie sia ottiche che elettriche attraverso l’aggiunta di moduli di espansione e permette il collegamento con la rete OPM (Optical Packet Metro) per mezzo di più interfacce ottiche. L’apparato presente in labo-ratorio è equipaggiato con cinque diversi tipi di schede, ognuna delle quali svolge funzioni specifiche. La scheda più importante è l’unità di controllo dell’apparato che effettua la gestione ed il controllo delle interfacce, la commutazione del traffico tramite lo switch/router integrato ed aggrega i flussi degli utenti verso le interfacce di rete e viceversa. Consiste di due sottosistemi denominati IHub e Control System. Il primo ha funzionalità di livello 2 e di livello 3 ed è ulterior-mente suddivisibile in un dispositivo di commutazione e un software di controllo mentre il secondo implementa il piano di gestione del sistema e parte del piano di controllo. Questa scheda dispone di quattro interfacce Ethernet SFP a 1 Gbit/s, che possono essere sfruttate per la connettività verso la rete di aggregazione. La disponibilità di interfacce lato rete è ampliata attraverso l’utilizzo di una seconda scheda, specifica per estendere il set di interfacce, che dispone di sei interfacce ottiche, quattro di tipo SFP a 1 Gbit/s e due di tipo XFP a 10 Gbit/s. Le quattro interfacce SFP sono mutuamente esclusive con la seconda interfaccia XFP. Per la connettività degli utenti, invece, sono disponibili tre tipi di schede specifiche per ogni tecnologia: una scheda per la tecnologia Point to Point con trentasei interfacce Gigabit Ethernet, una scheda per la tecnologia GPON con otto porte e due schede per la tecnologia VDSL2 con 48 linee ognuna fino al profilo 17a.

Optical Network Unit

L’ONU è l’apparato Alcatel–Lucent 7353 Intelligent Services Access Manager FTTB Modular ONU e costituisce una piattaforma di accesso centralizzata che integra diversi tipi di interfacce attraverso espansione modulare per la connes-sione degli utenti. Può interfacciarsi lato rete con diverse tecnologie ottiche e permette di collegare gli utenti finali per mezzo di tecnologie tradizionali su rame. In generale, è impiegato come ultimo elemento di rete prima degli apparati di utente al bordo della rete pubblica ed è in grado di fornire agli utenti servizi quali ADSL, VDSL, Ethernet e POTS. In base alle esigenze il 7353 ISAM può esse-re collocato alla base di un edificio o presso il cliente, in caso di utenti business, oppure in un cabinet stradale variando la disponibilità di interfacce e tecnologie attraverso l’installazione di schede appropriate. L’apparato presente in laborato-rio, come per l’OLT, è equipaggiato con tre diversi tipi di schede ognuna con fun-zionalità specifiche. La scheda principale è munita di uno switch Gigabit Ethernet per la commutazione del traffico e svolge le funzioni di controllo e gestione. Inoltre, dispone di un modulo integrato che fornisce l’interfaccia GPON che permette l’interconnessione con l’OLT. Per la connessione degli utenti l’apparato dispone di una scheda che permette il collegamento con tecnologia Multi–xDSL (ADSL, ADSL2, ADSL2+ e VDSL2) su doppino in rame tradizionale e di una sche-da con interfacce Fast Ethernet. La prima fornisce sedici linee ad alta capacità che supportano le varie tecnologie per accesso su doppino fino alla versione VDSL2 30a mentre la seconda fornisce sedici interfacce RJ–45 che consentono la connessione diretta degli NT utente con tecnologia Fast Ethernet.

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Optical Network Termination

Gli ONT, date le caratteristiche della rete, devono essere necessariamente di due tipi: un tipo che supporta la tecnologia GPON e un altro che supporta la tec-nologia Gigabit Ethernet PtP. Il loro utilizzo è vincolato alla specifica tecnologia e non sono interoperabili con l’altra.

• ONT GPON. L’apparato fornito è l’Alcatel–Lucent I–021G–P che dispone di un ingresso ottico GPON, di due interfacce 100/1000Base–T con con-nettore RJ–45 per i dati e di un’uscita RF coassiale per i servizi video in modalità RF over Fibre.

• ONT PtP. L’apparato utilizzato per la point to point è, invece, il CTS ESH 3105W2A RF–AL che dispone di due ingressi ottici (uno per il ricevitore dati Gigabit Ethernet e l’altro per il ricevitore RF), quattro interfacce RJ–45 100/1000Base–T per l’utente e un’uscita RF coassiale per i servizi video in modalità RF over Fibre

Network Termination

La NT per i collegamenti che utilizzano le tecnologie basate su doppino tra-dizionale in scenari FTTB e FTTCab è la ZyXEL P–870M–I1 v2. Si tratta sostan-zialmente di un classico modem Multi–xDSL che dispone di un ingresso xDSL RJ–11, un’uscita 10/100Base–T per l’utente e supporta la tecnologia VDSL2 fino alla versione 30a.

Router

In uno scenario di rete reale i router rappresentano apparati di fondamentale importanza per l’instradamento del traffico e per svolgere le funzioni di control-lo, oltre al fatto che permettono di sezionare la rete in più sottoreti. Per questo motivo, il router è un apparato non meno importante rispetto agli altri descritti finora perché permette di realizzare una rete che fosse a tutti gli effetti operativa e simile a quelle di qualsiasi operatore.

I router utilizzati sono due Alcatel–Lucent 7750 SR–c12 che sono un tipo di edge router multiservizio progettato col principio offrire servizi differenziati, ad alte prestazioni e ad alta disponibilità. Hanno una capacità di 90 Gbit/s e sono leader nel settore per la fornitura di servizi IP a banda larga residenziali, busi-ness, wireless e mobile su una piattaforma di edge routing convergente, offrendo una gamma completa di interfacce e protocolli multiservizio, qualità di servizio avanzata ed elaborazione di applicazioni legate ai servizi. Questi router integrano la scalabilità e l’elasticità del Multi Protocol Label Switching (MPLS), insieme alla larghezza di banda e l’economicità di Ethernet e ad una vasta gamma di interfacce tradizionali, per consentire una infrastruttura di rete convergente per la fornitu-ra di servizi di nuova generazione.

4. Realizzazione e configurazione della rete

La rete, quasi completamente tutta ottica ad eccezione della parte relativa alla tecnologia VDSL2, comprende due alberi GPON con rapporto di ripartizione 1:64, due collegamenti punto-punto GE, e alcune linee VDSL2 sia per il profilo

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17a relativo all’OLT che per il profilo 30a relativo all’ONU. I collegamenti con i router sono stati realizzati anch’essi in fibra mediante link a 10 Gbit/s. La topo-logia di rete risultante è mostrata in Figura 1.

Per il corretto funzionamento della rete non basta collegare gli apparati, ma questi ultimi necessitano di complesse configurazioni. Per rendere le procedure di configurazione della rete di accesso (OLT, ONU e ONT) più agevoli si è fatto ricorso al software di gestione Alcatel–Lucent 5520 Access Management System (AMS) che permette di configurare e monitorare tutti gli apparati attraverso una potente interfaccia grafica. Lo stesso è stato fatto per i router sfruttando il software Alcatel–Lucent 5620 Service Aware Manager (SAM) che costituisce un potente strumento di configurazione e gestione considerando la notevole com-plessità dell’apparato. Durante la fase di configurazione sono stati creati anche una serie di profili di traffico necessari per la differenziazione degli utenti sia per quanto riguarda la tecnologia GPON che VDSL2. Infine, l’ultimo tassello neces-sario per il corretto funzionamento della rete è stato l’associazione del traffico dati proveniente dagli utenti sulla VLAN dedicata al traffico dati.

Figura 1 Topologia della rete

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Inoltre, utilizzando un modulatore esterno è stata iniettata in rete una Video Overlay a 1550 nm sfruttando la tecnica RF over Fibre in modo da distribuire in fibra il segnale televisivo digitale terrestre DVB-T (Figura 2).

5. Test per la verifica della Qualità del Servizio

Completata la configurazione della rete si è potuto procedere con la verifica della qualità del servizio in cui si è valutato sia che la massima capacità di banda per ogni tecnologia fosse in accordo ai profili definiti, sia l’effettivo comporta-mento della rete durante il transito di traffico reale tramite il tool Iperf.

Nel primo caso si è realizzata una piattaforma di test utilizzando un simulatore di traffico mentre nel secondo si sono utilizzati due pc, uno come server e l’altro come client. La piattaforma di test realizzata per valutare la banda effettiva degli specifici profili adottati per le diverse tecnologie è mostrata in Figura 2. Come si può notare si è utilizzato un solo router ma questo non costituisce alcun pro-blema ai fini della valutazione della massima capacità di banda. Il simulatore è lo Spirent SPT–3U che dispone di interfacce sia a 10 Gbit/s che a 1 Gbit/s.

Pertanto, configurato il software del simulatore in modo appropriato per ese-guire correttamente i test, si è proceduto con la fase di misura a partire dalla rete GPON. In prima analisi si è valutato il comportamento dei profili a maggiore capacità sia in downstream che in upstream.

Figura 2 Video overlay per RF over Fibre

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Scelti i profili a capacità massima (1 Gbit/s in downstream e in upstream) per l’ONT connesso al primo ramo GPON si è proceduto con la misura che ha for-nito i risultati mostrati in Figura 3. In Figura 4a si può notare come il simulatore genera uno stream di 10 Gbit/s e correttamente ne riceve uno a 1 Gbit/s mentre in Figura 4b essendo la porta dell’ONT Gigabit Ethernet, genera al massimo 1 Gbit/s e lo riceve correttamente dall’altro lato.

Figura 3 Topologia della rete di test

Figura 4 Misura di banda per la tecnologia GPON 1 Gbit/s – 1 Gbit/s

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Allo stesso modo si procede con la verifica dei profili di banda a capacità ri-dotta dove si è impostato un profilo a 100 Mbit/s in downstream e a 10 Mbit/s in upstream si procede alla misura il cui risultato è mostrato in Figura 5.

In Figura 5a si può vedere come il profilo scelto limita effettivamente la banda in downstream al valore desiderato e lo stesso avviene in upstream, come mo-strato in Figura 5b. La velocità degli stream generati è stata ridotta per questioni grafiche.

Infine, si sono presi in esame per il downstream anche il profilo a 10 Mbit/s e a 30 Mbit/s; quest’ultimo costituisce un caso notevole riguardo all’obiettivo dell’Agenda Digitale insieme al caso visto in precedenza del profilo a 100 Mbit/s. I risultati ottenuti sono mostrati in Figura 6.

Anche in questi due casi è stata ridotta la velocità dello stream generato per una migliore lettura del grafico e come in precedenza i risultati sono in linea con i valori attesi.

Figura 5 Misura di banda per la tecnologia GPON 100 Mbit/s – 10 Mbit/s

Figura 6 Misura di banda per la tecnologia GPON per downstream 30 Mbit/s e 10 Mbit/s

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Lo stesso tipo di test è stato eseguito anche per la tecnologia Gigabit Ethernet Point to Point ma in questo caso si è valutato solo la banda massima. I risultati sono mostrati in Figura 7.

In Figura 7a è mostrata la misura effettuata generando lo stream a massima velocità lato backbone e come si può vedere in ricezione la velocità rilevata è di 1 Gbit/s. In upstream, Figura 7b, avviene lo stesso con la sola differenza che lo stre-am generato è di 1 Gbit/s essendo la porta dell’ONT di tipo Gigabit Ethernet.

Infine, le misure di banda per la tecnologia VDSL2 sia per il profilo 30a che per il profilo 17a. Come per la GPON, anche in questo caso si sono utilizzati più profili di banda per valutarne le effettive prestazioni.

Per il VDSL2 30a, relativo all’ONU, si deve provvedere prima alla corretta se-lezione del profilo e poi si può procedere con la misura. Il primo profilo che si è scelto di testare è a 100 Mbit/s in downstream e a 70 Mbit/s in upstream. Selezionato il profilo per il servizio, si è proceduto con la misura il cui risultato è mostrato in Figura 8. In Figura 8a, si può vedere che il profilo scelto imposta

Figura 7 Misura di banda per la tecnologia Gigabit Ethernet PtP

Figura 8 Misura di banda per la tecnologia VDSL2 30a 100 Mbit/s – 70 Mbit/s

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efficacemente la banda in downstream a 100 Mbit/s, avendo limitato lo stream generato per ragioni grafiche. In upstream il simulatore genera al massimo uno stream di 100 Mbit/s essendo la porta della NT di tipo Fast Ethernet e la banda effettiva è 70 Mbit/s come atteso (Figura 8b).

Sempre per il VDSL2 30a si è testato anche un secondo profilo di banda con velocità più basse (70Mbit/s in downstream e 7Mbit/s in upstream) adatto a linee di lunghezza maggiore e, quindi, si è proceduto con la misura il cui risultato è mostrato in Figura 9. Ancora una volta, come si può vedere, il risultato conferma i valori attesi.

Infine si è considerato il caso del VDSL2 17a, relativo all’OLT, senza la necessità di scegliere il profilo di banda in quanto ne era stato definito uno solo. I risultati sono mostrati in Figura 10.

Come per i casi precedenti anche in quest’ultimo la banda misurata risulta essere compatibile con i parametri configurati.

Figura 9 Misura di banda per la tecnologia VDSL2 30a 70 Mbit/s – 7 Mbit/s

Figura 10 Misura di banda per la tecnologia VDSL2 17a 30 Mbit/s – 3 Mbit/s

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Come detto in precedenza si è provveduto anche a valutare l’effettivo com-portamento della rete con traffico vero e proprio per mezzo del tool Iperf. Con Iperf si può generare un flusso di traffico di tipo UDP o TCP dall’applicazione client verso l’applicazione server la quale ritorna le statistiche sul traffico gene-rato. In particolare la misura con UDP è stata effettuata su tutti i collegamenti testasti con il simulatore di traffico sia in upstream che in downstream e i risul-tati ottenuti sono stati in linea con i precedenti.

Come ultimo passo, è stata testata anche la video overlay per la distribuzione dei servizi televisivi digitali terrestri DVB-T su rete in fibra. In Figura 11 è mostra-ta l’ONT in servizio collegato ad un televisore del laboratorio

ConclusioniLa rete realizzata in questo lavoro costituisce la base per una serie di osserva-

zioni e per notevoli studi futuri.In primo luogo, si può affermare con certezza che la fibra ottica pian piano rim-

piazzerà i tradizionali doppini telefonici in rame ma sarà un processo lento e di lungo termine. Ad oggi le linee in rame di media e lunga distanza hanno raggiunto ormai il limite massimo di capacità e le tecnologie ottiche forniscono un’ottima alternativa flessibile e relativamente economica. Inoltre, l’introduzione graduale della fibra nella rete di accesso permette di ridurre i costi di cablaggio, dilazionan-do nel tempo la componente di spesa relativa alle opere civili. Per questo motivo, nel breve e medio termine si assisterà a soluzioni ibride, già oggi implementate, che permetteranno comunque di soddisfare la crescente richiesta di banda da parte degli utenti. Il fattore discriminante principale, pertanto, tra una soluzio-

Figura 11 Test per la video overlay

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ne e l’altra è prevalentemente economico. In un contesto simile, preso come riferimento lo scenario FTTH che rappresenterà la situazione a regime dell’intera rete in cui la fibra è portata fino a casa dell’utente, gli scenari più utilizzati saranno FTTCab e FTTB. In questo ambito il VDSL2 rappresenterà sicuramente l’attore principale in quanto riesce a fornire velocità abbastanza elevate su distanze al di sotto dei 500 m.

La seconda osservazione può essere fatta riguardo le tecnologie ot-tiche. Dalle misure di banda effettuate con singolo utente la tecnologia GPON e la tecnologia Gigabit Ethernet Point to Point sono risultate confrontabili almeno per quanto riguarda i profili di banda massima. Nel-la GPON, però, a differenza della PtP, la banda è condivisa tra tutti gli utenti il che comporta un abbassamento notevole della banda garantita per singolo utente in caso di attività simultanea. Per la PtP, invece, la ban-da è dedicata interamente ad un singolo utente ma il fatto di avere una fibra per ogni utente comporta ingenti requisiti di spazio e di energia da riservare agli apparati. Pertanto, una soluzione di compromesso potreb-be essere quella di riservare la tecnologia più prestazionale per utenze business o per connettere altri apparati remoti, tipo stazioni radio base della rete mobile, mentre la GPON potrebbe essere utilizzata per utenti residenziali e SOHO.

In ultimo, gli scenari di rete reali saranno necessariamente sempre di tipo ibrido in quanto non si può pensare di cablare tutti gli utenti con fibra ottica. Inoltre, pur considerando versioni più veloci per la rete PON (è già disponibile la XG–PON a 10 Gbit/s) resta il problema della banda condivisa che potrebbe costituire un problema per utenze busi-ness. Pertanto, le tre tecnologie analizzate in questo lavoro resteranno comunque come riferimento nei futuri scenari di rete.

La rete realizzata in questo lavoro può offrire lo spunto per nuovi lavori di ricerca orientati allo studio della rete di nuova generazione nel suo complesso, non solo per quanto riguarda le tecnologie di accesso ma anche le tecnologie di trasporto avendo a disposizione apparati che lo consentono. Un altro aspetto rilevante su cui approfondire è la Qua-lità di Servizio per diverse classi di traffico che richiederebbe uno studio approfondito degli algoritmi di scheduling e policing per la gestione delle code.

I risultati ottenuti dalle misure effettuate hanno mostrato l’effettiva operatività della rete in relazione alle configurazioni implementate. Con ogni tecnologia e con ogni profilo di banda, sia la misura con traffico stream che la misura con traffico UDP per mezzo del tool Iperf hanno prodotto risultati pienamente il linea con i valori attesi.

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Bibliografia

[1] Report statistiche Istat. Cittadini e nuove tecnologie – Anno 2013, Dicembre 2013

[2] Report Akamai. The State of the Internet – Q3 2013, Gennaio 2014

[3] Francesco Caio. Achieving the Objectives of the Digital Agenda for Europe (DAE) in Italy: Prospects and Challenges. Technical report, 2014.

[4] Roberto Azzano. Osservatorio ANFOV, Agenda Digitale, 2012.

[5] Banda larga, Italia al palo. Ripartire dall’Agenda. http://www.agenda digitale.eu.