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Sviluppo delle reti di accesso di nuova generazione, NGAN

Maurizio Dècina

Politecnico di Milano

Giornata IEEE-AICT sulle NGAN-Milano, 8/7/2009

1

Sommario

• Tecnologie e servizi– Larga Banda (FTTE, 3G/HSPA, WiMAX)g ( )– Banda Ultralarga (FTTC, FTTH/GPON, FTTH/P2P; LTE/WiMAX)– Transizione LB/BU e criticità (stadi di linea, digital spectrum dividend, …)

• Sviluppi Industrialipp– Larga Banda

• Livello di informatizzazione del Paese: Accesso e Uso di Internet• Impegno al Servizio Universale a Larga Banda (Lord Carter 2 Mbit/s Universal

Service Commitment)• Piano Anti Digital Divide: (FTTE, 3G/HSPA, WiMAX)

– Banda UltralargaI ti ti ti li l t i i f t tt BU (Fib N di• Investimenti, stimoli e regolamentazione per infrastrutture a BU (Fibre e Nodi Wireless)

• Scavi e cablaggi orizzontali e verticali per fibre ottiche• Sinergie con gli Enti Locali (Comuni, Provincie e Regioni)g g ( g )• Sinergie con le infrastrutture locali (illuminazione, gas, riscaldamento, fogne, …)

Giornata IEEE-AICT sulle NGAN- Milano, 8/7/2009 2

Necessità di banda per utente• La necessità di banda in accesso cresce con l’evoluzione dei servizi

convergenti– Aumento dei servizi via Web

Aumento delle funzionalità video

Upstream increase Upstream increase driversdrivers

– Aumento delle funzionalità video e miglioramento della qualità

– Aumento di servizi multimediali(es. online gaming)

SDTV 2 Mbit/s

HDTV (MPEG-4) 6-10 Mbit/s

SDTV 0,2 Mbit/s

HSI 2 Mbit/s media(es o e ga g)

– Condivisione di contenuti multimediali HSI 3-10 Mbit/s

Gaming 2 Mbit/s sessione

M lti di 8 Mbit/

HDTV (MPEG-4) 0,5 Mbit/s

Personal content upload 3 Mbit/s

2 Mbit/s35

HD VIDEO 2HD VIDEO 1Fiber needed here

Bandwidth requirements of the Electronic Home / Business

Multimedia surfing

8 Mbit/s media

Videoconferenza 3 Mbit/s sessione

4 Mbit/s

Gaming 2 Mbit/s sessione

Multimedia surfing

2 Mbit/s sessione

Vid f 3 Mbit/s1

20

25

30

t per

sec

ond

HD VIDEO 1SD VIDEO 2SD VIDEO 1DATAVOICE

Fiber needed here

Home working 4 Mbit/s media

Videoconferenza 3 Mbit/s sessione

Remote home monitoring

0,5 Mbit/s chiamata

Home working 1 Mbit/s Downstream Downstream increaseincreasedriversdrivers0

5

10

15

Meg

abit

Home working media

Fonte: Alcatel-Lucent

driversdrivers02005 2006 2007 2008 2009 2010

Source Yankee Group


Necessità di banda per utente


Servizi a banda ultralarga

UTENZA BL

UTENZABUL SOHO/SME

BULENTERPRISE

BUL

IPTV HDVoIP

Video

VoIP

HQ video

Internet surfingE-mail…

High speed internet

Gaming

Videoconference

Applicazioni SaaS

Back up

IPTV STD conference

Back-up

Applicazioni SaaS

VoD

File sharing

…

Back-up

File transfer…

DL: 100 Mbit/s

• Utenza non BUL

• Utenza fino a 2

BCDR…

DL: 100 Mbit/s DL: 100 Mbit/s DL: 100 Mbit/sUL: 100 Mbit/sMbit/s

CRESCONO LE ESIGENZE IN TERMINI DI BANDA

DL: 100 Mbit/sUL: 30 Mbit/s

DL: 100 Mbit/sUL: 30-100 Mbit/s

Richiesta banda simmetricaBanda banda asimmetrica


FTTC & FTTB VDSL2

Borchia

CasaPiano Rete

MetropolitanaIn Fibra

ONU

Rete di distribuzionesecondaria in rame

Rete di accessoottica primaria

Localechiuso

ArmadioODF

OLT

SGU o SL

SDF

DF Box

ONU

CasaPiano

Localechiuso

DF

Borchia

Rete Metropolitana

In Fibra

SGU o SL

CasaPiano

BorchiaRete

MetropolitanaIn Fibra

SDF

chiuso

SDF

AdduzioneRete di accessoottica primaria

Rete di accessoottica secondaria

ODF

OLT

Splitter

SDF

ONU

Localechiuso

SDF

DF


Rete di accessoottica secondariaOLT

SGU o SL

Splitter 1:n

ODF

Splitter 1:n


Scenario FTTH

Tratta orizzontaleCablaggio ottico

Nodo di RaccoltaOLT

Tratta verticaleCablaggio ottico

Punti di Raccordo ONTTerminazioni utenti

Centro nodale(by‐pass)

AdductionR d d’ difi i

Rete di AccessoO i P i i

Rete di AccessoO i S d i Raccordo d’edificioOttica Primaria Ottica Secondaria

Sedi SGU

Giunzione Primaria

Marciapiede/Edificio/Abitazione

Sedi SL

Secondaria

Pozzetto/Cameretta

Distanze inAree Metro

2,5 – 4,5 km 0,4- 2,5 km 0,1-0,6 km 0,1 kmAree Metro


Strategie di sviluppo FTTx

APPROCCIO AL UTENZA LOW UTENZA HIGH SOHO/SME ENTERPRISEDEPLOYMENT END END SOHO/SME ENTERPRISE

TOTAL REPLACEMENT FTTC

Total replacement conservativo, massimo riuso infrastruttura esistente laddove lo permette la tecnologia (conREPLACEMENT

BACINI DI Maggioranza FTTH

laddove lo permette la tecnologia (con VDSL2)

TRAFFICO FTTB/C

Deployment limitati alle aree maggiormente remunerative all’interno delle città principali

Soluzioni ad hocSoluzione dominante: P2P

SU BASE OPPORTUNITA’

FTTHTecnologia dominante su FTTH: - P2P per progetti già realizzati- GPON per progetti pianificati


Copertura a bacini di traffico

FTTH FTTB/C

ESTESA

LA CITTA’ ESTESA

LA CITTA’

IBRIDA

PERT

URA

DELL

IBRIDA

PERT

URA

DELL

MIRATA (per quartiere)

COP MIRATA

(per quartiere)

COP

L t d i b i i di t ffi i FTTH L t d i b i i di t ffi i FTTB• La copertura dei bacini di traffico in FTTH è generalmente mirata alle aree a maggior redditività

• Gli operatori spesso utilizzano strategie miste di copertura

• La copertura dei bacini di traffico in FTTB e FTTC comporta una maggiore propensione ad estendere la copertura in modo capillare all’interno delle città target

p

P2PGPON WDM PON


Penetrazione abbonati affari e residenziali a larga banda (collegamenti

fissi) nel mondofissi) nel mondoIn Italia, a fine 2008 ,è’ uguale a ~20% : ci sono ~12 milioni di abbonati (~9,6 milioni residenziali)

con una popolazione di 60 milioni

Switzerland

Norway

Canada

UK

Germany

Israel

Estonia

J

Spain

IrelandTurkey

p p

Denmark

Sweden

South Korea

Australia

Iceland

France

Belgium

Luxembourg

USA

Japan

EU27

Austria

Italy

Slovenia

Czech Rep.

Portugal

HungaryPoland

Mexico

China

Russia

Brazil

10 15 20 25 30 35

Denmark

Netherland

Iceland

Finland

US

EU15

yNew Zealand

Hungary

Greece

Poland

Slovak Rep.

Brazil

India

% % % % % %Penetrazione abbonati nella popolazione a fine 2008

Nel mondo, a fine 2008, ci sono ~400 milioni di abbonati, di cui ~350 a larga banda (xDSL e CATV) e a ~50 a banda ultralarga (FTTx)


Abbonati a banda larga e ultralarga nel mondo a fine 2008 g

Totale : ~411 milioni ~350 a banda larga xDSL e Cable Modem, + ~10 satellite e wireless;

~51 a banda ultralarga FTTx~51 a banda ultralarga FTTx


Abbonati a banda larga e ultralarga nel mondo a fine 2008

Totale : ~401 milioni ~350 a banda larga xDSL e Cable Modem;

~51 a banda ultralarga FTTxg


Modelli di intervento locale

Public-private partnership& Utility driven business

Source: Analysys Mason, 2008


Il mercato Europeo FTTH è dominato da operatori alternativi e “City networks”

ILEC: Operatore tradizionalepCLEC: Operatore alternativoMULTI/UTILITY: Comuni o gestori di reti elettriche

Heavy Reading e IDATE, Marzo 2009


Città Digitali: Fibra + Wireless

SERVIZI ALLA CITTA’

INFO – MOBILITA’

CONTROLLO INTELLIGENTE DEGLI IMPIANTI

CONTROLLO

TELEMEDICINADEGENZE DOMICILIARI

INQUINAMENTOACUSTICO E AMBIENTALE

TELEDIDATTICACONTROLLO ENERGETICO

SISTEMI DI FLEET MANAGEMENT

GESTIONE RIFIUTI

SERVIZI PUBBLICA AMMINISTRAZIONE

SERVIZI A TURISTI, ANZIANI DISABILI

SISTEMA DI GESTIONE DEI PARCHEGGI

GESTIONE RIFIUTIANZIANI, DISABILI, …

VIDEOSORVEGLIANZA DEL TERRITORIO

15Convegno PD, L’Italia in Rete, Roma, 20 maggio 2009

Famiglie italiane a larga bandaAnalfabetismo Informatico (47%) e Digital Divide (12,5%)

Dei ~12 milioni di abbonati a larga banda di fine 2008, si stimano ~ 9,6 milioni di

utenze residenziali, mentre i restanti sono

56%

,utenze affari/PA e via satellite11,311,3

47%Banda5,5%

Famiglie Famiglie Senza InternetSenza Internet

008

(mln

)

4%40%

FamiglieFamiglieSenza computerSenza computer

Banda < 1Mbit/s

, %

Famiglie dial up Banda Stretta

Totale

FIN

E20

“Mercato residuo BL”2,1 milioni di famiglie

1,3 -Adsl lite

Famiglie Banda Larga

Famiglie, g

“Digital Divide BL”1,7 milioni di famiglie9%

7%

Fonte: Osservatorio Between, giugno 2008 (Dècina, aprile 2009)%

Percentuale su totale famiglie


Piano Anti Digital Divide

• Universal ServiceUniversal Service Commitment @ 2 Mbit/s?– Definizione della banda di

picco minima del downloadpicco minima del download– Misura e verifica di tale valore

Rapporto Caio, 2009


FTTH P2P vs. GPON

ONTCasa

ReteOrizzontale

DFFTTH - P2P

ONT

Localechiuso

Rete Metropolitana

In Fibra

O

SGU o SL

Piano Verticale

DF

DF

R t di R t diODF

OLT

SDF SDF



ONTCasa

Piano Verticale

Orizzontale

DFRete Metropolitana

In Fibra

FTTH - GPON

Localechiuso

Splitter 1:n

SDF SDF

Adduzione

DF

Rete di accessoottica primaria


ODF

OLT

SGU o SL

Splitter 1:n

SDF SDF


FTTH P2P vs. GPON


Rimedi Passivi e Rimedi Attivi

Rimedi AttiviWholesale Bitstream

IP B d-IP Based-Ethernet Based

InterconnectionQoS Classes = CoS & SLA

Rimedi PassiviUnbundling LL /SL

ColocationDucts

Optical FiberWDM


Architettura NGN

Metro BackboneAccessNGAN

Access Network Metro Metro Metro IP

ONTs OLTs(Access Nodes)

Metro FeederNodes

MetroNodes

IP Edge Nodes

IP PeeringEdge Nodes

Layer 3 Layer 3

Access NetworkFTTH (GPON/P2P)

MetroBackhauling

MetroAggregation

MetroCore

IPBackbone

IPETH ETH ETH

IPETH

Layer 2


Strati di Rete e Interconnessione

Service & Application Service

Control & Signaling

Oriented Interconnection

SoIx

Transport

C ti itAccess Core

bitstream

Metro ConnectivityOriented

InterconnectionCoIx

unbundling

CoIx

Points Of Interconnection


Servizi a qualità differenziata

BusinessCritical,SaaS

li ti

High-speedInternet,Best-effort

Srtict PriorityVoIP

applications Best effort

High QualityVid VoIP,

Real timeinteractive

Video,Interactive &Streaming

S i i P iServizi Premium

Esempio di quattro Classi di servizio, CoS, p qper Bitstream NGA


Qualità del servizio e interconnessione

Multiple NGN Scenario

Peering

Cli t

NGN a NGN b

ContentProvider

Client a

e2e-QoS: end-to-end Quality of Service Client b


Rete di accesso e infrastruttura di edificio

Infrastruttura di Edificio

Rete di Accesso Ottica

OLTONT


Tubi, sotto-tubi e microtubi per cavi ottici

TUBO – Cavidotto

SOTTO‐TUBO Sotto‐cavidotto

50/63 mm

12 m

m

MICROTUBO

100‐125 mm

Microcavo(96 fibre ottiche)


Scavi in mini e microtrinceaminitrincea

microtrincea


Cablaggio ottico d’edificio

P t di R d• Punto di Raccordo Interno

• Mutualizzazione tra operatori.

C bl i ti l• Cablaggio verticale– Chi posa per primo la fibra ottica in

verticale deve condividerla con altri operatori, Q t fib ità bit ti ?

P di R d

– Quante fibre per unità abitativa?

• Cablaggio orizzontale– Può essere realizzato quando il cliente

chiede il servizio oppure sin da subito Punto di Raccordo

Interno

Adduction: raccordo dell’edificio alla rete ottica

quando si cabla verticalmente


NGA regulation – Main areas of NRA’s focus/strategygy

Cross-Country Analysis, Cullen International, May 2009


Altre infrastrutture di accesso

Giugno 2008Giornata IEEE-AICT sulle NGAN- Milano, 8/7/2009 30

Considerazioni sulle sinergie locali

• E’ fondamentale la ricognizione e la creazione di un’anagrafe delle reti alternative in fibra ottica realizzate da Comuni, Provincie e Regioni italiane. Un possibile strumento potrebbe essere la regolamentazione per l’accesso e per la condivisione di queste reti da parte degli operatori.

• Per il dispiegamento delle fibre ottiche, oltre a i cavidotti esistenti di Open Access (TLC), possono essere utilizzate le infrastrutture metro delle Utilities (spesso a maggioranza pubblica), quali: illuminazione, gas, energia, fogne, teleriscaldamento, ecc. E’ possibile facilitarne l’accesso e la condivisione da parte degli operatori?


Sommario

• Tecnologie e servizi– Larga Banda (FTTE, 3G/HSPA, WiMAX)g ( )– Banda Ultralarga (FTTC, FTTH/GPON, FTTH/P2P; LTE/WiMAX)– Transizione LB/BU e criticità (stadi di linea, digital spectrum dividend, …)

• Sviluppi Industrialipp– Larga Banda

• Livello di informatizzazione del Paese: Accesso e Uso di Internet• Impegno al Servizio Universale a Larga Banda (Lord Carter 2 Mbit/s Universal

Service Commitment)• Piano Anti Digital Divide: (FTTE, 3G/HSPA, WiMAX)

– Banda UltralargaI ti ti ti li l t i i f t tt BU (Fib N di• Investimenti, stimoli e regolamentazione per infrastrutture a BU (Fibre e Nodi Wireless)

• Scavi e cablaggi orizzontali e verticali per fibre ottiche• Sinergie con gli Enti Locali (Comuni, Provincie e Regioni)g g ( g )• Sinergie con le infrastrutture locali (illuminazione, gas, riscaldamento, fogne, …)


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