Fotonica e ricerca: la Fub impegnata a proporre e sperimentare tecniche per realizzare le reti NGN  

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Francesco Matera, Fondazione Ugo Bordoni  

Italia


Fotonica

La FUB – Fondazione Ugo Bordoni ha sempre avuto un ruolo molto rilevante nel campo delle ricerche sulla Fotonica, a cominciare dai primi esperimenti fatti a Viale Trastevere sulle comunicazioni ottiche in aria libera negli anni 70′ . La FUB ebbe poi negli anni 80′ e 90′ un indiscusso ruolo internazionale nelle conoscenze sui sistemi ottici coerenti, sulla propagazione solitonica, sulla dispersione di polarizzazione e sugli effetti non-lineari nelle fibre e nei semiconduttori.

 

Nel periodo (2000-2002) la FUB coordinò il progetto Europeo IST ATLAS che si concluse con il pieno successo della prima sperimentazione, nei locali del Ministero delle Comunicazioni, di una trasmissione di otto canali a 40 Gb/s in un collegamento lungo 500 km , ottenuto con le fibre contenute nel cavo ottico Roma-Pomezia, in cui era anche possibile cambiare la frequenza di un canale mediante un processo tutto ottico (conversione di lunghezza d’onda). Tale progetto fu un grande successo italiano, grazie al grande contributo di Pirelli, ma anche con la collaborazione dell’Università di Padova e dell’Istituto Superiore delle Comunicazioni e delle Tecnologie dell’Informazione (ISCTI, ora ISCOM), e non vanno dimenticati i contributi dati dall’Università di Paderborn, dall’Università di Lubjana, di Thales, dall’Università di Aveiro e dall’University College of London.

Nel 2003 la FUB e l’ISTCI realizzarono il primo Rigeneratore tutto ottico 3R, cioè un dispositivo in grado di ricostruire un segnale ottico (rovinato dalla propagazione in un collegamento in fibra ottica) mediante un processamento non-lineare ottenuto con una particolare fibra, senza mai ricorrere ad un processamento elettronico.

 

Oggi lo scopo delle attività della FUB nel campo della Fotonica è proporre e sperimentare tecniche per realizzare le next generation networks, ed in particolare per garantire agli utenti capacità superiori ai 50 Mb/s, permettendo alle reti di rispondere in maniera automatica e veloce sia alle esigenze dell’utenza, sia alle necessità di riconfigurazioni dovute a congestioni o danni, assicurando sempre la necessaria qualità del servizio.

In questo ambito le attuali ricerche nel campo delle reti di accesso riguardano le tecniche Fiber To The x (FTTx, dove x sta per Home, Building, Premiser, Curb) e in particolare le reti Passive Optical Network (PON); anche con sperimentazioni in campo. Di particolare rilievo sono stati gli studi sull’utilizzo delle tecniche Wavelength Division Multiplexing (WDM) nelle reti PON, sia per accrescere la capacità per l’utenza sia per gestire meglio la fruizione dei servizi.

Per quanto riguarda la rete metro-core, sono state studiate quelle tecniche, basate sul paradigma IP, che permettono alla rete di rispondere automaticamente (e con tempi comparabili con i servizi TV real time) alle esigenze di banda e di Qualità del Servizio (QoS) che sono richieste dagli utenti, con particolare interesse per la TV ad alta definizione. La FUB ha dato grande importanza alle tecniche di trasporto in fibra ottica basate sulla trasmissione GbE, proponendo delle soluzioni per il miglioramento della gestione della rete e il trattamento della Qualità del Servizio (QoS) e con l’intento di sfruttare il più possibile i collegamenti in fibra ottica già esistenti grazie alla propagazione multicanale in fibra (WDM), utilizzando anche la conversione di lunghezza d’onda. In questo modo iniziamo a sperimentare l’evoluzione da una rete MPLS a una rete MPλS, dove il passaggio da “L” a “λ” sta ad indicare il passaggio da una etichettatura di tipo numerico (Label) ad una etichettatura basata sul colore della lunghezza d’onda (λ).

 

Punto centrale di queste attività è il test bed di rete muliaccesso multiservizio IP (dettagli sono sul sito www.fub.it), di proprietà dell’ISCOM, che è un segmento di rete operante in un ambito regionale, con diversi tipi di accesso sia in fibra che in rame. Tale rete permette di garantire la qualità del servizio per servizi real time multimediali, anche ad alta definizione, mediante varie tecniche di etichettatura dei pacchetti (DiffServ, MPLS, GMPLS, VPLS). Su di esso sono state introdotte delle metodologie per la misura della qualità del servizio, sia con prove oggettive (che misurano parametri fisici come il ritardo dei pacchetti, la perdita dei dati e il throughput della rete) che con prove soggettive e cioè basate sulle valutazioni percettive (in questo caso si parla spesso di Quality of Experience, QoE).

 

La rete sperimentale che è stata realizzata, si inserisce perfettamente nel contesto delle reti nazionali moderne: infatti l’impiego del protocollo MPLS (e le sue evoluzioni GMPLS e VPLS) consente un approccio Connection Oriented su di un mondo che per sua natura è Connectionless.

Con le prove soggettive si è introdotto un modo diverso di concepire la progettazione di una rete. Nasce la necessità di centrare la progettazione di una rete non solo sulle sue prestazioni ma anche sulla soddisfazione dell’utente finale.

La FUB , nel campo della Fotonica, è attualmente un partner del progetto Europeo FP7 BONE, ed è recentemente stata un partner del progetto Europeo FP6 E-Photon/One.

 

 

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