Fibra ottica

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La fibra ottica rappresenta la tecnologia di accesso pi&#249 importante per la grande impresa e la pubblica amministrazione, che hanno esigenze di molte centinaia di Megabit al secondo non soddisfabili con un accesso in rame. Il costo di un collegamento singolo &#232 compreso tra 10.000 e 13.000 euro.

Per la cablatura in fibra ottica si possono adottare tre soluzioni:

  1. FTTH (Fibre To The Home): i singoli utenti vengono raggiunti direttamente con un accesso in fibra ottica;
  2. FTTB (Fibre To The Building): il cavo ottico arriva fino agli edifici, mentre il rilegamento all¿interno prosegue con doppini in rame;
  3. FTTC (Fibre To The Curb): il cablaggio arriva fino nelle immediate vicinanze dell¿utente, con una soluzione intermedia, ossia con l¿ultimo tratto – molto breve – costituito dal portante in rame adottando le tecnologie x-DSL.

Attualmente, la soluzione pi&#249 adottata &#232 la FTTB. Viene impiegata soprattutto per i grandi clienti, aziende o enti di rilievo nazionale o locale (industrie, banche, universit&#224, assicurazioni, ecc).

La crescente richiesta di trasferimento di dati in rete ha spinto l¿industria delle telecomunicazioni a mettere a punto nuovi sistemi in grado di assicurare una trasmissione di oltre 10.000 volte superiore a quella degli attuali network (dell¿ordine di alcuni miliardi di bit al secondo).

Con le fibre ottiche &#232 possibile effettuare operazioni fino a poco tempo fa impossibili, come il download di un intero film in pochi secondi e il trasferimento di una grande quantit&#224 di dati da un sistema a un altro alla velocit&#224 di scaricamento di una semplice eMail.

Questi obiettivi sono stati raggiunti con la tecnologia denominata DWDM(Dense Wavelenght Division Multiplexing) per mezzo della quale &#232 possibile inviare pi&#249 di 160 frequenze in modo simultaneo con una larghezza di banda di 400 Gigabit al secondo per fibra.

Attualmente si sta sperimentando una nuova tecnologia, denominata ¿MEMS¿ (MicroElectroMechanical System), basata sulla deviazione delle onde per mezzo di specchi riflettenti, che dovrebbe gradualmente sostituire la tecnologia DWDM.

Struttura

Un sistema di trasmissione a fibre ottiche &#232 composto fondamentalmente da tre parti:

  1. la sorgente di luce;
  2. il mezzo di trasmissione;
  3. il rilevatore.

Le fibre ottiche pi&#249 utilizzate (¿Step-Index¿ e ¿Graded-Index¿) sono costituite da sottilissimi fili di vetro (di circa 250 micron di diametro) formati da una parte centrale, denominata ¿core¿, e da una parte periferica, denominata ¿cladding¿, formate da ossido di silicio (con piccole aggiunte di ossido di germanio, piombo o alluminio) e rivestite all¿esterno da una guaina in PVC.

Principio di funzionamento

Le fibre ottiche sfruttano il fenomeno fisico della propagazione della radiazione luminosa, basato sulla variazione dell¿indice di rifrazione all¿interno del materiale dielettrico con cui sono formate le fibre stesse.

Il segnale viene cos&#236 trasmesso tramite successive riflessioni del segnale luminoso immesso assialmente nella fibra secondo un angolo, detto ¿di accettazione¿. Convenzionalmente in un sistema di trasmissione a fibre ottiche un impulso di luce indica il bit 1 e l”assenza di luce indica invece un bit.

Per quanto riguarda la trasmissione dei tradizionali impulsi elettrici, il segnale viene primariamente codificato in segnale luminoso da un laser o da un led e, dopo la trasmissione via fibra, riconvertito in segnale elettrico da un apposito fotodiodo.

Le fibre ottiche presentano, comunque, problemi di attenuazione e di dispersione sia modale sia cromatica del segnale trasmesso che potrebbero falsare, anche se in modo decisamente non drastico, la fedelt&#224 del segnale stesso.

Installazione

Per l¿impiego nelle reti di telecomunicazione, le fibre ottiche vengono inserite in apposite guaine di protezione, cos&#236 da assumere la forma dei tradizionali cavi telefonici, che le preservano da rotture, impediscono il degrado delle loro capacit&#224 trasmissive e mantengono le loro caratteristiche di leggerezza, dimensioni contenute e alta affidabilit&#224. I cavi inoltre sono meno vulnerabili alle alte temperature, all¿umidit&#224 e non si corrodono.

Esistono tre tipi di installazione: interrata, in tubazione, aerea.

Rispetto al rame i benefici sono: bassa attenuazione del segnale, grande flessibilit&#224, immunit&#224 da interferenze elettromagnetiche, facile adattabilit&#224 alle esigenze.

Invece, una criticit&#224 del cavo in fibra ottica rispetto a quello in rame &#232 il problema delle giunzioni: l¿allineamento tra due fibre richiede il perfetto contatto delle superfici terminali, con una tolleranza addirittura inferiore al milionesimo di millimetro.

Le tecniche di giunzione prevedono l¿utilizzo di giunti meccanici o a fusione: nel primo caso le fibre sono prima giuntate da un apposito elemento meccanico, costituito da un particolare tubetto capillare che ne garantisce l¿allineamento e poi fissate con una resina; nel secondo caso le fibre sono allineate per mezzo di microscopio e strumenti di precisione e poi scaldate e saldate direttamente tra loro.

Nelle telecomunicazioni i cavi in fibra ottica sono stati inizialmente impiegati nella rete di giunzione, cio&#232 nei collegamenti tra centrali telefoniche nelle grandi aree metropolitane.

Successivamente &#232 iniziata la loro utilizzazione nella rete interurbana a lunga distanza e in seguito anche nelle reti sottomarine per cablaggi ad alta velocit&#224 che consentono di trasportare contemporaneamente milioni di conversazioni telefoniche e canali video.

Normativa

La grande difficolt&#224 incontrata dagliOLO (Operatori muniti di licenza) nel realizzare reti alternative &#232 rappresentata dallo scavo, che ha un¿incidenza in termini di costi pari a circa il 30% dell¿investimento e richiede tempi lunghi per autorizzazioni permessi.

Di fondamentale importanza per lo sviluppo futuro della fibra ottica &#232 la normativa sui diritti di passaggio.

In Italia, la materia dei diritti di passaggio &#232 regolata dall¿art. 4, comma 3, dellalegge n.249 del 1997 e dalDPR n.318 del 1997.

L¿art 4 della legge n. 249 prevede che l¿installazione di reti di telecomunicazione che transitano su beni pubblici sia subordinata al rilascio di concessione per l¿uso di suolo pubblico da parte dei comuni e in modo non discriminatorio tra i diversi soggetti richiedenti. Nelle concessioni i comuni possono prevedere obblighi di natura civica.

Il DPR 318 del 1997, stabilisce che l¿installazione, l¿esercizio e la fornitura di reti di telecomunicazione e la prestazione di servizi ad esse relativi sono attivit&#224 di preminente interesse generale che si fondano: sulla libera concorrenza e pluralit&#224 degli operatori, nel rispetto dei principi di trasparenza, obiettivit&#224 e non discriminazione, prevede che il rilascio di licenze per installazioni di reti pubbliche di telecomunicazione costituisca dichiarazione di pubblica utilit&#224, indifferibilit&#224 e urgenza delle opere, cio&#232 dia titolo a richiedere l¿esproprio del terreno, se non gi&#224 di propriet&#224 pubblica, e la concessione del suolo edilizio.

Secondo la task force interministeriale per la larga banda, l¿Autorit&#224 per le garanzie nelle comunicazioni deve adottare il regolamento per disciplinare le modalit&#224 e i limiti degli obblighi di natura civica da parte dei Comuni e il regolamento per l¿installazione delle reti dorsali di telecomunicazioni, per armonizzare i diritti di passaggio e rendere pi&#249 agevole l¿installazione di reti alternative.

Il DPCM del 3 marzo 1999, con il quale &#232 stata adottata la direttiva per la razionale sistemazione nel sottosuolo degli impianti tecnologici, deve essere aggiornato prevedendo anche un monitoraggio costante dello stato applicativo delle linee guida da parte degli enti locali (comuni, province, Anas e altri enti proprietari delle sedi stradali e delle aree di suolo pubblico) e l¿eventuale regolamentazione per lo sfruttamento comune delle strutture civili passive esistenti, come ad esempio le canalizzazioni appartenenti al dismesso pianoSOCRATE.

Cenni storici sulla fibra ottica in Italia

1976

Viene realizzato, presso lo Cselt di Torino (Centro Studi e Ricerche di Telecom Italia, oggi TILab), il primo esperimento in Italia di comunicazione mediante cavo ottico, denominato COS 1 (Cavo Ottico Sperimentale).

1977

Posa di 4 km di cavo in fibra ottica (COS 2) tra due centrali della sede Sip di Torino per verificare sul campo le caratteristiche ottiche del cavo dopo la posa e la fattibilit&#224 di sistemi a diverse velocit&#224 di cifra.

1979

Posa di 16 km di cavo in fibra ottica (COS 3) tra alcune delle pi&#249 importanti centrali urbane e interurbane di Roma. La realizzazione di questo impianto segna il passaggio dalla fase di ricerca a quella di sviluppo industriale.

1983

Nel campo dei cavi a fibra ottica, vengono sviluppate nuove tecnologie per la realizzazione di sistemi su lunghe distanze di trasmissione (40-50 km) senza punti intermedi di amplificazione-rigenerazione del segnale. Viene attivata la Rete Fonia Dati.

1985

Presso la Fiera di Milano lo Cselt inaugura la prima ¿isola ottica¿.

1996

Viene avviato il progetto SOCRATE, nel quadro dell¿impegno congiunto di Comuni e Stet- Telecom per la realizzazione della ¿citt&#224 digitale¿ e per consentire a ogni singolo utente l¿accesso a servizi telematici avanzati. Il progetto in quanto tale sar&#224 in seguito abbandonato, mentre l”introduzione di fibra ottica nelle reti proseguir&#224.

1999

Avviata la sperimentazione dei Servizi Superlinea 2000 e Superlinea 1500 per navigare in Internet ad alta velocit&#224 e usufruire delle offerte multimediali interattive presenti in rete grazie allatecnologia ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line).

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