Le soluzioni POL/GPON di QUBIX

Una rete LAN (Local Area Network) è una rete con topologia a stella gerarchica che copre una piccola area geografica, come un ufficio, una scuola o un edificio. Utilizza prevalentemente cavi in rame, in Cat 6 o Cat 6A, per collegare tutti i dispositivi terminali agli switch posizionati all’interno degli armadi rack. L’utilizzo della fibra è limitato al collegamento dei vari armadi tra loro. La gestione della rete è centralizzata, con amministratori di rete che configurano e monitorano i dispositivi e le connessioni.

Una rete POL (Passive Optical LAN) utilizza prevalentemente fibra ottica per fornire connettività di rete. Adotta una topologia punto-multipunto, dove un singolo cavo in fibra ottica parte da un OLT (Optical Line Terminal) e si dirama verso più ONT (Optical Network Terminal) attraverso splitter passivi. L’utilizzo dei cavi rame è drasticamente ridotto e limitato alla connessione terminale dei vari dispositivi agli ONT. La gestione della rete è centralizzata, ma la manutenzione è semplificata grazie alla riduzione dei componenti attivi e alla maggiore affidabilità della fibra ottica.

Uno dei componenti principali di una rete POL è lo splitter ottico, un apparato completamente passivo che suddivide il segnale ottico proveniente dalla OLT su più uscite permettendo di passare da una tipica configurazione di rete punto-punto a una topologia punto-multipunto senza compromettere la banda utente disponibile. Gli splitter tipicamente permettono un rapporto di suddivisione 1:2, 1:4, 1:8, 1:16, 1:32, ma in alcuni casi possono essere usati splitter fino a 1:128 o di tipo 2:N per l’implementazione di reti con ridondanza.

L’ONT (Optical Network Terminal) è un dispositivo attivo posto a valle del rilegamento ottico che funge da punto terminale della rete POL. Dotato di una porta ottica per la connessione alla OLT, dispone di una o più porte LAN rame ed eventuale connettività wireless per l’accesso ai servizi di rete da parte dei client collegati. A valle dell’ONT può essere inoltre collegato uno switch di rete per estendere ulteriormente il numero di connessioni disponibili o per alimentare eventuali dispositivi remoti in POE.

Per la realizzazione dell’infrastruttura POL vengono impiegati cavi fibra monomodali preferibilmente di tipo bending loss insensitive G.657.A2. Per tratte interne o esterne di dorsale, dove i percorsi sono più rettilinei e i raggi di curvatura non comportano attenuazioni tali da giustificare l’uso di fibre specifiche, possono comunque essere utilizzati cavi con fibre conformi alla G.652.D.

Sfruttando le caratteristiche tecniche delle fibre monomodali con cui le POL vengono implementate, si possono realizzare reti distribuite la cui estensione può raggiungere i 20km senza la necessità di apparati attivi intermedi.

L’utilizzo di splitter ottici, che non richiedono alimentazione, consente inoltre di poter suddividere ulteriormente un qualsiasi ramo ottico della rete per aggiungere nuovi punti di connessione utente in modo semplice e rapido.

L’architettura PON è inoltre utilizzabile in coesistenza con le tradizionali reti rame per l’implementazione di nuovi punti terminali laddove l’aggiunta comporterebbe il ripensamento dell’intera infrastruttura.

Un vantaggio importante delle reti POL, soprattutto nel caso di installazioni in ambienti critici, è l’intrinseca immunità della fibra ottica ai rumori, alla diafonia tra cavi, e ai disturbi elettromagnetici.

Questo, unito alla crittografia e ai sistemi di riconoscimento e gestione degli ONT integrati nel protocollo PON, permette di aumentare notevolmente il livello di sicurezza della trasmissione dei dati limitando la possibilità di intrusione e attacco da parte di hacker o utenti non autorizzati.

Le implementazioni più frequenti su reti POL utilizzano principalmente lo standard GPON, attraverso il quale è possibile raggiungere velocità di trasferimento di 2,5 Gbps in downstream e 1,25 Gbps in upstream.

Questa caratteristica, unita all’allocazione dinamica della banda gestita dal protocollo, permette di rispondere appieno alle attuali esigenze di connettività.

Grazie alla larghezza di banda potenzialmente infinita delle fibre ottiche monomodali, le reti POL sono anche facilmente scalabili e già predisposte a supportare aggiornamenti a future tecnologie, come il 10 Gbps o il 25 Gbps per consentire, in modo veloce e conveniente, l’implementazione di nuove applicazioni mantenendo inalterata l’infrastruttura esistente.

In una rete POL, l’ottimizzazione dei cablaggi, dei percorsi dovuti al minor numero di cavi e dei relativi spazi tecnici, altrimenti necessari per l’alloggiamento di ingombranti armadi rete, apparati attivi e UPS, si traducono in una riduzione consistente dei costi di materiale e tempi necessari alla realizzazione dell’infrastruttura.

A questo vanno aggiunti inoltre la maggior longevità di un cablaggio in fibra e i minori costi di mantenimento dovuti all’assenza di dispositivi intermedi alimentati elettricamente.

Inoltre, la gestione unica e centralizzata di tutti gli apparati attivi ONT da parte dell’OLT, rende ancora più economicamente vantaggiosa una soluzione POL.

Una rete in LAN rame, per limiti dovuti alle distanze di connessione, necessita di switch intermedi, armadi di distribuzione con annessi sistemi di ventilazione e raffrescamento che per funzionare consumano energia elettrica.

Il fatto che una rete POL utilizzi solo componenti passivi tra l’OLT e i vari ONT e non necessiti per funzionare di dispositivi intermedi, consente di abbattere il consumo energetico totale.

Nel caso di sistemi POE, inoltre, la riduzione delle distanze di connessione porta ad un ulteriore risparmio dovuto alla minor dissipazione di potenza lungo la tratta in rame.

Per fornire agli ospiti di camping, resort e hotel l’accesso ai servizi fornibili dalla struttura, come connettività dati e TV, in maniera semplice e sicura, l’infrastruttura POL rappresenta una soluzione molto vantaggiosa la cui realizzazione garantisce un rapporto costi/benefici elevato.

La flessibilità di configurazione, la possibilità di raggiungere siti lontani o aggiungere facilmente nuove diramazioni anche distanti tra loro, la rende preferibile ad altre tipologie di rete strutturalmente più esigenti.

Inoltre, le reti POL offrono alle strutture ricettive come Hotel, Residence, B&B, che per periodo di progettazione non sono predisposte per l’implementazione di una rete in rame al servizio di tutti i possibili utenti, la capacità di fornire connessioni fino alla singola camera dei clienti garantendo l’erogazione di tutti i servizi necessari (connessione dati, TV on demand, telefonia, controllo accessi, gestione camera, ecc).

La tecnologia POL può aiutare ospedali, cliniche e strutture sanitarie a fornire la migliore assistenza possibile ai pazienti.

Il risparmio derivante da costi di realizzazione più accessibili, la ridotta manutenzione e l’altissima banda disponibile, rendono possibile l’implementazione di sistemi di monitoraggio e diagnostica remota per fornire al paziente un servizio migliore, più pronto ed efficiente.

La connessione al mondo digitale in ambito universitario e scolastico permette la collaborazione in tempo reale tra studenti e docenti, nuovi approcci alla ricerca, nonché l’apprendimento a distanza.

Le reti POL consentono lo sviluppo di infrastrutture di cablaggio capillari e a banda larga attraverso le quali si semplifica l’interazione tra utenti, la condivisione, la diffusione e la fruibilità delle informazioni.

Le reti POL trovano applicazione negli aeroporti per garantire una gestione efficiente e sicura delle comunicazioni e dei dati. Grazie all’uso della fibra ottica, queste reti offrono elevate prestazioni in termini di velocità, affidabilità e capacità di coprire ampie aree senza perdita di segnale.

Le POL sono ideali per supportare applicazioni critiche come il controllo del traffico aereo, la videosorveglianza, la gestione dei bagagli e i sistemi di comunicazione tra il personale. Inoltre, la loro efficienza energetica e la riduzione dei costi operativi contribuiscono a migliorare la sostenibilità e l’efficienza complessiva degli aeroporti.

Una rete POL (Passive Optical LAN) con splitter primario e secondario utilizza due livelli di divisione del segnale ottico. Il segnale dall’OLT (Optical Line Terminal) viene prima diviso da uno splitter primario, posizionato in un cassetto ottico nell’armadio di centro stella, solitamente con un rapporto da 1:2 o 1:8. Ogni uscita dello splitter primario è poi ulteriormente divisa da uno splitter secondario, posizionato in un opportuno box ottico di piano, con un rapporto da 1:4 a 1:16. Questo approccio permette di servire fino a 32 ONT (Optical Network Terminals) tramite una singola porta dell’OLT. La configurazione a doppio splitter riduce la necessità di cablaggio esteso e migliora l’efficienza della rete, rendendola ideale per ambienti con alta densità di utenti.