slides in pdf

Sviluppo delle reti di accesso di nuova
generazione, NGAN
Maurizio Dècina
Politecnico di Milano
Giornata IEEE-AICT sulle NGANMilano, 8/7/2009
1
Sommario
•
Tecnologie e servizi
– Larga
g Banda ((FTTE, 3G/HSPA, WiMAX))
– Banda Ultralarga (FTTC, FTTH/GPON, FTTH/P2P; LTE/WiMAX)
– Transizione LB/BU e criticità (stadi di linea, digital spectrum dividend, …)
•
Sviluppi
pp Industriali
– 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 Ultralarga
• IInvestimenti,
ti
ti stimoli
ti li e regolamentazione
l
t i
per iinfrastrutture
f t tt
a BU (Fibre
(Fib e N
Nodi
di
Wireless)
• Scavi e cablaggi orizzontali e verticali per fibre ottiche
• Sinergie
g con g
gli Enti Locali ((Comuni, Provincie e Regioni)
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
SDTV
2 Mbit/s
e miglioramento della qualità
6-10
– Aumento di servizi multimediali
HDTV (MPEG-4)
Mbit/s
(es. o
(es
online
e ga
gaming)
g)
3-10
HSI
– Condivisione di contenuti multimediali
Mbit/s
Bandwidth requirements of the Electronic Home / Business
35
Fiber needed here
HD VIDEO 1
SD VIDEO 2
SD VIDEO 1
VOICE
20
1
15
2005
2006
2007
2008
2009
Source Yankee Group
HSI
2 Mbit/s
media
HDTV (MPEG-4)
0,5 Mbit/s
3 Mbit/s
Multimedia
M
lti di
surfing
8 Mbit/
Mbit/s
media
Gaming
2 Mbit/s
sessione
Videoconferenza
3 Mbit/s
sessione
Multimedia
surfing
2 Mbit/s
sessione
Home working
4 Mbit/s
media
Vid
Videoconferenza
f
3 Mbit/s
sessione
Remote home
monitoring
0,5 Mbit/s
chiamata
Home working
1 Mbit/s
media
Downstream increase
drivers
0
0,2 Mbit/s
Personal content
upload
10
5
SDTV
2 Mbit/s
sessione
DATA
25
Upstream increase
drivers
Gaming
HD VIDEO 2
30
Megabitt per second
•
2010
Fonte: Alcatel-Lucent
Giornata IEEE-AICT sulle NGAN- Milano, 8/7/2009
3
Necessità di banda per utente
Giornata IEEE-AICT sulle NGAN- Milano, 8/7/2009
4
Servizi a banda ultralarga
UTENZA
BL
UTENZA
BUL
SOHO/SME
BUL
ENTERPRISE
BUL
VoIP
VoIP
IPTV HD
IPTV STD
Video
conference
Internet
surfing
High speed
internet
E-mail
…
Applicazioni
SaaS
Gaming
HQ video
conference
Applicazioni
SaaS
Back-up
Back up
Back-up
File sharing
• Utenza non
BUL
• Utenza fino a 2
Mbit/s
VoD
…
DL: 100 Mbit/s
UL: 30 Mbit/s
BCDR
…
File transfer
…
DL: 100 Mbit/s
UL: 30-100 Mbit/s
DL: 100 Mbit/s
UL: 100 Mbit/s
CRESCONO LE ESIGENZE IN TERMINI DI BANDA
Banda banda asimmetrica
Richiesta banda simmetrica
Giornata IEEE-AICT sulle NGAN- Milano, 8/7/2009
5
FTTC & FTTB VDSL2
Piano
Casa
Rete
Metropolitana
In Fibra
Borchia
SGU o SL
Armadio
OLT
O
D
F
Rete di accesso
ottica primaria
SDF
DF
Box
Locale
chiuso
Rete di distribuzione
secondaria in rame
ONU
Casa
Piano
Rete
Metropolitana
In Fibra
Borchia
ONU
SGU o SL
DF
OLT
O
D
F
Rete di accesso
ottica primaria
Rete di accesso
ottica secondaria
SDF
Locale
chiuso
Adduzione
SDF
Casa
Piano
Rete
Metropolitana
In Fibra
Borchia
ONU
SGU o SL
DF
OLT
Splitter
1:n
O
D
F
Rete di accesso
ottica primaria
Rete di accesso
ottica secondaria
SDF
Locale
chiuso
Adduzione
SDF
Splitter
1:n
Giornata IEEE-AICT sulle NGAN- Milano, 8/7/2009
6
Scenario FTTH
Tratta orizzontale
Cablaggio ottico
Tratta verticale
Cablaggio ottico
Nodo di Raccolta
OLT
Punti di Raccordo
(by‐pass)
Centro nodale
Rete di Accesso
O i Pi
Ottica Primaria
i
Giunzione
2,5 – 4,5 km
Rete di Accesso
O i S
Ottica Secondaria
d i
Pozzetto/
Cameretta
Sedi SL
Sedi SGU
ONT
Terminazioni utenti
Primaria
0,4- 2,5 km
Adduction
R
Raccordo d’edificio
d d’ difi i
Marciapiede/Edificio/Abita
zione
Secondaria
0,1-0,6 km
Giornata IEEE-AICT sulle NGAN- Milano, 8/7/2009
0,1 km
Distanze in
Aree Metro
7
Strategie di sviluppo FTTx
APPROCCIO AL
DEPLOYMENT
UTENZA LOW
END
UTENZA HIGH
END
TOTAL
REPLACEMENT
FTTC
BACINI DI
TRAFFICO
SU BASE
OPPORTUNITA’
SOHO/SME
ENTERPRISE
Total replacement conservativo,
massimo riuso infrastruttura esistente
laddove lo permette la tecnologia (con
VDSL2)
Maggioranza FTTH
FTTB/C
Deployment limitati alle aree
maggiormente remunerative all’interno
delle città principali
Tecnologia dominante su FTTH:
- P2P per progetti già realizzati
- GPON per progetti pianificati
Soluzioni ad hoc
Soluzione dominante:
P2P
FTTH
Giornata IEEE-AICT sulle NGAN- Milano, 8/7/2009
8
Copertura a bacini di traffico
FTTB/C
ESTESA
ESTESA
COP
PERTURA DELLLA CITTA’
COP
PERTURA DELLLA CITTA’
FTTH
IBRIDA
MIRATA
(per
quartiere)
• LLa copertura dei bacini di traffico in FTTH t
d i b i i di t ffi i FTTH
è generalmente mirata alle aree a maggior redditività
• Gli operatori spesso utilizzano strategie miste di copertura
p
IBRIDA
MIRATA
(per
quartiere)
t
d i b i i di t ffi i FTTB
• LLa 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
GPON
Giornata IEEE-AICT sulle NGAN- Milano, 8/7/2009
P2P
WDM PON
9
Penetrazione abbonati affari e
residenziali a larga banda (collegamenti
fissi) nel mondo
In Italia, a fine 2008 ,è’ uguale a ~20% : ci sono
~12 milioni di abbonati (~9,6 milioni residenziali)
con una p
popolazione
p
di 60 milioni
Canada
Spain
Turkey
Ireland
Mexico
Slovenia
China
Czech Rep.
Russia
Portugal
Israel
UK
Switzerland
Estonia
Germany
Norway
J
Japan
France
Sweden
EU27
Belgium
South Korea
Austria
Luxembourg
Australia
Brazil
Poland
Hungary
Italy
y
USA
US
Iceland
Denmark
India
Slovak Rep.
Greece
New Zealand
EU15
Finland
Netherland
10
%
15
%
20
%
25
%
30
35
%
%
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)
Giornata IEEE-AICT sulle NGAN- Milano, 8/7/2009
10
Abbonati a banda larga e
g nel mondo a fine 2008
ultralarga
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
Giornata IEEE-AICT sulle NGAN- Milano, 8/7/2009
11
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 FTTx
g
Giornata IEEE-AICT sulle NGAN- Milano, 8/7/2009
12
Modelli di intervento locale
Public-private partnership
& Utility driven business
Source: Analysys Mason, 2008
Giornata IEEE-AICT sulle NGAN- Milano, 8/7/2009
13
Il mercato Europeo FTTH è dominato da
operatori alternativi e “City networks”
ILEC: Operatore
p
tradizionale
CLEC: Operatore alternativo
MULTI/UTILITY: Comuni o gestori di reti elettriche
Heavy Reading e IDATE, Marzo 2009
Giornata IEEE-AICT sulle NGAN- Milano, 8/7/2009
14
Città Digitali: Fibra + Wireless
SERVIZI ALLA CITTA’
INFO – MOBILITA’
TELEMEDICINA
DEGENZE DOMICILIARI
CONTROLLO INTELLIGENTE
DEGLI IMPIANTI
TELEDIDATTICA
SISTEMI DI FLEET
MANAGEMENT
SERVIZI A TURISTI,
ANZIANI DISABILI,
ANZIANI,
DISABILI …
SISTEMA DI GESTIONE DEI
PARCHEGGI
CONTROLLO
INQUINAMENTO
ACUSTICO E AMBIENTALE
CONTROLLO ENERGETICO
SERVIZI PUBBLICA
AMMINISTRAZIONE
GESTIONE RIFIUTI
VIDEOSORVEGLIANZA DEL TERRITORIO
Convegno PD, L’Italia in Rete, Roma, 20 maggio 2009
15
Famiglie italiane a larga banda
Analfabetismo 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
utenze affari/PA e via satellite
56%
11,3
47%
FINE 20
008 (mln)
5,5%
, % Banda
Famiglie
Senza Internet
Famiglie
Senza computer
< 1Mbit/s
4%
40%
Totale
Famiglie
“Mercato residuo BL”
2,1
, milioni di famiglie
g
9%
Famiglie dial up
Banda Stretta
“Digital Divide BL”
1,7 milioni di famiglie
7%
%
1,3 -Adsl lite
Famiglie
Banda Larga
Fonte: Osservatorio Between, giugno 2008 (Dècina, aprile 2009)
Percentuale su totale famiglie
Giornata IEEE-AICT sulle NGAN- Milano, 8/7/2009
16
Piano Anti Digital Divide
• Universal Service
Commitment @ 2 Mbit/s?
– Definizione della banda di
picco minima del download
– Misura e verifica di tale valore
Rapporto Caio, 2009
Giornata IEEE-AICT sulle NGAN- Milano, 8/7/2009
17
FTTH P2P vs. GPON
FTTH - P2P
Orizzontale
DF
Rete
Metropolitana
In Fibra
Casa
ONT
Piano
Verticale
SGU o SL
DF
OLT
O
D
F
Rete
R
t di accesso
ottica primaria
Locale
chiuso
Rete
R
t di accesso
ottica secondaria
Adduzione
SDF
SDF
FTTH - GPON
Orizzontale
DF
Rete
Metropolitana
In Fibra
Piano
Verticale
DF
SGU o SL
OLT
Casa
ONT
O
D
F
Rete di accesso
ottica primaria
Rete di accesso
ottica secondaria
SDF
Splitter
1:n
Locale
chiuso
Adduzione
SDF
Splitter
1:n
Giornata IEEE-AICT sulle NGAN- Milano, 8/7/2009
18
FTTH P2P vs. GPON
Giornata IEEE-AICT sulle NGAN- Milano, 8/7/2009
19
Rimedi Passivi e Rimedi Attivi
Rimedi Attivi
Wholesale Bitstream
-IP
IP Based
B
d
-Ethernet Based
Interconnection
QoS Classes = CoS & SLA
Rimedi Passivi
Unbundling LL /SL
Colocation
Ducts
Optical Fiber
WDM
Giornata IEEE-AICT sulle NGAN- Milano, 8/7/2009
20
Architettura NGN
Access
Metro
Backbone
NGAN
OLTs
Metro Feeder
(Access Nodes)
Nodes ONTs
Access Network
Access
Network
FTTH (GPON/P2P)
Metro
Backhauling
Metro
Nodes Metro
Aggregation
IP Peering
Edge Nodes
IP Edge Nodes
Metro
Core
IP
Backbone
Layer 3
Layer 3
IP
IP
ETH
ETH
ETH
ETH
Layer 2
Giornata IEEE-AICT sulle NGAN- Milano, 8/7/2009
21
Strati di Rete e Interconnessione
Service & Application
Service
Oriented
Interconnection
Control & Signaling
SoIx
Transport
Access
Metro
Core
bitstream
Connectivity
C
ti it
Oriented
Interconnection
CoIx
unbundling
Points Of Interconnection
Giornata IEEE-AICT sulle NGAN- Milano, 8/7/2009
22
Servizi a qualità differenziata
Business
Critical,
SaaS
applications
li ti
High-speed
Internet,
Best-effort
Best
effort
High Quality
Vid
Video,
Interactive &
Streaming
Srtict Priority
VoIP
VoIP,
Real time
interactive
S
Servizi
i i Premium
P
i
Esempio
p di q
quattro Classi di servizio, CoS,
per Bitstream NGA
Giornata IEEE-AICT sulle NGAN- Milano, 8/7/2009
23
Qualità del servizio e
interconnessione
Multiple NGN Scenario
Peering
NGN a
NGN b
Cli t a
Client
Content
Provider
e2e-QoS: end-to-end Quality of Service
Client b
Giornata IEEE-AICT sulle NGAN- Milano, 8/7/2009
24
Rete di accesso e infrastruttura
di edificio
Infrastruttura di Edificio
Rete di Accesso Ottica
OLT
ONT
Giornata IEEE-AICT sulle NGAN- Milano, 8/7/2009
25
Tubi, sotto-tubi e microtubi per
cavi ottici
TUBO – Cavidotto
50/63 mm
SOTTO‐TUBO Sotto‐cavidotto
12 mm
MICROTUBO
Microcavo
(96 fibre ottiche)
100‐125 mm
Giornata IEEE-AICT sulle NGAN- Milano, 8/7/2009
26
Scavi in mini e microtrincea
minitrincea
microtrincea
Giornata IEEE-AICT sulle NGAN- Milano, 8/7/2009
27
Cablaggio ottico d’edificio
• P
Punto
t di R
Raccordo
d
Interno
• Mutualizzazione tra operatori.
• Cablaggio
C bl
i verticale
ti l
– Chi posa per primo la fibra ottica in
verticale deve condividerla con altri
operatori,
– Quante
Q
t fibre
fib per unità
ità abitativa?
bit ti ?
• Cablaggio orizzontale
– Può essere realizzato quando il cliente
chiede il servizio oppure sin da subito
quando si cabla verticalmente
Punto di R
P
Raccordo
d
Interno
Adduction: raccordo dell’edificio alla rete ottica
Giornata IEEE-AICT sulle NGAN- Milano, 8/7/2009
28
NGA regulation – Main areas of
gy
NRA’s focus/strategy
Cross-Country Analysis, Cullen International, May 2009
Giornata IEEE-AICT sulle NGAN- Milano, 8/7/2009
29
Altre infrastrutture di accesso
Giugno 2008
Giornata 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?
Giornata IEEE-AICT sulle NGAN- Milano, 8/7/2009
31
Sommario
•
Tecnologie e servizi
– Larga
g Banda ((FTTE, 3G/HSPA, WiMAX))
– Banda Ultralarga (FTTC, FTTH/GPON, FTTH/P2P; LTE/WiMAX)
– Transizione LB/BU e criticità (stadi di linea, digital spectrum dividend, …)
•
Sviluppi
pp Industriali
– 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 Ultralarga
• IInvestimenti,
ti
ti stimoli
ti li e regolamentazione
l
t i
per iinfrastrutture
f t tt
a BU (Fibre
(Fib e N
Nodi
di
Wireless)
• Scavi e cablaggi orizzontali e verticali per fibre ottiche
• Sinergie
g con g
gli Enti Locali ((Comuni, Provincie e Regioni)
g
)
• Sinergie con le infrastrutture locali (illuminazione, gas, riscaldamento, fogne, …)
Giornata IEEE-AICT sulle NGAN- Milano, 8/7/2009
32