ADSL & INTERNET dal mezzo fisico di accesso alla rete di backbone - Brescia, Istituto Tecnico Industriale Statale Benedetto Castelli 24 Gennaio ...

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ADSL & INTERNET dal mezzo fisico di accesso alla rete di backbone - Brescia, Istituto Tecnico Industriale Statale Benedetto Castelli 24 Gennaio ...
ADSL & INTERNET
  dal mezzo fisico di accesso alla rete di backbone.

                   Brescia,
                   Istituto Tecnico Industriale Statale
                   Benedetto Castelli
                   24 Gennaio 2014 14.30-16.30

Giovanni De Caro
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ADSL & INTERNET

                       Agenda

Centrale telefonica.
Rete di accesso.
Trasmissioni.
Commutazione.
Scenari in evoluzione.

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CENTRALE TELEFONICA

                           Brescia,
                           Istituto Tecnico Industriale Statale
                           Benedetto Castelli
                           24 Gennaio 2014 14.30-16.30

Giovanni De Caro
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 Cosa contiene una centrale telefonica?
                                                         Sono due le categorie di
residenziale                                             collegamento tra gli
                                Permutatore urbano       autocommutatori e gli
                                                         apparati trasmissivi:

fonia + dati                                             1) Il traffico cliente che
                                                         entra in centrale tramite
                                     Autocommutatori     gli apparati trasmissivi e
                                                         che viene consegnato
                                                         agli autocommutatori.

aziendale                                                2) Il traffico prodotto
                   Apparati trasmissivi                  dagli autocommutatori
                                                         che tramite gli apparati
                                           Stazione di   trasmissivi viene inviato
                                           energia       verso il mondo esterno
fonia + dati                Mondo                        per raggiungere le
                                                         centrali remote.

                           esterno

                                                                          3
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Permutatore
Il permutatore può essere un grosso scaffale presente in
centrale Telecom o anche un piccolo armadio metallico
provvisto di ante al cui interno sono presenti dei Blocchi di
connessione (o strisce di permutazione) su cui si attestano i
doppini telefonici provenienti dalla rete primaria.
In orizzontale troviamo i blocchetti, su cui sono disponibili i
vari servizi (ADSL, ISDN) che fanno da terminazione dalle altre
apparecchiature quali DSLAM, mentre in verticale troviamo le
strisce che sono composte da contatti che corrispondono al
doppino di un utente.

Attualmente vengono utilizzati dei sistemi ad innesto rapido      Foto archivio storico Telecom Italia. Torino,1959.
dei cavi (non vengono avvolti e saldati).
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Autocommutatori
Impianto telefonico automatico che ha la funzione di stabilire il
collegamento tra gli utenti nel momento in cui essi lo comandino.
È l'evoluzione elettronica del tavolo di commutazione manuale nei quali il
“cordone di operatrice” metteva in comunicazione il chiamante
(terminazione entrante) con il chiamato (terminazione uscente).

                      Esistono due principi di commutazione:
                           Commutazione di circuito.
                           Commutazione di pacchetto.

Juniper M120
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                      Fonte: http://www.cisco.com/web/IT/press/cs11/080611.html

                  La nuova piattaforma Cisco ASR 9000:   9000 Cisco sta ampliando la serie Cisco ASR 9000
                  introducendo il nuovo router Cisco ASR 9922 ad elevata densità con interfacce 10G e
                  100G per la periferia della rete e il router Cisco ASR 9000v per il livello di aggregazione
                  della rete. Entrambe le soluzioni, insieme con i router Cisco ASR 9010 e Cisco ASR 9006,
Autocommutatori   consentiranno di fornire un sistema unico per la connettività business e residenziale per
                  offrire nuovi servizi video, mobile e cloud.
a pacchetto
                  Innovativa tecnologia di virtualizzazione della rete:
                                                                  rete: Cisco annuncia la tecnologia Cisco nV
serie:            (virtualizzazione della rete), che fonde in modo intelligente i livelli della rete, dall’edge
                  all'aggregazione fino all’accesso in un singolo sistema Cisco ASR 9000 semplificando il
Aggregation       funzionamento, potenziando la capacità di rete e accelerando i servizi IPv6.
                  Capacità di rete superiore:
                                   superiore: Grazie alla tecnologia Cisco nV, il nuovo Cisco ASR 9000 offre
Service           una capacità di sistema all’avanguardia, 36 volte superiore rispetto alle piattaforme
Router            concorrenti della stessa categoria, pari a 96 terabit al secondo.
                                                                             secondo. Ciò significa che ogni
                  singolo sistema Cisco ASR 9000 potrebbe:
                                                   potrebbe
                         Distribuire le registrazioni di tutte le partite dei Super Bowls, Coppe del mondo di
                         calcio e di Cricket mai giocate in meno di un secondo.
                         Permettere a ogni uomo, donna e bambino di Pechino, Londra e Mosca (~ 43
                         milioni di persone) di vedere un filmato video in alta definizione -
                         contemporaneamente.
                         Scaricare l'equivalente di 180.000 DVD ogni minuto
                         Supportare fino a 84.840 porte Gigabit Ethernet (GE), un singolo sistema Cisco ASR
                         9000 potrebbe fornire una connessione Gigabit Ethernet a quasi ogni casa a
 Cisco ASR 9000          Orlando, in Florida; Kowloon City District, Hong Kong, o a Venezia, nel nostro Paese.

                                                                                                            6
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Apparati trasmissivi
Gli apparati trasmissivi hanno il compito di inviare informazione su un canale
fisico.
Si ricorre a tecniche di multiplazione, ovvero a meccanismi per cui la
capacità disponibile di un collegamento viene condivisa tra diversi canali
trasmissivi, combinando più segnali analogici o flussi di dati digitali in un
solo segnale trasmesso su un singolo collegamento fisico. Apparati che
svolgono questa funzione sono chiamati MULTIPLEXER, abbreviato in MUX.

                            Esistono due gerarchie trasmissive:
                               PDH, la più antica, che non prevede un unico clock di sincronismo per
                            l’intera rete.
                              SDH, Synchronous Digital Hierarchy attualmente in uso. Il compito dell'SDH
                            è quello di aggregare flussi dati a bit rate diversi e ritrasmetterli tutti insieme
                            su grandi distanze. A differenza del PDH, Plesiochronous Digital Hierarchy
                            (Gerarchia Digitale Plesiocrona), il protocollo SDH si basa sul fatto che tutti
                            gli elementi della rete sono tra loro sincronizzati con lo stesso clock.

                                                                                                                  7
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Stazione di energia
 Le centrali sono alimentate a -48V DC, ottenuta da raddrizzatori a loro volta alimentati dalla trifase di rete.
  Oltre a convertire in tensione e corrente continue la tensione e corrente alternata prelevata da un sistema di distribuzione,
garantisce continuità d'esercizio ai carichi che alimenta. La stazione di energia quindi si serve di accumulatori d'energia di
diversa natura, quali le comuni batterie al piombo, per immagazzinare l'energia necessaria ad alimentare il carico a cui è
connessa nel caso in cui venga a mancare la sorgente primaria. Può essere dotata anche di gruppi elettrogeni che
intervengono in caso manchi rete per tempi prolungati.
  La stazione di energia, per la sua funzione, è equiparabile al sistema UPS, comunemente chiamato gruppo di continuità, e
si distingue da questo per la natura del carico che essa va ad alimentare; nell'UPS un carico alimentato in corrente e tensione
alternate, nelle stazioni di energia un carico alimentato in corrente e tensione continue.

                Sala batteria                                                               Gruppo elettrogeno

                                                                                                                            8
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Rete di accesso

                        Brescia,
                        Istituto Tecnico Industriale Statale
                        Benedetto Castelli
                        24 Gennaio 2014 14.30-16.30

Giovanni De Caro
La rete di distribuzione in rame                                           ADSL & INTERNET

        La rete di distribuzione in rame                                            Centrale
   Casa
 dell’utente   Borchia                                                                 Sala AF
                     Armadio                                                          Ripartitore
                                                       Altri sistemi    Permutatore
                    ripartilinea
                                    Sfioccamento         di linea                             TXTXTX
                                        Giunto
                            Chiusino                                                  Commutatore S.E.
                                               Rilevazione
                                            Pressurizzazione Orizzontale

                                                              muffole

            Rete
         secondaria
    (cavi bassa capacità                                     Cunicolo
                     Pozzetto/                                                 Inserzione
                     Cameretta                        Polifora             Pressurizzazione
                                                                                          Sala compressori
Distributore         d’armadio
                                                                                         (pressurizzazione)
                          Rete primaria Rete primaria             Sala muffole
                           (cavi bassa (cavi alta capacità.)
                            capacità.)

                                                                                                       10
ADSL & INTERNET

ISDN
Integrated Services Digital Network,
                              Network o ISDN,
                                         ISDN è un servizio di telefonia
digitale. Il collegamento ISDN si basa sua 2 canali (BRI): il doppino
telefonico trasporta una banda di 144 Kbit/s suddivisa in due canali dati
telefonici da 64 Kbit/s e un canale di segnalazione a 16 Kbit/s: se
necessario, i due canali possono essere sfruttati in coppia per trasmissione
dati (accesso a Internet, per esempio).

A partire dagli anni ’80 con la rete ISDN si assiste ad un
primo tentativo di integrazione fra servizi di fonia e
trasmissione dati. Ma siamo ancora nell’ambito della
commutazione a circuito e soprattutto a banda limitata
(NarrowBand).
                                                                         11
ADSL & INTERNET
                            ADSL
                                    Larga Banda su un solo doppino di rame,
                                    su cui transita:
        symmetric                     SEGNALE TELEFONICO
                                      FLUSSO DATI
               igital
                                    Asimmetrico: in INTERNET, il flusso
                                    maggiore di informazioni va dal
                    ubscriber       PROVIDER al CLIENTE (downstream): è
                                    qui che serve velocità.
                      ine           L’interfaccia telefonica è gestita in modo
                                    tradizionale.

  E’ UNA TECNICA DI MODULAZIONE DEL SEGNALE DIGITALE.
  IL TRAFFICO DATI CLIENTE VIENE TRASPORTATO SU UN CANALE PERMANENTE
VIRTUALE (PVC) VERSO UN PROVIDER. TALE TRAFFICO NON OCCUPA LE FREQUENZE
TELEFONICHE (300–3400 HZ).
                                                                          12
ADSL: rete di accesso     ADSL & INTERNET

                                                        CLIENTE 1
                   AUTOCOMMUTATORE
                      TELEFONICO

                        Fonia
  NODO                                                          CLIENTE 2
  ATM
                                     SPLITTER                   10BASE-T
                                                                Ethernet
           Banda
           Larga
                                          modem
                                                                    USB
                                     CLIENTE 3

                     MUX ADSL
                                                                    Wi-Fi

Internet               CENTRALE        CLIENTE
                                                                      13
ADSL: modulazione                   ADSL & INTERNET

 Codifica DMT (Discrete MultiTone)
  La modulazione DMT è una di modulazione multiportante
  Il flusso di bit in ingresso viene suddiviso in un insieme di flussi paralleli
  I flussi così ottenuti modulano N sottoportanti con modulazione PSK (fase e ampiezza).
  Il bit-rate su ciascuna sottoportante è più o meno elevato a seconda del rapporto segnale-
  rumore che si ha in quella zona dello spettro
  Separazione dei canali upstream ed downstream in frequenza

                                                                            =tono modulato PSK
        Spettro                                                        or
                     spaziamento
                       (4.3 kHz)
Fonia

            POTS
                                                                               frequenza
                          32 kHz        165 kHz                         1.1 MHz
                  4 kHz
                                                                                                 14
ADSL & INTERNET
                                DSLAM ATM

I Multiplatori ADSL (detti anche MUX o DSLAM, Digital Subscriber Line
Access Multiplexer) convertono il traffico di diversi clienti in formato
numerico (ATM) e lo concentrano su di un unico portante.

    LINEE CLIENTE

    LINEE CLIENTE

    LINEE CLIENTE                                        FLUSSO
    LINEE CLIENTE                                        MULTIPLATO
                                                                 DOWNSTREAM

UPSTREAM
                                                                           15
ADSL2, ADSL2+                      ADSL & INTERNET

ADSL2 (G.992.3): rispetto al vecchio ADSL (o ADSL1 – G992.1) viene
migliorata la tecnica di modulazione.
ADSL2+ (G.992.5): lo spettro delle frequenze in downstream viene esteso da
1,1 a 2,2 Mhz, ADSL2+ possiamo avere fino a 20 Mbit/s in downstream.

                                                                        16
ADSL & INTERNET
                          ADSL: esempio accesso

La scelta di utilizzare ADSL per portare la LARGA BANDA nella rete di accesso, e quindi
nelle case, si dimostra vincente grazie al fatto che in Italia esiste un’infrastruttura
capillare di centrali telefoniche distribuite nel territorio.

                                           ADSL

    PC           MODEM
                                                                     MUX ADSL
                                                                      (DSLAM)

                                                          ATM

         RETE IP DEL GESTORE
INTERNET
                                   POP
                                                                                    17
ADSL & INTERNET
xDSL
  DSL (o xDSL)
           xDSL è una famiglia di tecnologie che forniscono trasmissione digitale di dati
attraverso l'ultimo miglio dei fili del telefono. La sigla significava digital subscriber line.
                                                                                          line
  Tipicamente, la banda trasmissiva in ricezione e trasmissione (downlink ed uplink) è per lo
più compresa fra 160 kb/s e 53.248 kb/s (52 Mb/s), a seconda della tecnologia DSL, delle
condizioni della linea e del livello di servizio. La banda può essere simmetrica o asimmetrica, a
seconda che ad essa sia riservato o meno lo stesso bit rate in upstream e downstream;
tuttavia, in una trasmissione DSL, la banda in upstream non è mai superiore a quella in
downstream.
  Esistono limitazioni in termini di distanza fra utente e centrale telefonica. Tali limitazioni
sono più restrittive per le velocità di trasmissione più elevate.

Alcuni esempi di tecnologie DSL ( dette anche codifica di linea) sono:
  High Data Rate Digital Subscriber Line (HDSL);
  Single-Pair high-speed digital subscriber line (SHDSL);
  Asymmetric Digital Subscriber Line (ADSL);
  Asymmetric Digital Subscriber Line 2 (ADSL2);
  Asymmetric Digital Subscriber Line 2+ (ADSL2+);
  Very-high-bit-rate Digital Subscriber Line (VDSL);
  Very High Speed Digital Subscriber Line 2 (VDSL2), una versione migliorata del VDSL;
                                                                                              18
Trasmissioni

                       Brescia,
                       Istituto Tecnico Industriale Statale
                       Benedetto Castelli
                       24 Gennaio 2014 14.30-16.30

Giovanni De Caro
ADSL & INTERNET

FDM
  FDM,
  FDM acronimo di Frequency Division Multiplexing, ovvero multiplazione
a divisione di frequenza, si intende una tecnica di condivisione di un canale
di comunicazione secondo la quale un canale trasmissivo è diviso in
sottocanali, ognuno costituito da una banda (elettronica) di frequenza
separata. Questo rende possibile la condivisione dello stesso canale da
parte di diversi dispositivi che possono comunicare contemporaneamente.

                             Apparati trasmissivi FDM trasportano
                                segnali modulati analogici, sono
                                stati dismessi da diversi anni.

                                                                          20
ADSL & INTERNET

PCM
   La pulse-
       pulse-code modulation (letteralmente "modulazione codificata di
impulsi"), in acronimo PCM,
                         PCM è un metodo di rappresentazione digitale di un
segnale analogico. Il metodo utilizza un campionamento dell'ampiezza del
segnale a intervalli regolari; i valori letti vengono poi quantizzati e
digitalizzati (in genere codificati in forma binaria). La PCM è ampiamente
utilizzata nei sistemi di telefonia.
                                  Nel diagramma un’onda sinusoidale (rossa) è campionata
                                  e quantizzata. L’onda sinusoidale è campionata a
                                  intervalli regolari rappresentati dai trattini sull’asse delle
                                  x. Per ogni campione, uno dei valori disponibili sull’asse
                                  delle y è scelto da opportuni algoritmi. Questo produce
                                  una rappresentazione discreta del segnale di ingresso che
                                  può essere facilmente codificata in digitale per essere
                                  memorizzata e manipolata.

                                  Nel diagramma codifica a 4 bit.
                                                                                             21
ADSL & INTERNET

PCM

                                             La LO standard G.711 prevede l’utilizzo di 8 bit per campione
                                             vocale prelevato ogni 125 microsecondi.
                                             Ciò equivale a dire che senza l’utilizzo di tecniche di
                                             compressione ogni conversazione necessita di un flusso di 64
                                             Kbit/s denominato time slot.
                                             Gli apparati nell’immagine multiplano 32 time slot su di un
                                             unico portante realizzando un flusso a 2,048 Mbit/s. Questi
Apparati PCM in centrale sala trasmissioni   time slot possono essere usati indifferentemente per traffico
                                             voce o traffico dati.
                                                                                                        22
ADSL & INTERNET
                                                    La Plesiochronous Digital Hierarchy è
                                                    una tecnologia usata nelle reti di
P.D.H. Plesiochronous Digital Hierarchy             telecomunicazioni per trasportare grosse
                                                    quantità di dati su un sistema di
                                                    trasporto digitale come le fibre ottiche e
                                                    i sistemi radio a microonde. Il termine
                                                    plesiocrona deriva dal greco plesio, che
                                                    significa vicino, e chronos, che significa
                                                    tempo, e si riferisce al fatto che gli
                                                    elementi delle reti PDH pur lavorando
                                                    alla stessa frequenza di cifra nominale in
                                                    realtà non sono sincroni tra loro.
                                                      La tecnologia PDH consente la
                                                      trasmissione di dati che hanno lo stesso
                                                      tasso (rate) nominale ma tasso effettivo
                                                      leggermente differente. Per analogia è
                                                      come      se     due   orologi    fossero
                                                      nominalmente sincronizzati, ma non
                                                      essendoci nessun collegamento fra i due
                                                      è probabile che uno vada più veloce.
                                     Lo svantaggio principale di un sistema PDH è che per
                                     estrarre un singolo tributario da un flusso multiplato di
                                     gerarchia superiore è necessario demultiplare l'intero
                                     flusso, compresi gli altri tributari (passanti) eseguendo
                                     un'operazione inversa a quella di multiplazione, dovendo
                                     poi rimultiplare di nuovo il tutto.
                                                                                        23
ADSL & INTERNET

S.D.H. : Synchronous Digital Hierarchy
                                               SDH:
                                               SDH è un protocollo di livello fisico usato per la trasmissione
                                               telefonica e di dati in reti geografiche su fibra ottica o via cavo
                                               elettrico.
                                               Il compito dell'SDH è quello di aggregare flussi dati a bit rate
                                               diversi e ritrasmetterli tutti insieme su grandi distanze. A
                                               differenza del PDH, il protocollo SDH si basa sul fatto che tutti gli
                                               elementi della rete sono tra loro sincronizzati con lo stesso clock.
                                               In combinazione a questo, la definizione di una speciale
                                               struttura di trama con l'aggiunta di informazioni di servizio
                                               (overhead) permette non solo l'estrazione di un singolo traffico
                                               tributario senza dover effettuare l'intera demultiplazione
                                               dell'intero flusso ma anche di trasferire informazioni essenziali
                                               per la corretta gestione della rete e per la sua auto-protezione a
(*) La gerarchia STM-0 è utilizzata solo       fronte di guasti o di condizioni anomale o di degrado. Il risultato
nell'ambito SONET (Nord America).              finale è che il protocollo SDH consente di raggiungere
(**) La gerarchia STM-256 è standardizzata     elevatissimi livelli di qualità del servizio e notevoli strumenti per
ma in realtà non utilizzata. Per queste        il controllo e monitoraggio in tempo reale dell'intera rete di
capacità elevate si preferiscono tecniche di
                                               trasmissione.
multiplazione ottica WDM, Wavelenght
Division Multiplexing.
                                                                                                                24
ADSL & INTERNET
Fibre ottiche
I principali vantaggi delle fibre rispetto ai cavi in rame
nelle telecomunicazioni sono:
  bassa attenuazione, che rende possibile la
trasmissione su lunga distanza senza ripetitori;
  grande capacità di trasporto di informazioni;
  immunità da interferenze elettromagnetiche, inclusi
gli impulsi elettromagnetici nucleari (ma possono
essere danneggiate da radiazioni alfa e beta);
  alta resistenza elettrica, quindi è possibile usare fibre
vicino ad equipaggiamenti ad alto potenziale, o tra siti
a potenziale diverso;
  peso e ingombro modesto;
  bassa potenza contenuta nei segnali;
  assenza di diafonia;
  ottima resistenza alle condizioni climatiche avverse;
  bassi valori di BER.                   Diagramma di fibra ottica in single mode (SM)
                                                                           1.- Core 8 µm
                                                                   2.- Cladding 125 µm
                                                                      3.- Buffer 250 µm
                                                                     4.- Jacket 400 µm

                                                                                             25
ADSL & INTERNET

  Fibre ottiche

                  MULTIMODALE

                  MONOMODALE

  Le fibre multimodali permettono l'uso di dispositivi più economici, ma subiscono il fenomeno della dispersione intermodale,
per cui i diversi modi si propagano a velocità leggermente diverse, e questo limita la distanza massima a cui il segnale può
essere ricevuto correttamente.
  Le fibre monomodali di contro hanno un prezzo molto più elevato rispetto alle multimodali, ma riescono a coprire distanze e a
raggiungere velocità nettamente superiori.
 Le fibre multimodali possono essere divise ulteriormente in fibre step index e graded index.
   Nelle fibre step index l'indice di rifrazione è costante lungo tutta la sezione del core. Nelle fibre graded index l'indice di
rifrazione cambia gradualmente dal core al cladding, permettendo l'uso di luce multicromatica.
                                                                                                                             26
ADSL & INTERNET
Fibre Ottiche:
Strumenti di Misura
                           Connettori SC

       Connettori ST

                                           27
Commutazione

                       Brescia,
                       Istituto Tecnico Industriale Statale
                       Benedetto Castelli
                       24 Gennaio 2014 14.30-16.30

Giovanni De Caro
ADSL & INTERNET
                   •Multiplazione con struttura di trama e senza etichetta (PCM)
    A CIRCUITO     •Commutazione con connessione
                   •Allocazione di banda statica, assegnazione tipica 64 Kbit/s
                   •Tempi di attraversamento della rete bassi e costanti
                   •Adatti a servizi isocroni con bit rate costante (fonia)

COMMUTAZIONE
                            Orientato alla connessione
                               Connection oriented

  A PACCHETTO                                                 Non orientato alla connessione
                                                                     Connectionless
               •Multiplazione asincrona
               •Con etichetta
               •Allocazione di banda dinamica
               •Tempi di attraversamento più alti e variabili
               •Adatto ad applicazioni a bit rate variabile (dati)

                                                                                           29
ADSL & INTERNET
Commutazione:     di circuito.
Apparato:         selettore di linea SMN2.
Tecnologia:       elettromeccanica.
Segnale fonico:   analogico.

                                                           30
ADSL & INTERNET
Commutazione di circuito.
Centrali a tecnologia numerica e trasporto fonia digitale.
Topologia gerarchica della rete telefonica italiana.
 Due soli livelli di gerarchia di centrali
       •Stadio di Gruppo di Transito - SGT
       •Stadio di Gruppo Urbano – SGU
 Stadio di linea
       •Stadio di Linea -SL (concentratori agganciati agli SGU)

                                                   •    Oggi le centrali SGT non esistono
                                                        più sostituite da centrali in IP.
                                                   •    Gli stati di linea esistono solo nelle
                                                        zone periferiche non coperte da
                                                        centrale.

                                                                                      31
ADSL & INTERNET

Commutazione di pacchetto.
Pacchetto di dimensione fissa : cella ATM.
       8   7      6   5   4   3     2     1
   1
   2
   3           “Dove devo andare”              Header
   4
   5
   6

                “Cosa devo dire”               Payload

  53

                                                      32
ADSL & INTERNET
      Architettura di accesso alla rete IP su trasporto ATM

  Sede                                Altri provider
periferica

                                     MGX

                   modem                                IP
                   router                  POP
                                    BPX

                                                       POP

         Azienda
                                           Schema semplificato

                                                                 33
ADSL & INTERNET
     Architettura di accesso alla rete IP su trasporto Ethernet
                                                                         1
                                                                         2    •
                                                                              •
  Sede cliente                                               Metro 1      n   •
                                                                              Head End IPTV

                                                    Feeder
                                 CPE                                                 GSR
                                 ADSL
      FailMessage

      Guide
      GuideCh
              On-Line

           Ch Up
                 Network

                 Select NLC
              Up Select
                           n3
   Menu
   Menu             Power
                     Power

          Ch
          Ch Dn
             Dn
                                                                                                 Optical
   STB
                                                                                                 Packet
                                        DSLAM IP
                                                                                                Backbone

                                PC
                                                                                    GSR

Schema semplificato Triple Play:                             Metro 2
   Dati, VoIP e video (IPTV)
                                                   Feeder                                 NAS

Rete OPM: Optical Packet Metro,
 costituita da switch Ethernet.                                        Server
                                                                        VOD
                                                                                                34
ADSL & INTERNET
     VoIP : Voice over IP
                                                   Sistema di
                                                 Controllo delle           SEDE A                 LAN

                                                       Chiamate
                                                        (SCC)

                                                                     TIR
                               OFF NET                                                    PBX

                                          1.Hyperway
                                              IP
                    1.PSTN
                      RTG                                            TIR
                                                                                    PBX

                                                            ON NET

                               Gateway
                                                                                                LAN
                                di Rete

                                                                           SEDE B

Si definiscono conversazioni ON NET, quelle che rimangono interamente nell’ambito IP.
Si definiscono conversazioni OFF-NET quelle che per mezzo di appositi apparati di confine, si
sviluppano anche verso la Rete Telefonica Generale (RTG, o PSTN in inglese Public Switching
Telephon Network).

                                                                                                        35
ADSL & INTERNET
     Al di sopra dei primi due livelli strettamente fisici di comunicazione, si
IP   inserisce la rete dal punto di vista UNIX e cioè un insieme di scatole
     identificate da un indirizzo IP.
     Esistono due versioni: IPV4 (a 32bit) e IPV6 (a 128bit). Il primo è quello
     ancora ufficialmente utilizzato, ma a causa del rapido esaurimento degli
     indirizzi disponibili nella comunità Internet, sta per essere presa in
     considerazione l’introduzione del secondo.

     Gli indirizzi IP in versione 4, sono composti da una sequenza di 32bit,
     suddivisi in quattro gruppi da 8bit e rappresentati in modo decimale,
     separati da un punto (notazione
                            notazione decimale puntata).
                                               puntata

                                                                                  36
• NGAN
                                                      • IPv6
                               Scenari futuri: • Cloud Computing
                                                      • LTE
                   Brescia,
                   Istituto Tecnico Industriale Statale
                   Benedetto Castelli
                   24 Gennaio 2014 14.30-16.30

Giovanni De Caro
ADSL & INTERNET
Evoluzione della rete di accesso: NGAN,
                                  NGAN, Next Generation Access Network.
                                                               Network

Digital Divide: divario esistente tra chi ha
accesso      effettivo    alle   tecnologie
dell'informazione e chi ne è escluso, in
modo parziale o totale.
Non dimentichiamo che l’attuale rete
telefonica in rame si è sviluppata
nell’arco di un secolo, per garantire il
trasporto del segnale telefonico su linee
di lunghezza anche di 7-8 Kilometri.
La tecnologia ADSL raggiunge i suoi limiti
già a 4-5 Km. Da qui il bisogno di
ripensare la rete di accesso nazionale.
Il progetto NGAN, inserito nell’Agenda
Digitale del governo, nasce con lo scopo
di rendere disponibile l’accesso LARGA
BANDA (BroadBand) in modo diffuso,
superando gli attuali limiti, identificati
anche nella definizione del digital divide.

                                                                      38
ADSL & INTERNET
Evoluzione della rete di accesso: NGAN, Next Generation Access Network.
                                                               Network
                   Access
                                                              Sito di Centrale      Primaria     Cabinet        Secondaria   Rete di edificio     FTTE:    Fiber to the Exchange
                                 Residential
       Metro
                                   SME                                            (200--3000m)
                                                                                  (200                         (100--700m)
                                                                                                               (100                               FTTCab: Fiber To The Cabinet
                                               Business                                                                                           FTTB:    Fiber To The Building
BackBone
                            CO                                                                                                                    FTTH:    Fiber To The Home
             POP

                                                                         ⌧
                                                          FTTE                                                                  ADSL2+
                                                                                                                               3-20 Mbps
                                                                                                                             
ADSL & INTERNET
Evoluzione della rete di accesso: NGAN, Next Generation Access Network.
                                                               Network
  Molti operatori Europei si stanno orientando, perlomeno in una prima fase, verso soluzioni FTTC ossia Fiber
  to the Cabinet. Questa soluzione prevede di dispiegare la fibra ottica solo nel segmento di rete primaria (da
  Centrale a Cabinet) e di riutilizzare l’esistente rete di distribuzione in rame per le tratte secondarie. L’utilizzo
  di tecniche trasmissive VDSL2 nella tratta di rete secondaria consente, viste le brevi distanze da coprire
  nella tratta in rame, velocità di aggancio di tutto rispetto (ad es. fino a 60/30 Mbps Downstream/Upstream),
  anche se inferiori a quelle ottenibili con una soluzione completamente in fibra ottica FTTH.

                                                                                                                 40
FttC a Brescia.                  ADSL & INTERNET
Fiber to the Cabinet.
Cabinet con cestello superiore dedicato per l’arrivo della fibra ottica

                                                                             41
FttC a Brescia.   ADSL & INTERNET
                                       In alcune città, dove si è deciso
                                       di sviluppare tale progetto, si
                                       possono osservare 2 cabinet
                                       affiancati. Nella foto il cabinet
                                       1Telecom Italia ed il cabinet 2
                                       Fastweb a destra.
Alimenta solo                          L’apparato ottico Telecom Italia,
cabinet 2                              custodito nel cestello superiore
                                       è telealimentato dalla centrale,
                                       mentre l’apparato ottico di
                                       Fastweb è alimentato
                                       direttamente sul posto dal
                                       fornitore di energia elettrica,
                1         2            nella foto si osserva il
                                       contenitore del contatore a
                                       sinistra. La parte inferiore del
                                       cabinet di Telecom Italia
                                       fornisce il rilegamento in rame
                                       della rete secondaria verso la
                                       sede cliente per entrambi i
                                       provider.

                                                                   42
FttC a Brescia.   ADSL & INTERNET

                  Ecco come si presentano i
                  2 cabinet di Telecom
                  Italia aperti.

                  Sono visibili PC e
                  strumento in quanto è in
                  corso il collaudo.

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FttC a Brescia.                           ADSL & INTERNET

Nel cestello superiore è presente in basso il contenitore dove terminano le fibre ottiche in arrivo dalla centrale.
Mentre sopra è visibile la scheda Huawei da cui partono le linee VDSL.
                                                                                                               44
FttC a Brescia.    ADSL & INTERNET

                  Il piccolo telaio collocato
                  nel cabinet superiore può
                  ruotare, così facendo dalla
                  parte inferiore si rendono
                  visibili le fibre ottiche in
                  arrivo.

                  L’apparato Huawei è
                  gestibile da remoto come
                  un normale DSLAM.

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FttC a Brescia.      ADSL & INTERNET

                  Qui si osserva l’interno del
                  cabinet inferiore.

                  Il blocchetto più ampio al centro
                  dell’immagine è l’attestazione di
                  partenza delle linee VDSL che
                  provengono dall’apparato Huawei
                  del cestello superiore.

                  Il blocchetto più piccolo al di
                  sopra (nella foto è collocato
                  appena sotto lo strumento),
                  permette l’attestazione delle
                  linee VDSL provenienti dal
                  cabinet di FastWeb, ed è ospitato
                  nel nostro armadio per
                  permettere il raccordo con la rete
                  in rame secondaria.
                                                 46
FttC a Brescia.       ADSL & INTERNET

                  Alcune coppie sono dedicate
                  alla telealimentazione che
                  proviene dalla relativa
                  centrale afferente, si
                  distinguono dalla copertura
                  di protezione.

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FttC a Brescia.       ADSL & INTERNET
                  Il collaudo consiste nel
                  posizionare uno strumento su
                  una porta VDSL.
                  Questo strumento simula la
                  terminazione di linea VDSL
                  presso casa cliente.
                  Il collaudo prevede anche una
                  prova di connettività IP (ping).

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ADSL & INTERNET
                                      IP v.6
                          Gli indirizzi IP attuali in IP v.4 sono in via di esaurimento.
                          La nuova versione già standardizzata è denominata IP v.6.
                             Il cambiamento più rilevante nel passaggio dall'IPv4
                          all'IPv6 è la lunghezza dell'indirizzo di rete. L'indirizzo IPv6
                          è lungo 128 bit, cioè 32 cifre esadecimali, che sono
                          normalmente utilizzate nella scrittura dell'indirizzo.
                            Questo cambiamento porta il numero di indirizzi
                          esprimibili dall' IPv6 a 2 e128 = 16 e32 ≈ 3,4 × 1038.

Notazione esadecimale estesa (esempio):
2001:0db8:0000:0000:0000:8a2e:0370:7344
Corrispondente notazione esadecimale sintetica:
2001:0db8::8a2e:0370:7344

                                                                                           49
ADSL & INTERNET
                               CLOUD COMPUTING
Possiamo definire in modo semplice il Cloud Computing come l’utilizzo dell’informatica senza
averne il possesso, accedendo tramite la rete a capacità di calcolo e storage nel caso di IaaS:
Infrastructure as a Service, oppure ad una piattaforma di sviluppo, una di collaborations o un DB
nel caso di PaaS: Platform as a Service, ed infine a un qualunque applicativo, dall’office
automation all’ERP, nel caso di SaaS: Software as a Service.
Da questa modalità di fruizione di risorse informatiche come se fossero un servizio, il cliente si
aspetta alcuni benefici come quello di non sostenere investimenti iniziali, ridurre i tempi di
attivazione, pagare solo quello che effettivamente utilizza e poter scalare la capacità in funzione
dell’andamento del proprio business.

                                                                                              50
ADSL & INTERNET
                LTE
LONG TERM EVOLUTION nelle reti mobili

                Total Access Comunications System.

  TACS          Standard per telefoni cellulari di prima generazione ora
                dismesso, non forniva servizi dati.

                Global system for mobile communications.
                Standard di 2 generazione, attualmente più diffuso al
                mondo, servizi dati con protocolli GPRS, EDGE.

                Universal Mobile Telecommunications System.
                Standard di 3 generazione, potenzia la velocità di
                trasmissione adottando tecniche di accesso multiplo al
                canale, protocolli dati HSDPA, HSUPA.
                Long term evolution.
                Standard di 3 generazione evoluto, spesso indicato come 4
                G. Obiettivo di LTE è quello di promuovere l’uso della larga
                banda in mobilità.

                                                                      51
ADSL & INTERNET

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