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Sviluppo delle reti di accesso di nuova generazione, NGAN
Maurizio Dècina
Politecnico di Milano
Giornata IEEE-AICT sulle NGAN-Milano, 8/7/2009
1
Sommario
• Tecnologie e servizi– Larga Banda (FTTE, 3G/HSPA, WiMAX)g ( )– Banda Ultralarga (FTTC, FTTH/GPON, FTTH/P2P; LTE/WiMAX)– Transizione LB/BU e criticità (stadi di linea, digital spectrum dividend, …)
• Sviluppi Industrialipp– 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 UltralargaI ti ti ti li l t i i f t tt BU (Fib N di• Investimenti, stimoli e regolamentazione per infrastrutture a BU (Fibre e Nodi Wireless)
• Scavi e cablaggi orizzontali e verticali per fibre ottiche• Sinergie con gli Enti Locali (Comuni, Provincie e Regioni)g g ( g )• Sinergie con le infrastrutture locali (illuminazione, gas, riscaldamento, fogne, …)
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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
Upstream increase Upstream increase driversdrivers
– Aumento delle funzionalità video e miglioramento della qualità
– Aumento di servizi multimediali(es. online gaming)
SDTV 2 Mbit/s
HDTV (MPEG-4) 6-10 Mbit/s
SDTV 0,2 Mbit/s
HSI 2 Mbit/s media(es o e ga g)
– Condivisione di contenuti multimediali HSI 3-10 Mbit/s
Gaming 2 Mbit/s sessione
M lti di 8 Mbit/
HDTV (MPEG-4) 0,5 Mbit/s
Personal content upload 3 Mbit/s
2 Mbit/s35
HD VIDEO 2HD VIDEO 1Fiber needed here
Bandwidth requirements of the Electronic Home / Business
Multimedia surfing
8 Mbit/s media
Videoconferenza 3 Mbit/s sessione
4 Mbit/s
Gaming 2 Mbit/s sessione
Multimedia surfing
2 Mbit/s sessione
Vid f 3 Mbit/s1
20
25
30
t per
sec
ond
HD VIDEO 1SD VIDEO 2SD VIDEO 1DATAVOICE
Fiber needed here
Home working 4 Mbit/s media
Videoconferenza 3 Mbit/s sessione
Remote home monitoring
0,5 Mbit/s chiamata
Home working 1 Mbit/s Downstream Downstream increaseincreasedriversdrivers0
5
10
15
Meg
abit
Home working media
Fonte: Alcatel-Lucent
driversdrivers02005 2006 2007 2008 2009 2010
Source Yankee Group
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Necessità di banda per utente
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Servizi a banda ultralarga
UTENZA BL
UTENZABUL SOHO/SME
BULENTERPRISE
BUL
IPTV HDVoIP
Video
VoIP
HQ video
Internet surfingE-mail…
High speed internet
Gaming
Videoconference
Applicazioni SaaS
Back up
IPTV STD conference
Back-up
Applicazioni SaaS
VoD
File sharing
…
Back-up
File transfer…
DL: 100 Mbit/s
• Utenza non BUL
• Utenza fino a 2
BCDR…
DL: 100 Mbit/s DL: 100 Mbit/s DL: 100 Mbit/sUL: 100 Mbit/sMbit/s
CRESCONO LE ESIGENZE IN TERMINI DI BANDA
DL: 100 Mbit/sUL: 30 Mbit/s
DL: 100 Mbit/sUL: 30-100 Mbit/s
Richiesta banda simmetricaBanda banda asimmetrica
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FTTC & FTTB VDSL2
Borchia
CasaPiano Rete
MetropolitanaIn Fibra
ONU
Rete di distribuzionesecondaria in rame
Rete di accessoottica primaria
Localechiuso
ArmadioODF
OLT
SGU o SL
SDF
DF Box
ONU
CasaPiano
Localechiuso
DF
Borchia
Rete Metropolitana
In Fibra
SGU o SL
CasaPiano
BorchiaRete
MetropolitanaIn Fibra
SDF
chiuso
SDF
AdduzioneRete di accessoottica primaria
Rete di accessoottica secondaria
ODF
OLT
Splitter
SDF
ONU
Localechiuso
SDF
DF
AdduzioneRete di accessoottica primaria
Rete di accessoottica secondariaOLT
SGU o SL
Splitter 1:n
ODF
Splitter 1:n
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Scenario FTTH
Tratta orizzontaleCablaggio ottico
Nodo di RaccoltaOLT
Tratta verticaleCablaggio ottico
Punti di Raccordo ONTTerminazioni utenti
Centro nodale(by‐pass)
AdductionR d d’ difi i
Rete di AccessoO i P i i
Rete di AccessoO i S d i Raccordo d’edificioOttica Primaria Ottica Secondaria
Sedi SGU
Giunzione Primaria
Marciapiede/Edificio/Abitazione
Sedi SL
Secondaria
Pozzetto/Cameretta
Distanze inAree Metro
2,5 – 4,5 km 0,4- 2,5 km 0,1-0,6 km 0,1 kmAree Metro
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Strategie di sviluppo FTTx
APPROCCIO AL UTENZA LOW UTENZA HIGH SOHO/SME ENTERPRISEDEPLOYMENT END END SOHO/SME ENTERPRISE
TOTAL REPLACEMENT FTTC
Total replacement conservativo, massimo riuso infrastruttura esistente laddove lo permette la tecnologia (conREPLACEMENT
BACINI DI Maggioranza FTTH
laddove lo permette la tecnologia (con VDSL2)
TRAFFICO FTTB/C
Deployment limitati alle aree maggiormente remunerative all’interno delle città principali
Soluzioni ad hocSoluzione dominante: P2P
SU BASE OPPORTUNITA’
FTTHTecnologia dominante su FTTH: - P2P per progetti già realizzati- GPON per progetti pianificati
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Copertura a bacini di traffico
FTTH FTTB/C
ESTESA
LA CITTA’ ESTESA
LA CITTA’
IBRIDA
PERT
URA
DELL
IBRIDA
PERT
URA
DELL
MIRATA (per quartiere)
COP MIRATA
(per quartiere)
COP
L t d i b i i di t ffi i FTTH L t d i b i i di t ffi i FTTB• La copertura dei bacini di traffico in FTTH è generalmente mirata alle aree a maggior redditività
• Gli operatori spesso utilizzano strategie miste di copertura
• La 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
p
P2PGPON WDM PON
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Penetrazione abbonati affari e residenziali a larga banda (collegamenti
fissi) nel mondofissi) nel mondoIn Italia, a fine 2008 ,è’ uguale a ~20% : ci sono ~12 milioni di abbonati (~9,6 milioni residenziali)
con una popolazione di 60 milioni
Switzerland
Norway
Canada
UK
Germany
Israel
Estonia
J
Spain
IrelandTurkey
p p
Denmark
Sweden
South Korea
Australia
Iceland
France
Belgium
Luxembourg
USA
Japan
EU27
Austria
Italy
Slovenia
Czech Rep.
Portugal
HungaryPoland
Mexico
China
Russia
Brazil
10 15 20 25 30 35
Denmark
Netherland
Iceland
Finland
US
EU15
yNew Zealand
Hungary
Greece
Poland
Slovak Rep.
Brazil
India
% % % % % %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)
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Abbonati a banda larga e ultralarga nel mondo a fine 2008 g
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
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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 FTTxg
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Modelli di intervento locale
Public-private partnership& Utility driven business
Source: Analysys Mason, 2008
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Il mercato Europeo FTTH è dominato da operatori alternativi e “City networks”
ILEC: Operatore tradizionalepCLEC: Operatore alternativoMULTI/UTILITY: Comuni o gestori di reti elettriche
Heavy Reading e IDATE, Marzo 2009
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Città Digitali: Fibra + Wireless
SERVIZI ALLA CITTA’
INFO – MOBILITA’
CONTROLLO INTELLIGENTE DEGLI IMPIANTI
CONTROLLO
TELEMEDICINADEGENZE DOMICILIARI
INQUINAMENTOACUSTICO E AMBIENTALE
TELEDIDATTICACONTROLLO ENERGETICO
SISTEMI DI FLEET MANAGEMENT
GESTIONE RIFIUTI
SERVIZI PUBBLICA AMMINISTRAZIONE
SERVIZI A TURISTI, ANZIANI DISABILI
SISTEMA DI GESTIONE DEI PARCHEGGI
GESTIONE RIFIUTIANZIANI, DISABILI, …
VIDEOSORVEGLIANZA DEL TERRITORIO
15Convegno PD, L’Italia in Rete, Roma, 20 maggio 2009
Famiglie italiane a larga bandaAnalfabetismo 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
56%
,utenze affari/PA e via satellite11,311,3
47%Banda5,5%
Famiglie Famiglie Senza InternetSenza Internet
008
(mln
)
4%40%
FamiglieFamiglieSenza computerSenza computer
Banda < 1Mbit/s
, %
Famiglie dial up Banda Stretta
Totale
FIN
E20
“Mercato residuo BL”2,1 milioni di famiglie
1,3 -Adsl lite
Famiglie Banda Larga
Famiglie, g
“Digital Divide BL”1,7 milioni di famiglie9%
7%
Fonte: Osservatorio Between, giugno 2008 (Dècina, aprile 2009)%
Percentuale su totale famiglie
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Piano Anti Digital Divide
• Universal ServiceUniversal Service Commitment @ 2 Mbit/s?– Definizione della banda di
picco minima del downloadpicco minima del download– Misura e verifica di tale valore
Rapporto Caio, 2009
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FTTH P2P vs. GPON
ONTCasa
ReteOrizzontale
DFFTTH - P2P
ONT
Localechiuso
Rete Metropolitana
In Fibra
O
SGU o SL
Piano Verticale
DF
DF
R t di R t diODF
OLT
SDF SDF
AdduzioneRete di accessoottica primaria
Rete di accessoottica secondaria
ONTCasa
Piano Verticale
Orizzontale
DFRete Metropolitana
In Fibra
FTTH - GPON
Localechiuso
Splitter 1:n
SDF SDF
Adduzione
DF
Rete di accessoottica primaria
Rete di accessoottica secondaria
ODF
OLT
SGU o SL
Splitter 1:n
SDF SDF
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FTTH P2P vs. GPON
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Rimedi Passivi e Rimedi Attivi
Rimedi AttiviWholesale Bitstream
IP B d-IP Based-Ethernet Based
InterconnectionQoS Classes = CoS & SLA
Rimedi PassiviUnbundling LL /SL
ColocationDucts
Optical FiberWDM
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Architettura NGN
Metro BackboneAccessNGAN
Access Network Metro Metro Metro IP
ONTs OLTs(Access Nodes)
Metro FeederNodes
MetroNodes
IP Edge Nodes
IP PeeringEdge Nodes
Layer 3 Layer 3
Access NetworkFTTH (GPON/P2P)
MetroBackhauling
MetroAggregation
MetroCore
IPBackbone
IPETH ETH ETH
IPETH
Layer 2
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Strati di Rete e Interconnessione
Service & Application Service
Control & Signaling
Oriented Interconnection
SoIx
Transport
C ti itAccess Core
bitstream
Metro ConnectivityOriented
InterconnectionCoIx
unbundling
CoIx
Points Of Interconnection
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Servizi a qualità differenziata
BusinessCritical,SaaS
li ti
High-speedInternet,Best-effort
Srtict PriorityVoIP
applications Best effort
High QualityVid VoIP,
Real timeinteractive
Video,Interactive &Streaming
S i i P iServizi Premium
Esempio di quattro Classi di servizio, CoS, p qper Bitstream NGA
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Qualità del servizio e interconnessione
Multiple NGN Scenario
Peering
Cli t
NGN a NGN b
ContentProvider
Client a
e2e-QoS: end-to-end Quality of Service Client b
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Rete di accesso e infrastruttura di edificio
Infrastruttura di Edificio
Rete di Accesso Ottica
OLTONT
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Tubi, sotto-tubi e microtubi per cavi ottici
TUBO – Cavidotto
SOTTO‐TUBO Sotto‐cavidotto
50/63 mm
12 m
m
MICROTUBO
100‐125 mm
Microcavo(96 fibre ottiche)
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Scavi in mini e microtrinceaminitrincea
microtrincea
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Cablaggio ottico d’edificio
P t di R d• Punto di Raccordo Interno
• Mutualizzazione tra operatori.
C bl i ti l• Cablaggio verticale– Chi posa per primo la fibra ottica in
verticale deve condividerla con altri operatori, Q t fib ità bit ti ?
P di R d
– Quante fibre per unità abitativa?
• Cablaggio orizzontale– Può essere realizzato quando il cliente
chiede il servizio oppure sin da subito Punto di Raccordo
Interno
Adduction: raccordo dell’edificio alla rete ottica
quando si cabla verticalmente
Giornata IEEE-AICT sulle NGAN- Milano, 8/7/2009 28
NGA regulation – Main areas of NRA’s focus/strategygy
Cross-Country Analysis, Cullen International, May 2009
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Altre infrastrutture di accesso
Giugno 2008Giornata 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 Banda (FTTE, 3G/HSPA, WiMAX)g ( )– Banda Ultralarga (FTTC, FTTH/GPON, FTTH/P2P; LTE/WiMAX)– Transizione LB/BU e criticità (stadi di linea, digital spectrum dividend, …)
• Sviluppi Industrialipp– 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 UltralargaI ti ti ti li l t i i f t tt BU (Fib N di• Investimenti, stimoli e regolamentazione per infrastrutture a BU (Fibre e Nodi Wireless)
• Scavi e cablaggi orizzontali e verticali per fibre ottiche• Sinergie con gli Enti Locali (Comuni, Provincie e Regioni)g g ( g )• Sinergie con le infrastrutture locali (illuminazione, gas, riscaldamento, fogne, …)
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