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Da ADSL a fibra: cosa cambia e cosa significano VDSL e vectoring

Da ADSL a fibra: cosa cambia e cosa significano VDSL e vectoring

Cosa sono VDSL2, EVDSL, G.fast, XG-Fast e vectoring: le tecnologie per la connettività a banda ultralarga.

A marzo 2015 il Governo italiano ha approvato, coerentemente con quanto stabilito nell'Agenda Europea 2020, la cosiddetta "Strategia Italiana per la banda ultralarga". L'obiettivo è - entro il 2020 - quello di raggiungere l'85% della popolazione con infrastrutture in grado di veicolare servizi a velocità pari o superiore a 100 Mbps garantendo al contempo al 100% dei cittadini l'accesso alla rete Internet ad almeno 30 Mbps.

Si tratta di un traguardo senza dubbio importante anche perché sollecita l'intervento degli operatori, e soprattutto di Infratel Italia, anche nelle aree storicamente abbandonate a loro stesse (le "aree bianche" del Paese, quelle "digital divise", dove nessun operatore ha mai investito in proprio).

Premesso che Open Fiber si è già aggiudicata i primi due bandi Infratel per la realizzazione delle infrastrutture di telecomunicazioni nelle aree bianche o "a fallimento di mercato" (dette anche cluster C e D; vedere Fibra ottica: Open Fiber chiarisce i suoi piani futuri), fornire almeno 30 Mbps a tutti i cittadini italiani significa superare anche la tecnologia ADSL offrendo agli utenti finali la fibra in modalità FTTC (Fiber-to-the-Cab; la fibra ottica arriva fino all'armadio stradale) o FTTH (Fiber-to-the-Home; il cavo in fibra arriva fino al router dell'abbonato) oppure, ancora, mediante soluzioni di connettività fixed wireless (ad esempio nelle aree rurali più difficili da raggiungere) servendosi ad esempio di antenne 5G.


Da ADSL a fibra: cosa cambia e cosa significano VDSL e vectoring


Da ADSL a fibra ottica: cosa cambia

La fibra FTTH, l'unica vera fibra almeno dal punto di vista prettamente commerciale (Copertura fibra, tra bollini e corretto utilizzo del termine), è senza dubbio la soluzione di connettività migliore (nelle aree servite, oggi vengono messi a disposizione profili che prevedono fino a 1 Gbps di banda).

Il roll-out della fibra FTTH è comunque un'operazione estremamente impegnativa e onerosa per gli operatori di telecomunicazioni.
TIM ha preferito investire anche sulle soluzioni ibride fibra-rame: per fornire connessioni FTTC (Fiber-to-the-Cab) dall'armadio stradale fino all'utenza da servire si continua a usare il doppino telefonico esistente.
La rete secondaria, nel caso di FTTC e come spiegato nell'articolo Rete rigida: cos'è e perché le prestazioni della connessione sono inferiori, resta quindi in rame mentre quella primaria è interamente in fibra.

Da ADSL a fibra: cosa cambia e cosa significano VDSL e vectoring

ADSL, VDSL, EVDSL: differenze Le tecnologie xDSL sono le più utilizzate per le reti di accesso basate, anche parzialmente (quindi solo sulla rete secondaria), sull'impiego di doppini in rame.

- ADSL/ADSL2/ADSL2+ (Asymmetric DSL) che fornisce una connettività asimmetrica (la capacità o bitrate in downstream è maggiore rispetto all'upstream; vedere anche Differenza tra Megabit e Megabyte: come non cadere in errore).
La velocità di trasferimento dati raggiungibile è, nel caso di ADSL, al massimo di 6 Mbps in downstream e di 640 kbps in upstream.

ADSL2 e ADSL2+ sono evoluzioni della precedente tecnologia: la prima garantisce migliori prestazioni dell'ADSL in termini di velocità di connessione e lunghezza della linea (si arriva a 12 Mbps in downstream e 1 Mbps in upstream). ADSL2 utilizza la stessa allocazione in frequenza di ADSL e permette di ottenere migliori prestazioni grazie a un'efficienza di modulazione più elevata e ad altri accorgimenti.
ADSL2+ estende l'allocazione spettrale fino a 2,2 MHz, portando la massima velocità ottenibile a 24 Mbps in downstream.

- VDSL/VDSL2 (Very high speed DSL) che è in grado di fornire connettività sia simmetrica che asimmetrica. Per la connettività di utenti residenziali si
prediligono profili asimmetrici.
Esistono poi le HDSL (High bitrate DSL), certamente meno diffuse e più costose, che forniscono profili simmetrici in downstream e upstream.

La tecnologia VDSL migliora notevolmente l'allocazione spettrale e sfrutta lo spettro di frequenze fino a 12 MHz. In questo modo, sempre sfruttando il doppino in rame si possono raggiungere fino a 50 Mbps in downstream e 6,5 Mbps in upstream (configurazione asimmetrica); fino a 25 Mbps in downstream in entrambe le direzioni (configurazione simmetrica).
La tecnologia VDSL, inoltre, può essere adoperata sia con DSLAM in centrale che con analoghi apparati montati a livello di armadio stradale. La lunghezza del doppino può arrivare fino a 1.500 metri (nel caso di FTTC si dovrà verificare, ad esempio con servizi come questo la distanza dell'utenza da servire dall'armadio stradale sulla quale essa è attestata).

VDSL2 è capace di impegnare lo spettro di frequenze fino a 30 MHz ed è del tutto compatibile con ADSL2+ pur offrendo velocità di trasferimento dati nettamente superiori. I due profili di VDSL2 maggiormente utilizzati sono il 17a e il 30a (in Italia si usa il 17a) che sfruttano lo spettro, rispettivamente, fino a 17 e 30 MHz.
La tecnologia VDSL2 permette di arrivare fino a 100 Mbps nel caso del profilo 17a e 200 Mbps con il profilo a 30a (quando il doppino in rame non è lungo più di 300 metri).
In entrambe le configurazioni, la banda indicata va intesa come somma della capacità massima in downstream e upstream messa a disposizione dall'operatore di telecomunicazioni.


La tecnologia Enhanced VDSL (EVDSL) è a sua volta un'evoluzione di VDSL2 ed estende lo spettro utilizzato fino a 35 MHz.
EVDSL utilizza un nuovo profilo, chiamato 35b, è retro-compatibile con i profili tecnici VDSL2 ma il raggiungimento delle performance più elevate è possibile soltanto ricorrendo ai dispositivi di networking capaci di supportare appunto il profilo tecnico 35b.
Grazie al nuovo profilo, EVDSL permette di arrivare addirittura fino a 400 Mbps su rete in rame di breve lunghezza soffrendo molto anche la diafonia esercitata dalle coppie vicine.

La tecnologia G.fast permette di arrivare addirittura a 1 Gbps su reti di accesso in rame quando la lunghezza del doppino non supera i 100 metri. Per doppini di lunghezza compresa tra 100 e 200 metri si può arrivare fino a 500 Mbps.

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G.fast usa due profili diversi potendo impegnare frequenze fino a 106 e 212 MHz ed è anch'esso affetto da eventuali problemi di diafonia ingenerati dalle coppie limitrofe con conseguente degradamento delle prestazioni del link.

Un'ulteriore evoluzione è rappresentata da XG-Fast che dovrebbe consentire di arrivare fino a 10 Gbps quando il doppino fosse lungo meno di 100 metri (ne avevamo parlato già nel 2014: Connessioni fino a 10 Gbps su doppino in rame: Alcatel-Lucent presenta XG-FAST).

Il vectoring: cos'è e come funziona

Abbiamo più volte sottolineato quanto il problema della diafonia contribuisca ad "affossare" le prestazioni di una connessione a banda ultralarga. Il problema è provocato dai segnali che transitano sulle coppie in rame che compongono il medesimo cavo (binder): in particolare da quelli che fluiscono nella medesima direzione su coppie diverse (FEXT) e da quelli che si propagano in senso opposto (NEXT).


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L'interferenza NEXT è gestibile mentre la FEXT non è rimovibile semplicemente perché le frequenze utilizzate sono le stesse. Il problema della diafonia è esacerbato dalla lunghezza del cavo in rame (attenuazione del segnale).

Il vectoring è una tecnica utilizzabile con le tecnologie xDSL e G.fast che permette di ridurre la diafonia e in particolare l'interferenza FEXT.
Questo sistema è piuttosto complesso perché si basa su un'analisi in tempo reale dei contributi di diafonia apportati dalle varie linee: conoscenza e coordinamento dei segnali in gioco sulle varie coppie consentono di eliminare la diafonia.

Le prestazioni migliori si ottengono, ovviamente, quando l'operatore può avere pieno controllo su tutti i doppini presenti sullo stesso cavo (full vectoring).
Nei casi in cui più operatori utilizzassero i doppini in rame, è evidente la necessità di "accordarsi" orchestrando il comportamento dei vari DSLAM appartenenti a provider diversi.

Purtroppo in Italia ancora non c'è alcun accordo in materia di vectoring e a dare disposizioni sul tema è AGCOM. L'Autorità ha individuato nel Multioperator Vectoring (MOV) la soluzione per prevedere la collaborazione tra gli apparati dei diversi operatori al fine di cancellare l'interferenza su tutti i doppini del cavo.
Le criticità incontrate da AGCOM sono molteplici tra cui la necessità della definizione di standard internazionali.

Inutile dire che l'adozione e la diffusione del vectoring permetterebbe di migliorare notevolmente la qualità delle connessioni a banda ultralarga.

Da ADSL a fibra: cosa cambia e cosa significano VDSL e vectoring

Come si vede in figura (fonte: Istituto Superiore delle Comunicazioni e delle Tecnologie dell'Informazione), con un numero di linee attive maggiore di uno, il full vectoring migliora del 40% le prestazioni di ciascun link e non vi sono più sostanzialmente differenze tra le performance dell'una o dell'altra linea. Oltre i 600 metri i benefici comunque calano in maniera evidente.
La buona notizia è che non ci sono differenze sostanziali quando si usano VDSL2 con profilo diverso.


Nel 2013 AGCOM riteneva opportuno "non limitare la diffusione del vectoring che potrebbe incidere considerevolmente sullo sviluppo delle reti di nuova generazione, in quanto apporterebbe benefici agli utenti finali e renderebbe possibile raggiungere più velocemente gli obiettivi posti dall'Agenda Digitale europea per il 2020".
Dopo quasi cinque anni si attendono ancora, però, importanti novità su questo fronte.


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