Il fenomeno ADSL ha raggiunto una buona espanione sul mercato Europeo.

Le ragioni che hanno portato ADSL ad espandersi sono dovute alla possibilità di diffondere servizi a larga banda ad un costo abbordabile, con il vantaggio per l'operatore della diffusione su larga scala di servizi a classi di utenza molto piu' ampie. Gli utenti possono invece trovare una risposta adeguata alla crescente richiesta di banda e di servizi sostenuta dalla rete Internet, beneficiando anche della disponibilita` di terminali a prezzi contenuti, in grado di soddisfare le esigenze dei tre principali segmenti di utenza ADSL: Small and Medium Business, piccoli uffici / telelavoro ed utenza "consumer".

ADSL presenta diversi vantaggi sia per gli operatori sia per gli utilizzatori finali.

Vantaggi per gli operatori:

1) Utilizza la rete telefonica di accesso esistente (doppini in rame cat.5), senza richiedere, nella maggioranza dei casi, costi aggiuntivi per la ricablatura dell'utenza.

2) Consente di introdurre servizi IP ad alto valore aggiunto, ad esempio multimediali, che richiedono larga banda e connessioni permanenti

3) Consente agli operatori di differenziarsi attraverso servizi di rete IP innovativi (ad esempio attraverso accordi con i Content Provider), andando oltre la pura trasmissione ADSL .

Vantaggi per gli utilizzatori finali:

1) Mette a disposizione una connessione always up(sempre su).

L'utente e' permanentemente connesso a Internet, senza la necessita' di attivare ogni volta la connessione via modem.

2) Consente di disporre di velocita' di connessione superiori ripetto a quella analogica che ISDN.

3) Abilita servizi innovativi su Internet, quali il video e l'audio multicasting e/o on-demand, la formazione a distanza, l'automazione domestica (Internet Home) e l'online gaming(gioco in linea)su larga scala.

4) Elimina il concetto di tariffazione "a tempo" o "a scatti telefonici", perche' il costo sara' tipicamente fisso (flat) entro ampi limiti di utilizzo.

Risulta pertanto evidente che l'impatto di ADSL va ben oltre il puro aspetto trasmissivo (piu' banda), ma e' indissolubilmente legato all'evoluzione di Internet e dei servizi basati su IP.

La rete di accesso in rame è stata studiata per il trasporto della voce umana attraverso la rete analogica su frequenze che vanno da 300-3400Hz, nel corso degli ultimi anni si e' concretizzata la possibilita' di fornire il trasporto di servizi ad alta velocita' impiegando il tradizionale doppino telefonico.

La tecnologia DSL (Digital Subscriber Loop) nata con questo obiettivo, dallo sforzo degli enti normativi Europei e Statunitenensi, ha reso possibile mediante l'impiego di sofisticate tecniche di filtraggio adattativo il superamento di questa storica barriera.

Nell'ambito della variegata famiglia di sistemi xDSL si e' in particolare affermata la tecnologia ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Loop), che consente di offrire in modo efficiente servizi evoluti per i quali il flusso informativo ricevuto e sfruttato dall'utente e' di molto maggiore rispetto a quello inviato dall'utente alla rete(ecco perchè asimmetrico).

Le caratteristiche dell'accesso a larga banda realizzato tramite il sistema ADSL possono essere riassunte come segue:

A) Utilizzo di una sola coppia simmetrica in rame cosi' da essere compatibile con un utilizzo per utenza di tipo residenziale.

B) Possibilità di utilizzare la rete analogica tradizionale, attraverso terminale telefonico o fax, per il servizio in banda base (300-3400Hz).

C) Utilizzo della banda di trasmissione in modo asimmetrico, cioe' capacita' trasmissiva diversa nei due versi: maggiore nel verso da rete a utente (downstream) che nel verso da utente a rete (upstream).

La capacita' (fino a circa 8 Mbit/s downstream e 1 Mbit/s upstream) e' in funzione delle caratteristiche del rilegamento di utente e della massima distanza da raggiungere.

In Italia la regolamentazione per l'utilizzo della linea ADSL è riassunta nell'offerta "Wholesale", presentata da Telecom Italia, che definisce la velocità in downstream a 640KB/s e 128KB/s in upstream.

D)La degradazione del segnale deriva da molti altri fattori che agiscono contemporaneamente (dispersione cromatica, automodulazione di fase del segnale, modulazione incrociata tra canali a frequenze diverse, creazione di segnali ottici spuri per effetti non lineari nel mezzo ottico, e altri), per cui oltre una certa distanza di propagazione senza rigenerazione del segnale non si riesce ad andare.

Con ADSL si ha la possibilità, a partire dalla centrale, di garantire la connessione di un utente direttamente a partire dalla centrale senza rigenerazione del segnale.

E) ADSL trasporta connessioni ATM tra l'utente e la centrale.

F) L'accesso dell'utente e' di tipo always-on (ossia e' sempre attivo senza bisogno della chiamata per stabilire il collegamento).

Occorre notare che ADSL non e' un servizio bensi' un sistema trasmissivo che utilizza due modem connessi tra loro dalla linea di accesso in rame. L'utente in sostanza non acquista il sistema ADSL ma i servizi che questa tecnologia consente di veicolare.

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Cercheremo ora di capire in quale contesto o scenario avviene il funzionamento del sistema ADSL.

Il sistema ADSL vero e proprio consente, come si e' detto, la connessione dell'utente alla centrale ove sono localizzati i sistemi trasmissivi del fornitore dell'accesso (Telecom Italia).

Quest'ultima provvede nel caso generale anche a rendere disponibili le funzioni di transito necessarie per mettere in comunicazione l'utente con la rete del fornitore dei servizi(es:Tiscali) per i quali e' stato richiesto l'accesso.

 

La terminazione di rete ADSL presso l'utente (NT) contiene il modem ADSL remoto (ATU-R) che e' connesso al corrispondente modem di centrale (ATU-C) tramite il doppino di abbonato.

Sul mezzo fisico sono multiplati a divisione di frequenza sia il segnale POTS standard che il segnale dati ADSL.

Affinche' sia possibile condividere il doppino stesso tra il servizio di telefonia in banda base ed il sistema ADSL e' necessario che si realizzi una separazione spettrale dei due segnali che viene ottenuta tipicamente collegando alla borchia di utente un filtro denominato POTS splitter (S).

Analogo dispositivo deve essere presente in centrale per separare il segnale a banda stretta verso l'autocommutatore da quello ADSL vero e proprio raccolto dal modem ATU-C.

Fisicamente nel lato centrale il MUX-ADSL o DSLAM (Digital Subscriber Line access Multiplexer) e' composto da diversi modem ADSL e svolge una funzione di adattamento tra la rete di accesso e la rete di transito, normalmente ATM con interfacce standard STM-1 o E3 o E1.

Il MUX-ADSL ha essenzialmente le seguenti funzioni:

1) Terminare la connessione ADSL verso l'utente.

2) Implementare il livello ATM e fisico per l'interconnessione alla rete di transito.

3) Multiplare in upstream le celle ATM provenienti dall'ATU-C verso la rete di transito.

4) Demultiplare in downstream le celle ATM provenienti dalla rete di transito instradandole verso gli ATU-C.

5) Realizzare funzioni di policing, traffic shaping e congestion control.

6) Fornire le funzionalita' per la gestione della rete di accesso.

Nella figura sottostante e' schematizzata l'architettura di principio di una rete di accesso che utilizza il sistema ADSL.

Aspetti trasmissivi

Per la modulazione del segnale a larga banda ADSL si impiega la tecnica DMT (Discrete MultiTone) gia' standardizzata in ambito ANSI ed ETSI.

Con questo tipo di modulazione multiportante la banda viene suddivisa in 256 sottocanali ciascuno dei quali e' destinato alla trasmissione di una porzione del flusso informativo.

In questo modo le attenuazioni sono circa costanti all'interno delle sottobande e non e' necessario impiegare equalizzatori di canale in ricezione riducendone quindi complessita' e costi associati.

Le prestazioni del sistema ADSL dipendono dalle caratteristiche del rilegamento di utente e principalmente dalla lunghezza (o piu' in generale dall'attenuazione della linea), dal rumore per diafonia e da distorsioni in frequenza causate da derivazioni in parallelo sul doppino (bridged tap).

Nel sistema ADSL e' pero' possibile configurare le velocita' dei flussi downstream e upstream sia in maniera fissa che in modo autoadattativo per ottimizzare la velocita' in funzione delle caratteristiche dello specifico canale trasmissivo.

L'allocazione di tipo dinamico viene effettuata, variando la velocita' di cifra su ciascuna sottoportante in base al rapporto segnale/rumore che viene rilevato sulle varie zone dello spettro.

In questo modo si puo' garantire l'operativita' ottima del sistema rispetto alle condizioni della linea dato che l'allocazione dinamica privilegia l'uso dei sottocanali per i quali ilrapporto S/N e' piu' elevato rispetto al margine minimo di sistema

 

Nella figura soprastante sono indicate le allocazioni spettrali dei sistema ADSL con codifica DMT-2.

Risulta chiara la funzione di filtraggio richiesta al POTS splitter in modo da separare il segnale ADSL dal segnale POTS e dall'eventuale segnale di teleconteggio.

Le prestazioni trasmissive del sistema ADSL dipendono dai molti fattori gia' introdotti precedentemente quali attenuazione della linea (funzione della lunghezza e della sezione del doppino), presenza di connettori o derivazioni, interferenze a radiofrequenza o dovute a diafonia. La tabella sottostante consente di valutare l'influenza del fattore attenuazione sulla prestazione generale del sistema.

Le caratteristiche fisiche del cavo multicoppia impiegato sulla rete di distribuzione sono anche da correlare al numero di utenti che impiegano ADSL connessi attrverso lo stesso portante fisico a causa degli effetti gia' citati di diafonia e paradiafonia.

Aspetti impiantistici

L'impianto da realizzare presso la sede dell'utente richiede il posizionamento ed il cablaggio del POTS splitter, della terminazione di rete NT-ADSL nonche' dei terminali di utente (PC, telefono, set top box,..).

Le soluzioni installative presentano diverse possibilita' di realizzazione che sono legate sia ad aspetti tecnici che ad aspetti regolatori e normativi.

L'identificare il confine tra il dominio del cliente e quello del fornitore della rete di accesso ad esempio, oltre a definire la proprieta' della NT-ADSL e di conseguenza chi avra' la responsabilita' operativa/manutentiva dell'apparato e del cablaggio interno alla sede dell'utente, permette di discriminare le anomalie delle rete di accesso da quelle delle rete di utente.

In questo senso la tendenza dei maggiori operatori Europei e' quella di fornire la terminazione di rete in modo da agevolare l'identificazione delle anomalie e controllare la qualita' del servizio fornito.

In questo contesto le soluzioni di impianto sono essenzialmente tre:

1) POTS splitter posizionato presso la borchia e ad essa connesso, cablaggio interno da POTS Splitter a NT-ADSL realizzato con cavo UTP3 o 5.

I principali vantaggi stanno nella robustezza del ADSL che e' prolungato sulla rete interna alla sede di utente in modo diretto e quindi non risente di eventuali imperfezioni dell'impianto interno ed inoltre nel fatto che la NT puo' essere posizionata vicino agli apparati cui va connessa (quindi e' disponibile l'alimentazione ed inoltre non occorre un cablaggio ulteriore tra NT e terminali di utente).

2) Utilizzo di microfiltri sulle prese dell'impianto esistente senza nessuna esigenza di cablaggio interno. In questo caso la soluzione e' molto piu' economica e l'installazione della NT puo' avvenire ovunque all'interno della sede e puo' essere realizzata direttamente dall'utente.

Lo svantaggio principale sta nel fatto che tipicamente l'utente non puo' certificare la qualita' del proprio impianto interno e di conseguenza il sistema ADSL potrebbe funzionare con capacita' ridotta nel caso ci fossero anomalie sull'impianto interno stesso.

3) Utilizzo di una soluzione splitterless detta anche G.lite o UADSL (Universal ADSL) che consente di non utilizzare il POTS splitter e di connettere l'unita' NT-ADSL a qualsiasi presa dell'utente.

Sebbene molto interessante dal punto di vista impiantistico si e' dimostrato che occorre comunque l'aggiunta di un microfiltro a questo tipo di soluzione.

In generale essa consente prestazioni ridotte (indicativamente fino a 1,5 Mbit/s downstream e 300 kbit/s in upstream) adatte solo per certe tipologie di servizi (best effort) e su utenze residenziali mentre limita l'accesso a servizi evoluti e potrebbe essere non applicabile in ambito utenza affari.

Una semplificazione installativa ed estetica che preveda la sostituzione della borchia standard con una nuova con POTS integrato e' allo studio da parte di Telecom Italia.

 

Archtettura di riferimento