Fibra GPON: Significato, Caratteristiche, Velocità

Scopri tutto ciò che c'è da sapere su GPON, la tecnologia che sta prendendo sempre più piede in Italia e che fornisce connettività performante alle infrastrutture FTTH. Vediamo i vantaggi, come funziona, le velocità e le differenze con l'EPON. Scopri come attivare offerte in fibra GPON.

• Cosa si intende per GPON?
• È l'acronimo di Gigabit Passive Optical Network. Fornisce connettività su infrastrutture FTTH. Si definisce una linea attiva in quanto utilizza elementi di rete attivi quali OLT, in centrale, e ONT nelle case degli utenti.
• Ma, come dice l'acronimo, l’infrastruttura di rete è passiva perché impiega elementi che non necessitano di alimentazione, gli splitter, che separano la fibra ottica, facendola diramare verso i diversi edifici.
• Fornisce un’ampiezza di banda fino a 2,5 Gb/s di velocità in download e 1,25 Gbps in upload e una maggiore distanza dalla centrale.

Cos'è la Fibra Ottica GPON?

La rete GPON (Gigabit Passive Optical Network) è uno degli standard PON (Passive Optical Network) utilizzati per la fibra e costituisce una rete di distribuzione internet composta da cavi in fibra ottica e apparati solo ottici come gli splitter e i giunti.

Lo standard PON è una rete ottica passiva, ovvero senza punti di alimentazione elettrica tra i due estremi di rete (le abitazioni e la centrale di trasmissione). Le reti "PON" sono di tipo “punto-multipunto” e “punto-punto” ed organizzate in una struttura ad albero in cui le risorse ottiche di concentrazione, dette "alberi PON", sono condivise dagli operatori, mentre il collegamento finale con l’utente è realizzato con una singola fibra.

• Cosa si intende per "punto-punto" e "punto multipunto"?
• Il “punto” è un apparato dell’operatore denominato OLT (Optical Line Terminal) che si trova nella centrale locale. Da un singolo OLT è possibile collegare molte utenze per ogni singolo cavo in uscita. Il numero di utenze collegabili è determinato dal cosiddetto “fattore di splitting”, cioè la diramazione.
• I “multipunto” sono dei dispositivi all’interno delle abitazioni che prendono il nome di ONU (Optical Network Unit), oppure di ONT, (Optical Network Terminal). Un ONT è un dispositivo alimentato che riceve il segnale ottico in entrata, convertendolo in un segnale elettrico da trasmettere al router e viceversa.

La presenza di un armadio di permutazione, che coincide con il nodo PFS, permette di collegare ogni cliente con l’operatore che ha scelto e di usufruire dei servizi di connettività a banda ultra larga in modo flessibile ed efficiente. Vediamo quindi un'infografica che rappresenta il Passive Optical Network o PON, nonché il percorso delle rete ottiche passive che costituiscono il GPON.

Un OLT può avere moltissime porte e da ogni porta si dirama un albero ottico. All’estremità dell’albero è collegato un numero di utenze pari al fattore di splitting.  Lo splitting, cioè la diramazione della fibra ottica, avviene grazie a un dispositivo che prende il nome di splitter ottico, o diramatore.

Facciamo un esempio: Con un fattore di splitting pari a 1:16, ogni fibra ottica in uscita dall’OLT connetterà 16 abitazioni. Questo vuol dire che lo splitter ottico dividerà una singola fibra ottica in 16 fibre, ognuna delle quali andrà a collegarsi a un ONT.

Gli splitter sono dispositivi tecnologici all’avanguardia che lavorano in due modi a seconda se parliamo di direzione di download o upload:

• In direzione download, lo splitter copia la luce in ingresso sulle singole fibre in uscita.
• In direzione upload i contributi portati dalle singole fibre vengono sincronizzati per far sì che le trasmissioni non si sovrappongano.

Inoltre, poiché un singolo ONT riceve anche il traffico destinato ad altri ONT, vengono applicate tecniche di crittografia per assicurare la protezione delle informazioni non destinate a uno specifico punto di arrivo.

Che Velocità ha la Fibra GPON?

Nelle reti GPON, la velocità di connessione prevista è di 2,5 Gbps in download e 1,25 Gbps in upload. Questa velocità è condivisa tra le utenze che sono collegate alla stessa fibra ottica. Un fattore importante da considerare è il  "fattore di splitting", che rappresenta il numero di utenze che condividono la stessa fibra. Quest'ultimo, in genere, è di 64, il che significa che ci sono 64 abitazioni collegate a una singola fibra ottica. Questo garantisce che tutte le utenze abbiano accesso alla velocità massima possibile.

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In alcuni casi, il fattore di splitting può essere anche inferiore, ad esempio 32 o 16, a seconda delle specifiche dell'infrastruttura. In questi casi, meno utenze condividono la stessa fibra ottica, il che aumenta la quantità di velocità disponibile per ciascuna utenza. In situazioni , in cui la domanda di connettività è molto bassa o l'infrastruttura è particolarmente avanzata, potrebbe essere possibile avere un fattore di splitting più elevato, come 128. Tuttavia, questo scenario è meno comune e richiede un'infrastruttura e una pianificazione specifica.

A Cosa Serve la Fibra GPON e che Vantaggi ha?

In Italia le reti in fibra ottica FTTH sono realizzate prevalentemente con architettura GPON, ritenuta particolarmente adatta per via delle seguenti caratteristiche:

1. L’utilizzo di apparati passivi per la distribuzione della fibra nella rete rende questo sistema poco suscettibile a guasti o malfunzionamenti, con un conseguente risparmio in manutenzione. Si tratta inoltre di una tipologia di impianto molto flessibile alle future evoluzioni tecnologiche perché gli apparati attivi si trovano solo ai due estremi della rete, in posizioni facili da raggiungere.
2. Un altro vantaggio è la configurazione punto-multipunto, che permette di gestire impianti di grandi dimensioni in maniera più semplice e con un minor impegno economico. Per questo motivo le reti GPON vengono utilizzate spesso negli impianti multiutenza come i contesti business e hospitality; l’OLT viene installato direttamente all’interno della struttura.
3. Dal punto di vista tecnologico, la tecnica di multiplazione a divisione di frequenza, che rende possibile l’utilizzo di diverse lunghezze d’onda per moltiplicare le utenze della stessa dorsale, è inoltre molto vantaggiosa perché consente di ampliare la connettività sia in download sia in upload.

• Che Vantaggi apporta al Cliente Finale?
• Affidabilità e riduzione dei guasti: l'utilizzo di apparati passivi per la distribuzione della fibra riduce la probabilità di malfunzionamenti; ciò si traduce in una connettività più stabile, caratterizzata da meno interruzioni e problemi tecnici.
• Maggior flessibilità tecnologica: gli apparati attivi si trovano solo ai due estremi della rete, rendendoli facilmente accessibili per eventuali upgrade o sostituzioni. Questo significa che le reti GPON possono essere aggiornate con facilità per supportare nuove tecnologie o offrire velocità di rete più elevate.
• Gestione semplificata per impianti di grandi dimensioni: la configurazione punto-multipunto consente una gestione più semplice di impianti di grandi dimensioni. Ciò si traduce in un minor impegno economico per la gestione e la manutenzione della rete.
• Ampia connettività in download e upload: la tecnica di multiplexing a divisione di frequenza utilizzata nelle reti GPON consente di utilizzare diverse lunghezze d'onda per aumentare la capacità di trasmissione della rete. Questo si traduce in una connettività più veloce sia in download che in upload per gli utenti finali.

FTTH EPON Vs GPON: le Differenze

La tecnologia PON (Passive Optical Network) è la base su cui si sviluppano le varianti EPON e GPON. In un sistema PON, troverai un terminale di linea ottica (OLT) presso l'ufficio centrale del provider di servizi e un certo numero di unità di rete ottica (ONU) vicino agli utenti finali. Gli splitter ottici vengono utilizzati per permettere a una singola fibra ottica di servire più locali. Sia EPON che GPON sono stati sviluppati rispettivamente dall'IEEE e dall'ITU-T per fornire soluzioni Gigabit per la trasmissione di servizi Ethernet e IP.

• EPON si basa sullo standard IEEE per Ethernet nel primo miglio, sfruttando le caratteristiche, la compatibilità e le prestazioni del protocollo Ethernet. È in grado di trasmettere pacchetti a velocità di 1 Gbps e 10 Gbps.
• GPON usa le tecnologie SONET/SDH e il Generic Framing Protocol (GFP) per trasportare Ethernet e permette la trasmissione di "triple play" (voce-dati-video).

In termini di prestazioni, GPON supera EPON, ma quest'ultimo si distingue per i tempi e i costi di implementazione più contenuti. Attualmente GPON sta guadagnando terreno. Nel mercato dell'accesso a banda larga, è probabile che i due sistemi coesistano per integrarsi; per gli utenti con esigenze di multiservizio, alta qualità del servizio e sicurezza, GPON sembra essere la soluzione ideale. EPON potrebbe essere la scelta migliore per chi è attento ai costi e ha esigenze di sicurezza inferiori.

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