Optical Line Terminal (OLT) Nucleo del Network di Accesso Ottico

La gestione del budget ottico dell'OLT è un pilastro fondamentale per il funzionamento affidabile delle reti ottiche passive (PON), assicurando che i segnali ottici attraversino la rete con una forza sufficiente per mantenere l'integrità dei dati tra il terminale di linea ottico (OLT) e le unità di rete ottica (ONU). Il budget ottico rappresenta la massima attenuazione consentita tra la porta di trasmissione dell'OLT e la porta di ricezione dell'ONU, calcolata come differenza tra la potenza minima trasmessa dall'OLT e la sensibilità minima di ricezione dell'ONU, a cui si aggiunge un margine di sicurezza per compensare le attenuazioni variabili. Una gestione efficace di questo budget è fondamentale per ottimizzare le prestazioni della rete, estendere la copertura del servizio e ridurre i tempi di inattività. I componenti chiave che influenzano il budget di potenza includono l'attenuazione del cavo in fibra ottica, le perdite dovute a giunzioni e connettori, i divisori (splitter) e fattori ambientali come le variazioni di temperatura e lo stress fisico sulla fibra. L'attenuazione della fibra, generalmente misurata in decibel per chilometro (dB/km), varia in base al tipo di fibra: la fibra monomodale (SMF) utilizzata nelle PON presenta un'attenuazione inferiore (circa 0,2 dB/km a 1310 nm e 0,18 dB/km a 1550 nm) rispetto alla fibra multimodale, rendendola adatta per trasmissioni su lunga distanza. Ogni giunzione o connettore introduce ulteriori perdite: le giunzioni meccaniche possono aggiungere 0,1–0,3 dB, mentre le giunzioni per fusione presentano perdite minori (0,05–0,1 dB). I divisori, che distribuiscono il segnale ottico tra più ONUs, sono una fonte significativa di attenuazione; ad esempio, un divisore 1:32 introduce circa 16 dB di perdita. La gestione del budget di potenza dell'OLT inizia con un calcolo preciso durante la progettazione della rete. Gli ingegneri devono considerare tutte le attenuazioni potenziali: la lunghezza totale del cavo moltiplicata per l'attenuazione specifica, il numero di giunzioni e connettori moltiplicato per le rispettive perdite, e l'attenuazione del divisore in base al rapporto di divisione. Si aggiunge un margine di sicurezza di 3–5 dB per compensare l'invecchiamento dei componenti, eventuali espansioni della rete o attenuazioni impreviste dovute a piegamenti della fibra o degrado. Ad esempio, un sistema GPON (Gigabit PON) tipico potrebbe avere una potenza trasmessa dall'OLT compresa tra +2 e +7 dBm e una sensibilità di ricezione dell'ONU di -27 dBm, risultando in un budget teorico di 29–34 dB, ma dopo aver considerato un margine di sicurezza di 3 dB e le perdite di un divisore 1:32 (16 dB), 10 km di fibra SMF (2 dB), e 5 connettori (1 dB totale), il budget residuo garantisce un funzionamento affidabile. La gestione dinamica è altrettanto importante nelle reti operative. Gli OLT dotati di capacità di monitoraggio della potenza misurano continuamente i livelli di trasmissione e ricezione, permettendo agli operatori di individuare anomalie come un aumento delle perdite dovute a una giunzione danneggiata o un connettore non allineato. Le funzioni moderne di regolazione automatica della potenza negli OLT possono ottimizzare la potenza trasmessa per compensare le piccole attenuazioni, estendendo l'effettiva portata del budget. Inoltre, test periodici effettuati con riflettometri ottici nel dominio del tempo (OTDR) aiutano a identificare i punti di attenuazione, permettendo interventi manutentivi proattivi. Le sfide nella gestione del budget includono il bilanciamento tra copertura e capacità. Rapporti di divisione più elevati (es. 1:64) aumentano le perdite, riducendo la distanza massima raggiungibile, mentre rapporti inferiori (es. 1:8) preservano più budget per distanze maggiori ma limitano il numero di ONUs connessi. Gli operatori di rete devono inoltre considerare le perdite specifiche per lunghezza d'onda, poiché le PON utilizzano diverse lunghezze d'onda per il traffico upstream (1310 nm) e downstream (1550 nm), ciascuna con caratteristiche di attenuazione distinte. Le variazioni di temperatura possono influenzare l'attenuazione della fibra e le prestazioni dei divisori, con un aumento delle perdite in condizioni estreme di caldo o freddo, richiedendo progetti compensati in base alla temperatura per ambienti difficili. Una gestione efficace del budget ottico dell'OLT ha un impatto diretto sulla qualità del servizio, permettendo velocità di trasmissione più elevate, il supporto di più ONUs per ogni OLT e una connettività costante per servizi come internet ad alta velocità, IPTV e VoIP. Combinando calcoli precisi in fase di progettazione, monitoraggio in tempo reale e manutenzione proattiva, gli operatori possono massimizzare l'efficienza del budget di potenza, ridurre i costi operativi e migliorare l'affidabilità complessiva delle reti PON.