La fotonica aiuterà le città a essere più connesse (sprecando di meno)

VALENTINA FERRERO

MILANO – Il gap con il resto d’Europa c’è, ma non è poi così disastroso come più voci sostengono. Se fino a 5-6 anni fa potevamo considerarci un paese arretrato, dove solo il 20% della popolazione aveva accesso garantito alla fibra, oggi siamo arrivati a circa il 70%, contro una media europea del 75%. Almeno questi sono i dati ufficializzati da Alberto Calcagno, amministratore delegato di Fastweb. Il massiccio sviluppo della rete in fibra ottica che si è verificato in questi ultimi 10 anni, tuttavia, ha portato con sé un problema significativo. Stiamo assistendo, oggi, a un vero e proprio «collo di bottiglia» nella trasmissione e nell’indirizzamento dell’enorme quantità di dati dovuta al drastico aumento degli utenti, alla dimensione dei contenuti e alla convergenza con altre reti come quella mobile e datacom. Le tecnologie utilizzate oggi per supportare l’intera infrastruttura delle telecomunicazioni, inoltre, risultano troppo costose e caratterizzate da un elevato consumo energetico.

L’utilizzo della fotonica
Una soluzione per diminuire il dispendio di energia e rendere le città più connesse è rappresentata dalla fotonica. Una rete di tipo metropolitano basato sulla fotonica, a basso costo e consumo energetico, è capace di assicurare un rate di trasmissione di oltre 100 Tb/s per collegamento e una capacità di commutazione di oltre 1 Pb/s per nodo. Di costruire e sperimentare la rete se ne sta occupando «Passion», progetto avviato dal Dipartimento di Elettronica, Informazione e Bioingegneria del Politecnico di Milano, con il supporto di Fondazione Politecnico di Milano e finanziato dalla Commissione europea per un valore complessivo di 8,5 milioni di euro (Horizon).

Maggiore trasmissione di dati
A spiegarci meglio di cosa si tratta è Pierpaolo Boffi, docente di Fondamenti di Telecomunicazioni al Politecnico di Milano e coordinatore del progetto. «L’approccio di Passion è completamente alternativo rispetto alle soluzioni oggi proposte per la rete ottica di tipo metropolitano, sia a livello di progetto dei componenti e dispositivi sia a livello di architetture e gestione della rete – afferma Boffi -. L’obiettivo del progetto è permettere uno sviluppo sostenibile a livello di costi e consumi energetici, garantendo in futuro nelle nostre città la facile trasmissione e commutazione di un’enorme quantità di dati. Il successo del progetto non solo permetterà di rafforzare la leadership industriale europea nell’ambito delle telecomunicazioni, ma contribuirà all’affermazione di una società sempre più connessa, con importanti ricadute sia sociali che economiche».

La piattaforma tecnologica
Passion svilupperà un’innovativa piattaforma tecnologica basata sull’utilizzo di speciali sorgenti laser a emissione verticale (di tipo VCSEL) modulate direttamente e di ricevitori coerenti multicanale integrati sfruttando la tecnologia in Silicon-Photonics, al fine di garantire una elevata modularità, con la possibilità di generare flussi aggregati di segnali con una capacità di 112 Tb/s per collegamento sfruttando una fibra con 7 nuclei. Tale scelta tecnologica permetterà di ridurre di 10 volte il consumo di potenza rispetto ai moduli oggi commercialmente disponibili basati su sorgenti tradizionali modulate esternamente. Le dimensioni dei moduli realizzati in Passion saranno addirittura 3 ordini di grandezza inferiori rispetto alle attuali soluzioni WDM.

Con questi innovativi trasmettitori e ricevitori Passion progetterà un’architettura di rete estremamente flessibile, ottimizzata per applicazioni in ambito metropolitano, basata su flussi di segnali aggregati sfruttando l’intero spettro di lunghezze d’onda e la dimensione «spazio» attraverso l’uso di una fibra con nuclei multipli. Dispositivi fotonici capaci di aggregare/disaggregare e/o indirizzare i flussi di dati in funzione del colore e/o dello spazio permetteranno di raggiungere una capacità di commutazione per nodo pari a 1 Pb/s. L’architettura di rete metro sviluppata in Passion garantirà così una completa programmabilità utile a rispondere all’evoluzione del traffico di rete.