Parliamo di una nuova tecnologica,
denominata genericamente DSL (Digital Subscriber Loop), che consente di portare in casa
dell'utente (privato o azienda) una connessione a 1Mbps (un milione di bit per secondo) ed
oltre: si tratta di velocità molto elevate, che consentono di sviluppare una varietà di
applicazioni che sono impossibili con modem tradizionali ed improbabili, perche'
risulterebbero estremamente costose, con ISDN. Sgomberiamo subito il campo da ogni
equivoco: i modem DSL non vanno utilizzati sulle normali linee telefoniche. Le
normali linee telefoniche commutate, pensate per il solo trasporto di voce e fax, non
consentono connessioni a velocità superiore a 64kbps (64.000 bit per secondo): tale
limite invalicabile è imposto dal fatto che il segnale analogico del telefono viene
tagliato al di fuori del limitato intervallo 300-3.000 Hz, e quando arriva alle centrali
telefoniche, viene convertito in un segnale digitale PCM che transita su canali di
capacità prefissata pari a 64kbps. Non è possibile superare tale limite, anzi in realtà
ci si deve fermare ad una velocità che è circa la metà di tale valore: 28.800 bps per i
modem funzionanti secondo lo standard ITU V.34, 33.600 bps per i modem che supportano il
V.34+. In futuro l'annunciata tecnologia asimmetrica 'x2' di US Robotics e Rockwell,
promette una velocità doppia (56.000 bps) fra il provider e l'utente, mentre l'uplink si
mantiene alla velocità di 28.800 o 33.600bps. COSA SIGNIFICANO LE SIGLE xDSL, HDSL, SDSL, ecc DSL sta per 'Digital Subscriber Loop', ed indica che l'utente dispone di un 'anello' (loop) digitale verso la rete telefonica. E' usata spesso anche la sigla HDSL (High bit-rate DSL), che ha lo stesso significato. Esistono due 'varianti' della tecnologia DSL, quella simmetrica (SDSL, Symmetric Digital Subscriber Loop) e quella asimmetrica (ADSL, Asymmetric Digital Subscriber Loop). Nella versione simmetrica il canale trasmissivo ha la stessa capacità in entrambe le direzioni (da e verso la rete), nella versione asimmetrica si privilegia il traffico che dalla rete fluisce verso l'utente. ADSL, che è ancora in fase di messa a punto, è adatto per utenti con moderata interattività per cui, come nel Video On Demand, prevale largamente il 'consumo' di informazioni . Viceversa la versione simmetrica (SDSL) è da preferirsi per le interconnessioni di LAN, o per un utilizzo di Internet ad elevata interattività, come avviene tipicamente per chi offre servizi sulla Rete. Quando si vuole indicare genericamente un modem di questo gruppo, senza specificare se simmetrico o asimmetrico, si usa la sigla xDSL. Oggi sono disponibili modem SDSL di velocità compresa fra 128kbps e 2.048kbps (2Mbps). I prodotti ADSL annunciati, hanno velocità verso l'utente compresa fra 1Mbps ad 8Mbps, mentre nella direzione inversa si va dai 64kbps ai 640kbps, a seconda dei modelli e del fabbricante. Nel prossimo futuro sentiremo anche la sigla VDSL, che denota modem superveloci attualmente in sperimentazione, che saranno capaci di velocità fra gli 8Mbps ed i 50 Mbps ed oltre. COME FUNZIONANO I MODEM xDSL I modem con tecnologia xDSL riescono a raggiungere elevate velocità utilizzando, paradossalmente, il mezzo piu' semplice ed economico disponibile: il normale doppino di rame. Non c'è alcuna necessità di costosi investimenti tecnologici, niente fibra ottica, niente cavi coassiali: basta ri-utilizzare, con strumenti nuovi, quanto è già installato. Cosa rende possibile questo apparente miracolo, ossia fare transitare fiumi di bit attraverso il supporto più antico ed economico e, se vogliamo, meno 'hi-tech' disponibile? La risposta sta nel cuore dei modem HDSL, dotati di processori ultrapotenti, capaci di oltre 250 milioni di operazioni al secondo. Tali processori sono in grado di controllare continuamente le caratteristiche della linea, correggendo disturbi e variazioni del segnale. Il segnale emesso da uno dei due modem (master) viene ricevuto dall'altro (slave) in forma fortemente attenuata e distorta, a causa della resistenza del mezzo e delle caratteristiche non lineari del cavo al crescere della frequenza. Il modem HDSL, attraverso un preciso modello matematico di comportamento del cavo in rame al variare della frequenza, è in grado di compensare le numerose distorsioni introdotte, e può ricostruire il segnale originario con elevatissima affidabilità. Il tasso di errore (ber, bit error rate) di una linea HDSL è potenzilmente inferiore ad un bit ogni miliardo (10-9): un livello qualitativo comparabile con la fibra ottica. I modem restano comunque utilizzabili anche con tassi di errore più elevati (10-7), che sono caratteristici di linee molto disturbate oppure di lunghezza elevata. Il miracolo va quindi attribuito alla disponibilità di processori potenti, alle tecniche di modulazione sofisticate utilizzate, ai modelli matematici che descrivono con precisione il comportamento di cavi e giunzioni: nei modem xDSL è contenuta una notevole quantità di software specializzato, ed è sostanzialmente un abbinamento corretto fra hardware e software che determina la qualità complessiva del collegamento. Attualmente la leadership qualitativa nel settore è detenuta da costruttori che progettano in proprio i propri chip VLSI (very large scale integration) ed hanno il controllo del software a bordo dei modem. Quali sono le limitazioni ? Principalmente la distanza: con xDSL si possono coprire, a seconda della velocità e dei modelli, collegamenti fra i 3 ed i 10 km senza ripetitori intermedi. Con ripetitori le distanze possono essere circa triplicate, gli amplificatori possono essere tele-alimentati dal cavo stesso, ma la installazione fisica dei ripetitori è in pratica prerogativa esclusiva delle compagnie telefoniche, almeno sino a quando non ci sarà un adeguato grado di concorrenza anche nel mercato dei 'local loop'. Oltre una certa distanza il livello del segnale diviene talmente debole da impedire la discriminazione rispetto ai disturbi ambientali, che in generale sono disturbi indotti da altri doppini affiancati. I progressi nel settore sono comunque rapidi, e questo significa un aumento della velocità delle connessioni, o un aumento della distanza a pari velocità. HDSL: RISPOSTA STRATEGICA AI 'CABLE MODEMS', KILLER DI ISDN Negli USA Internet è già, e diventerà ancora di più
nel prossimo futuro, un fenomeno di massa. E' anche uno strumento di lavoro strategico per
le aziende. Collegamenti di elevata velocità sono necessari per chi utilizza la Rete in
modo professionale, e non non può aspettare minuti per scaricare una pagina WWW, né può
permettere che i potenziali acquirenti (o i collaboratori esterni) attendano minuti per
accedere al Web aziendale. MERCATO E COSTI Il mercato xDSL sta partendo ora. Attualmente ci sono nel mondo circa 200.000 installazioni , in genere HDSL, visto che ADSL è ancora in fase di testing. Le previsioni più prudenti prevedono per i mercati europeo ed USA circa 2 milioni di linee nel 1998 e quattro milioni nel 1999. Tali previsioni potrebbero però essere riviste al rialzo a seguito degli annunci, fatti da alcuni carrier nordamericani, della intenzione di offrire servizi di questo tipo: US WEST e Bell Canada hanno firmato, nel corso del 1996, accordi con PairGain Technologies, per proporre servizi xDSL. Si può supporre che molti altri carrier seguiranno la stessa strada. Negli USA la tecnologia viene proposta principalmente per collegamenti ad Internet ad elevata velocità e costo moderato, mentre in Europa, caratterizzata da una minore penetrazione della TV via cavo, potrebbe essere usata anche per il 'video on demand'. Quali sono i volumi produttivi attuali ? PairGain Technologies, che è attualmente leader di mercato nel settore, produce oggi oltre 25.000 modem/mese, equivalenti a circa 150.000 linee xDSL l'anno. Il mercato di tali apparecchiature è oggi al 90% un mercato USA: se si estrapolano i dati al resto del mondo e si considera che tutto sta partendo ora, si capisce come le stime di alcuni milioni di apparecchi entro il 2000 possano facilmente essere raggiunte e superate. I costi sono interessanti già oggi anche in Italia. Il doppino in rame, che in gergo telefonico si chiama CDF (circuito diretto fonia) o CDA (Circuito Diretto Analogico) ha un canone compreso fra 1 e 3 milioni/anno a seconda della lunghezza, tipo di circuito e del numero (2 o 4) di fili. I modem costano, a seconda del modello, fra 2 e 3 milioni di lire l'uno. Sono cifre decisamente alte per un utente 'consumer', relativamente elevate ma abbordabili per il telelavoro, sicuramente alla portata delle aziende che vogliano da subito servizi di rete di elevata qualità. Anche perchè, sullo stesso cavo, oltre ai dati può transitare la fonia. Come termine di raffronto per i costi, si consideri che una linea numerica urbana di velocità paragonabile (2Mbps) affittata da Telecom Italia ha un canone annuo compreso fra i 23 ed oltre 40 milioni di lire (!) a seconda della distanza. L'elevato costo della tecnologia 'Repeatered PCM' deriva dalla necessità di usare doppini bonificati: rimozione di giunzioni, diametro costante, simmetria nel posizionamento delle coppie PCM sullo stesso cavo, comportano un elevato costo amministrativo e di progettazione. Una volta eseguito il collegamento, si deve verificare la sua rispondenza a criteri di qualità (tasso di errore) predefiniti, e non di rado i circuiti che non raggiungono un livello qualitativo sufficiente devono essere ri-progettati e ri-cablati. Tutto questo incide sui costi e sui tempi delle installazioni PCM (che sono tipicamente di due mesi). La complessità è anche un comodo 'alibi' per mantenere elevato il costo dei 'local loop', ossia dei circuiti urbani, il cui costo non è stato toccato dalla recente manovra tariffaria. Per contrasto le nuove tecnologie xDSL permettono doppini con giunzioni, diametri differenti, inversioni di polarità, un utilizzo completo delle coppie di rame: tutte e 50 le coppie di un fasci possono essere utilizzate per HDSL, non solo le 2 idonee per PCM. nessuna selezione delle coppie 'migliori'. In definitiva costi assai più contenuti, e le potenzialità per allargare per portare la telematica 'vera' (non quella al rallentatore) in tutte le case. Oggi in buona parte delle abitazioni arriva un doppino di rame per collegare un solo apparecchio telefonico: tale situazione, alla luce delle nuove tecnologie, è un grosso spreco di risorse, in quanto lo stesso filo potrebbe, se adeguatamente utilizzato, consentire il passaggio di diecine di linee telefoniche, e resterebbe spazio disponibile per fare transitare dati e per applicazioni multimediali. E il costo di una coppia di modem HDSL è spesso inferiore al costo di ritinteggiare la stanza dopo avere spaccato i muri per installare della fibra ottica ! DA CHI SI POSSONO ACQUISTARE COLLEGAMENTI HDSL Il Consorzio ITALIA COM ha sottoposto a test diversi modem
HDSL per utilizzarli al proprio interno. Le prove sono state soddisfacenti, e ci hanno
consentito di identificare alcuni prodotti , di velocità compresa fra 128kbps e 2Mbps),
consigliabili agli utenti per distanze sino a circa 8km. Rispetto al CDN urbano, HDSL
assicura i tempi di transito molto bassi (pochi millisecondi) tipici di un collegamento
LAN, ed un tasso di errori tipicamente inferiore a quello di un collegamento PCM. Dal
punto di vista dei costi , HDSL è comunque la soluzione più conveniente per realizzare
connessioni permanenti di velocità superiore a 28.800 bps. CHI PRODUCE MODEM xDSL Da quando si è compreso che la tecnologie ha grosse potenzialità di mercato, il numero dei 'sedicenti' fabbricanti di modem HDSL si è moltiplicato a dismisura, arrivando nell'ottobre del 1996 a circa 40 (!) ditte diverse. I nomi 'storici', che in questo momento coprono la quasi totalità del mercato, sono i seguenti: PairGain Technologies (oltre il 50% del mercato), Amati Communication, AT&T Paradyne, Orckit Communication, Performance Telecom, RAD Communication, Westell Technologies. CONCLUSIONI Ci siamo avvicinati a tali prodotti con un certo
scetticismo e molta curiosità di vedere se funzionavano davvero. Durante i test ci sono
state alcune difficoltà derivanti dal fatto che le linee in 'banda base', pur essendo la
cosa più semplice dai tempi dell'invenzione del telegrafo, sono poco richieste (e assai
poco reclamizzate), e quindi molti tecnici Telecom non sapevano esattamente cosa
consegnarci e quali 'terminatori' collocare sulle linee. Superate con spirito
pionieristico le piccole difficoltà iniziali, la tecnologia si è rivelata assai efficace
e le promesse di alcuni dei fabbricanti sopra citati sono state mantenute. I modem xDSL
devono necessariamente, sul lato del provider, essere pilotati tramite router multiporta
di elevata capacità. In futuro dovranno essere sviluppate macchine con centinaia o
migliaia di porte perché, ricordiamolo, quelle xDSL sono connessioni punto-punto
permanenti, e quindi ogni utente necessita di una linea separata. Sul mercato stanno già
comparendo i primi router-hub-switch integrati idonei per questo uso, e caratterizzati da
un costo per porta ragionevolmente basso. In California una legge dello stato impone che
almeno il 20% della prestazione lavoro del personale delle aziende 'HiTech' sia svolto da
casa. Il telelavoro viene imposto per diminuire il traffico ed il livello di inquinamento.
Si rendono necessarie postazioni di lavoro 'home' di qualità non inferiore a quelle
'office': tale livello qualitativo è ben oltre la portata tecnica ed economica di ISDN.
Applicazioni come Internet, video conferenza, tele-medicina richiedono connessioni
affidabili, veloci ed economiche. Anche in Italia, in modo simile a quanto fatto negli
USA, devono essere poste le basi perché la 'rivoluzione telematica' possa sbocciare e
produrre frutti. |
Un modem xDSL deve invece
essere collegato ad un doppino (o coppia di doppini) di rame dedicata al modem stesso: 2 o
4 fili di rame. Si tratta di una connessione permanente caratterizzata dalla continuità
metallica (galvanica) del circuito stesso fra i due estremi. L'assenza di filtri e
conversioni di segnale, consente ai modem xDSL di utilizzare uno spettro di frequenze
assai più ampio di quello esiguo (300-3.000 Hz) assegnato alla banda fonica. Spettro più
ampio significa anche, almeno potenzialmente, maggiore velocità di collegamento. 
Visto le dimensioni che sta assumendo il
mercato Internet, molte reti TV via cavo hanno pensato di diversificare l'attività
offrendo anche il trasporto di dati, cosa tecnicamente fattibile su cavo coassiale
schermato. Tuttavia la rete via cavo è nata per trasmissioni monodirezionali
(broadcasting) e non offre alcuna interattività: vi è pertanto molto lavoro da fare per
mettere i 'nodi' delle cable TV in grado di supportare un traffico dati bidirezionale. Il
solo timore di ritrovarsi tali scomodi concorrenti , ha comunque spinto molte compagni
telefoniche, fra cui AT&T ed ALCATEL (licenziataria PAIRGAIN per il chip-set dei
modem) ad investire su HDSL, come tecnologia capace di 'rivitalizzare' il vecchio doppino
telefonico, permettendogli di approdare senza acciacchi al terzo millennio. Se da un lato
xDSL sarà per le varie telecom una forte arma per battere scomodi concorrenti come i
gestori delle TV via cavo, dall'altro condannerà ad una rapida obsolescenza la reti ISDN,
su cui in questi anni le stesse telecom hanno investito molto in termini infrastrutturali
e di marketing. ISDN è infatti una tecnologia abbastanza vecchia, e ci sono voluti molti
anni per avere una rete effettivamente funzionante ed una standardizzazione delle
apparecchiature di accesso. ISDN non è in grado di reggere il confronto con la tecnologia
xDSL, che permette gia' oggi trasmissioni simmetriche a 2Mbps e trasmissioni asimmetriche
a 6-8Mbps. Per avere tali velocità su ISDN, si dovrebbero aggregare dai 30 ai 120 (!)
canali a 64k, moltiplicando evidentemente per 30-120 i costi per il povero utente, che
paga in modo proporzionale al numero di canali impiegato. Al di la del paradosso
tariffario, che potrebbe anche essere attenuato, vi sono limitazioni tecniche e di costo
che rendono improbabile, secondo molti analisti, un adeguamento della rete ISDN alle
velocità in questione. ISDN si trova quindi stretta fra due fuochi: dal basso i 'vecchi'
modem analogici che guadagno terreno (velocita'), oggi a 33.600 bps, fra pochi mesi a
56.000 bps (tecnologia x2 di Rockwell ed USRobotics), dall'alto le nuove tecnologie su
rame: il rischio di pre-pensionamento è molto elevato.
La
tecnologia xDSL si adatta particolarmente bene alla situazione italiana caratterizzata,
con pochissime eccezioni, da nuclei urbani di limitate dimensioni: difficilmente le
centrali telefoniche distano più di 5-10 km dalla sede utente, e sono quindi facilmente
raggiungibili con un modem di questo tipo, senza ripetitori intermedi. Ed i progetti che
prevedevano un cablaggio in fibra ottica sino all'ingresso delle nostre abitazioni ? La
tecnologia ha spesso l'effetto di rendere rapidamente obsoleti progetti di pochi anni
prima. Il costoso progetto Socrate (Stream, gruppo STET) che pensava di portare la fibra
dappertutto rischia la stessa sorte, ossia di essere reso inutile dai progressi della
tecnologia satellitare e dai modem xDSL, che dispongono di velocità adeguate per le
applicazioni più sofisticate. In pratica l'uso della fibra potrà limitarsi agli anelli
che interconnettono le varie centrali telefoniche, quindi a pochi chilometri di cablaggio.
Un altro piccolo vantaggio del rame rispetto alla fibra, oltre a costare molto meno ed ad
essere già sul posto, è quello di resistere assai bene agli assestamenti del terreno, il
che non guasta in un Paese a forte (purtroppo) vocazione sismica come l'Italia. 
L'esito
soddisfacente dei test ci ha convinto ad adottare in modo sistematico la nuova tecnologia
ovunque tecnicamente possibile, ossia ovunque siano disponibili circuiti in rame verso gli
utenti, relegando ISDN al compito di rete di backup. La scelta ci ha anche permesso di
accumulare preziosa esperienza sulla configurazione ottimale delle apparecchiature.