Fibra ottica

La fibra ottica, simbolo della cosiddetta banda larga, consente di collegarsi ad Internet ad alta velocità, di norma molto più velocemente che con la classica ADSL, grazie al salto tecnologico che c'è tra le due modalità di trasmissione dati.

I maggiori vantaggi di un collegamento in fibra ottica, per gli utenti, sono chiaramente legati alla maggiore velocità di connessione alla Rete, fortemente percepibili non solo per il semplice processo di navigazione Web, ma anche, ad esempio, per la visione o l'ascolto di materiale video o audio in streaming, per il download di file e per il gioco multiplayer online, dove i tempi di latenza vanno ridotti al minimo.

Lo streaming in alta definizione, in particolare, spesso sfruttato con i più moderni televisori UHD con risoluzione 4K, rappresenta oggi uno degli interessi principali di una buona parte dell'utenza Internet, particolarmente amante della qualità video; questo processo era impensabile fino a poco tempo fa, data la mole di dati in gioco per la sua realizzazione, da doversi trasmettere velocemente lungo una connessione.

La velocità della fibra è insomma il suo elemento caratterizzante e può collocarsi, almeno in teoria, tra 100 Mbps e 1 Tbps, e la tecnologia WDM ha contribuito a fare raggiungere, ad alcune reti, velocità altissime, quali quelle raggiunte in grandi network, che si attestano sui 40 Gbps. Si intuiscono, quindi, le potenzialità della fibra ottica anche in rapporto alle comuni reti domestiche, degli utenti consumer, che sono destinate a diffondersi sempre più man mano che le reti in fibra vengono potenziate, con gli ingenti investimenti da parte degli operatori del settore che già adesso sono sotto gli occhi di tutti.

Di fatto, quindi, la fibra ottica costituisce una validissima alternativa all'ADSL ed assume una rilevanza nel panorama delle offerte delle connessioni ad Internet via via maggiore con il tempo, in quanto le compagnie di telecomunicazione espandono sempre più le loro reti di connessione sul territorio nazionale, favorendo così l'entrata della vera banda larga nelle case degli Italiani.

Le connessioni in fibra ottica si diffonderanno dunque molto presto non soltanto nelle più grandi città italiane, quali Milano, Torino, Roma, Bologna, Genova, Napoli e Bari, ma anche nelle città di periferia, in modo tale che tutti, prima o poi, possano usufruire della banda larga di cui tanto si parla.

In generale, tutti questi investimenti in reti in fibra ottica da parte degli operatori telefonici avvicineranno moltissime persone ad Internet, a livello mondiale, soprattutto quando i costi delle connessioni domestiche si abbasseranno e saranno alla portata di tutti, in primis di coloro che ancora sono titubanti nell'abbandonare l'ADSL a causa dei suoi costi più contenuti.

Scendendo nel tecnico, il principio di funzionamento della fibra ottica si basa sulla trasmissione di dati attraverso un segnale ottico, luminoso, che attraversa un cavo flessibile di fibra di vetro o di polimeri plastici. Questa implementazione consente una elevatissima velocità di trasmissione delle informazioni, che possono anche coprire distanze ingenti senza subire interferenze significative da segnali elettrici e da avverse condizioni atmosferiche e climatiche.

Chiaramente, anche la fibra ottica, al pari dell'ADSL e delle altre tecnologie, è soggetta ad attenuazione del segnale, che dipende dalle impurità dei suoi materiali costruttivi, dalle discontinuità che il segnale ottico incontra nel suo percorso e dall'angolo di curvatura della guida dielettrica, che si tratti di vetro o di plastica. Il campo energetico che consente la propagazione del segnale luminoso può infatti attenuarsi, essere soggetto a dispersione, e anche particelle di polvere apparentemente insignificanti, così come microvuoti e fessurazioni, possono degradare pesantemente il segnale trasmesso, se di dimensioni confrontabili con la lunghezza d'onda dello stesso.

Ogni cavo in fibra ottica, in realtà, contiene diverse fibre, in genere 5 e al massimo 7. Di norma ogni cavo contiene altre due fibre inerti, dette filler, oltre a quelle effettive trasportanti i segnali ottici per il trasferimento di informazioni, che servono ad irrobustire e a rendere più flessibile l'intera struttura, per migliorarne il maneggiamento.

Di fatto, una fibra ottica consiste in due strati cilindrici molto sottili di materiale trasparente molto puro, tipicamente silice o polimeri plastici; lo strato centrale è denominato core e in genere presenta un diametro di 10 µm per le fibre monomodali e di 50 µm per le fibre multimodali, mentre quello esterno che lo avvolge è denominato cladding e in genere presenta un diametro di 125 µm. Gli strati sono protetti da un buffer e, più esternamente, da un jacket, che consiste in una guaina protettiva polimerica.

La luce si propaga quindi investendo l'interno del core della fibra con un certo angolo di incidenza, attraverso riflessioni che avvengono al confine con lo strato del cladding. Gli indici di rifrazione dei materiali impiegati possono essere diversi e pertanto le relative fibre ottiche possono presentare caratteristiche di funzionamento diverse, e in ogni caso sarà importante la qualità dei materiali impiegati, in particolare con riferimento alla loro purezza.

La fibra ottica in silice, ad esempio, consiste sostanzialmente in vetro ed è dunque soggetta al rischio di rotture, mentre la fibra ottica in polimeri consiste sostanzialmente in materiale plastico, che è quindi molto più resistente; di contro presenta un'attenuazione piuttosto elevata, una bassa resistenza termica ed un core molto più spesso di quello della fibra in silice, un core di diametro di circa 1 mm. Il principale vantaggio delle fibre ottiche in polimeri compensa, almeno in parte, i vari svantaggi: grazie a questo tipo di materiale che costituisce la fibra multimodale è infatti possibile trasmettere informazioni ad altissima velocità, con una banda fino a 1 GB/s per 100 metri.

La fibra ottica monomodale è caratterizzata da un basso valore di attenuazione e da una grande larghezza di banda, e prevede un solo raggio luminoso, che si propaga al suo interno in linea retta, senza riflessioni, mentre la fibra ottica multimodale può prevedere più raggi luminosi, con una minore larghezza di banda e con la sussistenza di dispersioni modali, rispetto alla fibra monomodale.

Per la natura di ciascun tipo di fibra e per le suddette differenze nelle caratteristiche, la fibra ottica monomodale viene impiegata principalmente per collegamenti medio-lunghi, coprenti distanze fino a cira 40 chilometri, mentre la fibra ottica multimodale viene impiegata principalmente per collegamenti brevi, coprenti distanze fino a circa 2 chilometri, con una velocità di trasmissione media che può arrivare a 100 Mbps.

Può essere stabilita una connessione ad Internet mediante fibra ottica sia in modalità FTTS, ossia Fiber to the Street, sia in modalità FTTH, ossia Fiber to the Home. La differenza tra le due risiede nella portata della fibra, che, nel caso del cablaggio FTTH, arriva fino all'abitazione dell'utente, mentre nel caso del cablaggio FTTS, arriva solo fino alla centralina ubicata in prossimità dell'abitazione dell'utente, in genere distante alcune centinaia di metri. Va da sé che la Fiber to the Home garantisce, a parità di altri fattori, maggiore velocità all'utente utilizzatore.

Mettendo tecnologie diverse di connessione a confronto, vi sono dunque notevoli differenze tra fibra ottica e ADSL, basandosi quest'ultima su una trasmissione di dati per mezzo di segnali elettrici che si propagano nel normale doppino telefonico, con tutte le problematiche di attenuazione e di interferenza con altri segnali elettrici annesse.

I vantaggi della fibra ottica rispetto all'ADSL e ad altre tecnologie con cui sia possibile fare un paragone risiedono, tra l'altro, in una maggiore manegevolezza rispetto ai cavi metallici, in un minore ingombro, in un minor peso, in una più semplice installazione, in un minor rischio di intercettazione, e quindi in una maggiore sicurezza nelle comunicazioni, e in una migliore schermatura da interferenze ottiche.

Tra le principali compagnie di telecomunicazioni che offrono abbonamenti ad Internet mediante connessione in fibra ottica vi sono Telecom e Vodafone; Telecom offre i piani Tuttofibra, Tuttofibra Plus e Internetfibra, mentre Vodafone offre i piani Super Fibra e Super Fibra Family.