I cavi non passano? Tranquilli, c’è la fibra

Impianto ottico Global Invacom MIX TVLa distribuzione condominiale di segnali TV e SAT non è sempre di facile realizzazione negli edifici dove le tubazioni incassate nelle pareti non presentano dimensioni sufficienti al passaggio dei cavi coassiali. La fibra ottica grazie alle sue dimensioni contenute può risolvere questo problema,  sostituendo con una sola fibra ben quattro cavi coassiali. L’impiego dei cavi coassiali negli impianti condominiali ha da sempre offerto un buon sistema di trasporto dei segnali TV i quali, presentando una banda contenuta (750 MHz) necessitano di un solo cavo di distribuzione. L’aggiunta dei segnali Sat richiede una banda di trasporto molto più ampia (4 x 1200 MHz = 4800 MHz) suddivisa su ben quattro cavi coassiali. Per questo motivo gli impianti “coassiali” TV-SAT sono caratterizzati solitamente da 4-5 cavi nella linea di discesa principale, centrale all’edificio. Questi aspetti hanno frenato la diffusione degli impianti satellitari, obbligando a importanti opere di adeguamento delle tubazioni.

 

Tutta la banda necessaria

Le industrie del settore hanno trovato una soluzione a questo inconveniente grazie all’impiego delle fibre ottiche che per loro caratteristica di banda possono offrirne in quantità, tutta quella necessaria per contenere tutti i segnali da distribuire in una sola fibra. L’unico scoglio da superare era come convogliare tutta la banda Sat insieme ma, dal momento che le fibre ottiche risultano immuni da problemi di attenuazione crescente all’aumentare della frequenza, è bastato mettere le quattro bande Sat da 1200 MHz una di seguito all’altra, per far perdere i riferimenti di polarità e riallocarle tutte su una banda compresa tra 950 MHz e 5500 MHz. E’ stato possibile trasportare in modo ottico l’intera (grande) banda sfruttando le due finestre ottiche tipiche della fibra, rispettivamente di 1310 nm e di 1550 nm. La prima è d’uso più comune e su di essa vengono trasmesse tutte le frequenze Sat verticali riallocate tra 950 e 3000 MHz e tutte le frequenze Sst orizzontali riallocate tra 3400 e 5500 MHz. In aggiunta sono trasmesse anche tutte le bande TV VHF e UHF. Il risultato è quindi una sola fibra ottica per tutti questi segnali.

 

Organizzazione in testa

Tutti segnali da distribuire sono trasformati dalla loro natura originaria di segnali elettrici, in segnali ottici. A far questo è delegato il primo componente di testa disponibile: l’LNB o il centralino convertitore. L’LNB ottico esegue al suo interno tutta la riorganizzazione dei canali trasmessi dal satellite su due polarizzazioni distinte (verticale e orizzontale) e su due bande (bassa e alta). Alla sua uscita ottica sono quindi disponibili tutti i segnali Sat su una sola fibra. La centrale ottica esegue lo stesso processo, ma a partire da un normale LNB a quattro uscite per impianti SMATV offrendo sui suoi quattro connettori le quattro distinte bande SAT. La centrale presenta un’uscita ottica per generare un segnale ottico del tutto identico a quello prodotto dall’LNB ottico. Sia gli LNB sia i centralini ottici posti in testa generano una potenza disponibile tale da poter alimentare, secondo i modelli disponibili sul mercato, 16, 32 o 64 punti ottici d’utente. Ad esempio con una potenza di 7dBm si possono alimentare fino a 64 punti ottici inserendo in rete, in cascata, un primo splitter a due uscite (perdita 4 dB) e altri due splitter a 4 uscite (perdita di ognuno 8 dB), ottenendo una perdita di 20 dB dei componenti e una potenza ottica finale di 7-20 = -13 dBm compatibile, sommando le piccole perdite di fibra e connettori, ai livelli di potenza minimi necessari al convertitore ottico/elettrico dell’utente. Ogni costruttore indica comunque in modo chiaro le perdite generate dal componente utilizzato, offrendo all’installatore tutto l’indispensabile per valutare il limite di estensione e ramificazione della rete ottica. Considerando che un normale convertitore ottico/elettrico può accettare in ingresso potenze o comprese tra 0 e -13 (-15) dBm troviamo abbastanza margine per tutte le possibili soluzioni.

 

Rete passiva

A questo punto il segnale ottico attraversa la rete di distribuzione chiamata in gergo tecnico PON (Passive Optical Network) che può assumere diverse ramificazioni e configurazioni per adattarsi all’edificio e che lascia spazio a tantissime possibilità, laddove con il solo scopo di raggiungere tutte le unità abitative della casa laddove sarà poi collocato il “ricevitore ottico”, ossia una centrale di trasformazione ottica/elettrica. La rete in fibra ottica sarà fatta da tratte di fibra e da nodi di ripartizione del segnale ottico. In ogni nodo possono esserci partitori ottici (splitter) a due o più uscite o anche derivatori ottici (TAP) con un’entrata passante e una o più uscite derivate. Nella rete ottica le perdite più importanti sono quelle dei componenti passivi per dividere e derivare il segnale mentre la fibra, nei brevi percorsi condominiali, non introduce praticamente alcuna attenuazione.

Il dimensionamento, cioé il calcolo delle perdite di una rete ottica viene fatto in modo che tutti gli utenti possano disporre di un segnale ottico idoneo a pilotare il loro ricevitore posto in testa all’impianto del proprio appartamento, dedicato alla ri-trasformazione dei segnali ottici in normali segnali elettrici TV e satellitari che potranno poi raggiungere, con normali cavi e prese coassiali, i decoder e i televisori dell’unità abitativa.

 

Realizzazione dell’impianto

Per realizzare l’impianto è necessaria quindi un’analisi dei percorsi che la fibra dovrà seguire per stabilire dove realizzare i nodi ottici. La fibra va maneggiata e intestata con cura: in questo modo potrà percorrere le tubazioni incassate esistenti, anche in presenza di altri cavi o conduttori. Possiamo quindi stilare la lista della spesa partendo dalle unità abitative e a ritroso verso il tetto.

Ipotizzando un edificio a 6 piani e 4 unità abitative per piano si avrebbe un totale di 48 punti ottici d’utente da servire, ognuno dei quali provvisto di ricevitore ottico Quad, ossia capace di fornire direttamente a quattro prese i segnali TV-Sat. Sono disponibili in commercio ricevitori ottici con l’uscita terrestre separata, in grado perciò di seguire due reti di distribuzione diverse all’interno dell’appartamento: quella Sat radiale quella TV in cascata. Considerando che tali ricevitori ottici presentano tipicamente un livello minimo d’ingresso di 13 dB, le perdite totali della rete non potranno superare i 20 dB dal momento che una centrale ottica o un LNB ottico possono fornire una potenza ottica di 7 dBm. Una perdita totale di 20 dB alla presa ottica più lontana è ottenibile impiegando due linee ottiche di discesa su ognuna delle quali inserire un massimo di 3 TAP o derivatori ottici. Ogni TAP presenta una perdita di passaggio di 1,5 dB e una perdita di derivazione di 16 dB e pertanto il punto ottico d’utente più lontano subirebbe una attenuazione pari a 16 + 1,5 + 1,5 dB = 19 dB. In totale, perciò, sono necessari 6 TAP a quattro uscite. In testa le due linee di discesa sono generate con uno splitter a due uscite. In testa potrà esserci un centralino ottico oppure un LNB ottico con uscita a 7 dBm. Se lo spazio abbonda, nelle tubazioni centrali potremo eventualmente sostituire la rete di TAP con una rete di splitter.

 

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