A fine 2019 un gruppo di 10 aziende (tra cui TIM, Portugal Telecom, Post Luxemburg, Fraunhofer HHI) propose di costituire un nuovo Industry Specification Group in ETSI, per cercare di rendere la standardizzazione di nuove tecnologie per le reti ottiche più efficiente e coordinata: ISG F5G (Industry Specif ication Group Fixed 5G). Tale ambizione di rendere il processo di standardizzazione per la rete fissa più coordinato e omogeneo, richiede di agire in sinergia con i molteplici enti che tradizionalmente si occupano delle tecnologie per le reti ottiche, quali ITU, IEEE, IEC e il BBF. Il tutto adottando un approccio simile a quello per le tecnologie di rete mobile, in cui pochi enti agiscono in modo cadenzato con periodiche Releases che o definiscono nuove Generazioni della tecnologia, o le arricchiscono con ulteriori funzionalità e/o caratteristiche migliorative. Gli enti detengono la guida della produzione degli standard per le comunicazioni mobili e lavorano in modo sincronizzato definendo appunto le diverse generazioni. Gli enti sono:

• GSMA per i requisiti di mercato;
• il 3GPP per le tecnologie di rete e del terminale;
• ITU-T per lo spettro delle frequenze radio.

Oltre l’esigenza di migliorare le tempistiche per lo sviluppo della rete fissa, vi è anche quella di assicurare, con backhauling e fronthauling, un adeguato supporto alle reti mobili, in modo ragionevolmente sincrono con l’evoluzione di queste, che il 5G ha reso sempre più performanti e capillari e per le quali le connessioni alle antenne richiedono l’elevata capacità della fibra. Per via dello scenario descritto, con una frammentazione di attività e interessi su molteplici ed affermati gruppi di standard, il mandato che ISG F5G si diede f in dall’inizio fu quello di agire come collante e per favorire la coerenza del lavoro svolto nei diversi enti. L'obiettivo è quello di rendere più rapida la disponibilità di tecnologie standard per rete fissa tra loro coerenti che forniscano delle Releases integrate attraverso il lavoro di tutti gli enti rilevanti menzionati (e referenziate dai documenti di ISG F5G).
Tali intenzioni sono state dichiarate nei Terms of Reference dal gruppo all'inizio dell'attività avviata nel 2020. Si partì con un’analisi della tecnologia per le reti ottiche che ne individuava le diverse generazioni attraverso servizi e performance offerti agli utenti in ciascuna di queste. Le caratteristiche della quinta generazione, F5G, rappresentavano l'obiettivo da conseguire con il lavoro che si stava iniziando. Da allora, nonostante un difficile esordio dovuto all’esplodere della pandemia, che per più di due anni ha impedito che si tenessero riunioni in presenza, il gruppo ha lavorato per ottenere l’evoluzione voluta, e definita secondo le tre direzioni di innovazione riportate in Fig.A. 

Tali direzioni sono essenzialmente date dall’aumento della banda/velocità sulla connessione eFBB (enhanced Fixed BroadBand), dalla accessibilità di servizi ad alta qualità GRE (Guaranteed Reliable Experience) permessa da una riduzione della latenza e dall’aumento della penetrazione/densità delle connessioni in fibra verso l’utente FCC (Full Fibre Connection), con un obiettivo di un fattore 10 di miglioramento su ciascuna rispetto alla generazione precedente (tecnologia disponibile al momento). Lo standard è stato sviluppato attraverso il consueto processo di definizione use case d’interesse, la successiva individuazione di requisiti di sistema (su base servizio) e dei gap tecnologici esistenti, ed infine della architettura che permette di supportare tali requisiti. L’architettura sviluppata in Release1 (ETSI GS F5G 004 V1.1.1) e poi perfezionata in Release2 (disponibile dal prossimo mese come ETSI GS F5G 014 V1.1.1), è rappresentata in Fig.B, che ne dà la topologia completa. Essa integra diverse configurazioni per la connessione dell’utente e per la tecnologia di rete di accesso. La soluzione di accesso 1 (alto a sinistra) abilita la Fiber To The Room (FTTR). 

Questa soluzione permette di raggiungere i terminali utente con la fibra grazie a:

• uno splitting funzionale della ONU in E-ONU (una verso verso ciascun terminale) e P-ONU (che dialoga con l’OLT della GPON/XGPON);
• il cablaggio delle user premises con fibra conrivestimento adatto a garantire robustezza e flessibilità con impatto estetico minimo anche con deployment non canalizzato;
• l’integrazione con Wi-Fi (Wi-Fi 6–IEEE 802.11 ax o, in prospettiva, Wi-Fi 7–IEEE 802.11 be) dove necessario per consentire maggiore connettività.

La soluzione FTTR è descritta schematicamente in Fig.C. I primi prodotti per FTTR cominciano ad essere disponibili da alcuni costruttori. Le soluzioni basate su PON sono affiancate dalla soluzione “OTN” based [7], dove la rete di trasporto OTN raggiunge, attraverso un nodo di commutazione, direttamente la rete utente, a cui si interfaccia mediante la terminazione di Rete d’Accesso E-O-CPE (Enterprise-OTN-Customer Premises Equipment) verso la funzione di adattamento del Customer Equipment (CE). 

Basandosi su questa architettura il gruppo ha sviluppato le specifiche per la gestione della rete end-to-end nel documento (ETSI GS F5G 006 V1.1.1). La sicurezza è stata considerata prima in un Group Report (ETSI GR F5G 010 V1.1.1) e poi in una specifica che definisce le misure necessarie in una rete F5G ( ETSI GS F5G 012 V1.1.1). Successivamente, ISG F5G ha considerato i principali servizi high-end che la rete F5G deve supportare, analizzando gli aspetti della Quality of Experience (QoE), che tenga conto di tutti i componenti che influiscono sull’esperienza dell’utente. Il lavoro è focalizzato in particolare su servizi video, di gaming e videoconferenza (ETSI GS F5G 005 V1.1.1). Un secondo documento è focalizzato sul definire le specifiche per la valutazione della QoE. Aspetti di automazione del controllo vengono considerati nei documenti focalizzati sulla “Telemetry” e sui relativi modelli YANG (in fase di sviluppo). Aspetti di accesso in fibra per applicazioni industriali sono considerati in un report preliminare ed ora in un documento di specifiche allo stadio iniziale. Nello scenario di praticamente tutte le applicazioni previste per le reti F5G i servizi Cloud hanno un ruolo fondamentale. Un documento specifico in sviluppo da parte dell’ISG ne definisce l’architettura. ISG F5G ha recentemente pubblicato un White Paper “Fixed 5th Generation Advanced and Beyond”, che definisce l’interesse e l’orientamento delle attività di ETSI ISG F5G per la fase successiva al completamento delle specifiche di R2, che do vrebbe a vvenire en tro l’autunno. Il gruppo ha già cominciato a lavorare agli Use Cases per questo nuovo obiettivo.        

                                                                                    luca.pesando@telecomitalia.it