La topologia delle reti geografiche cablate

La rete di distribuzione si sviluppa nell’area di centrale, cioè nella zona servita dalla centrale telefonica stessa. Tale zona, nei piccoli centri abitati coincide normalmente con tutto il centro e i suoi dintorni, mentre nelle grandi città corrisponde a una parte della stessa, con le diverse centrali collegate tra loro tramite la rete di giunzione urbana.

La struttura classica della rete di distribuzione all’interno dall’area di centrale è sempre stata quella di una semplice rete a stella, unica configurazione possibile con le tecniche di distribuzione tradizionali.

La rete più semplice è la cosiddetta rete rigida, in cui ciascuna coppia di conduttori uscente dal permutatore di centrale raggiunge l’utente o, più spesso, una scatola di sezionamento (detta distributore) posta nei pressi dell’utente, senza altri punti di elasticità intermedi, cioè senza la possibilità di essere destinata a un diverso distributore, se non operando un giunto sul cavo.

Una simile rete ha l’inconveniente di non potersi riconfigurare se le domande di allacciamento si sviluppano in modo diverso da quello previsto al momento della posa della rete, ed è quindi adatta solo quando si debbano servire aree in cui l’utenza ha bassa densità e basso sviluppo previsto.

Gli operatori di telecomunicazioni cominciarono quindi a sviluppare soluzioni che meglio si prestano a seguire lo sviluppo della domanda. Un primo metodo consiste nel fare sì che due distributori abbiano coppie in comune sul cavo principale che li alimenta, ovviamente utilizzando poi ciascuna di tali coppie da un solo distributore alla volta. Ciò si ottiene realizzando delle derivazioni in parallelo in giunti posti lungo il cavo.

Una soluzione più razionale alla necessità di riconfigurazione della rete è costituita dalla cosiddetta rete elastica. In tale tipo di rete si è introdotto l’impiego del cosiddetto armadio di distribuzione ossia un contenitore facilmente accessibile, all’interno del quale è collocata un’intelaiatura di permutazione.

L’armadio rende possibile la connessione delle coppie del cavo entrante, proveniente dalla centrale, con quelle dei cavi uscenti, dirette verso i distributori e funge così da punto di elasticità. Si riesce così ad avere una occupazione più elevata sulle coppie del cavo tra centrale e armadio; per avere una buona occupazione anche delle coppie uscenti si può ricorrere alla tecnica delle derivazioni in parallelo.

II numero di coppie uscenti dall’armadio è ovviamente maggiore di quello delle coppie entranti. Il rapporto tra le prime e le seconde è detto rapporto di elasticità della rete ed è un numero, maggiore di uno, tanto più grande quanto più la rete è elastica. In reti con alta densità telefonica il rapporto di elasticità usato è pari a circa 1,5.

La parte di rete tra centrale e armadio è detta rete primaria (feeder network), mentre quella tra armadio e distributore è detta rete secondaria (distribution network).

Per migliorare al massimo l’utilizzazione della rete si può far uso di più armadi in cascata ma, poiché entrano in gioco i costi degli armadi stessi e una maggiore complessità di gestione della rete, reti con due stadi di armadio sono poco frequenti e l’uso di tre armadi è eccezionale.

Nell’intento di ottimizzare l’utilizzazione del materiale posato e di minimizzare gli interventi sulla rete, sono state studiate in passato diverse varianti alla semplice struttura della rete elastica di cui sopra (armadi tampone, distributori derivati, armadi derivati). A titolo di esempio si riporta la tecnica dell’armadio derivato,

assai usata in passato durante la crescita della rete. Al manifestarsi della saturazione di un armadio, tra questo e la centrale viene posato un nuovo cavo, le cui coppie vengono collegate in parallelo a quelle di uno dei cavi uscenti dall’armadio. Si ottengono così due risultati: si liberano coppie nell’armadio e si mettono a disposizione dell’armadio le coppie non utilizzate del nuovo cavo.

Oggi, per rendere più semplice la gestione della rete e data la sempre più elevata incidenza del costo della mano d’opera rispetto a quello dei materiali, si tende ad abbandonare tutte quelle soluzioni che complicano la struttura della rete, usando strutture semplici e posando se necessario una sovrabbondanza di coppie. Si tende inoltre a non utilizzare più le derivazioni in parallelo poiché esse ostacolano l’uso delle coppie in alta frequenza.

Per quanto riguarda le infrastrutture e i materiali usati nella rete, vi sono differenze abbastanza nette tra rete primaria e rete secondaria; la prima è infatti ottimizzata per ridurre i costi, in particolare massimizzando l’occupazione e la condivisione di mezzi tra i circuiti; la seconda è invece ottimizzata tenendo nel dovuto conto le esigenze di elasticità.

Nella rete primaria sono usati cavi di grossa potenzialità: si parte spesso dalla centrale con cavi da più di 2.000 coppie e si arriva agli armadi con cavi da diverse centinaia di coppie. I cavi sono normalmente sotterranei e spesso posati in cunicoli (specialmente all’uscita dalla centrale) o in tubazioni in materiale plastico, così da poter essere facilmente sostituiti quando necessario. Dato l’elevato numero di coppie, i cavi della rete primaria sono spesso pressurizzati per evitare la penetrazione dell’acqua anche in caso di falle nella guaina, nonché per evidenziare immediatamente tali falle.

Nella rete secondaria, dall’armadio al distributore, i cavi hanno invece capacità minore: da un centinaio a una decina di coppie; sono spesso direttamente interrati, ma è anche ampiamente usata la posa aerea, su pali o sulla facciata degli edifici. Dal distributore all’utente questi ultimi tipi di posa sono i più comuni.

La topologia delle reti geografiche cablate nasce con le reti in rame ma, sempre più, le reti in fibra si vanno con queste ad integrare e a sostituire.