La fibra già posata regge il salto a 100G e 400G?

«Abbiamo una tratta che oggi porta 10 Giga: possiamo metterci sopra 100 o 400 senza riposare niente?». La risposta corretta oggi non è quella di dieci anni fa, e si sbaglia in due direzioni: «con il coerente non serve più misurare nulla» è falso quanto «bisogna sempre compensare la dispersione».

La dispersione cromatica adesso la compensa il ricevitore.

Con la rilevazione diretta la dispersione cromatica (CD) era un limite fisico: le componenti spettrali dell’impulso viaggiano a velocità diverse, l’impulso si allarga, e per andare lontano servivano fibra compensatrice o moduli dedicati. Con la ricezione coerente e il DSP a bordo del transceiver la CD diventa una distorsione lineare che si inverte nel dominio elettrico.

Quanta? L’implementation agreement OIF‑400ZR‑03.0 dell’8 ottobre 2024 fissa, per l’application code 0x01 (400ZR su griglia 100 GHz, tratta amplificata), una tolleranza di 2400 ps/nm, con portata di riferimento di 80 km minimi e fibra G.652 «for link budgeting purposes only». Con il valore tipico di collegamento della ITU‑T G.652 — D1550 = 17 ps/(nm × km), Tabella I.1 — sono circa 140 km di fibra standard.

Non è gratis, ed è la parte che salta sempre: lo stesso documento assegna alla compensazione 0,5 dB di penalità sull’OSNR tollerato. La CD non sparisce, si paga in bilancio ottico.

In sala dati la domanda è un’altra.

Il ragionamento non si trasporta nel data center: lì il 400G viaggia a rilevazione diretta su distanze brevi, senza DSP coerente, e decidono tipo di fibra, fibre parallele e budget ottico — la stessa lista degli 800G.

La PMD è la domanda vera.

Le due polarizzazioni ortogonali viaggiano a velocità diverse e arrivano sfasate: la differenza è il ritardo differenziale di gruppo (DGD). Non è un numero fisso della tratta: varia a caso nel tempo e con la lunghezza d’onda, con distribuzione di Maxwell, e non si annulla una volta per tutte come la CD.

Da qui l’attributo più maltrattato dei capitolati. La ITU‑T G.652, edizione 08/2024, alla clausola 7.2 scrive che la PMD del cavo «shall be specified on a statistical basis, not on an individual fibre basis». Quello che il costruttore dichiara non è la PMD della vostra fibra: è PMDQ, il valore di progetto del collegamento, cioè il limite superiore statistico del coefficiente di PMD di M cavi concatenati, superato con probabilità Q. Le Tabelle 1 e 2 fissano M = 20 cavi, Q = 0,01% e PMDQ massimo 0,20 ps/√km, identico per G.652.B e G.652.D.

Tradotto: 0,20 ps/√km non è una promessa sulla singola bobina, ma una proprietà della popolazione di cavi da cui esce, con probabilità di uno su diecimila che un collegamento di venti tratte la superi. Sull’installato — giunti, curve, muffole — quel numero si misura, non si eredita.

L’età della fibra conta, e sta scritta nella raccomandazione.

Il change log della G.652 registra che i requisiti di PMD sono stati estesi a tutte le categorie solo con l’edizione del 2003, quando due categorie hanno avuto il limite ridotto rispetto a 0,5 ps/√km: nell’edizione 10/2000 la clausola si apriva ancora con «Not all tables include requirements on PMD». E avverte che i prodotti sono conformi all’edizione in vigore quando furono fabbricati, non a quelle successive.

Una fibra fabbricata prima del 2003 può quindi venire da una produzione senza obblighi sulla PMD. La Tabella I.2 lo dice senza giri di parole: senza specifica di PMD i bit rate sostenibili si fermano a 2,5 Gbit/s; con 0,20 ps/√km si arriva a 3000 km a 10 Gbit/s (DGD massimo implicito 19,0 ps) e a 80 km a 40 Gbit/s (7,0 ps). Oltre i 40 Gbit/s la tabella non prosegue: il riferimento diventa la tolleranza del transceiver.

Il numero che separa una tratta riusabile da una che non lo è.

Il conto si fa partendo dal ricevitore. Per l’application code 0x01 l’OIF‑400ZR dichiara 10 ps di PMD media tollerata con meno di 0,5 dB di penalità, un DGD istantaneo massimo di 28 ps sul canale e un rapporto fra DGD massimo e medio pari a 3,3 (probabilità 4,1 × 10⁻⁶); e chiede un OSNR consegnato di almeno 26 dB su 12,5 GHz.

Su 100 km, 10 ps di PMD media corrispondono a un coefficiente di 1 ps/√km: è l’ordine di grandezza della soglia. Un cavo conforme a G.652.D, sulla stessa lunghezza, sta a 2 ps — cinque volte dentro. Una tratta anziana e mai caratterizzata può stare dentro o fuori: dal disegno non si sa.

Sul corto cambia tutto. Per l’application code 0x02 — singola lunghezza d’onda, non amplificata — le tabelle scendono a 1200 ps/nm di CD e 16 ps di DGD, e il vincolo diventa un budget di 11 dB meno le penalità: in metropolitana decide il bilancio ottico, non la dispersione.

Cosa misurare prima di decidere.

La ITU‑T G.650.3 (08/2017) chiama questa attività fibre characterization e la definisce per il nostro caso esatto: verificare gli attributi di collegamenti più vecchi da usare a 10 Gbit/s o più. Il pacchetto comprende ispezione delle facce, perdita di inserzione, return loss, OTDR, dispersione cromatica, PMD e attenuazione spettrale. Con un avvertimento che vale il preventivo: una volta in esercizio, alle fibre spesso non si accede più per valutarle.

Due dettagli dalla stessa fonte. CD e PMD si misurano in una sola direzione, a differenza dell’attenuazione, che va letta nei due sensi. E su tratte concatenate le PMD si sommano in quadratura, mentre le CD si sommano algebricamente, segni compresi.

Attenzione alla norma citata. La ITU‑T G.650.2, in vigore nell’edizione 08/2015 come Definitions and test methods for statistical and non-linear related attributes of single-mode fibre and cable, definisce gli attributi statistici ma dichiara metodi «suitable mainly for factory measurements»: sull’installato il riferimento è la IEC 61280‑4‑4:2017, edizione 2.0 del 7 marzo 2017.

Cosa scrivere in capitolato.

CD e PMD come voci distinte, con prezzo proprio: se sono «comprese nella certificazione», non le fa nessuno.
Metodo di misura della PMD secondo IEC 61280‑4‑4:2017, dichiarato nel report con le condizioni di prova: la scelta dipende anche dal fatto che il cavo possa muoversi.
Lunghezze d’onda coerenti con l’uso previsto: se la tratta ospiterà più canali multiplati, la banda va coperta tutta.
Misura per fibra, non a campione, con identificativo allineato all’as‑built.
Confronto con la tolleranza del transceiver previsto, citata per application code: è l’unico criterio di accettazione che conti.

Il punto.

Riusare una tratta esistente è quasi sempre la scelta giusta: il coerente ha spostato il collo di bottiglia dalla dispersione cromatica all’OSNR e alla PMD. Ma «più facile» non vuol dire «senza verifica»: la caratterizzazione costa una campagna di misura, la riposa costa uno scavo. Per questo nelle certificazioni che eseguiamo CD e PMD sono voci a sé; tracce e dati nativi restano dove servono a voi, on‑premise o su cloud dedicato con VPN e data center in Italia, in locali presidiati da noi.

Dovete decidere se una tratta esistente regge 100G o 400G? Parlatene con un tecnico: stabilire prima cosa si misura, e contro quale tolleranza, costa meno di una dorsale rifatta.