15 settembre 1977: Torino è la prima città al mondo cablata in fibra ottica

(AGI) — Roma, 15 settembre 1977 "Telefoni: Sistema di trasmissione in fibra ottica"

Per la prima volta in Italia è stato installato nei giorni scorsi a Torino un cavo ottico fra due centrali telefoniche urbane della SIP, utilizzando i normali cunicoli della rete telefonica.
L’operazione è stata effettuata nell’ambito di un esperimento coordinato dallo CSELT (Centro Studi e Laboratori Telecomunicazioni) e dalla SIP (Società Italiana per l’Esercizio Telefonico,
entrambi del Gruppo IRI-STET, ed al quale partecipano la Corning Glass Works, le Industrie Pirelli, la Sirti (Società Italiana Reti Telefoniche Interurbane), pure del Gruppo Stet.
La posa di questo cavo si inquadra in una ricerca sviluppata dallo CSELTsui sistemi di trasmissione in fibra ottica mirante a trovare nel campo delle telecomunicazioni delle soluzioni sostitutive all’impiego del rame. Il cavo, realizzato dalla Pirelli per una capacità di 8 fibre, ha un diametro di 11,2 mm; esso utilizza fibre di quarzo del diametro di circa un decimo di millimetro della Corning a bassa attenuazione e a larga banda di trasmissione.
La posa è stata eseguita dalla Sirti che ha anche effettuato i giunti fra le fibre ottiche relative ai diversi spezzoni di cavo utilizzando una tecnica originale CSELT di rapida e semplice esecuzione, su un collegamento con una sola fibra lungo 9 km. Lo CSELT ha sperimentato un sistema di trasmissione numerica ad alta velocità di sua progettazione (140 Mb/s) equivalente a 2000 canali telefonici senza ricorrere a stadi di amplificazione e rigenerazione, utilizzando al completo la capacità del cavo (8 fibre), con il sistema di trasmissione suddetto si potrebbero pertanto effettuare contemporaneamente 8.000 conversazioni telefoniche bidirezionali.
L’esperimento si colloca in posizione di avanguardia in campo mondiale e costituisce una premessa importante per lo sviluppo e il miglioramento della rete pubblica di
telecomunicazioni. Alla terza conferenza europea sulle comunicazioni ottiche in corso di svolgimento a Monaco di Baviera, cui partecipano le maggiori organizzazioni di ricerca ed operative di tutto il mondo, lo CSELT, la Pirelli, la SIP e la Sirti presentano diverse comunicazioni relative alla pluriennale attività di ricerca condotta in stretta collaborazione.
H 1236/RED/SPA/M

B. Catania: "COS 2, un evento storico per la città di Torino"

Nel settembre 2010 cadrà il 33º anniversario di un evento storico per la città di Torino: la posa, nella rete telefonica urbana della SIP (oggi Telecom Italia) del primo cavo di telecomunicazioni al mondo equipaggiato con fibre ottiche, il COS 2 ¹. Per una felice coincidenza, si terrà a Torino (Centro Congressi Lingotto), circa alla stessa epoca (19-23 settembre 2010), la 36ª Conferenza Europea sulle Comunicazioni Ottiche (ECOC). Sarà un'occasione per ricordare quel primato della città di Torino ai circa mille studiosi di ogni parte del mondo che parteciperanno alla conferenza. Ad essi porgiamo il nostro più cordiale benvenuto.

Fig. 1. Percorso del cavo ottico COS 2 tra le centrali telefoniche Stampalia e Lucento della rete SIP di Torino.

Il cavo COS 2 era equipaggiato con tre fibre ottiche a gradiente d’indice, fornite dall’americana Corning Glass Works, e fu costruito con procedimenti originali dalle Industrie Pirelli e posato dalla Sirti s.p.a. nelle condotte telefoniche della città. Il cavo principale collegava le due centrali, Stampalia e Lucento, della SIP su una distanza di circa 4 chilometri (Fig. 1). Un secondo cavo in circuito chiuso, lungo un chilometro, anch’esso di costruzione Pirelli e posato da Sirti, era equipaggiato con sette fibre ottiche, quattro fornite da Corning e tre realizzate da CSELT con processi propri.
La responsabilità dell’intero progetto era dello CSELT, che provvide, inoltre, allo sviluppo delle apparecchiature elettroniche, optoelettroniche e di innovative strumentazioni di misura². Italtel e SGS-ATES (oggi ST) affiancarono lo CSELT in vista di una produzione propria delle apparecchiature elettroniche, e dei componenti optoelettronici studiati dallo CSELT. Il COS 2 fu, pertanto, uno splendido esempio di collaborazione fra Ricerca (CSELT), Esercizio (SIP) e Industria (Pirelli, Sirti, Italtel e SGS-ATES).
Sul cavo suddetto lo CSELT sperimentò con successo diversi sistemi di trasmissione digitale, dal momento che era possibile mettere in cascata i vari spezzoni di fibra, simulando sistemi con lunghezza complessiva variabile da 1 a 17 chilometri. Un ingegnoso metodo di giunzione brevettato dallo CSELT, denominato Springroove^®, consentì di eseguire le giunzioni suddette in un tempo brevissimo³.
Le caratteristiche dei vari sistemi testati su quel percorso furono ampiamente illustrate nei primissimi congressi internazionali come le ECOC e le IOOC⁴. Più precisamente (Fig. 2), un primo sistema a 34 Mbit/s su una distanza di 10 km fu illustrato alla 2ª ECOC a Parigi, nel settembre del 1976⁵; un sistema a 140 Mbit/s su una distanza di 9 km u illustrato alla 1ª IOOC a Tokyo nel luglio del 1977⁶; un sistema a 560 Mbit/s su una distanza di 6 km fu illustrato alla 4ª ECOC a Genova nel settembre del 1978⁷. Lo CSELT svolse anche una parte attiva nell’organizzazione e nella stesura delle linee direttive delle prime ECOC e IOOC.

Fig. 2. Primi traguardi raggiunti dai sistemi di telecomunicazioni in fibra ottica.

Come si può vedere dalla Fig. 2, molte organizzazioni gareggiarono per raggiungere valori sempre più elevati di velocità (Mbit/s) e distanza (km). Lo CSELT fu spesso tra i primi a raggiungerli. Si deve sottolineare che tali risultati non sarebbero stati conseguiti senza un accurato e completo studio di sistema. Infatti, il famoso lavoro pionieristico di Kao and Hockham⁸, essendo concentrato sul mezzo trasmissivo (in particolare su fibre monomodali), fu fondamentale per i produttori di fibre ottiche, ma non dava nessuna indicazione per il progetto del sistema. In particolare, si doveva ricercare la relazione fra passo di ripetizione e velocità di cifra in relazione ai tipi di fibra allora disponibili (fibre multimodali a gradiente d’indice oppure "a gradino d'indice", ossia a due vetri) e ai componenti optoelettronici (LED, S-LED, laser, fotorivelatori p-i-n o a valanga, realizzati con diversi materiali e strutture). Questo studio fu fatto dallo CSELT molto in anticipo sui tempi e permise allo stesso di sviluppare con successo i vari sistemi sopra citati. Questo studio fu illustrato al congresso tenuto nel 1975 presso l'Istituto Internazionale delle Comunicazioni di Genova, dove fu premiato come “memoria di più elevato valore scientifico”⁹.
Molto apprezzato per il suo valore documentario e storico fu anche il film “Comunicare con la luce”, realizzato dallo CSELT (anche in inglese), mediante riprese dal vivo di tutte le fasi del progetto COS 2, dalla produzione delle fibre presso Corning alla fabbricazione del cavo presso Pirelli, alla posa in opera in Torino da parte di Sirti e al collaudo finale da parte dello CSELT¹⁰.
In aggiunta a numerosi articoli pubblicati nelle riviste tecniche più qualificate o presentate ai Congressi specialistici in tutto il mondo, i ricercatori dello CSELT pubblicarono il primo manuale completo sulle comunicazioni ottiche¹¹ (del quale furono vendute 6000 copie solo negli Stati Uniti), e diedero vita ad una rivista tecnica mensile, “CSELT Technical Reports,” ambedue in lingua inglese (Fig. 3).

Fig. 3. Il manuale “Optical Fiber Communication” e un numero di “Cselt Technical Reports”.

Numerosi premi furono assegnati ai ricercatori dello CSELT, tra i quali il Premio Guglielmo Marconi dell’Associazione Elettrotecnica ed Elettronica Italiana, AEI (oggi AEIT), ) e il primo “Eurotelecom Prize” dell’Unione Europea, consegnato al Direttore Generale, Basilio Catania, da S.M. il Re di Spagna, Juan Carlos, nel maggio del 1988. Quest’ultimo premio fu concesso quale riconoscimento del ruolo primario svolto dallo CSELT nella impostazione, esecuzione e valutazione del progetto comunitario di ricerca RACE (Research on Advanced Communications in Europe), volto a realizzare una rete europea integrata a larga banda (“Integrated Broadband Communication” (IBC), basata sull’uso di fibre ottiche, con l’obiettivo di evitare la frammentazione derivante dai diversi progetti nazionali (Fig. 4).

Fig. 4. Due logo del progetto europeo IBC.

Infine, avemmo l’onore di essere invitati dalla Royal Society di Londra per presentare i risultati di quella ricerca¹².
La cosa più toccante di quella impresa fu il perfetto gioco di squadra, dove tutti (e, quando dico tutti, intendo dire dai più importanti manager ai fattorini, agli autisti e agli operai) svolsero il proprio ruolo con entusiasmo, armonizzandosi spontaneamente e perfettamente con gli altri.
Voglio ricordare, a questo proposito, un divertente aneddoto. Il mio amico Francesco Gelfi, Amministratore Delegato della Sirti—che da subito offrì la più ampia collaborazione al progetto—mi disse “Basilio, ti mando a Torino la migliore squadra dei nostri posatori, quella dei bergamaschi”. Si noti che i bergamaschi sono noti in Italia per la loro prestanza fisica, che li rende adatti a lavori pesanti; in particolare, alla Sirti, i “bergamaschi” erano capaci di tirare nelle condotte telefoniche urbane un cavo (denso di coppie di fili in rame) del peso di oltre una tonnellata. Ma quando i bergamaschi giunsero a Torino e videro il nostro cavo ottico del diametro di 11 mm e del peso di 190 grammi al metro, si misero a ridere e sbottarono: “Ma per tirare quel misero cavetto, vi mandiamo i nostri bambini …” Si calmarono quando li informammo che quel misero cavetto portava 8000 telefonate simultanee, ossia cento volte più del loro cavo da una tonnellata. . . A poco a poco, finirono per innamorarsene, ideando molti e utili stratagemmi, come le sottocondotte e l’uso di lubrificanti e imbuti per facilitare il tiro (Fig. 5) e impararono a eseguire velocemente e perfettamente i giunti nelle anguste “camerette” della rete urbana.

Fig. 5. La squadra dei “bergamaschi”all'opera per la posa del COS 2 a Torino.

Nel momento in cui iniziai il mio pensionamento, nel novembre del 1989, lo CSELT era andato ben oltre i primi traguardi ricordati in questa nota. In particolare:

Ma i tempi cambiarono, purtroppo, e lo CSELT incontrò forti difficoltà a mantenere adeguate sovvenzioni dagli sponsor delle ricerche. Alcuni obiettarono che era andato troppo oltre e che i ragguardevoli traguardi raggiunti non erano di pronto ritorno per le società che sostenevano la ricerca.
D’altra parte, la ricerca assomiglia a una montagna senza fine, in cui si sale, si sosta e si risale ancora, scoprendo ogni volta inaspettatamente nuovi e più vasti orizzonti, ma mai definitivi, che, se, da un lato, ci tolgono l'illusione di essere arrivati al termine del viaggio, dall'altro ci appagano con la gioia di sentirci, ogni volta, un po’ più vicini all'Artefice di tutto ciò che ci è dato di comprendere.
È stato, dunque, difficile, anzi, penoso, fermare l’ascesa dei ricercatori. Ma è stato fatto. Auguri ai superstiti di quelle epiche imprese!

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¹ L’acronimo COS sta per “Cavo Ottico Sperimentale”. IL COS 2 fu preceduto dal COS 1, posato nel recinto dello CSELT, che aveva lo scopo di effettuare tutte le prove ambientali e di stabilità, prima delle prove in campo.
² Uno strumento di misura dell’attenuazione delle fibre col metodo di backscattering, brevettato da Bruno Costa e Bruno Sordo dello CSELT, fu successivamente prodotto e venduto in tutto il mondo dalla giapponese Anritsu.
³ Il giunto Springroove®, inventato dal Dr. Giuseppe Cocito dello CSELT, presentava in media una perdita di soli 0,05 dB. La giunzione poteva essere fatta da un semplice operaio, dopo un rapido addestramento, e non richiedeva complesse apparecchiature come micromanipolatori o microscopi, né verifiche a distanza, come fatto altrove.
⁴ La IOOC (Integrated Optics and Optical Communications), dopo la sua 30a edizione in Yokohama (Giappone), del 2007, è stata fusa con la OECC (Opto-Electronics and Communications Conference).
⁵ Catania, B.; Michetti, L.; Tosco, F.; Occhini, E. and Silvestri, L.: First Italian experiment with buried optical cable, 2nd ECOC, Parigi (27-30 settembre 1976), p. 315-322.
⁶ Catania, B., Recent Advances in Optical Fibre Research at CSELT, International Conference on Integrated Optics and Optical Fiber Communication (IOOC), Tokyo, 18-20 luglio 1977.
⁷ Fausone, A., Sacchi, L., First 560 Mbit/s trials on COS 2 optical cable, Proc. 4th ECOC, Genova, 12-15 settembre 1978, p. 564-573.
⁸ Kao, K.C.; Hockham, G.A., Dielectric-fiber surface waveguides for optical frequencies, Proc. IEE, Vol. 133, No. 7, July 1966, pp. 1151-1158. Charles K. Kao ricevette il premio Nobel per quello studio.
⁹ Catania, B., Sacchi, L., Progetto di collegamenti numerici in fibra ottica, XXIII Convegno Internazionale delle Comunicazioni, IIC, Genova, 9-11 ottobre 1975. Ved. anche: Catania, B., Optical Fibre Communication through Time and Space, Relazione introduttiva alla 4a ECOC, Genova, 12 settembre 1978.
¹⁰ Comunicare con la luce (Communicating with light), Film Documentario prodotto da CSELT, anche in lingua inglese, premiato con la “Silver Antenna” dal 3º “International Film Festival on Telecommunications and Electronics,” Telecom ‘79, Ginevra (CH), 20-26 settembre 1979.
¹¹ Technical Staff of CSELT, Optical Fibre Communication, McGraw Hill Book Co., New York, NY, 1981.
¹² Catania, B., Optical Technology and Network Requirements, Lecture at The Royal Society, London, June 29, 1988, Phil. Trans. R. Soc. Lond., A329, 9-21 (1989) p. 9-21.
¹³ Barbiani, A., De Bortoli, M., Moncalvo, A., Oddone, M., Sistema TAT-8, il primo collegamento sottomarino transatlantico in fibra ottica, Elettronica e Telecomunicazioni, Anno XXXIII, N. 4, 1984, p. 162-168.