FREQUENZE

Internet of things, cloud, mobile. È (soprattutto) una questione di spettro

Prima di arrivare al 5G e alle nuove tecnologie mobili è fondamentale riorganizzare il sistema delle frequenze. Ma serve un intenso lavoro di coordinamento

13 Mag 2016

Antonio Dini

Cloud, Internet of Things e mobilità. Senza parlare del video. È la tempesta perfetta per la prossima generazione di servizi di connettività, che dovranno fare i conti con bisogni di dati sinora inediti. Sarà richiesta velocità ma soprattutto capacità: il futuro passa per reti capaci di trasportare molti dati e raggiungere capillarmente sia i posti abitati che molti di quelli disabitati ma considerati di passaggio (ad esempio, lungo le dorsali autostradali e ferroviarie).

Per farlo, occorrono nuove tecnologie di trasmissione e ricezione dei dati, che sono già allo studio da anni, “fette” dello spettro radio favorevoli alla trasmissione dati senza fili, coordinamento internazionale per ottimizzare le scelte. Prima di arrivare al 5G, la quinta generazione di sistemi di trasmissione dati che dal 2020 dovrebbero consolidare molte tecnologie e modi di uso diversi (dalla telefonia alla banda larga mobile e buona parte dei servizi DSL sino al video on-demand oppure in broadcast e, perché no, anche il satellite), c’è infatti da fare un intenso lavoro di coordinamento per riorganizzare le frequenze. Insomma, prima delle tecnologie viene lo spettro elettromagnetico, perché non tutti i canali sono uguali e segmenti diversi significano opportunità diverse. Un lavoro che l’ITU, l’Unione internazionale delle telecomunicazioni, si è presa in carico.

Con una partenza a sorpresa: nell’incontro del 2012, il WRC-12, per quanto riguarda l’assegnazione delle frequenze attorno ai 700MHz, le più pregiate per le trasmissioni dati che però in Europa sono usate dalle televisioni, il blocco dei paesi medio-orientali e africani ha ottenuto l’inserimento straordinario all’ordine del giorno della riassegnazione dei MHz. La mossa ha colto di sorpresa i paesi europei e dell’ex blocco sovietico. La conseguenza è che già nel successivo incontro WRC-15 dello scorso novembre è stata avviata la parte esecutiva e quindi, in pochi anni, vedremo l’armonizzazione delle frequenze per la banda larga mobile in tutto il mondo (con assegnazione delle frequenze che sono state definite dalla Francia come un “secondo dividendo digitale”), comprese le conseguenze sull’assegnazione delle nuove frequenze televisive.

La mossa e la vittoria sono soprattuto africane, poiché questo continente può riorganizzare lo spettro in maniera tale che, come il Sudamerica, si privilegi lo sviluppo wireless delle reti di nuova generazione: scelta saggia perché là non ci sono infrastrutture con operatori che vivano di rendita e il wireless costa meno. Se sul fronte delle frequenze gli attori stanno accelerando, sul fronte delle tecnologie non si è da meno. Sia per il 4G che il futuro 5G. Ma cominciamo dal primo.

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La sigla LTE sta per Long Term Evolution: la partita di questo fascio di standard si gioca proprio in questa chiave: evoluzione. Dal primo 4G, che era un “3G e un pezzetto” (con terminali a macchia di leopardo, incapaci di utilizzare tutte le frequenze) e poca banda passante, adesso siamo in una fase diversa. È quella di diffusione delle tecnologie: il 4G “vero” sta anche evolvendo in forme più avanzate indirizzate dal 3GPP tra le altre cose per uniformare le tecnologie LTE, HSPA evoluto e WiMax a standard di livello. È l’LTE Advanced (e, in prospettiva, l’LTE Direct per le connessioni ravvicinate), che utilizza l’approccio basato su Long-Term Evolution Time-Division Duplex (LTE-TDD) e la Long-Term Evolution Frequency-Division (LTE-FDD).

Le tecnologie LTE, portate avanti da aziende diverse che ne propongono nuove evoluzioni ratificate dagli organi internazionali e poi sul campo dall’adozione delle grandi telco, consentono cambiamenti radicali al modello della telefonia, come l’attuale LTE-VoLTE, cioè “voice over LTE” e altre tecnologie per le connessioni dati end-to-end. Al centro c’è un passaggio tecnologico importante: a differenza di 2G, Edge, Umts e DCMA2000 che utilizzano il Gprs Core per la distribuzione dei dati, l’LTE utilizza il più semplice e potente Evolved Packet Core (EPC). Lo switch dall’uno all’altro permetterà un notevole aumento dell’efficienza anche dei terminali 4G esistenti. Il lato negativo è che metterà a riposo il cuore delle reti Gsm 2G-3G, interrompendo la retro-compatibilità dei terminali.

Sull’altro fronte, la Next Generation Mobile Networks (Ngmn) sta definendo i requisiti per il 5G. Fondata nel 2006, la Ngmn ha un problema: man mano che le tecnologie LTE evolvono il suo obiettivo per il 5G si allontana. In forte dialettica con la GSM Association, il 3GPP e l’European Telecommunications Standards Institute, la Ngmn ha definito obiettivi di alta capacità/alta performance ambiziosi ma discontinui rispetto agli standard attuali. Efficienza nella gestione dello spettro, nella latenza, nella tipologia del segnale, nella gestione di connessioni contemporanee: tutti aspetti che portano a vedere il ruolo del 5G come di sintesi delle attuali connessioni fisse e mobili, e che dovrebbe essere disponibile a partire dal 2020.

Troppo presto per finire di ammortizzare gli investimenti di ricerca e di adozione del 4G, che ha ancora molto da dare, secondo le telco. L’obiettivo del 5G è difficilmente raggiungibile non solo per la costante evoluzione delle tecnologie LTE ma anche per gli obiettivi contraddittori definiti nel tempo dalla Ngmn: una rete super efficiente a basso costo oppure una rete super veloce con celle molto piccole e dense? Oppure, ancora, una rete convergente con la fibra ottica su frequenze millimetriche (60 GHz) integrando anche la comunicazione satellitare? Dagli investimenti della Corea del Sud a partire dal 2008 sino ai milioni di euro spesi dalla Commissione Ue nel 2010 per costruire uno standard funzionante entro il 2020, le strade tentate dell’Ngmn sono molte e forse troppo ambiziose. Se il peggior nemico del 5G sembra essere se stesso, invece il miglior amico dell’LTE sono diventate le telco, che stanno metabolizzando le tecnologie di base e le adottano a ritmi crescenti in Asia come in zona 1 (Emea). A segnalare che forse dopo il 4,5G il futuro sarà il 4G Plus con un continuo crescendo di soluzioni costruite sull’attuale piattaforma.

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