LA VELOCITÀ IN ACCESSO

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1 8 LA VELOCITÀ IN ACCESSO Patrizia Bondi, Ivano Collotta, Clelia Lorenza Ghibaudo

2 9 La velocità in accesso, intesa come velocità di trasferimento di dati durante una connessione internet, è uno dei temi centrali del mondo delle telecomunicazioni sia fisse sia mobili di oggi. Basta digitare il tema su un qualsiasi motore di ricerca online per rendersi conto di quanto sia importante per i clienti di servizi broadband; numerosissimi sono ormai gli applicativi che misurano la velocità di connessione, fanno test, propongono statistiche e confronti di velocità raggiungibili con operatori diversi o in paesi diversi. Questo articolo cerca di fare chiarezza sul tema, evidenziando come la velocità in accesso sia condizione necessaria per avere una buona esperienza di navigazione ed illustrando come ci siano in rete diversi aspetti che possono costituire dei colli di bottiglia per la navigazione. L articolo inoltre descrive brevemente quali possano essere le azioni che un operatore di telecomunicazioni può fare per migliorare la velocità di accesso sia su rete fissa sia su rete mobile, tenendo presente che si è arrivati ad un punto per cui per avere un vero salto prestazionale, all altezza di quelli avuti in passato, sarà ben presto necessario affrontare una discontinuità infrastrutturale con elevati investimenti economici e lunghi tempi di realizzazione. Il salto prestazionale in rete di accesso, che si avrà a valle degli investimenti infrastrutturali, sarà tale da richiedere lo sviluppo di funzionalità che permettano di controllare in modo efficiente l aumento di prestazioni sia per evitare di intasare il resto dalla rete, sia per dare il giusto valore ai servizi di rete forniti. SERVIZI INFORMATICA La velocità della rete di accesso fissa 1e mobile Nel corso dell ultimo decennio vi è stata una forte evoluzione tecnologica nel mondo delle telecomunicazioni che ha profondamente cambiato le abitudini e le esigenze di connettività dei clienti. In questi anni gli operatori di telecomunicazioni sia fissi sia mobili hanno assecondato queste nuove esigenze, introducendo in rete le innovazioni tecnologiche che si sono rese man mano disponibili; lo scenario competitivo che si è venuto quindi a creare tra i vari operatori, sia incumbent sia alternativi, ha indotto una progressiva offerta di profili e tariffe sempre più performanti e convenienti per il consumatore. Tale fenomeno è rappresentato in Figura 1, dove si può vedere come alla disponibilità di soluzioni tecnologiche in grado di garantire maggiori velocità abbia immediatamente fatto seguito un analoga offerta commerciale. Un secondo aspetto da evidenziare, rappresentato in Figura 1, è che si è prossimi ad un punto di discontinuità sia per la rete fissa sia per quella mobile: il dispiegamento delle nuove tecnologie in accesso non potrà più essere effettuato aggiornando solo gli apparati in centrale e in casa cliente, ma sarà necessario lo sviluppo di nuove infrastrutture e questo comporterà inevitabilmente ingenti investimenti e lunghi tempi di dispiegamento. Non va inoltre dimenticato che nella catena tecnologica necessaria ad offrire servizi end-to-end, e di conseguenza per la custom experience percepita dal cliente, la rete di accesso non è l unico punto in cui possono evidenziarsi dei colli di bottiglia nello smaltimento del traffico. Le elevate prestazioni abilitate dalle nuove architetture della rete d accesso in fibra ottica (FTTC o FTTH) dovranno quindi richiedere un nuovo dimensionamento delle reti a monte della porzione propriamente detta di accesso (segmenti di backhauling, rete metro, rete core, controllo e autenticazione) per evitare che si creino situazioni critiche. L elevato impatto economico ed infrastrutturale comporta, per un operatore

3 10 SERVIZI INFORMATICA Velocità downstream per linea 100Mbps 80Mbps 20Mbps 7Mbps Dial Up 640kbps 56kbps Nuovi apparati in casa e in centrale ADSL1 Necessita Fibra Ottica ADSL Data introduzione FTTC FTTH Rete di accesso fissa e offerte Broadband Velocità downstream per cella 100Mbps 80Mbps 60Mbps 40Mbps 20Mbps 1Mbps GSM Necessari: Backhaulin in Fibra ottica/ponte radio Nuove frequenze per sfruttare tutte le potenzialità EDGE UMTS HSDPA 7,2M HSDPA 21M HSDPA 14,4M LTE HSDPA 42M Data introduzione Rete di accesso mobile e offerte Mobile Broadband Figura 1 - Evoluzione delle offerte fisse e mobile in relazione alla disponibilità tecnologica che decida di investire, la necessità di orientare oculatamente le priorità di intervento verso le zone a maggior redditività e allo stesso tempo di calibrare le offerte commerciali, in modo tale da valorizzare al meglio le nuove tecnologie in corso di dispiegamento. 2Cosa fanno gli altri Le evoluzioni per la rete fissa 2.1 all estero La necessità della rete di accesso fissa di evolvere verso la fibra ottica è ormai universalmente riconosciuta ed affermata in Italia e all estero; tuttavia il dispiegamento reale di una rete NGAN (Next Generation Access Network) continua ad avvenire molto gradualmente, soprattutto in Europa, tanto che la percentuale di accessi in fibra di tipo FTTH/B è di quasi 14% nel mondo e di appena 4% in Europa. Per contro, la parte predominante della rete di accesso fissa è ancora rappresentata dagli accessi su rame di tipo xdsl, che risultano essere il 63% nel panorama mondiale e oltre il 75% in quello Europeo. La Figura 2 evidenzia 1, secondo quanto affermato in un recente rapporto OVUM sul Market Share dei fornitori [1], come gli investimenti degli operatori relativi ad apparati per la rete in rame (43% del totale) siano quasi equivalenti a quelli relativi agli apparati per la rete in fibra (45%) e siano ancora in crescita (DSL+35%); in forte crescita risultano essere anche gli investimenti sul segmento FTTx (+49%). +18% 3Q10 vs 3Q09 Rete via Cavo (CMTS) 12% Rete in fibra (FTTx) 45% Rete in rame (xdsl) +49% 43% +35% 3Q10 vs 3Q09 3Q10 vs 3Q09 ADSL +23% 3Q10 vs 3Q09 Figura 2 - Ricavi dei fornitori di apparati: ripartizione sui segmenti e andamento Da notare nella Figura 2 soprattutto la forte crescita della vendita di apparati in tecnologia VDSL2 sempre più utilizzata sia come soluzioni da centrale (adottata da alcuni operatori Europei come Deutsche Telekom, KPN e Telenor), sia come soluzioni da armadio (FTTC), che prevedono la fibra fino al Cabinet (utilizzati in Europa ad esempio da France Telecom, Deutsche Telekom, Swisscom e British Telecom). 74% VDSL +100% 3Q10 vs 3Q09 23% 3% SHDSL +20% 3Q10 vs 3Q09 1 La figura 2 riporta i trend del mercato mondiale degli apparati di rete di accesso fissa del 3Q2010 e ne evidenzia la crescita rispetto al trimestre 3Q2009 secondo i dati del citato rapporto OVUM

4 Percentuale Unità 50 Immobiliari Passed FTTH/FTTB FTTC 0 Swisscom TDC DT Belgacom Austria T. Molti sono infatti gli operatori Europei che stanno adottando una soluzione di tipo FTTC/VDSL2, come evidenziato nella Figura 3. La soluzione di tipo FTTH/B è invece particolarmente adottata in Asia (Giappone, South Korea, Hong Kong) ed è la soluzione su cui recentemente si sta investendo nell Europa dell Est (Russia, Lituania, Lettonia, Slovenia, Estonia ). Interessante notare anche come la maggior parte degli operatori che sviluppano un architettura FTTH stiano adottando una soluzione tecnologica di tipo PON: secondo il già citato studio OVUM [1] il 95% dei ricavi dei fornitori di apparati nell ultimo anno sono stati per apparati di tipo PON (con una crescita del 46% rispetto all anno precedente) e solo il 5% per apparati di tipo Punto-Punto (con una decrescita del 17% rispetto all anno precedente). BT Prevalenza di FTTC in Europa Figura 3 - Percentuali di Unità Immobiliari dichiarate passed dai vari operatori 2.2 Le evoluzioni per la rete mobile all estero Come noto la richiesta di sempre maggior banda non coinvolge solamente la rete fissa, ma sta diventando un fattore sempre più importante per la rete mobile. Per questo motivo, gli operatori KPN FT Vimpelcom Verizon NTT Telefonica Portugal (Russia) AT&T China T. Operatori Prevalenza di FTTH/B in Asia e Est Europa mobili stanno in questi anni investendo molto in nuove tecnologie che consentano di soddisfare i requisiti della clientela, prime tra tutti la tecnologia HSPA, che ha ormai raggiunto un livello di diffusione notevole. Analizzando le linee a larga banda nel mondo 2 si nota infatti come la tecnologia maggiormente utilizzata sia l HSPA (52% del totale linee), seguita a ruota da UMTS (40% del totale linee). Le linee in tecnologia CDMA EV-DO Rev.A, principalmente adottata in Asia e USA (Verizon Wireless), rappresentano invece l 8% del totale. La tecnologia LTE (Long Term Evolution), è in fase di avvio o a piano per la quasi totalità degli operatori e la sua diffusione attuale rispecchia la fase iniziale di sviluppo (0,04% del totale linee). Più in dettaglio la tecnologia HSPA+, altresì nota come HSPA evolution, è particolarmente adottata a livello Europeo, ma estesa anche nel resto mondo. In particolare in Europa: i sistemi a 21 Mbps sono adottati da Telecom Italia, France Telecom, Deutsche Telekom, Vodafone Group e Telefonica Group (in totale 79 operatori nel mondo); i sistemi a 42 Mbps sono adottati da France Telecom, Vodafone Group e Telefonica Group (13 operatori nel mondo). Anche Telecom Italia lo ha inserito a piano; i sistemi a 28.8 Mbps sono adottati da Vodafone Group (11 operatori nel mondo); i sistemi a 84 Mbps non sono ancora adottati ma sono previsti a piano da France Telecom e Vodafone Group e Telefonica Group (5 operatori nel mondo). La tecnologia LTE a Marzo 2011 era stata commercialmente lanciata da 13 operatori nel mondo (tra cui Vodafone, Verizon ed NTT), ma era prevista a piano da circa 180 operatori nel mondo, tra cui Telecom Italia (ad oggi sono 20 le reti lanciate e 209 gli operatori che hanno inserito a piano LTE). Ad oggi inoltre iniziano ad essere disponibili sul mercato un numero significativo di terminali LTE. 2.3 Le principali caratteristiche delle offerte fisse e mobili all estero In situazioni di forte crescita delle potenzialità tecnologiche, un operatore deve calibrare accuratamente le offerte allo scopo di mantenere il giusto valore per le innovazioni offerte dalle tecnologie introdotte in rete. Per quanto riguarda le offerte di rete fissa, dall analisi dei quattro maggiori operatori europei emergono due approcci distinti per la differenziazione del portafoglio di offerta Broadband: Telefonica e Deutsche Telekom (DT) differenziano le offerte principalmente sulla base della velocità massima raggiungibile in modo analogo a Telecom Italia; British Telecom (BT) e France Telecom (FT) tendono a semplificare al massimo i livelli di velocità di offerta, proponendo al cliente una, al massimo due, velocità di riferimento e preferendo una differenziazione sulla base dei servizi (approccio FT) o sulla base dei volumi mensili di traffico (approccio BT). SERVIZI INFORMATICA 2 Elaborazione dati dall Infocentre di GSM Association, Marzo 2011

5 12 SERVIZI INFORMATICA A titolo di esempio, British Telecom ha a portafoglio solo la velocità massima di 20 Mbps 3 su rame e di 40 Mbps 4 su fibra, e per ognuna propone tre pacchetti differenziati sulla base dei volumi mensili: con 10GB/mese inclusi a 13 /mese, con 40GB/mese inclusi a 18 /mese o senza limiti di traffico a 28 /mese. A riprova del fatto che per BT la velocità massima offerta non è l unico valore monetizzabile, le stesse tipologie di pacchetto a 20M o a 40M hanno lo stesso prezzo. Quest esempio non è tuttavia un caso isolato: in generale le offerte caratterizzate da un volume mensile definito (CAP), sono in aumento anche nella rete fissa; in Belgio ad esempio sono adottate da tutti gli operatori presenti mentre in USA AT&T ha recentemente introdotto un CAP mensile su tutte le offerte. La presenza di un tetto massimo di traffico ha infatti due vantaggi per l operatore: in primo luogo consente di proteggere la rete dall esplosione di traffici di tipo Peer-to-peer o file sharing e contemporaneamente può essere utilizzato come leva competitiva sul prezzo per aggredire il mercato di massa. La tendenza a differenziare le offerte non solo sulla base della velocità, ma anche sulla base di altri elementi è già da tempo emersa nel settore mobile. Nelle offerte mobili è infatti ormai affermata, sia a livello internazionale che nazionale, una differenziazione delle offerte su CAP mensili di volume o tempo e su elementi di qualità, primo fra tutti il trattamento prioritario dei profili pregiati del traffico sulla tratta radio in caso di congestione. Anche in Italia, queste potenzialità sono particolarmente sfruttate dai nostri competitor (come dimostra la Tabella 1) e in particolare da Vodafone ad esempio con il brand di Vodafone Broadband Plus, con cui l operatore garantisce ad alcuni profili di tipo business la massima velocità di navigazione consentita dalla rete in caso di congestione e la sostituzione gratuita dell Internet Key all ultima versione disponibile. Questa differenziazione delle offerte è ad oggi resa possibile dall utilizzo da parte di molti operatori di funzionalità di controllo della rete di tipo Intelligent Pipe, vediamo meglio come. Funzionalità di controllo della rete: 3 Intelligent Pipe Le tecnologie che si stanno adottando nel segmento di accesso sia per la rete fissa, sia per la rete mobile consentiranno velocità di accesso sempre crescenti. Contestualmente aumenterà il traffico da smaltire in rete a causa delle nuove applicazioni, della diffusione di terminali sempre più evoluti e dalla disponibilità di contenuti nella rete. In tale scenario, diventa importante introdurre in rete concetti di Intelligent Pipe, che da un lato prevengono fenomeni di congestione e di cannibalizzazione delle risorse di rete da parte di alcune applicazioni a discapito di altre, e quindi consentono di garantire una Customer Experience equa a tutti gli utenti della rete, dall altra abilitano nuovi paradigmi di offerte differenziate, basati su concetti di banda on demand /a volume o sul connubio banda ed applicazioni (es. profilo con FTP prioritario per backup remotizzato). Per realizzare la cosiddetta Intelligent Pipe servono due componenti essenziali: gli strumenti messi a disposizione dalla rete (attuatori) e le nuove funzioni nello strato di controllo della rete (attivatori). Partendo dagli aspetti di rete fissa, gli strumenti sono messi a disposizione dagli apparati BNAS (Broadband Network Access Server) e DPI (Deep Packet Inspection), che consentono di fare una ispezione intelligente del traffico di rete e del cliente e una classificazione delle applicazioni end-to-end. Gli stessi consentono all operatore di agire sulla banda, sulla qualità del servizio e sulle applicazioni, applicando policy di Bandwidth Control e di Traffic Management. In tal modo è possibile: trattare con priorità differenziate sia il traffico e le applicazioni, sia i clienti; le policy sono infatti applica- Tabella 1 - Elementi di differenziazione della Qualità per clienti Business e Consumer CAP su volume o su tempo Elementi per differenziare la Qualità sia Consumer che Business CAP sulla velocità massima Oltre soglia Italia Estero Vodafone Wind 3 Italia Alcuni esempi Presenza di offerta unlimited TDC Denmark Vodafone (NL) Tariffazione aggiuntiva Verizon Wireless Velocità limitata Blocco selettivo di applicazioni Offerte differenziate su base applicazione Priorità Radio in caso di congestione T-Mobile (UK, NL, DE,CZ, HR) T-Mobile (UK) Movistar Colombia 3 20 Mbps downstream / 1 Mbps upstream 4 40 Mbps downstream / 2 Mbps upstream (10 Mbps upstream per l offerta unlimited)

6 13 bili per singolo protocollo o insieme di protocolli, per singolo cliente o gruppi di clienti, per singola applicazione o gruppo di applicazioni, oppure per la totalità del traffico; associare bande differenziate su base cliente o applicazione; limitare, bloccare, redirigere, specifiche applicazioni e/o clienti al superamento di condizioni predefinite; rimarcare il traffico per classificarlo opportunamente al fine di permettere, in situazioni di congestione, uno scarto selettivo delle categorie di traffico considerate dall operatore meno pregiate; effettuare degli upgrade di banda su richiesta (Bandwidth on Demand), anche solo per specifici protocolli (ad es. FTP per download). Gli elementi di rete sono quindi in grado di applicare un insieme variegato di policy differenziate per il traffico; queste possono inoltre essere applicate sia sul traffico upstream, sia sul traffico downstream che hanno caratteristiche intrinseche diverse (ad es. il traffico downstream richiede tipicamente molto più banda del traffico upstream). Al fine della Customer Experience e alla qualità percepita dal cliente finale è da evidenziare che gli elementi di rete di tipo BNAS e DPI consentono l applicazione di servizi/policy sulle connessioni utenti on-fly, ovvero senza creare nessun tipo di disservizio per il cliente finale; nel caso di Bandwidth on Demand, ad esempio, l incremento di banda viene effettuato senza abbattere la sessione in corso, quindi senza incidere sulla continuità del servizio al cliente. Queste funzioni, essendo realizzate dagli apparati di rete, possono in generale essere configurate solamente in modo statico. Per consentirne un utilizzo dinamico e per combinarle tra loro e con altre informazioni, occorre introdurre in rete un elemento di controllo, chiamato Policy Manager, il quale consente l attivazione dinamica delle policy configurate preventivamente sugli elementi di rete. In sostanza, il Policy Manager mette a disposizione un insieme di strumenti per confezionare delle regole di concatenazione e attivazione delle policy, consentendo di conseguenza il controllo dinamico delle funzioni intelligenti della rete. Queste regole possono rispondere ad esigenze che nascono direttamente all interno della rete (ad es. prevenzione della congestione), oppure possono contribuire alla realizzazione di offerte di servizi. In funzione dell esigenza, queste possono quindi essere basate su informazioni di tipo statico, quale il profilo del cliente (ad es. i servizi sottoscritti, la classe del cliente), o su informazioni di tipo dinamico, quali lo stato del cliente, il tipo servizio utilizzato in un certo momento, il tipo di terminale e la tipologia della rete utilizzata. Ad esempio nella rete fissa, al fine di prevenire fenomeni di congestione dei collegamenti tra i sistemi di accesso e la rete core, è possibile limitare in modo selettivo il traffico di alcune applicazioni specifiche (ad es. Peer to peer) per dare spazio ad altre applicazioni caratterizzate da una minore richiesta di banda (ad es. browsing o ), che altrimenti verrebbero penalizzate dalle prime. Questo permette alla totalità dei clienti un utilizzo soddisfacente della rete. Grazie, infatti, alle funzionalità presenti in rete su piattaforma DPI è possibile non penalizzare il traffico di uno specifico cliente. ma distribuire la limitazione di banda sull insieme dei clienti contemporaneamente attivi in rete che utilizzano determinate applicazioni. Questa potenzialità viene tipicamente chiamata Fair Usage Policy. Un altro esempio di valorizzazione di queste funzionalità è la definizione di offerte con un CAP a volume, frequentemente utilizzato dagli operatori mobili e il cui utilizzo inizia a diffondersi anche nel contesto della rete fissa. In questo caso, nell offerta il cliente acquista un volume di traffico mensile predefinito. Al superamento di tale volume, il cliente può acquistare altri blocchi di traffico oppure la sua velocità viene limitata dalla rete fino alla scadenza del periodo o alla ricarica successiva. Il cliente quindi può ancora utilizzare i servizi anche dopo il superamento della soglia, con un esborso aggiuntivo oppure con prestazioni limitate, ma senza ulteriore aggravio di costi. 4Evoluzione della rete fissa Come si è detto, la Customer Experience di un cliente broadband dipende da molti fattori e da molte componenti della rete. La porzione di accesso tuttavia è certamente quella che determina il limite superiore alle prestazioni e all esperienza del cliente. In questo senso quindi, la tecnologia trasmissiva utilizzata dal DSLAM e dal modem del cliente è determinante, così come sono molto importanti le funzionalità di monitoraggio e gestione delle linee disponibili sul DSLAM. È noto, infatti, che la tecnologia ADSL di prima generazione offre velocità inferiori rispetto a quelle raggiungibili con l ADSL2+ e offre anche minori funzionalità di monitoring dei parametri della linea e di protezione contro il rumore impulsivo. Questo fa sì che, statisticamente, le linee collegate in ADSL presentino una velocità di aggancio inferiore a quelle collegate in ADSL2+ e contemporaneamente tassi di instabilità superiori. Inoltre le schede di linea con interfacce ADSL sono presenti solo sui DSLAM ATM che, essendo stati dispiegati in rete in tempi precedenti ai DSLAM IP, consentono prestazioni inferiori. Nell ottica di migliorare la velocità e la qualità della rete sarà quindi necessario SERVIZI INFORMATICA

7 14 SERVIZI INFORMATICA nei prossimi anni provvedere gradualmente alla migrazione della clientela oggi servita da DSLAM ATM verso DSLAM IP con schede di linea ADSL2+. L evoluzione della rete di accesso, come già affermato, è giunta ad un punto di forte discontinuità, dove il salto di prestazioni e di offerta richiede il dispiegamento di fibra ottica in rete di accesso. Questo intervento non potrà raggiungere in tempi brevi tutti i clienti sul territorio, pertanto è opportuno considerare, in parallelo allo sviluppo della nuova rete NGAN, anche interventi di ottimizzazione sulla rete di accesso in rame. Questo è importante sia per un miglioramento delle performance e della Customer Experience anche dei clienti che non verranno raggiunti a breve dalla rete NGAN, sia per sostenere delle offerte a velocità inferiori a quelle possibili su fibra che potrebbero ancora avere una fascia di mercato interessata. Le azioni che potrebbero portare un miglioramento della velocità e della qualità dei servizi offerti sull attuale rete di accesso in rame sono classificabili secondo tre tipologie di intervento: azioni sulle tecnologie trasmissive, azioni sui processi ed azioni di tipo infrastrutturale. Relativamente alla prima area di intervento, le leve tecnologiche per portare vantaggi importanti riguardano sostanzialmente la tecnologia dei DSLAM e delle schede di linea. Gli ATM DSLAM, ormai in End of Sale, sono macchine più vecchie e su cui da tempo i vendor non fanno sviluppi, mentre gli IP DSLAM, più recenti, sono più evoluti in termini di funzionalità di controllo, monitoraggio e protezione delle linee e montano esclusivamente schede di linea ADSL2+. Sugli IP DSLAM (almeno su quelli più recenti) è anche possibile introdurre in rete le nuove funzionalità 5 che permetteranno di migliorare significativamente la capacità di protezione delle linee contro il rumore impulsivo, migliorandone quindi qualità e stabilità, senza penalizzare la velocità del livello fisico. Inoltre sulle schede più nuove sono disponibili funzionalità di bonding 6 che permettono di affasciare la capacità di due o più linee ADSL2/2+, ottenendo un link con velocità superiore a quella ottenibile con una sola coppia (indicativamente la somma delle capacità delle singole coppie). In entrambi i casi le funzionalità dovranno essere implementate sia lato DSLAM sia lato CPE. Le leve di processo su cui si potrebbe agire riguardano i processi di gestione dei profili configurati sulle linee e il miglioramento delle valutazioni di prequalifica per l analisi di vendibilità, in modo da poter modellare i profili in funzione delle esigenze specifiche di ogni linea e minimizzare gli errori di valutazione in vendibilità. Entrambi questi interventi sono possibili solo sugli IP DSLAM, grazie alle migliori funzionalità di monitoraggio e alla disponibilità della tecnologia ADSL2+. L implementazione degli interventi sui processi ha quindi forte sinergia con quella degli interventi di tipo più tecnologico e i benefici risultanti saranno concentrati sulle linee attestate ai DSLAM IP. Va da sé dunque che la migrazione delle linee oggi su DSLAM ATM verso DSLAM IP porterà ad un ulteriore diffusione sia numerica sia territoriale, dei benefici descritti. Infine, focalizzandosi sulle leve di tipo infrastrutturale, l azione passa attraverso un dispiegamento della fibra e di apparati in rete mediante la soluzione FTTC (Fiber to the Cabinet) che molti operatori Europei stanno già portando avanti. Evoluzione tecnologica per la rete 5 mobile Il Mobile Broadband sta contribuendo alla continua diffusione dell accesso a Internet e alla fruizione di nuovi servizi su device mobile. Le tecnologie GSM/ GPRS/EDGE sono state e sono tuttora tecnologie di successo per la telefonia mobile e per accessi dati a basso data rate. Nel medio termine, LTE si affermerà pienamente come una tecnologia broadband mobile, in grado di fornire diversi tipi di servizi caratterizzati da alti data rate, mentre oggi e nel futuro prossimo, la tecnologia più utilizzata per offrire il Mobile Broadband è HSPA (High Speed Packet Access), che include sia HSDPA (High Speed Downlink Packet Access) sia HSUPA (High Speed Uplink Packet Access). HSPA è una funzionalità evolutiva dei sistemi UMTS per l accesso alla banda larga mobile, che consente ad un operatore di contenere i costi. Essendo un evoluzione delle reti UMTS, rende infatti possibile il riutilizzo delle infrastrutture esistenti, sia per quanto riguarda gli apparati, sia per quanto riguarda i siti per le stazioni radio; inoltre la migrazione verso prestazioni sempre più alte e verso nuovi servizi è facilitata dal supporto di terminali e servizi legacy. 5.1 Dual Carrier Lo standard 3GPP ha introdotto l evoluzione dell HSPA nelle Release 7 e 8, specificando molte funzionalità che permettono di migliorare le prestazioni in termini di maggiori throughput, minori latenze e maggiore capacità di cella. La Release 8 dello standard 3GPP ha introdotto la funzionalità di Dual-Carrier HSDPA (noto anche come Dual- Cell HSDPA o DC-HSDPA), cioè la possibilità di trasmettere solo nella tratta downlink su due portanti da 5 MHz adiacenti (si veda Figura 4). Quindi i terminali Dual Carrier, avendo la possibilità di ricevere dati contemporaneamente su due portanti adiacenti (con un ampiezza di banda complessiva di 10 MHz), possono raggiungere throughput di livello fisico doppi rispetto a quelli raggiungibili da terminali 5 Definite nello standard ITU-T G998.4 Improved Impulse Noise Protection (INP) for DSL Transceivers 6 Secondo lo standard ITU-T G998.1 ATM-based multi-pair bonding

8 15 Migrazione verso la fibra ottica: la soluzione Fiber To The Cabinet? Molti operatori Europei si stanno orientando, perlomeno in una prima fase, verso soluzioni FTTC ossia Fiber to the Cabinet. Questa soluzione prevede di dispiegare la fibra ottica solo nel segmento di rete primaria (da Centrale a Cabinet) e di riutilizzare l esistente rete di distribuzione in rame per le tratte secondarie, come rappresentato in Figura A. L utilizzo di tecniche trasmissive VDSL2 nella tratta di rete secondaria consente, viste le brevi distanze da coprire nella tratta in rame, velocità di aggancio di tutto rispetto (ad es. fino a 60/30 Mbps Downstream/Upstream), anche se inferiori a quelle ottenibili con una soluzione completamente in fibra ottica FTTH. La soluzione FTTC è tuttavia di estremo interesse, in quanto non richiede di realizzare scavi in rete secondaria e non ha impatti nella rete di edificio e presso le unità abitative dei clienti. Anche per quanto riguarda il Cabinet, tale architettura può essere efficacemente declinata in una variante light che prevede tipicamente l adozione di un sopralzo da collocare a livello di armadio riparti linea. Una peculiarità della soluzione FTTC light (ossia sviluppata mediante sopralzo) è l adozione di apparati attivi in grado di offrire alcune decine di interfacce VDSL (allo stato attuale della tecnologia sono 48, ma l evoluzione degli apparati consentirà in un futuro di aumentare tale potenzialità). Tale dimensionamento consente di ottenere una buona penetrazione di servizi Ultra BroadBand e al contempo consente la realizzazione di un impianto a basso impatto urbano: infatti non viene occupato altro suolo pubblico, non necessita di soluzioni di raffreddamento onerose e rumorose e consente l adozione di soluzioni di tele alimentazione da Centrale. Le caratteristiche appena descritte consentono quindi la realizzazione di una rete BroadBand con costi e tempi notevolmente inferiori rispetto a una soluzione FTTH e soprattutto permette di raggiungere una copertura capillare sul territorio in tempi brevi. L introduzione dell architettura FTTC Overlay (ossia dispiegata in sovrapposizione e in regime di coesistenza con l attuale rete) può essere quindi vista come una soluzione ponte verso una più performante architettura FTTH: all approssimarsi della saturazione delle risorse al Cabinet, sarà possibile realizzare le infrastrutture in fibra ottica dal Cabinet verso gli edifici che hanno raccolto una maggiore adesione del servizio Ultrabroadband con l obiettivo di migrare selettivamente i clienti. Si può così sviluppare una strategia di sviluppo di rete Demand Driven che consente di valorizzare al massimo gli investimenti. SERVIZI INFORMATICA Figura A: Soluzione Fiber To The Cabinet con sopralzo

9 16 SERVIZI INFORMATICA HSDPA, che usano una portante singola (con un ampiezza di banda di 5 MHz), in qualsiasi posizione della cella. Utilizzando modulazioni ad elevata cardinalità (64 QAM), il Dual Carrier è in grado di raggiungere nella tratta downlink fino a 42 Mbps, ossia il doppio dei 21 Mbps raggiungibili su una portante singola. Il Dual Carrier impatta principalmente nell implementazione dello scheduler delle risorse radio, che deve essere in grado di programmare i dati da trasmettere ad un utente, a partire dalle risorse radio di due portanti diverse. Studi e analisi fatte dal 3GPP mostrano che tale schedulazione congiunta su due portanti radio dovrebbe portare benefici soprattutto in condizioni di basso carico; all aumentare del carico di cella, il guadagno della schedulazione congiunta fra le due portanti dovrebbe diminuire. La release 8 dello standard 3GPP prevede che le due portanti aggregate del Dual Carrier siano adiacenti. La release 9 dello standard prevede che le portanti aggregate possano essere non adiacenti e possano appartenere addirittura a due bande diverse (ad esempio, potrebbe essere possibile aggregare una portante della banda a 2100 MHz e una portante nella banda a 900 MHz); in questo caso si parla di Dual-Band Dual Carrier. La release 10 amplia ulteriormente fino a 4 il numero di portanti su cui un terminale può ricevere contemporaneamente dati; in questo caso si parla di Multi-Carrier HSDPA. Per migliorare la percezione dell utente che fruirà di servizi mobili a banda larga, oltre al miglioramento delle prestazioni in downlink, è opportuno aumentare anche le prestazioni della tratta uplink. Infatti, ci si attende che il volume di dati trasmessi in uplink aumenti a causa dei feedback di segnalazione (ad es. TCP) richiesti dai traffici downlink molto sostenuti e anche a causa di nuove applicazioni che richiedono un traffico più simmetrico fra downlink e uplink. La release 9 del 3GPP prevede quindi di introdurre il Dual Carrier HSUPA, che permetterà a un terminale di trasmettere su due portanti da 5 MHz adiacenti, raggiungendo bit rate di 23 Mbps in uplink. 5.2 Device Quando si introducono nuove funzionalità agli standard esistenti, è di vitale importanza che queste producano il minor impatto possibile in termini di costi. Questo è particolarmente vero per gli apparati soggetti a una produzione su larga scala, come i terminali mobili, rendendo quindi probabile un elevata domanda di terminali multi-mode, che supportino sia HSPA sia LTE. Infatti, soprattutto nelle prime fasi di dispiegamento, la copertura di LTE potrebbe non coincidere con la copertura nazionale di HSPA; quindi sarebbe fondamentale per un terminale che non si trovi nella copertura LTE, poter continuare a funzionare sotto la copertura HSPA. Le efficienze generate dalle sinergie fra i terminali LTE e i terminali Multicarrier HSPA potrebbero far abbassare il costo dei terminali multi-mode. Un ulteriore aspetto fondamentale per un operatore mobile è il presidio delle prestazioni dei terminali mobili, che variano sensibilmente a seconda della qualità del ricevitore/chipset. Quest ultima è quindi un elemento chiave non solo per le prestazioni d utente, ma anche per le prestazioni della rete, che degradano apprezzabilmente se si impiegano terminali caratterizzati da ricevitori di bassa qualità, con conseguente disottimizzazione degli investimenti. Infatti, un ricevitore di bassa qualità richiede maggiori risorse radio per ricevere una certa quantità di dati, che non potendo essere utilizzate per servire altri utenti, comportano una minore capacità di rete e/o a minori prestazioni. Siccome il Dual Carrier non è un sistema completamente nuovo, bensì una funzionalità nuova del sistema HSDPA esistente, i terminali non presentano complessità aggiuntive legate al design o tecnologiche rispet- Figura 4 - Evoluzione delle tecnologie mobili da HSDPA a HSDPA+ HSDPA 14 Mbps 1 portante (5 MHz) 15 QAM 15 codici HSDPA+ 21 Mbps 1 portante (5 MHz) 64 QAM 15 codici HSDPA+ 42 Mbps 2 portanti (10 MHz) 64 QAM 15 codici per portante 5 MHz 5 MHz 5 MHz 5 MHz 10 MHz

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