La banda 800 MHz per servizi radiomobili in Italia: opportunità e problemi Valerio Zingarelli Telecommunications Studies and Consulting Convegno L armonizzazione europea della banda 800 MHz Fondazione Ugo Bordoni, Pontecchio Marconi, 10 dicembre 2010 1 Presentation title in footer 15 December 2010
SOMMARIO In questa presentazione cercherò di indirizzare: alcuni elementi che caratterizzano l ecosistema italiano delle tlc, sia in senso negativo sia in senso positivo, e che ritengo importante affrontare per favorirne il miglioramento le principali caratteristiche e problematiche della nuova tecnologia LTE, specie in connessione con la prevista asta e disponibilità delle frequenze nella banda televisiva a 800 MHz, che può darci notevoli opportunità di sviluppo 2
In Italia abbiamo tuttora 2 anomalie che rallentano lo sviluppo dell industria delle Telecomunicazioni: Il persistere dei servizi televisivi sulle frequenze radio Il ritardo della costruzione delle reti a larghissima banda in fibra ottica con copertura nazionale Però le reti, i servizi e il mercato radiomobili italiani sono tra i primi al mondo... 3
Infatti, il recente International Market Report di OFCOM dice: In Italia il 66% degli utenti Internet ha un profilo su Facebook Penetrazione dei cellulari pari al 150%, con forte utilizzo di applicazioni avanzate I prezzi dei servizi mobili sono diminuiti del 24% (miglior performance europea) dal luglio 2009 al luglio 2010, e sono i più bassi (al pari di UK) in Europa Il 13% delle famiglie italiane utilizza solo un dispositivo mobile per accedere ad Internet; il 29% delle abitazioni è servita solo da larga banda mobile Il 26% delle persone sopra i 13 anni e il 66% degli utilizzatori abituali di Internet dispone di uno smartphone Ampio l utilizzi di media players (64%) e di cellulari per l ascolto della musica (31%) 4
Però: Il 70% dei ricavi degli Operatori radiomobili arriva dai servizi voce Il 90% dei servizi dati mobili è effettuato in tecnologia 3G (chiavette dati wireless per PC, smartphones) Il segmento dei telefoni di fascia bassa è ancora in tecnologia 2G per ragioni di prezzo e rappresenta la maggioranza dei dispositivi mobili attivi 5
Inoltre, il recente rapporto OCSE dice: L Italia è al settimo posto tra i paesi OCSE con 12,84 mln di utenti a banda larga, con una penetrazione del 20,5% (USA = 83,3 mln, Giappone = 33,5 mln; Germania = 25,5 mln; Francia = 20,2 mln; totale OCSE = 283 mln / 24,3%) In Italia la tecnologia dominante è il DSL, con solo lo 0,5% in fibra ottica. Nei paesi OCSE il DSL rappresenta il 58% di tutte le linee; la fibra ottica rappresenta l 11,5% La penetrazione della larga banda fissa nelle famiglie italiane è del 49% (OCSE = 57%). La penetrazione della larga banda nelle aziende è dell 80% La larga banda wireless nei paesi OCSE conta 438 mln di utenti: 73% abbonamenti standard, 26% abbonamenti dati dedicati 6
E al minimo la qualità della nostra rete a banda larga fissa. Il recente rapporto della Oxford University Said Business School dice: 14 paesi sui 75 analizzati già pronti per la TV del futuro (web-tv, IPTV evolute): l Italia non è tra questi L Italia è al 26 posto su 30 per la broadband quality score (72 punti, contro i 153 della Corea, che è prima) La qualità della rete italiana soddisfa giusto i bisogni di connettività (social networking, video streaming in bassa definizione, file sharing) Neanche una città italiana figura tra le 38 che sono già pronte per i servizi evoluti In 3 anni la velocità media di download è migliorata del 49% (da 3,721 Mbit/s a 5,920 Mbit/s), mentre quella di upload è cresciuta del 69% e i tempi di latenza sono diminuiti del 25% a 142 ms 7
Le applicazioni più diffuse supportate da una pluralità di tecnologie Servizi/ Applicazioni Email Web Browsing Instant Messaging P.A. on-line E-Commerce Music and video Peer-to-Peer IPTV HDTV Accesso VPN Corporate Video Conference HDTV & IPTV 3D, Multischermo,... Corporate VPN Disaster Recovery Banda necessaria (Mbit/sec) 0,4 10 20 100 1.000 Tecnologia Wireless Wireline UMTS/HSPA ADSL LTE FTTH Applicazioni Corporate 8 8 La maggior parte delle applicazioni richiede una banda che le tecnologie radiomobili gia oggi possono offrire, mentre I servizi video/tv richiedono FTTH ed LTE
In tale contesto, l assegnazione della banda 800 MHz (così come quella 2,6 GHz) ai servizi mobili rappresenta una spinta allo sviluppo della: Convergenza fisso/mobile e PC/terminali mobili Potenziamento degli Operatori esistenti più validi e una opportunità per un eventuale nuovo Operatore entrante Tutto ciò purchè le condizioni di prezzo dell asta siano coerenti con: i piani di ricavo la disponibilità temporale e tecnica delle frequenze sia certa nelle date indicate le condizioni regolamentari siano adeguate al nuovo scenario di competizione e di mercato: obblighi di copertura per favorire il Digital Divide (esempio della Germania) massimizzando gli investimenti diretti e minimizzando il roaming; stabilità delle condizioni di terminazione; attenzione alla corretta competizione tra il WiFi e l LTE; implicazioni sulla net neutrality 9
Spectrum pricing: dall articolo Sulle frequenze gara ad ostacoli, Sole 24 Ore del 17/11/2010 10 Presentation title in footer 15 December 2010 Department on slide master
I fatti del contesto tecnologico Opportunità e vantaggi 1 - Caratteristiche propagative Le migliori caratteristiche propagative della banda 800 MHz rispetto a quelle attualmente utilizzate (900, 1800, 2100 MHz) permettono: Una maggiore estensione della copertura, a parità di distribuzione siti, utile in particolar modo per colmare il divario digitale nelle aree rurali e per migliorare la copertura indoor delle aree già raggiunte dalla banda larga mobile Una riduzione dei costi di realizzazione, a parità di copertura (è sufficiente un numero inferiore di siti rispetto a bande a frequenza più elevate) Banda 800 MHz vs Banda 2100-8.3 db Path loss (free space) 11 Presentation title in footer 15 December 2010 Department on slide master
I fatti del contesto tecnologico Opportunità e vantaggi 2 - Propagazione: 800 MHz vs 2.6 GHz PRO La differenza effettiva dipende dall ambiente di propagazione (urbano/rurale), dal contesto (outdoor/indoor) e dalle specifiche scelte progettuali (caratteristiche antenne ecc.) Le frequenze ad 800 MHz risultano particolarmente vantaggiose per la copertura delle aree rurali o per il miglioramento della copertura indoor delle aree urbane (deep indoor) CONS Le migliori caratteristiche propagative possono tuttavia rendere invadente il segnale ad 800 MHz se non controllato e creare situazioni problematiche in termini di gestione dell interferenza (con effetti sulla capacità) Raggio di copertura 2.6 GHz X 1,5 2 800 MHz Area di copertura 12 Presentation title in footer 15 December 2010 Department on slide master 2.6 GHz 800 MHz X 3 5
Tempo[ms] I fatti del contesto tecnologico Opportunità e vantaggi 3 - Evoluzione Tecnologica Evoluzione latenza 144 200 180 160 140 120 100 80 84 60 40 20 0 R99 HSDPA HSUPA (10ms) HSUPA(2ms) HSPA+ LTE 28.8 42 Velocità massima teorica (Mbps) 3.6 7.2 14.4 Tecnologia Radio HSDPA HSPA+ LTE 2008 / 2009 2010 2011 2012 2013 13 Presentation title in footer 15 December 2010 Department on slide master
I fatti del contesto tecnologico Opportunità e vantaggi 4 - LTE Advanced Banda piu ampia e permette di aggregare porzioni di spettro in bande diverse per raggiungere prestazioni superiori. Nel NodeB vi sono diversi amplificatori che trasmettono in modo sincronizzato. Introduzione di schemi di trasmissione piu sofisticati: cooperative MIMO. Reti Self Organizing and Optimizing: configurazione di rete automatica ed autonoma per gestire in modo efficiente reti eterogenee Copertura piu pervasiva, grazie all introduzione di mesh networks con nodi di ritrasmissione (relay) che ricevono/demodulano/ritrasmettono il segnale 14 Presentation title in footer 15 December 2010 Department on slide master
I fatti del contesto tecnologico Opportunità e vantaggi 5 - Single RAN La tecnologia Single RAN rappresenta il pilastro di una nuova generazione di reti di accesso radio efficienti, integrate e multi-standard: Differenti tecnologie (2G/3G/LTE) possono condividere infrastrutture e risorse Le risorse (banda base, carrier, potenza) possono essere trasferite da una tecnologia all altra via software UMTS I moduli radio gestiscono tutte le tecnologie che lavorano nella stessa banda di frequenze: 900MHz: GSM/UMTS 900 GSM 15 Single RAN LTE 1800 MHz: GSM/LTE 1800 Modulo radio combinato 2G/3G/LTE To BSC/RNC Banda base comune Modulo radio 800/900Mhz Modulo radio 1800Mhz Modulo radio 2100Mhz GSM + UMTS900+LTE800 GSM + LTE UMTS 2100 Banda base comune 15 Presentation title in footer 15 December 2010 Department on slide master
I fatti del contesto tecnologico Opportunità e vantaggi 6 - I terminali LTE Chipset: I principali vendor stanno sviluppando chipset per LTE Oltre ai player tradizionali (Samsung, LG, Nokia, Motorola), si stanno affacciando sul mercato anche vendor provenienti dal mondo WiMax come Altair e Sequans I chipset potranno supportare tutte le princiapli bande FDD (700, 800, 900, 1800, 2100, 2600) anche se per motivi di costo, si prevede che il loro numero verra limitato a 2-5 I chipset potranno supportare sia FDD che TDD Terminali solo dati: Il primo device commerciale LTE-only è stato reso disponibile sul mercato a partire da Dicembre 2009 Attualmente si stanno sviluppando dispositivi multi-mode (2G/3G + LTE) e multibanda Terminali dati e voce (Smartphone?): I primi handset (voce su 3G, dati su LTE) saranno disponibili nel corso del 2011, anche se ci si aspettano bassi volumi di vendita e scarso appeal commerciale A tendere l LTE usera VoIP per la voce (basato su IMS VoLTE), ma questo tipo di terminali non sarà disponibile prima del 2012 I primi handset veicoleranno la chiamata voce attraverso CS fallback su 2G e 3G, incrementando il tempo di call setup Grande fattore di forma nei primi terminali per supportare chipset non ottimizzati, MIMO, elevato numero di bande di frequenze Costi Il principale ostacolo alla diffusione sara rappresentato sopratutto dal prezzo elevato rispetto ai terminali HSxPA/HSPA+ 16 Presentation title in footer 15 December 2010 Department on slide master
I fatti del contesto tecnologico I problemi tecnologici Disponibilità e costo dei terminali Chiamata voce su IMS Potenziali rischi di interferenza con la DVBT / Wireless MIC Coordinamento frequenziale ai confini nazionali Pulizia della banda in Italia a partire dal 2013 17 Presentation title in footer 15 December 2010 Department on slide master
CONCLUSIONI Il radiomobile in Italia rischia di continuare ad essere il locomotore e il leader dello sviluppo dell industria, dei servizi e dell economia delle Telecomunicazioni... 18 Department on slide master