Indagine conoscitiva della Camera in merito alla transizione verso il 5G ed alla gestione dei big-data. | PILLOLA_OGI_#36_PRIMA PARTE

13 Febbraio 2020

PILLOLA_OGI_#36: L’audizione dell’Autorità per le Garanzie nelle comunicazioni – AGCOM| PRIMA PARTE: Prospettive e caratteristiche della tecnologia 5G

Relatore: On. Angelo Marcello Cardani, presidente AGCOM

Il 5G: un’evoluzione necessaria

Il 5G rappresenta una rivoluzione dei sistemi radiomobili finora esistenti. Lo sviluppo del 5G è oggi necessario per soddisfare la crescente domanda di traffico dati da parte degli utenti, dovuta al massiccio consumo di contenuti multimediali, all’aumento di dispositivi connessi alla rete, machine to machine/internet of things e al volume delle comunicazioni mobili real time.
L’evoluzione deriva dal cambio di paradigma nel passaggio dal 4G al 5G, caratterizzato da ambiziosi requisiti tecnici indispensabili per realizzare un’innovativa architettura di rete. L’obiettivo è permettere lo sviluppo di mercati «verticali». L’industria manifatturiera, l’automotive, i settori dell’energia, intrattenimento, e salute potranno beneficiare di servizi «a prova di futuro».

5G e nuovi modelli di business

Si prevede che il 5G sarà in grado di abilitare nuovi modelli di business non solo per gli operatori TLC, ma anche per nuovi player, come gli over the top, service provider, aggregator, broker, asset developer, che avranno un ruolo importante nella catena del valore.

5G, le frequenze

Lo sviluppo del 5G è legato alla disponibilità di adeguate risorse spettrali. Per questo, le politiche europee e nazionali in materia di gestione dello spettro radio sono state sviluppate per consentire il successo del 5G.

La tecnologia 5G si caratterizza non tanto per l’innovazione dello standard di accesso new radio e i nuovi sistemi di codifica, multiplazione e correzione degli errori; ma piuttosto per i modelli d’uso abilitati dall’architettura di rete e per i requisiti di qualità. Infatti, gli standard di qualità da soddisfare sono superiori rispetto a quelli della precedente generazione di sistemi cellulari 4G, ad esempio in termini di velocità di download e di latenza. La latenza è nell’ordine di un millesimo di secondo.

NSA – Il Primo Standard 5G

Il primo standard di rete 5G, adottato nel dicembre 2017, è il 5G non-standalone (NSA). La rete è supportata dall’infrastruttura 4G, in particolare per ciò che riguarda le funzioni di controllo. La fornitura dei primi servizi 5G, si basa su tale standard, a supporto di applicazioni eMBB[1] nelle aree coperte con le frequenze della banda 3.600-3.800 MHz – la prima ad essere impiegata per i servizi 5G. Tuttavia, tale banda non si presta ad essere utilizzata da sola per servizi a copertura nazionale, che richiedono l’impiego di frequenze radiomobili fino a 3 GHz e di quelle sub-GHz, migliori per la copertura estesa del territorio, anche all’interno degli edifici.

In tal senso, l’architettura 5G NR NSA assicura un’ampia disponibilità di servizi wireless a banda larga e ultra-larga sul territorio nazionale in virtù dell’elevata copertura fornita dalle reti 4G e 4.5G. Successivamente assisteremo ad una migrazione trasparente verso lo standard 5G NR standalone che abiliterà nuovi servizi, come quelli di tipo URLLC e mMTC. Tale versione dello standard renderà la rete 5G indipendente dall’infrastruttura 4G. I vantaggi saranno diversi, come la semplificazione dei protocolli di comunicazione, il miglioramento dell’efficienza del sistema, oltre a benefici in termini di riduzione dei costi e incremento delle prestazioni.

Tecnologie SDN e NFV

Per soddisfare gli ambiziosi requisiti di qualità e disponibilità dei servizi, nei sistemi 5G è previsto l’impiego di tecnologie di virtualizzazione della rete. Queste garantiranno scalabilità e agilità nella gestione e creazione dei servizi e nella condivisione degli elementi di rete. Si tratta delle tecnologie SDN e NFV, gli strumenti principali per realizzare il concetto di network slicing, che permetterà di configurare dinamicamente, su un’unica infrastruttura, le istanze di rete necessarie in base alle specifiche esigenze delle varie applicazioni. Un ruolo chiave viene svolto dalla piattaforma di «orchestrazione», che in maniera automatizzata e centralizzata provvede alla gestione dinamica e coordinata delle varie funzioni di rete virtualizzate. Gli utenti finali, anche «cose» o «mercati verticali», percepiranno ciascuna fetta di rete (slice) come un singolo collegamento dedicato e indipendente, anche se condiviso in maniera dinamica nell’ambito della stessa infrastruttura di rete.

Politiche di gestione delle frequenze

L’atteso incremento delle prestazioni e la diversificazione delle modalità di fruizione dei servizi dipendono da opportune politiche di gestione dello spettro radio, a livello europeo e nazionale. Queste dovranno garantire, nei tempi stabiliti, la disponibilità delle bande di frequenza necessarie per i casi d’uso previsti dall’ITU per il 5G.

L’intervento del RSPG

La Commissione europea, per accelerare lo sviluppo dei sistemi 5G e favorire il raggiungimento degli obiettivi dell’Agenda Digitale ha incaricato l’RSPG (Radio Spectrum Policy Group) di valutare i possibili scenari e le opzioni sull’uso dello spettro al 2020. Uno degli obiettivi primari è di garantire la velocità di accesso di almeno 30 Mb/s. A supporto dei sistemi 5G, l’RSPG ha individuato come prioritarie, insieme alla banda 700 MHz, le bande 3.4-3.8 GHz e 26 GHz, dette anche «pioniere».

Secondo l’RSPG, per ottenere buoni livelli di copertura 5G su scala nazionale, anche indoor, bisognerà utilizzare le bande armonizzate nella gamma al di sotto di 1 GHz, in particolare la banda 700 MHz. Per l’introduzione del 5G in Europa entro il 2020 la banda 3.4-3.8 GHz avrà un ruolo primario. Dato che, essendo già armonizzata per reti mobili, consente di sfruttare, in funzione delle varie circostanze nazionali, fino a 400 MHz di spettro contiguo. Così sarà disponibile un’ampia larghezza di banda dei blocchi di frequenza, che permetterà di fornire prestazioni in linea con i requisiti di applicazioni e servizi 5G.

L’RSPG ritiene che la banda 26 GHz debba essere considerata pioniera per il 5G nel range di spettro sopra i 24 GHz, dunque, ne raccomanda l’armonizzazione entro il 2020 e la messa a disposizione da parte degli Stati membri per il 5G.

Piano di azione per lo sviluppo del 5G

La Commissione ha presentato un piano di azione per lo sviluppo del 5G che prevede una collaborazione tra Commissione, Stati membri e industria per:

  • fissare una tempistica comune per il lancio in Europa delle reti 5G
  • sviluppare precise road map nazionali
  • identificare liste di bande di frequenza per il lancio di servizi 5G
  • determinare obiettivi di roll-out e di qualità per monitorare i progressi di sviluppo della fibra e delle celle 5G
  • stabilire le principali linee di trasporto terrestre per la copertura 5G ininterrotta.

Gigabit Society

La Commissione ha ribadito che l’obiettivo per il 2025 è la realizzazione di una gigabit society. Lo scopo è rendere competitiva l’Europa e per incrementare la diffusione di prodotti, servizi e applicazioni nel mercato unico digitale. Per questo, la CE, nel 2017, aveva conferito un mandato di studio al CEPT – Conferenza Europea delle amministrazioni delle Poste e delle Telecomunicazioni. La ricerca era relativa allo sviluppo di condizioni tecniche armonizzate per l’uso dello spettro a supporto di possibili scenari alternativi per i sistemi 5G. Come pioniere figurano le bande 3400-3800 MHz e 26 GHz. In ambito CEPT gli studi sulle bande 3600-3800 MHz e 26 GHz si sono chiusi nel luglio 2018.

Gaetano Pellegrino

 

 

[1] l’ITU ha definito tre categorie di possibili casi d’uso per il 5G. Questi sono: enhanced Mobile Broadband, massive Machine Type Communications e Ultra Reliable Low Latency Communications, corrispondenti ai predetti scenari applicativi.

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