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Mobile Broadband e Super 3G: il futuro è Long Term Evolution?

di Redazione PMI.it

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In attesa del 4G, presto in arrivo sul mercato una nuova tecnologia mobile di terza generazione che combinerà elevate prestazioni e piena interoperabilità

Una nuova tecnologia di accesso radio in banda larga potrebbe presto consolidare il concetto di ufficio mobile in Europa: è la Long Term Evolution (LTE), l’ultima frontiera dell’Umts/Hspa.

La sua architettura, combinata con la capacità SIP (Session Initiation Protocol) potrebbe dominare entro pochi anni il mercato del Broadband wireless, abilitando pc portatili e terminali mobili di ultima generazione ad un universo di soluzioni innovative ed interamente IP-based, prime fra tutti l’mVoIP.

Secondo gli analisti, l’Umts LTE – una delle più concrete realizzazioni del cosiddetto Super 3G – in virtù delle sue caratteristiche vincenti si imporrà sulle tecnologie wireless broadband rivali, primo fra tutti il WiMax Mobile (IEEE 802.16m).

I suoi punti di forza? Architettura flat, bassa latenza, ambiente interamente IP e capacità di tipo NGN (Next-Generation-Network) per l’offerta di nuovi servizi a banda larga mobile su reti SIP-enabled, con costi per Mbyte, molto più bassi rispetto a quelli correnti.

È quanto sostengono diverse analisi di settore, fra cui lo studio ABI Research ‘Umts Long Term Evolution’ ed il rapporto In-Stat ‘The Road to 4G: Will LTE, UMB and WiMAX Just Be Stops Along the Way?’. Ma di LTE si è discusso anche al 4G Forum 2007 di Seoul (27-28 Agosto) sponsorizzato da Samsung, che ha avuto come tema chiave “Esplorare tecnologie e standard di una realizzazione del 4G”.

Di fatto, combinando le funzionalità TDM e CDMA, la Long Term Evolution ben si posiziona in uno scenario di mercato in cui l’industria sta rapidamente passando a un approccio ‘all IP’ per l’offerta di servizi voce e dati. Non stupisce quindi che già si cominci a parlare di tecnologia di base per il 4G.

In effetti, questa tecnologia può già essere considerata la “NGN dell’industria mobile” e sarà standardizzata dal 3GPP con il pieno supporto di tutti gli operatori, attraverso l’NGMN Group. Tra l’altro la LTE dovrebbe far parte della Release 8 dello standard 3GPP atteso per questo ottobre.

Sistema nato in seno alla filiera 3GPP e basato essenzialmente su tecnologie OFDM e MIMO, la LTE è in grado di fornire elevata velocità di trasmissione (da 100 Mb/s in downlink e da 50 Mb/s in uplink), ottimizzata per l’acceso a pacchetto e con bassi tempi di latenza, canale da 20 MHz e accesso multiplo OFDMA in downlink, SC-FDMA in uplink.
Con la LTE, infatti, la tecnica di accesso radio passa dal W-CDMA su 5 MHz di banda a modulazioni multiportanti OFDM su 1,25 MHz sino a 20 MHz.

Dati tecnici essenziali dell’LTE (fonte AICT)

Dati tecnici essenziali dell'LTE (fonte AICT)

Più in dettaglio, come sintetizzato dal Position Paper presentato in primavera dall’AICT, i requisiti previsti per la Long Term Evolution sono:

  • velocità di picco istantanea di almeno 100Mb/s per il downlink e 50 Mb/s per l’uplink;
  • gestione contemporanea di almeno 200 utenti attivi per cella in un canale radio di 5MHz;
  • flessibilità nell’uso dello spettro, con canali radio di larghezza di banda variabile di 1,25 MHz, 2,5 MHz, 5MHz, 10 MHz, 15 MHz e 20 MHz, sia in uplink che in downnlink;
  • in grado di funzionare sia in modalità FDD che TDD;
  • in grado di operare anche su un raggruppamento di risorse non contigue sia in uplink che in downlink sia in configurazioni con canale adiacente o no.
  • obbiettivi di throughput, efficienza d’uso dello spettro da rispettare per celle da 5 Km e, con leggera degradazione, con celle fino a 30 Km (sono previste celle fino a 100 Km);
  • coesistenza con gli standard GSM/GPRS e UMTS;
  • tempi di latenza ridotti ed inferiori ai 5 ms per pacchetti dati di piccola dimensione;
  • servizi voce e real time offerti a commutazione di pacchetto qualitativamente analoghi a quelli oggi offerti dalla telefonia tradizionale (PSTN).

Nell’ ambito delle attività di sviluppo della LTE, il 3GPP si è occupato anche di definire l’evoluzione dell’architettura SAE (System Architecture Evolution) allo scopo di ottimizzarla per i requisiti prefissati.

Ecco perché dovrà supportare un’ampia varietà di sistemi di accesso garantendo all’operatore flessibilità nella scelta delle tecnologie che nell’uso delle di reti, diminuire i ritardi, migliorare la qualità delle comunicazioni, ottimizzare il tempo di instaurazione di un collegamento e garantire interoperabilità fra diverse piattaforme di accesso radio (compresi WLAN e WiMax). Infine, dovrà gestire controllo dell’accesso (autenticazione ed autorizzazione), riservatezza e tariffazione indipendentemente dalla piattaforma di accesso.

Di certo, la tecnologia LTE può portare un significativo apporto all’ecosistema delle comunicazioni multimediali, tanto consumer che business. Considerato che l’ITU non rilascerà una definizione del 4G prima dei prossimi anni, secondo gli esperti la LTE ‘sponsorizzata’ da colossi come Ericsson, Alcatel-Lucent, Nokia Siemens Network, Nortel ed LG potrebbe avere le carte giuste per vincere la partita: i primi smartphone Ericsson con piattaforma Open OS dovrebbero essere lanciati sul mercato dal terzo-quarto trimestre 2008.

Anche l’operatore mobile giapponese NTT DoCoMo ha avviato i primi test per lo sviluppo del 3G LTE, per riuscire a garantire downlink di 300 Mbps e uplink di 100 Mbps. La tecnologia MIMO utilizzata in laboratorio, infatti, sovrapponendo due segnali radio compatibili con 802.11g consente di duplicare la velocità di trasmissione dei dati e utilizza i riflessi del segnale per accrescere il raggio d’azione e copertura della rete. Il lancio commerciale della rete è previsto per il 2009. Obiettivo, rendere il super 3G compatibile con gli standard dell’alta definizione e presentare il 3G LTE prima dell’arrivo del 4G vero e proprio, atteso per il 2011/2012.

Il mercato del Super 3G potrebbe quindi riservare interessanti sorprese: secondo gli esperti, potrebbe raggiungere il valore di 18 miliardi di dollari entro i prossimi sette anni. Eppure, sono ancora molti i Paesi che non hanno avviato alcuna sperimentazione. Ciò conferma che la battaglia per lo standard vincente è ancora aperta e che la competizione sarà più agguerrita che mai.

Il mercato si mostra comunque maturo: secondo i dati dello scorso Umts Forum, l’industria del 3G nel 2007 ha raggiunto il traguardo dei 100 milioni di utenti UMTS/WCDMA. Considerando gli oltre 50 milioni di utenti CDMA 2000 1xEV-DO, il bacino d’utenza complessiva per le tecnologie mobili 3G è di circa 150 milioni di unità. Secondo le stime poi, entro il 2010, gli utenti 3G saranno circa 800 milioni ed il WCDMA rappresenterà il 70% dei consumi. Più in dettaglio, le cifre diffuse nei mesi scorsi dal presidente del Forum Jean-Pierre Bienaimé, parlano di 4 miliardi di utenti 2G e 2G nel mondo entro la fine del decennio, con una quota di connessioni globali UMTS/WCDMA pari a 600 milioni, un settimo di tutti gli abbonamenti.

Questo scenario è destinato a mutare con l’arrivo del 3.9G. L’accesso radio Long Term Evolution porterà infatti a una nuova ondata di servizi mobili super veloci. Ma attenzione alle altre tecnologie pre-4G: la competizione agguerrita potrebbe spostarsi dall’arena tecnica a quella dei contenuti e dei servizi. Giunti a questo punto, perciò, è inevitabile domandarsi quale sarà lo standard vincente per le nuove reti. HSPA+, WiMax Mobile, LTE? Una cosa è certa, ad avere la meglio saranno le soluzioni basate su IP come protocollo multiservizio, anche in vista di una futura integrazione con la rete fissa NGN (“New Generation Network”) di prossima implementazione.

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