Global Certification Forum: prospettive per la certificazione dei

GCF
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STANDARD
Global Certification Forum:
prospettive per la
certificazione dei terminali
LUCA PICCINELLI
Fin dalla nascita della telefonia mobile, gli Operatori hanno percepito
l’esigenza di richiedere garanzie di qualità, universalmente condivise,
per assicurare il corretto funzionamento dei terminali nell’interlavoro con
le reti. Tale necessità è stata ancor più manifesta a seguito della standardizzazione e dello sviluppo della tecnologia GSM, nata con l’intenzione di garantire interoperabilità tra le diverse reti.
L’articolo si propone di individuare i vantaggi della certificazione internazionale dei terminali per il business degli Operatori di TLC, attraverso
l’esperienza ed i risultati raggiunti da Telecom Italia, che dal 2004 presiede il gruppo tecnico del GCF (Global Certification Forum).
1. Introduzione
Gli Operatori di TLC europei sono stati, fin
dalla nascita della tecnologia GSM, concordi nell’individuazione di un insieme base di test cui sottoporre i terminali mobili, al fine di ottenere il
cosiddetto type approval, quale condicio sine qua
non per permetterne l’ingresso sul mercato. Le
manifatturiere di terminali, che nel frattempo
erano rapidamente cresciute a seguito del successo dell’industrializzazione e successiva veloce
penetrazione della nuova tecnologia, chiesero nel
1999 alla Comunità Europea l’abolizione del type
approval, in quanto ritenuto una limitazione della
libera concorrenza all’interno del neonato mercato
comune. Sulle ceneri del type approval nacque il
forum GCF, con l’obiettivo di garantire una certificazione volontaria dei prodotti delle manifatturiere
di terminali mobili sulla base di criteri e requisiti
condivisi tra Operatori di TLC e manifatturiere.
Tutti i grandi Operatori, tra cui Telecom Italia,
hanno un proprio processo di omologazione e
certificazione dei terminali, prima che essi siano
acquisiti e successivamente commercializzati,
spesso partecipando al processo di ingegnerizzazione dei requisiti e delle funzionalità assieme alla
manifatturiera del prodotto.
Un’affidabile certificazione internazionale quale
quella del GCF, se ben integrata nei processi aziendali, può, quindi, contribuire in maniera determinante
al contenimento dei costi di collaudo dei terminali.
Gli Operatori che acquisiscono ed ingegnerizzano un
terminale mobile, certificato GCF, possono risparmiare su un insieme cospicuo di test, solitamente
necessario alla sua omologazione, poiché sono certi
della conformità alle specifiche internazionali e del
corretto interlavoro dello stesso con le tecnologie di
accesso di rete utilizzate. Un tale saving dei costi,
pertanto, ha un positivo impatto sugli economics
degli operatori di telecomunicazione.
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2. Obiettivi del GCF
l’esecuzione dei Field Trial per l’acquisizione della
certificazione GCF dei loro prodotti, sono molto
utili agli Operatori per la messa a punto della
Rete.
Il GCF è un forum di cui fanno parte, in qualità
di membri effettivi, Operatori di telecomunicazione e manifatturiere di terminali mobili e, come
osservatori, manifatturiere di strumentazione per
3. Il processo di certificazione internazionale dei
collaudo e Test House. È finanziato direttamente
terminali mobili
dalle manifatturiere di terminali e dagli Observer
e, indirettamente, dagli Operatori di TLC, tramite
Il processo di certificazione GCF, schematizla GSM Association (l’associazione di tutti gli
zato in figura 1, prevede l’esecuzione, da parte
Operatori GSM). La certificazione GCF dei prodelle manifatturiere di terminali, dei test di confordotti da parte delle manifatturiere è volontaria e,
mità e dei field test (paragrafo 2). La lista dei test
pur non trattandosi quindi di un type approval con
viene aggiornata trimestralmente per essere al
impatti regolatori, è richiesta da un sempre magpasso con l’evoluzione tecnologica. Ogni nuovo
gior numero di Operatori, come requisito per l’actest e gruppo di test di conformance, che viene
quisizione dei terminali mobili e successiva venintrodotto, entra a far parte dei criteri di collaudo
dita ai propri clienti. Le manifatturiere, per otteGCF, noti con il nome di Certification Criteria (CC).
nere la certificazione GCF dei propri terminali,
Per ciascuna nuova funzionalità introdotta, sia
devono collaudare gli stessi utilizzando i due
essa relativa al trasporto (bearer functionality), o
insiemi di test del GCF, quelli relativi alla conforalle tecnologie abilitanti i servizi (Application
mità alle specifiche emesse dagli Organismi di
Enabler), l’insieme di nuovi test entrano a far
Standardizzazione SDO riconosciuti (3GPP, OMA,
parte di un Work Item che, per essere approvato,
ETSI, IEC, ...) e quelli relativi alle prove di interoha bisogno di almeno quattro membri GCF che lo
perabilità tra terminali e reti reali (Field Trial). I test
supportano (tra Operatori e Manifatturiere).
di conformità, usualmente indicati come conformance testing, sono eseguiti su particolari strumenti noti come System
Simulator, la cui funzionalità è quella di
riprodurre il comportamento di una Rete
di Telecomunicazione che rispetti inteHow does GCF work (in a nutshell)?
gralmente le specifiche tecniche emesse
Four keywords: VERIFICATION, PRIORITISATION, VALIDATION
AND CERTIFICATION
dagli SDO (Standardization Organism),
simulando i relativi messaggi input/outStep 1: Industry develops Conformance and IOT
put di segnalazione e radio per i diversi
Test specification (eg OMA, 3GPP, GSMA DG) (Verification)
Layers protocollari coinvolti. Le piattaforme di simulazione presenti sul mercato, come pure i singoli test, ivi implementati, vengono validate dal GCF, che
Step 2: Operators and manufacturers agree list of tests to be executed
provvede altresì al loro aggiornamento e
in both conformance and IOT area for specific topic (Prioritisation)
maintenance, validandone di volta in
volta l’allineamento ai diversi rilasci delle
specifiche da parte degli SDO.
Annualmente sono inoltre definiti dagli
Step 3: Test industry develops the test platforms/test tools
Operatori e Manifatturiere del GCF, di
and implements the conformance test cases
concerto con il gruppo Terminali della
GSMA Device Group, i Field Trial più
appropriati. Questi sono eseguiti dalle
manifatturiere di terminali nelle reti reali
Step 4: GCF validates conformance test cases via test houses (Validation)
dei diversi Operatori GCF che, protetti
da opportuni Non Disclosure Agreement
(NDA), forniscono ai vendor alcune informazioni tecniche e parametrizzazioni
necessarie per la loro effettuazione. I
Step 5: Terminal Manufacturer tests against and subsequently
Certifies (Certification)
risultati di tali test, prodotti in un verbale, vengono comunicati al GCF che ne
constata il superamento, propedeutico
3GPP = 3rd Generation Partnership Project
alla certificazione del prodotto.
IOT = InterOperability Testing
GCF = Global Certification Forum
I Field Trial sono eseguiti dalle maniGSMA DG = GSM Association Device Group
f a t t u r i e re m e d i a n t e l ’ a u s i l i o d e g l i
OMA = Open Mobile Alliance
Operatori, ciascuno provvisto di un GCF
field trial officer, con la responsabilità di
assicurarne il supporto durante lo svolgimento. Sovente i feedback provenienti FIGURA 1› Sintesi del processo di certificazione GCF dei terminali mobili.
dalle manifatturiere di terminali, durante
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L a p ro p o s t a d i Wo r k
Proposta di
Risultati
Item (figura 2), preventivaWork Item
validazione dei test
mente discussa e approvata
nel gruppo politico (GCF
Preparazione
Approvazione
Steering Group), viene sucdei WI
nuove
funzionalità
cessivamente, sottoforma di
Description
dei Wi
Accettazione
Accettazione
Accettazione
Work Item Description (WID)
GCF
dei WI in
delle
WI per la
CC
discussa tecnicamente e
principio
validazioni
certificazione
approvata nei dettagli nel
Mantenimento
dei WI
gruppo tecnico GCF CAG
Description
(Combined
Agr eement
Responsabilità del
Responsabilità
Group, che si occupa di cerGFC CAG
del GCF SG
tificazione di conformità per
i bearer di seconda, terza,
Draft
Approvazione dei
WI Description
WI Description
quarta Generazione GSM,
EDGE, UMTS, LTE e tecnoCAG = Comnuned Agreement Group
CC = Certification Criteria
logie di Broadcast TV) e dal
GCF = Global Certification Forum
GCF AEAG (Application
SG = Steering Group
WI = Work Idem
Enabler Agreement Group
per le tecnologie abilitanti i
servizi, per esempio, video- FIGURA 2› Diagramma di flusso relativo alle attività GCF sui Work Item.
chiamata, applicazioni Java
Machine, streaming enabler
e OMA-BCAST, ...).
I gruppi GCF CAG e GCF AEAG si
Identificativo Work Item Descrizione Work Item
occupano altresì di esaminare la priorità
dei Test, scritti ed ottenuti come input dai
WI - 010, 12, 13
FDD R99, Enhancements e Rel-4
gruppi 3GPP RAN5, ETSI, OMA.., valutarne la validità e validarne lo sviluppo
WI - 014
FDD HSDPA Rel-5
sulle piattaforme di Simulazione (paraWI - 015 e 16
A-GPS (WCDMA) R99 e (GSM) R98
grafo 1). La validazione dei test e delle
piattaforme di simulazione, che consiste
WI - 017
DTM
in una vera e propria prova di funzionaWI - 024
FDD Rel-6 Enhancements
mento, può essere effettuata da membri
ed osservatori GCF, ma sovente è proWI - 025
FDD Enhanced Uplink Rel-6
dotta dalle manifatturiere di strumenti
(Rhode&Schwarz, Anite, Anritsu, Spirent,
WI - 030
A-GPS Minimum Performance (Rel-6)
...), di terminali (Nokia, Motorola, NEC, ...)
WI - 031
3GPP IMS Call Control Rel-5 and Rel-6
o test house per conto terzi, nei laboratori accreditati GCF. Raramente gli
WI - 035
USAT
Operatori si occupano della validazione
WI - 038
UMTS 900 MHz (FDD Band VIII)
dei test e/o Piattaforme di simulazione,
contribuendo invece in maniera determiWI - 041, 43
A5/2 removal e A5/3
nante alla prioritizzazione dei test, sulla
WI - 044
GEA3
base delle priorità di business. I Work
Item attualmente in corso di analisi, sviWI - 047, 51, 52, 53
FDD Inter-band Conformance Testing (I-V), (I-VI), (I-VIII), (I-IX)
luppo e/o mantenimento da parte del
WI - 050
GEA2
GCF CAG sono riportati nella tabella 1.
4. Organizzazione del GCF e ruolo di
Telecom Italia
Il GCF è organizzato in tre Working
Group, uno Steering Group che si occupa
del coordinamento delle attività e degli
aspetti politici e da un board, di recente
costituzione ed investito dei compiti di
marketing e della attività operativo-finanziarie, di supporto sia al GCF SG che al
GCF CAG, FTAG e AEAG. Il primo
Working Group, presente fin dalla costituzione del GCF è il GCF CAG (Combined
Agreement Group), che si occupa degli
WI - 55
DVB-H
WI - 49
MBMS
3GPP
A-GPS
DTM
DVB-H
FDD
GEA
HSDPA
MBMS
UMTS
USAT
=
=
=
=
=
=
=
=
=
=
3rd Generation Partnership Project
Assisted Global Positioning System
Dual Transfer Mode
Digital Video Broadcasting - Handheld
Frequency Division Duplex
GPRS Encryption Algorithm
High Speed Downlink Packet Access
Multimedia Broadcast Multicast Service
Universal Mobile Telecommunication System
USIM Application Toolkit
TABELLA 1› Work Item attualmente in corso di analisi, sviluppo e/o mantenimento da
parte del GCF CAG.
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aspetti relativi alle tecnologie di trasporto
GSM/EDGE, UMTS, HSDPA, 4G-LTE e,
ultimamente, anche delle tecnologie di
broadcast. Vi sono poi altri due gruppi di
recente costituzione GCF FTAG (Field
Trial Agreement Group) e GCF AEAG
(Application Enabler Agreement Group),
che si occupano rispettivamente di test
di interoperabilità in campo e di tecnologie abilitanti. Telecom Italia presiede il
gruppo tecnico GCF CAG ed ora è
responsabile dei Work Item relativi alle
tecnologie di broadcast oltre ad essere
“rapporteur” della certificazione delle
funzionalità DVB-H sui terminali mobili.
La segreteria del GCF è affidata a Peter
Collins (Vodafone) (figura 3).
Segreteria P. Collins,
Vodafone
GCF SG Chair J.Meyer, RIM
GCF CAG Chair L.Piccinelli,
Telecom Italia
GCF FTAG Chair
Colin Hamling, O2
BOARD Chair
L.Gudbrandsson,
Nokia
GCF AEAG Chair
Tommy Kokkola, Nokia
GCF = Global Certification Forum
5. Il GCF in un mercato TLC sempre più
globale
FIGURA 3› Organizzazione e struttura del GCF.
Il GCF (figura 4) certifica i terminali
mobili sulla base di specifiche tecniche e di test
ricevute dagli Organismi Internazionali di standard
quali il 3GPP, ETSI, OMA. È stata raggiunta un’armonizzazione tecnica tra i data base di test utilizzati dal GCF e quelli in uso dal PTCRB, l’organismo
di certificazione di alcuni Operatori del Nord e Sud
America. I contatti tecnici GCF-PTCRB sono stati
sempre condotti da Telecom Italia, che, già in passato, ha sostenuto l’esigenza di certificare in GCF
funzionalità a cuore del PTCRB, quali quelle relative ad EDGE ed ora l’UMTS a 900 MHz.
Importante è stato l’ingresso attivo nel GCF di TIM
Brasil, raggiunto lo scorso 2005. Sono in corso
colloqui con gli organismi di certificazioni interni
GCF versus
3GPP, ETSI, OMA, GSMA and...
GSMA EMC
GSMA DG
3 GPP
GCF
Other SDO, DEVICE FORUMS
(OMTP etc...)
OMA
3GPP
ETSI
GCF
GSMA DG
GSMA EMC
OMA
OMTP
SDO
=
=
=
=
=
=
=
=
ETSI
3rd Generation Partnership Project
European Telecommunication Standard Institute
Global Certification Forum
GSM Association Device Group
GSM Association Executive Management Commitee
Open Mobile Alliance
Open Mobile Telecommunication System
Standard Organization
FIGURA 4› Il GCF, gli organismi di standard e i forum.
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alla Cina ed è da registrare l’ingresso in GCF di
NTTDoCoMo, attualmente Vice Chairman del GCF
SG e di molte manifatturiere di test asiatiche.
6. Aspettative degli Operatori sulla qualità del
servizio: l’esperienza di Telefonica
La certificazione internazionale dei terminali,
oltre ad avere un impatto positivo sugli economics
di impresa, diminuendo i costi interni per la certificazione di conformità alle specifiche internazionali,
apporta un significativo miglioramento della qualità
del servizio, come dimostrano alcune indagini
svolte all’inizio di questo anno da diversi Operatori
Mobili tra cui Vodafone e Telefonica Moviles.
L’analisi mostrata di seguito offre, infatti, una
reale informazione proveniente da Telefonica
Moviles Espana (TME), riguardo alle buone opportunità offerte dall’utilizzo della certificazione GCF
relativamente alla qualità percepita ed al saving dei
costi nel collaudo dei terminali mobili. TME tiene
traccia dei dati reali di traffico, la cui analisi può
aiutare a correlare le cadute di chiamata per
modello (dropped calls) con i terminali certificati
GCF e non. In generale è possibile individuare una
connessione diretta tra certificazione GCF e qualità
percepita (figura 5). L’indagine, effettuata sui 66
modelli di terminali più utilizzati in Spagna (oltre 15
milioni di chiamate effettuate in 15 giorni), mostra
come, nel 2005, i terminali non certificati GCF
hanno avuto il 25% di caduta di chiamate (solo
dovute ai terminali) in più rispetto a quelli certificati
e nel 2006 tale percentuale è salita ad oltre il 30%.
Telefonica Moviles traccia inoltre, in un data base
interno, le anomalie dei terminali nel processo di
certificazione interno all’azienda. Per i terminali
GSM ed EDGE (2G), quelli senza certificazione
GCF risultano avere un numero di anomalie maggiore del 48% e quelli 3G del 65%. L’esperienza
mostra infatti come la risoluzione delle anomalie
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Not GCF Certified
GCF Certified
2006:
+30.1%
Avg.
2006
%
2005:
+24.9%
Avg.
2005
Month
200501
200502
2005- 200503
04
200505
200506
200507
200508
2005- 200509
10
200511
200512
200601
200602
200603
200604
200605
2006- 200606
07
Media
2005
Avg.
2005
Media
2006
Avg.
2006
GCF = Global Certification Forum
Nel 2005 i terminali non certificati GCF hanno avuto il 25% di caduta di chiamate (solo dovute ai terminali) in più rispetto a quelli certificati
e nel 2006 tale percentuale è salita ad oltre il 30%.
FIGURA 5› Percentuale media delle cadute di chiamate nei terminali 2G certificati e non dal GCF.
costi moltissimo agli Operatori. Nel 2006 Vodafone
ha ridotto costi di collaudo interno, per i terminali
certificati GCF, di oltre il 50%. L’opportunità dei
test in campo di interoperabilità, effettuati dal GCF,
mostra altresì un assorbimento dei costi lato
Operatori per rendere le funzionalità più stabili
(figura 6).
Costo
Test Effort
Features
t
FIGURA 6› Assorbimento dei costi lato operatori per rendere nel tempo
le funzionalità più stabili.
7. Conclusioni
In questo articolo si è cercato di evidenziare
l’importanza di una certificazione internazionale
dei terminali mobili che sia più globale possibile e
p o s s a c o n e ff i c i e n z a r i c e v e re i n p u t d a g l i
Organismi di Standard e dal mercato delle TLC,
traducendoli in test semplici e determinanti per un
incremento della qualità del servizio ed una riduzione dei costi per gli Operatori. Il costo dei test
cresce, infatti, linearmente con la crescita delle
funzionalità dei terminali e solo una “certificazione
di scala”, come quella internazionale, può garantire interoperabilità degli handset nelle diverse reti
e impatti positivi sugli economics di impresa di
Operatori e Manifatturiere. Gli Operatori risparmiano, infatti, sul costo della certificazione
i n t e r n a , o ff re n d o u n m i g l i o r s e r v i z i o ; l e
Manifatturiere di terminali, all’interno della catena
del valore, possono ricevere input chiari e condivisi dagli Operatori per un’ottimizzazione delle
risorse dedicate al collaudo delle funzionalità dei
terminali. Nel corso degli ultimi anni, all’interno
del GCF, Telecom Italia ha contribuito in maniera
determinante alla riduzione del tempo impiegato
precedentemente tra i rilasci degli Standard e la
produzione di test funzionanti, per anticipare così
l’arrivo sul mercato di terminali dotati di nuove
funzionalità. Le sfide che aspettano il GCF nei
prossimi mesi riguardano i bearer della TV mobile
(DVB-H e MBMS) e le evoluzioni delle tecnologie
di accesso HSUPA e LTE. Nell’ottica della convergenza tra tecnologie di reti mobili e fisse è di rilevante importanza la percezione del GCF di un rinnovato interesse per UMA/GAN ed i protocolli
IMS, all’interno del mercato europeo, americano
ed asiatico.
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— ACRONIMI
3rd Generation Partnership Project
Assisted Global Positioning System
(GCF) Certification Criteria
(GSM Association) Device Group
Dual Transfer Mode
Digital Video Broadcasting – Handheld
(GSM Association) Executive Management
Committee
ETSI
European Telecommunication Standard Institute
FDD
Frequency Division Duplex
GAN
Generic Access Network
GEA
GPRS Encryption Algorithm
GCF
Global Certification Forum
GCF CAG GCF Combined Agreement Group
GCF AEAG GCF Application Enabler Agreement Group
GCF FTAG GCF Field Trial Agreement Group
GSM
Global System for Mobile communication
GSMA
GSM Association
GPRS
General Packet Radio Service
GPS
Global Positioning System
HSDPA
High Speed Downlink Packet Access
IEC
International Electrotechnical Commission
IOT
InterOperability Testing
IMS
IP Multimedia SubSystem
IP
Internet Protocol
LTE
Long Term Evolution
MBMS
Multimedia Broadcast Multicast Service
NDA
Non Disclosure Agreement
OMA
Open Mobile Alliance
OMTP
Open Mobile Terminal Platform
PCS
Personal Communication Services
PTCRB
PCS Type certification Review Board
SDO
Standard Organization
UMA
Unlicensed Mobile Access
UMTS
Universal Mobile Telecommunication System
USAT
USIM Application Toolkit
TME
Telefonica Moviles Espana
WI
Work Item
WID
Work Item Description
3GPP
A-GPS
CC
DG
DTM
DVB-H
EMC
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—
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•
BIBLIOGRAFIA
GCF PRD documentazione GCF-OP-v3_24_3CF_Organisation_Procedure_v3_24_3
Telefonica e Vodafone, S-06-237GCF_Certification_Advantages_and_improvements
EMC news, intervista a Luca Piccinelli (Telecom
Italia)- GSMA newsletter 29/01/07
EMC news, intervista a Colin Hamling (O2)- GSMA
newsletter 29/01/07
EMC news, intervista a Tommy Kokkola (Nokia)GSMA newsletter 29/01/07
Luca Piccinelli laureato con 110/110
in Ingegneria delle Telecomunicazioni, ha
lavorato prima in Space Engineering e poi in
Alenia. Dal 2001 lavora in Telecom Italia,
dove si occupa di tecnologie di accesso
Radio e terminali, sia per l’ingegneria che il
collaudo. Fino al 2004 ha contribuito, come
delegato Telecom Italia, all’attività di diversi
Wo r k i n g G r o u p d e l 3 G P P p e r l a
standardizzazione dei test relativi ai terminali
mobili. Dal 2002 partecipa al GCF, il forum internazionale di
certificazione dei terminali mobili, di cui presiede il gruppo
tecnico GCF CAG. Dal 2006 lavora nella funzione “Accesso
Mobile e Terminali” di Technology, in cui segue l’implementazione
dei requisiti tecnici e l’ingegnerizzazione dei terminali di
convergenza.