Evoluzione della Rete di Accesso

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INCONTRI
Foglio bianco, matita e tecnologia:
come potrebbe essere una
rete di accesso nel 2015?
MICHELA BILLOTTI
Nell’Auditorium Telecom Italia di Torino, lo scorso 19 giugno, si è svolta una
Giornata di Studio per comprendere e analizzare soluzioni alternative per la
rete del futuro.
Come noto, la rete di accesso è tra le infrastrutture più costose di tutto il
sistema di telecomunicazioni. Stretta tra un core ad altissima velocità e un
insieme di terminali in rapidissima evoluzione, può contare su un crescente numero di tecnologie e architetture alternative. Progettare la rete del
futuro dimenticandosi di cosa sia stato messo in campo fino ad oggi è
impossibile, ma è un utile esercizio per comprendere e analizzare soluzioni completamente innovative. Nella mattinata si è provato a “dimenticare” la
rete di oggi, esplorando le diverse alternative tra fisso e mobile della rete
del 2015 e provando ad immaginare una casa del futuro nonché i terminali
più adatti alle diverse esigenze di fruizione. Il convegno è poi proseguito
guardando più da vicino quali sono le architetture di rete attuali e le loro
evoluzioni prossime, le reti di accesso nel mondo, gli aspetti regolatori ed
il ruolo della ricerca nell’evoluzione e nell’innovazione.
In questo articolo, grazie alla disponibilità e collaborazione di tutti i relatori
al convegno, si “rivivono” le tematiche principali oggetto di presentazione e
di dibattito trattate durante la Giornata di Studio.
Le sfide per la Rete del futuro
L’ i n i z i o l a v o r i è s t a t o d a t o d a R o b e r t o
S a r a c c o , r e s p o n s a b i l e Tr e n d s & S c i e n t i f i c
Communication di Telecom Italia, che ha voluto
porre subito l’attenzione sull’aumentato utilizzo
in rete di prodotti che consentono la creazione di
social network sempre più articolate ed animate
da persone spinte dalla voglia e dal piacere di
interagire e di condividere contenuti multimediali,
anche autoprodotti e di buona qualità. Se quindi
nel mondo si sta consolidando questa tendenza
di volersi scambiare online contenuti sempre più
ricchi, la rete non può non essere in grado di
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soddisfare al meglio questa necessità. Da qui la
parola è passata a Marco Burzio, responsabile
Wireline Access Infrastructure Innovation di
Telecom Italia, che ha disquisito sulle diverse
alternative tecnologiche abilitanti la nuova Rete
di accesso del 2015. La presentazione è ovviamente partita con la descrizione dello stato
attuale dell’offerta Telecom Italia sull’accesso
che prevede in ambito fisso l’uso della tecnologia ADSL2+ fino a 20 Mbit/s, mentre in ambito
mobile quello delle tecnologie UMTS (Universal
Mobile Telecommunications System) e HSDPA
(High-Speed Downlink Packet Access) come è
riportato nella figura 1.
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FIGURA 1› Le tecnologie che usiamo oggi.
trale. Si tratta cioè di portare la fibra in
accesso, avvicinando l’elettronica all’utente”. Per fare ciò ad oggi sono possibili architetture FTTCab (armadio stradale), FTTB (Fibre To The Building) o
FTTH (Fibre To The Home) con la fibra
cioè che arriva fino in casa del cliente
(figura 2).
Poiché tutte le tecnologie, e quindi
anche queste, sono soggette ad innovazioni continue, l’evoluzione delle tecnologie ottiche può portare ad una riduzione
degli apparati in accesso e di raccolta per
la connessione alla rete metro.
“Relativamente all’accesso mobile ha continuato Burzio - le nuove tecniche
quali MIMO (Multiple Input Multiple
Output) e di beamforming consentiranno
un sostanziale incremento delle presta-
Del resto oggi in casa si consolida
sempre più l’uso di applicazioni con
requisiti via via crescenti in termini di
prestazioni richieste ai terminali e di
necessità di banda, e si rende concreta
la possibilità di offrire nuovi servizi di
convergenza fisso-mobile. Dato questo
contesto, per potere quindi consentire
un’ulteriore evoluzione dei servizi, è interessante capire come si prevede l’evoluzione dell’offerta di banda per l’ambito
fisso e mobile.
“Relativamente alla rete fissa - ha
precisato Burzio - l’evoluzione delle tecnologie su rame è continua, e alle tecnologie ADSL ed ADSL2+ si aggiungono
le nuove soluzioni VDSL2, che portano a
forti incrementi della banda su doppino,
incrementi però limitati a corte distanze FIGURA 2› Evoluzione verso Long Reach PON e 10 Gbit/s.
(<700-1000 m). Tali considerazioni portano alla necessità di rivedere l’architettura della rete di accesso di Telecom Italia, che
zioni che si possono ottenere oggi”. Ne va da sé
oggi vede l’elettronica xDSL concentrata in cenche anche nel mobile sarà necessario però ricorrere
ad un’evoluzione delle architetture per
potere affiancare alle coperture macrocellulari nuove coperture microcellulari che
si adattano dinamicamente alle richieste
di traffico istantaneo permettano di
aumentare il bit rate disponibile all’utente,
consentendo una reale esperienza broadband anche ai clienti in mobilità (figura 3).
“Ciò - ha puntualizzato il relatore anche grazie alla possibilità di distribuire
il segnale radio in fibra con soluzioni ROF
(Radio Over Fiber)”.
In questo scenario la presenza di
maggiore fibra ottica nella rete di
accesso, sia su fisso che su mobile
(figura 4), porterà ad un ulteriore incremento di prestazioni e a servizi innovativi
che potranno essere offerti; alcuni esempi
di questi sono stati dati alla numerosa
FIGURA 3› Evoluzione delle tecnologie mobili verso LTE.
platea dell’Auditorium di Telecom Italia
nella presentazione successiva.
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FIGURA 4› Le tecnologie di domani (2015).
ciarne gli utilizzi, associandoli al singolo
individuo con una precisione mai raggiunta prima. Le maggiori aziende al
mondo stanno già confezionando offerte
“complete” che tendono a massimizzare
questo effetto e “chi non si adegua – a
detta della platea del convegno torinese
- rischia davvero di venire penalizzato da
una competizione che si sposta dal piano
delle applicazioni di nicchia innovative,
finalizzate ad un incremento marginale
delle quote di mercato, a quello dei servizi core”. D’altra parte, in questo contesto lo scopo ultimo non risulta più vendere i servizi stessi o gli apparati, ma
assumere il controllo esclusivo del “tubo
virtuale” che trasporta i flussi informativi
“puntati” sui singoli consumatori, cioè
del “prodotto” che fa vendere tutti gli altri
prodotti materiali e immateriali.
Più in dettaglio la presentazione di Dal
Lago ha illustrato un esempio di Home
Environment basato su alcuni dispositivi chiave: un
gestore centralizzato delle risorse della casa
(media, flussi, dispositivi); punti di fruizione e interazione (per presentazione, rendering, storage) fissi
e mobili con diverse caratteristiche in termini di
qualità percepita e facilità d’uso; sensori, trasduttori e periferiche sparse nell’abitazione che fungono da collegamento tra infrastruttura elaborativa
e mondo “esterno”. La casa così delineata è anonima e neutrale, ma si può configurare dinamicamente in funzione dei veri “terminali” della catena,
gli individui.
In questo ambiente parrebbero così venir meno
i vincoli che oggi obbligano ad associare uno
schermo ad un dispositivo o ad un contenuto specifico: la fruizione si declina come una serie di interazioni “naturali”, sottese da opportune combinazioni di paradigmi tecnici, di cui l’utente non è
tenuto a sapere. “Sotto il cofano” ci sono le tecnologie disponibili oggi, ma gli strati “bassi” dell’infra-
La parola è quindi passata a Stefano Del Lago,
ricercatore in Home Network & Handset Innovation
di Telecom Italia, che, più che passare in rassegna
tutte le combinazioni di componenti potenzialmente
presenti in un’ipotetica abitazione del 2015, si è
voluto soffermare ad illustrare uno scenario specifico, che ha buona probabilità di verificarsi, in
quanto asseconda tendenze in atto nel settore della
distribuzione delle informazioni digitali. “In quest’ambito - ha precisato Dal Lago - gli utenti
vogliono sostanzialmente continuare a fare le cose
che hanno sempre fatto, come guardare la TV,
telefonare, ma vogliono farle in modo indipendente
dalla tecnologia: i dispositivi attuali non sono destinati a “scomparire” solo in quanto si smaterializzeranno, ma perché diventeranno una sola, grande
piattaforma sottostante a qualsiasi transazione nell’ambiente domestico”. L’obiettivo pare quindi
essere quello di portare le modalità con cui si fruiscono i servizi e ricalcare gli schemi mentali delle
persone (“sintonizzarsi su un flusso”, “scorrere un
catalogo”, “comunicare con un conoscente”), “nascondendo” l’articolazione
tecnologica delle applicazioni corrispondenti e la complessità dell’infrastruttura
che le sostiene. In futuro quindi potremmo
avere un Home Environment integrato che
soddisfi tutte le esigenze comunicative
primarie della nostra famiglia, come indicato in figura 5.
Ne va da sé però che un’offerta così
totalizzante oggi appaia utopica e sovradimensionata per la maggior parte delle
persone, che la immaginano semplicemente come una somma ridondante di
proposte “verticali”. Dall’altro canto l’industria ha tutto l’interesse ad “educare” i
futuri acquirenti in questo senso, perché
il vero vantaggio portato dalla digitalizzazione delle informazioni non consiste
tanto nella maggiore qualità dei media o
in un’accresciuta flessibilità nella loro FIGURA 5› Esempio di Home Environment.
gestione, quanto nella capacità di trac-
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FIGURA 6› Importanza del concetto di Home Environment.
anche dalla presentazione di Fabrizio
Gagliardi, responsabile Network Models
di Telecom Italia.
Di per sé la definizione di una nuova
architettura di accesso richiede che ogni
cambiamento debba essere pianificato
ponendo particolare attenzione alla salvaguardia degli “assets” infrastrutturali
esistenti e rendendo compatibile la velocità con cui le novità tecnologiche diventano disponibili con i tempi necessari per
la realizzazione della rete stessa.
Entrando in merito alla revisione della
rete di accesso, questa deve essere
basata sulla necessità di far evolvere le
offerte di servizio, nonché essere motivata sia da esigenze tecnologiche che
dalla necessità di ammoder namento
delle piattaforme in uso.
In questi ultimi anni, ad esempio, in
Italia la richiesta di connessioni Internet ad alta
velocità è progressivamente aumentata così come
la definizione di servizi e applicazioni broadband
sempre più “desiderose” di banda.
Partendo da queste considerazioni, pare naturale prevedere un’evoluzione dell’architettura della
rete di accesso che veda l’avvicinamento della fibra
ottica ai clienti, siano essi residenziali o business.
“Avendo quindi, come obiettivo architetturale,
soluzioni FTTB o FTTH - ha precisato Gagliardi per l’Operatore è opportuno definire un percorso di
migrazione dall’attuale rete in rame che soddisfi le
richieste del mercato, offrendo sufficienti gradi di
libertà per effettuare le opportune correzioni di
rotta, allorché le condizioni al contorno dovessero
mutare sensibilmente”.
È auspicabile quindi che, alle attuali soluzioni
FTTE (Fiber To The Exchange) xDSL per clienti
vicini alla centrale, vengano in un primo momento
affiancate soluzioni FTTCab/FTTCurb, ponendo
quindi molta attenzione agli aspetti infrastrutturali,
alla massimizzazione della clientela potenziale e
alla pluralità delle tecnologie disponibili (figura 7).
struttura domestica (legati alla connettività) sono
relativamente indipendenti da quelli “alti” (dal
livello IP in su), dove si concentrano i maggiori problemi di interoperabilità. Ed anche l’accesso è
disaccoppiato dai servizi: la casa si gestisce da sé,
le transazioni sono end-to-end e in linea di principio la stessa offerta applicativa può essere erogata
su reti di più operatori.
Se si condivide quanto fin qui presentato, non
c’è “nulla di nuovo” da inventare: la vera sfida è far
funzionare (industrialmente e commercialmente) in
modo integrato quanto già esiste, un obiettivo
comunque ambizioso da qui a dieci anni. Come
Telecom Italia bisogna prendere atto del fatto che
c’è un nuovo mercato, focalizzato su un ambiente
domestico, che non è “appendice della rete”, in cui
la domanda cruciale non è “quali applicazioni” si
forniranno, ma “chi” le erogherà. Risulta poi anche
chiaro che l’Home Environment del futuro non può
essere la somma di applicazioni e apparecchiature
buttate a caso nell’abitazione solo per generare
traffico, ma dev’essere un sistema progettato a
priori in modo che ogni elemento abbia un ruolo
complementare a tutti gli altri.
Se l’Home Environment diventa questo, come mostrato dalla figura 6, come
Telecom Italia bisogna valutare attentamente il proprio posizionamento nella
catena del valore, tenendo conto che non
è pensabile che da sola possa creare
questo nuovo ambiente domestico.
All’Operatore in senso lato parrebbe,
quindi, essere chiesto di compiere un
“doppio salto mortale” in termini di mentalità: prendere atto di uno spostamento
del focus dalla rete ai servizi e contemporaneamente rinunciare all’ambizione del
controllo totale della catena del valore,
adeguandosi ad una filosofia di “coabitazione” con altri attori dominanti, magari
non provenienti dall’area telco.
La necessità di innovare non solo il
ruolo, ma anche la struttura della rete di FIGURA 7› Soluzioni di Full Replacement.
accesso di Telecom Italia è stata ribadita
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In questo contesto la sinergia tra
soluzioni tipicamente “wired” con soluzioni “wireless” costituisce la base di un
paradigma vincente sia per la costante
crescita prestazionale delle tecnologie
radio, sia per l’interesse che queste
suscitano da parte dei clienti stessi.
Il tutto ovviamente con un sguardo
attento a soluzioni che, oltre a minimizzare gli investimenti, riducano le spese di
esercizio e manutenzione, velocizzando
le procedure di fornitura e di ripristino dei
servizi e prevedendo la progressiva alienazione di piattaforme obsolete sia per
motivi tecnologici che di servizio.
E nel mondo cosa sta succedendo?
A questa domanda ha dato risposta
Marco De Bortoli, ricercatore in Trends di FIGURA 8› La situazione della Larga Banda oggi: alcuni dati di sintesi.
Telecom Italia, precisando che il mercato
della larga banda prosegue nella sua crescita: infatti, come mostrato nelle figure 8 e 9 , a
zioni solo nelle nuove unità abitative, preferendo
fine 2005 erano oltre 200 milioni le connessioni a
soluzioni basate su FTTN+VDSL2 per le abitazioni
larga banda nel mondo (+37% circa la crescita peresistenti.
centuale rispetto all’anno precedente), di cui circa
Infine in Asia è da sottolineare il caso del
140 milioni di tipo xDSL. Le previsioni indicano che
Giappone, dove è in corso una consistente fase di
anche per il futuro (alcune stime indicano in 400
migrazione da soluzioni ADSL verso soluzioni
milioni il numero di connessioni a larga banda preFTTH: “già oggi - ha detto De Bortoli - ben 4,6
viste a fine 2010) ci sarà un tasso di crescita elemilioni di abitazioni giapponesi sono raggiunte da
vato, sebbene ogni Paese seguirà modalità e temsoluzioni FTTH e si presume che nel 2010 tale
pistiche differenti.
numero possa raggiungere il livello di 30 milioni di
Recentemente si è visto che molti Operatori di
abitazioni. Del resto NTT, l’operatore Incumbent del
telecomunicazioni hanno annunciato piani di rinnoGiappone controlla circa il 70% del mercato FTTH
vamento della loro rete di accesso. Le motivazioni
contro un circa 30% del mercato ADSL”.
per avviare questa fase di cambiamento sono molUn capitolo a parte della presentazione è stato
teplici: la prevista riduzione dell’ARPU (Average
poi dedicato al caso della Corea del Sud, il paese
Revenue Per User) dei servizi di TLC tradizionali, la
che per primo ha avviato l’introduzione della larga
richiesta di nuovi servizi e banda da parte dell’ubanda e che oggi vede un mercato del settore
tenza, la disponibilità di nuove tecnologie (quali ad
xDSL vicino alla saturazione. “Qui - ha concluso
esempio in VDSL2 o le GPON) a standard ITU-T,
De Bortoli –sono in fase di sperimentazione solunonché il crescente livello di competizione.
zioni avanzate FTTH basate anche su WDM-PON a
Poiché ogni Operatore ha effettuato le proprie
seguito della saturazione del mercato xDSL”.
scelte in base alle caratteristiche della propria rete
Ovviamente di fronte a tutto questo fervore,
(tipo di apparati, sistemi impiegati, obsolescenza
Telecom Italia non rimane a guardare.
della rete, lunghezza del collegamento),
al livello di competizione nel proprio
paese, al tipo di regolamentazione esistente, De Bortoli ha illustrato come si
stanno muovendo i principali Operatori
nel mondo.
In Europa ad esempio Deutsche
Telekom ha avviato un piano per l’introduzione di soluzioni VDSL2 a 50 Mbit/s in
50 città con la previsione di passare a
circa 3 milioni di abitazioni nei prossimi
anni. France Telecom è invece orientata a
soluzioni FTTH (attualmente in fase di
sperimentazione) da fornire in funzione
dell’effettiva richiesta da parte dell’utenza. Negli Stati Uniti, invece, dove la
concorrenza portata agli Operatori di
telecomunicazione da parte dei Cable
Operators e delle municipalità sta crescendo, Verizon sta realizzando soluzioni FIGURA 9› Utenti xDSL nel mondo (in milioni al 31/12/2005).
FTTP, mentre AT&T realizza queste solu-
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Per intervenire nell’ammodernamento della
Volendo allungare l’intervallo temporale dell’apropria rete di accesso, l’Operatore non può non
nalisi verso il lungo termine, pur nell’incertezza di
tenere conto delle implicazioni dettate dagli
qualsiasi previsione in materia regolamentare, si
aspetti regolatori, tematica ampiamente trattata da
può rilevare, però, da un lato, l’aumento dell’atLuca Barbetta, ricercatore in Network Models di
tenzione degli enti regolamentari sulle piatTelecom Italia.
taforme e servizi di nuova generazione e, dall’al“Il contesto regolamentare attuale - ha esordito
tro, l’importanza dell’effettivo affermarsi, in proBarbetta - vede il prevalere di una certa “incerspettiva, di soluzioni e tecnologie di accesso
tezza” di fondo in relazione a piattaforme e servizi
alternative al cavo ed, in particolare, basate su
innovativi, in considerazione dell’attuale fase
tecnologie wireless (ad es.. WiMax, HSDPA, ...).
embrionale nel mercato di effettive nuove offerte
Ciò potrebbe, quindi, determinare una rivalutainnovative da parte degli Operatori e Service
zione e un possibile alleggerimento della presProvider. Parallelamente i mercati “regolamentati”
sione regolamentare sul segmento di accesso
stanno evolvendo in relazione alla condizione di
della rete Telecom Italia, almeno nelle aree che
dominanza di Telecom Italia con una tendenza di
dovessero risultare più competitive.
incremento degli interventi e vincoli regolamentari
Anche durante la tavola rotonda, che ha visto
e con particolare riferimento alle infrastrutture di
Stefano Nocentini, responsabile TILab di Telecom
accesso a larga banda”.
Italia, moderare gli interventi di Marco Ajmone
A sopporto di questa affermazione, Barbetta ha
Marsan, professore al Politecnico di Torino, di
citato il recente regolamento sui servizi VoIP
Edoardo Calia, direttore ricerca dell’Istituto
approvato da AGCom (Delibera 11/06/CIR), da cui
Superiore Mario Boella, di Giovanni Colombo e di
si può evincere l’approccio seguito dagli enti regoMarcello Giordani, entrambi manager di Telecom
lamentari nazionali, in armonia con il contesto
Italia, si è ribadito come lo scenario regolameneuropeo. Tale regolamento infatti distingue il servizio, telefonico o voce innovativo, fornito dalla particolare piattafoma
tecnologica (tradizionale a circuito o IP)
u t i l i z z a t a d a l l ’ O p e r a t o re e , d i f a t t o ,
applica sul servizio e sulle relative piattaforme la medesima tipologia di obblighi, più “pesanti” nel caso della telefonia
di base e ridotti nel caso di servizi voce
innovativi. È evidente che di per sè l’utilizzo di nuove tecnologie non comporta
minori obblighi regolamentari per gli
Operatori.
Il numeroso pubblico presente in sala
ha poi dibattuto sul tema delle offerte
wholesale a larga banda e dell’interconnessione IP, tematica su cui l’attenzione
degli enti regolamentari è forte ed, in
Italia, sono in corso tavoli tecnici e pro- FIGURA 10› Evoluzione dei requisiti regolamentari per l’interconnessione IP.
cedimenti per la definizione delle modalità tecnico-regolamentari di fornitura
anche su piattaforme “IP-based”.
Parrebbe che tali attività portino, in un’ottica di
tare evolutivo per la rete di accesso presenti di
breve/medio termine, all’identificazione dei requisiti
fatto potenziali opportunità per Telecom Italia,
tecnico-regolamentari per le soluzioni di bitstream,
qualora si verifichi l’affermarsi sul mercato di una
anche nel caso di pura connettività IP, e di interpluralità di piattaforme tecnologiche di accesso
connessione IP per servizi voce.
(wired e wireless) fornite però da più Operatori;
Da tutto ciò emerge che, un eventuale quadro
c i ò p o t re b b e c re a re l e b a s i p e r r i m e t t e re i n
regolamentare più leggero per Telecom Italia (figura
discussione le attuali “pesanti” regolamentazioni,
10), potrà realizzarsi enfatizzando la natura multicui Telecom Italia deve far fronte in tema di obbliservizio delle piattaforme “IP-based”, all’interno
ghi di ULL (Unbundling del Local Loop), di offerte
della quale il servizio voce sia solo una compodi bitstream e di Servizio Universale.
nente e con caratteristiche innovative (ad es. con
Stiamo a vedere.
nomadicità). “Solitamente - ha precisato Barbetta ci si riferisce ai Services over IP (SoIP), invece che
associare le piattaforme IP alla sola fornitura del
servizio voce (VoIP), per evidenziare la pluralità di
[email protected]
servizi ed applicazioni abilitate dalle piattaforme
“IP-based”, anche di tipo convergente ed integrato
con applicazioni tipiche del mondo ICT (Instant
Messaging, presence, downloading, web, ...)”.
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ABBREVIAZIONI
ARPU
FTTB
FTTCab
FTTE
FTTH
HSDPA
MIMO
ROF
SoIP
ULL
UMTS
VoIP
Average Revenue Per User
Fiber To The Building
Fiber To The Cabinet
Fiber To The Exchange
Fiber To The Home
High-Speed Downlink Packet Access
Multiple Input Multiple Output
Radio Over Fiber
Service over IP
Unbundling Local Loop
Universal Mobile Telecommunications
System
Voice over IP
Michela Billotti, giornalista, è passata
dall'amore per le lettere classiche, in cui si è
laureata a Torino nel 1993, alla passione per
la tecnologia e a come questa si sta
evolvendo. Nei suoi oltre dieci anni di attività
in Telecom Italia ha organizzato manifestazioni
ed eventi nazionali ed internazionali, gestito i
rapporti con i media, divulgato i risultati della
ricerca, scritto articoli, collaborato alla
realizzazione di libri sul futuro delle
telecomunicazioni e, in varie occasioni, parlato ad un pubblico di
“non addetti ai lavori”. Attualmente opera nel settore Trends &
Scientific Communication nell'ambito dell'area Research &
Trends di TILab, dove cura i vari aspetti della comunicazione
scientifica. Dopo aver diretto alcune pubblicazioni aziendali, dal
2006 è Direttore Responsabile del Notiziario Tecnico.
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