10 Il ruolo della proprietà intellettuale nel processo di

Indice
Introduzione ............................................................................................................... 6
1
Analisi del mercato delle TLC con particolare attenzione al Broadband... 9
1.1
I mercati delle telecomunicazioni in Europa................................................ 11
1.1.1 Settore della rete fissa e della banda larga............................................ 11
1.1.2 Settore della telefonia mobile ............................................................... 17
1.1.3 Settore del Wi-Fi................................................................................... 17
1.2
I mercati delle telecomunicazioni in Italia ................................................... 18
1.2.1 Settore della rete fissa e della banda larga............................................ 19
1.2.2 Settore della telefonia mobile ............................................................... 23
1.2.3 Settore del Wi-Fi................................................................................... 24
1.3
Le tendenze in atto ....................................................................................... 25
2
Le tecnologie Wireline Broadband ............................................................... 26
2.1
Tecnologie su doppino e la trasmissione analogica e digitale...................... 26
2.1.1 ISDN ..................................................................................................... 28
2.1.2 ADSL .................................................................................................... 28
2.1.3 HDSL e SDSL ...................................................................................... 29
2.1.4 Conclusione .......................................................................................... 33
2.2
Fibra ottica.................................................................................................... 33
2.3
Tecnologia satellitare ................................................................................... 34
2.4
Conclusioni................................................................................................... 36
3
Le tecnologie Wireless Broadband ............................................................... 37
3.1
Wi-Fi ............................................................................................................ 37
3.2
3G ................................................................................................................. 40
3.3
UWB............................................................................................................. 43
3.4
Confronto tra le tecnologie........................................................................... 44
3.4.1 Wi-Fi vs 3G .......................................................................................... 45
3.4.2 Wi-Fi vs UWB ...................................................................................... 47
3.4.3 EDGE vs UMTS ................................................................................... 48
4
Digital Divide: una sfida per il futuro .......................................................... 49
5
La tecnologia WiMax ..................................................................................... 53
5.1
Panorama delle tecnologie di accesso wireless ............................................ 53
5.2
Lo standard 802.16 ....................................................................................... 56
5.2.1 Fixed WiMax: lo standard IEEE 802.16-2004 ..................................... 58
5.2.2 Mobile WiMax: il futuro con lo standard 802.16e ............................... 62
5.3
Configurazione di una rete WiMax .............................................................. 68
5.3.1 Lo spettro WiMax................................................................................. 72
5.3.2 La banda per il Fixed WiMax ............................................................... 72
5.3.3 La banda per Mobile WiMax................................................................ 74
5.4
Value Proposition ......................................................................................... 76
1
5.4.1 Applicazione della tecnologia WiMax ................................................. 76
5.4.2 Caratteristiche tecniche......................................................................... 79
5.4.3 Analisi del mercato attuale e potenziale ............................................... 80
5.5
6
WiMax a confronto con le altre tecnologie di accesso wireless................... 82
5.5.1 WiMax vs Wi-Fi e cellular fixed wireless ............................................ 83
5.5.2 WiMax vs 3G........................................................................................ 88
La struttura industriale della tecnologia WiMax........................................ 90
6.1
Component & subsistem vendor .................................................................. 91
6.1.1 Antenna e base station-tower vendor.................................................... 91
6.1.2 Component vendor................................................................................ 92
6.1.3 Chipset-semiconductor vendor ............................................................. 93
6.2
Communication equipment vendor .............................................................. 96
6.3
System integrator.......................................................................................... 98
6.4
Service provider ......................................................................................... 100
6.4.1 Europe................................................................................................. 101
6.4.2 North America .................................................................................... 103
6.4.3 Asia ..................................................................................................... 104
6.5
Comportamento strategico degli operatori chiave della filiera .................. 105
7
La standardizzazione ................................................................................... 108
7.1
Benefici e rischi dello standard .................................................................. 108
7.2
La standardizzazione nel settore delle telecomunicazioni ......................... 111
8
La gestione della proprietà intellettuale durante Standard-Setting Process
114
8.1
Il ruolo delle Standard Setting Organization nelle fasi del processo di
standardizzazione ....................................................................................... 114
8.1.1 Le fasi del processo di standardizzazione........................................... 115
8.1.2 I costi coinvolti ................................................................................... 116
8.1.3 Analisi delle Standard Setting Organization....................................... 117
8.2
Gestione della proprietà intellettuale all’interno delle Sso ........................ 118
8.2.1 La disclosure ....................................................................................... 120
8.2.2 Le licenze............................................................................................ 123
9
Il processo di standardizzazione della tecnologia WiMax ........................ 127
9.1
Gli incentivi del mercato alla standardizzazione........................................ 127
9.1.1 Esternalità di rete diretta ..................................................................... 127
9.1.2 Esternalità di rete indiretta.................................................................. 127
9.1.3 Problemi di gestione della rete............................................................ 128
9.1.4 L’importanza della mobilità dell’utente finale e della portabilità ...... 128
9.1.5 Abilità di sfruttare ulteriori economie di scala nell’industria
manufatturiera del hardware .............................................................. 129
9.1.6 Il caso WiMax..................................................................................... 129
9.2
Le principali tappe del processo di standardizzazione ............................... 134
9.3
Gli attori coinvolti: IEEE 802.16 working group....................................... 136
2
9.3.1 I membri del gruppo IEEE 802.16...................................................... 138
9.4
Gli attori coinvolti: ETSI BRAN................................................................ 140
9.5
Gli attori coinvolti: WiMax Forum ............................................................ 143
9.5.1 La certificazione del WiMax Forum................................................... 147
9.5.2 Le differenti strategie degli equipment vendor................................... 152
9.5.3 Le scelte per i service provider ........................................................... 153
9.6
La relazioni tra gli attori............................................................................. 154
10
Il ruolo della proprietà intellettuale nel processo di standardizzazione del
WiMax ........................................................................................................... 158
10.1 Introduzione................................................................................................ 158
10.2 Politica brevettuale e procedure del gruppo IEEE 802.16 ......................... 160
10.3 La dichiarazione di brevetti essenziali allo standard 802.16...................... 165
Conclusioni ............................................................................................................. 172
Abbreviazioni principali........................................................................................ 179
Bibliografia ............................................................................................................. 180
Sitografia................................................................................................................. 182
Allegati
ALLEGATO 1: Membri del WiMax Forum;
ALLEGATO 2: IEEE database dei brevetti dichiarati essenziali allo standard 802.16.
Lista delle figure
Figura 1 Europa occidentale, connessioni a banda larga (milioni)............................ 12
Figura 2 Europa occidentale-connessioni a banda larga per tecnologie wireline
(milioni) ............................................................................................................. 12
Figura 3 Tasso di diffusione delle connessioni broadband (fonte: Nielsen Net
Rattings)............................................................................................................. 15
Figura 4 Tasso di crescita delle connessioni broadband (fonte: Nielsen Net rating) 15
Figura 5 Crescita delle linee broadband nel biennio 2003-2004 (%) ........................ 16
Figura 6 Tasso di diffusione delle connessioni broadband nei principali paesi europei
(fonte:Nielsen net Ratings) ................................................................................ 16
Figura 7 Europa,mercato dei servizi mobili ,voce e dati. (miliardi di euro).............. 17
Figura 8 Europa occidentale, Location per servizi Wi-Fi.......................................... 18
Figura 9 Evoluzione degli accessi a banda larga dal 2000 al 30 giugno 2005 .......... 20
3
Figura 10 Linee di accesso a banda larga in Italia (milioni) (fonte: Autorità) .......... 22
Figura 11 Linee a banda larba (milioni) .................................................................... 23
Figura 12 L’evoluzione della Generazione Mobile ................................................... 42
Figura 13 Caratteristiche della rete Wlan e UMTS ................................................... 45
Figura 14 Gli standard wireless ................................................................................. 53
Figura 15 Wireless technologies target segments. (fonte: Intel) ............................... 54
Figura 16 Evoluzione dello standard (fonte: Intel).................................................... 57
Figura 17 Modello di riferimento e lo scopo dello standard...................................... 60
Figura 18 Configurazione di una rete WiMAX ......................................................... 69
Figura 19 Configurazione del backhaul del WiMax.................................................. 71
Figura 20 Le applicazioni dello standard IEEE802.16 .............................................. 77
Figura 21 Lo standard permette connessioni punto-multipunto non Line-of-Sight e
applicazioni Line-of-Sight. ................................................................................ 79
Figura 22 Principali tecnologie di accesso wireless (fonte: Intel) ............................. 82
Figura 23 Caratteristiche Wi-Fi, WiMax, 3G (fonte: Intel)....................................... 83
Figura 24 Evoluzione del Broadband Wireless Access (fonte: wimaxtrends.com) .. 85
Figura 25 La filiera verticale dell’industria del WiMax ............................................ 91
Figura 26 Shylight reasearch 10/2004 ....................................................................... 97
Figura 27Struttura industriale del WiMax prima e dopo al standardizzazione. ...... 132
Figura 28 BRAN Standards ..................................................................................... 141
Figura 29 Relazione tra gli attori: ETSI, IEEE e WiMax Forum. ........................... 155
Figura 30 Relazione tra gli attori: ETSI, IEEE, WiMax Forum .............................. 157
Figura 31 Diagramma di flusso del processo di gestione delle disclosure (fonte:
IEEE) ............................................................................................................... 164
Figura 32 Ripartizione tra membri e non dell’IEEE che hanno effettuato la disclosure
......................................................................................................................... 166
Figura 33 Ripartizione tra membri e non del WiMax Forum che hanno effettuato la
disclosure ......................................................................................................... 167
Figura 34 Percentuale delle società che nella disclosure hanno indicato i brevetti
nello specifico .................................................................................................. 168
4
Lista delle tabelle
Tabella 1 Svantaggi e vantaggi delle tecnologie wired ............................................. 36
Tabella 2 Confronto tra le tecnologie UBW, Wi-Fi e UMTS ................................... 44
Tabella 3 Gli standard 802.16.................................................................................... 57
Tabella 4 Nomenclatura delle varie specifiche d’interfaccia aria dello standard
(fonte: IEEE)...................................................................................................... 61
Tabella 5 Tipi di accesso alla rete WiMax. (fonte: WiMax Forum).......................... 62
Tabella 6 Le tecnologie wireless a confronto ............................................................ 82
Tabella 7Spinta esercitata dai criteri alla standardizzazione ................................... 129
Tabella 8 Milestone del progetto di sviluppo degli standard 802.16....................... 135
Tabella 9 Profili di certificazione del WiMax Forum basati su 802.16-2004 (fonte:
WiMax Forum). ............................................................................................... 149
Tabella 10 Round di certificazione WiMax (fonte: WiMax Forum)....................... 151
Tabella 11 Patent owner (elaborazione del 12/2005) .............................................. 165
5
Introduzione
Negli ultimi anni il settore delle telecomunicazioni è stato interessato da profondi
cambiamenti strutturali. Si è passati dai monopoli legali e da una struttura
verticalmente integrata ad un mercato liberalizzato caratterizzato da una struttura
deverticalizzata con molteplici attori.
In questo contesto di cambiamento la necessità di standard si fa sempre più crescete
al punto che lo si ritiene indispensabile per assicurare l’inter-comunicazione, la
compatibilità
e
telecomunicazione.
l’interoperabilità
La
pluralità
tra
di
tutti
i
soggetti,
mezzi
il
di
informazione
carattere
e
apparentemente
concorrenziale del nuovo mercato e la progressiva irrilevanza dei confini nazionali
rendono il coordinamento requisito indispensabile per evitare la duplicazione delle
risorse e permettere la globalizzazione delle telecomunicazioni.
In ambito europeo sono state intraprese importanti azioni spontanee volte ad
assicurare la compatibilità e l’interoperabilità dei servizi, mediante coalizioni
spontanee che rappresentano per il contesto europeo una sensibile evoluzione verso il
modello statunitense rispetto ai tradizionali modelli di coordinamento in cui
l’autorità centrale svolge un ruolo determinante. Esempi nei quali il processo di
standardizzazione è stato affidato a coalizioni spontanee di imprese sono: la telefonia
di terza generazione con Open Mobile Alliance, la televisione digitale terrestre con il
consorzio Digital Video Broadcasting e il Wi-Fi con Wi-Fi Alliance.
Nonostante le diverse forme di coalizioni siano accolte con favore, le autorità
nazionali e comunitarie sono molto attente alla possibilità che all’interno di questi
consorzi, nei quali si coordinano soggetti spesso tra loro in concorrenza orizzontale,
non si verifichino comportamenti anticoncorrenziali.
Il rischio che il coordinamento conduca a comportamenti collusivi in materia di
fissazione dei prezzi, scambio di informazioni e, infine, di eliminazione della
concorrenza, rappresenta un’eventualità non trascurabile. Le condizioni di mercato
che si verrebbero a creare a valle delle aggregazioni non sono tali da garantire e
incoraggiare la competizione di prodotto. Alla prospettiva che la standardizzazione,
dal punto di vista economico, ponga dei forti limiti alla competizione, riducendo la
6
varietà di prodotti diversificati, va aggiunta la possibilità che le coalizioni agiscano
come veri e propri cartelli ostacolando così ulteriormente l’entrata di nuove imprese.
Evidentemente nell’industria delle telecomunicazioni, dove i benefici legati allo
standard e agli effetti di rete sono tangibili, si ritiene necessario sacrificare il
benessere dei consumatori legati alla concorrenza a favore della massimizzazione
della dimensione della rete.
In questo contesto un’attenzione sempre più crescente viene rivolta al problema della
gestione dei portafogli di proprietà intellettuale nell’attività di standard setting.
Nonostante le più importanti imprese europee nel settore delle telecomunicazioni
tendano a preferire alle forme di protezione intellettuale modalità alternative quali il
segreto industriale, le economie di rapidità e il possesso degli asset complementari, le
evidenze empiriche evidenziano una crescita esponenziale delle domande di
brevettazione nel settore delle telecomunicazioni in generale e in particolare nelle
tecnologie di accesso. Ad esempio all’epoca del processo di standardizzazione del
GSM, quando la liberalizzazione era ancora incompleta, circa milleduecento i
brevetti furono ritenuti rilevanti per il funzionamento della rete e di questi circa
cinquecento risultarono essenziali. Per il processo di standardizzazione dell’UMTS i
brevetti rilevanti sono circa duemila, duecento dei quali essenziali.
Gli esperti di proprietà intellettuale trovano le ragioni di questo fenomeno, non solo
nell’appropriazione dei rendimenti dell’innovazione, ma anche nell’utilizzo della
proprietà intellettuale in chiave strategica. L’idea è che i portafogli brevettuali
vengano costituiti e gestiti con l’intento di disporre di asset intangibili al fine di
acquisire potere contrattuale nelle interazioni con i concorrenti del mercato
orizzontale e con le imprese a monte e a valle della filiera.
Le modalità con cui i portafogli brevettuali vengono utilizzati per scopi strategici
sono numerose. Si parte dalla brevettazione difensiva per prevenire l’imitazione e per
proteggere l’area tecnologica che si è deciso di presidiare (patenting around), si
prosegue con utilizzo dei brevetti per acquisire potere contrattuale nelle negoziazioni
commerciali, per terminare utilizzando i brevetti come strumento per le litigation e
ritaliation. Il brevetto può anche essere uno strumento per le strategie di cross
licensing e patent pooling, che consentono di affrontare il problema del patent thicket
7
e hold-up. Infine non sono trascurabili i comportamenti strategici che prevedono una
disclosure incompleta dell’invenzione ovvero submarine o torpedo patent.
L’attività di standard setting rappresenta un terreno favorevole all’emergere di
comportamenti di tipo “moral hazard”, fondati sulla gestione strategica della
proprietà intellettuale da parte dei partecipanti, come le strategie di torpedo patent e
pratiche di patent pooling. La disclosure incompleta di un brevetto o la minaccia
della sua esistenza può essere utilizzata come arma di vero e proprio ricatto da parte
di chi intende influenzare a proprio favore il processo di definizione dello standard
nonostante le associazioni consortili cerchino di evitare tali comportamenti,
attraverso strumenti quali obbligo di disclosure e licenze FRAND (fair, reasonable
and non dicriminatory). Il famoso caso Qualcom contro Ericsson nel processo di
definizione dello standard 3G mostra quanto sia concreto il rischio che avvengano
comportamenti di tipo opportunistico.
Questo lavoro vuole analizzare il processo di standardizzazione del WiMax, una
nuova tecnologia per il Broadband Wireless Access.
L’obiettivo è quello di analizzare i comportamenti strategici e collusivi delle aziende
interessate allo sviluppo di questa nuova tecnologia soffermandosi sulla possibilità
che si verifichino in fase di standardizzazione comportamenti volti a influenzare tale
processo a proprio favore attraverso la gestione strategica dei brevetti.
La trattazione è stata organizzata come segue. Al fine di comprendere al meglio gli
interessi economici delle imprese coinvolte nella struttura industriale del WiMax, si
effettuerà un’approfondita analisi del mercato broadband e delle tecnologie wireline
e wireless BWA. A ciò farà seguito una trattazione dettagliata della tecnologia che
metta in risalto le potenzialità di business del settore.
Nei capitoli successivi vi è un’approfondita analisi della filiera di imprese coinvolte
nello
sviluppo
della
tecnologia
a
cui
segue
l’analisi
del
processo
di
standardizzazione: incentivi alla standardizzazione, attori, tempi e relazioni. Lo
studio termina con l’analisi del ruolo strategico dei brevetti nel processo di
standardizzazione e con una prospezione sulle possibili evoluzioni future del
mercato.
8
1 Analisi del mercato delle TLC con particolare
attenzione al Broadband1
Nel 2004, il mercato mondiale delle telecomunicazioni è cresciuto del 5,3% in
termini nominali, attestandosi a 878 miliardi di euro, mentre per gli anni 2005 e 2006
è previsto un ulteriore aumento, rispettivamente, del 4,9%, e del 4,4%.
L’evoluzione del mercato internazionale delle telecomunicazioni, sia con riferimento
alle varie componenti merceologiche (telefonia fissa, telefonia mobile, Internet, e
così via), sia dal punto di vista dell’articolazione geografica per aree e paesi, mostra
come i servizi a larga banda, i servizi mobili innovativi e la diffusione di contenuti
digitali rappresentino i principali fattori propulsivi per lo sviluppo di questa industria.
Si evidenzia, per questa via, il progressivo rafforzamento del processo di
convergenza, che, da un lato, determina consistenti economie di scala e di scopo
nella produzione, promovendo maggiore efficienza e produttività nelle imprese e,
dall’altro lato, registra, quantomeno in questa fase iniziale, una maggiore
competizione tra le diverse piattaforme tecnologiche su cui vengono veicolati sia i
nuovi servizi della convergenza, sia i tradizionali servizi di telecomunicazione.
Si possono individuare alcuni trend indicativi del processo di ridefinizione degli
assetti competitivi:
•
Il mercato della fonia su rete fissa continua a registrare una flessione dei ricavi, a
causa della pressione sui prezzi derivante offerte degli operatori alternativi, i
primi ad indirizzarsi su tali servizi nel tentativo di sottrarre clienti agli operatori
storici, si sono aggiunte in diversi paesi quelle dell’operatore incumbent,
segnalando che questa diviene una importante frontiera competitiva per i servizi
di fonia vocale;
•
Il mercato dell’accesso ad Internet in modalità Wi-Fi da hot-spot pubblici si trova
ancora in una fase di decollo;
•
Il triple play sta catalizzando l’attenzione degli operatori incumbent e di alcuni
operatori alternativi. Con riferimento all’Europa, oltre agli operatori che già
propongono offerte integrate di questo tipo (Fastweb, France Télécom, Free,
1
Elaborato dalla “Relazione annuale sull’attività svolta e sui programmi di lavoro” dell’Autorità per
le garanzie nelle comunicazioni del 30 giugno 2005.
9
Neuf Télécom, Deutsche Telecom, Telefonica, VideoNetwork, Kingston
Communications e TeliaSonera), nel corso del 2005 e del 2006, dovrebbero
aggiungersi Telecom Italia, Wind, Belgacom, British Telecom, Swisscom,
Cégétel, Telecom Austria, Telenor e Versatel;dalla maggiore concorrenza interna
al settore, nonché dell’impatto crescente del processo di sostituzione ad opera dei
servizi di telefonia mobile;
•
Il mercato della trasmissione dati su rete fissa continua a crescere;
•
L’accesso ad Internet a banda larga si conferma uno dei più importanti driver del
mercato dei servizi di telecomunicazione: la crescita del numero di connessioni è
il risultato delle imponenti campagne pubblicitarie condotte dagli operatori, della
generalizzata riduzione dei prezzi e della disponibilitàrescente di modelli di
fruizione del servizio (in termini di banda disponibile e di modalità di
tariffazione). La crescita degli accessi a banda larga ha stimolato l’offerta di
servizi VoIPVoice over Internet Protocol), nella modalità di VoBB (Voice over
Broadband). Alle
•
Il mercato dei servizi su rete mobile continua a crescere a ritmi elevati (intorno
all’11% complessivo); in particolare, nei paesi dell’Europa occidentale, dopo
anni di incertezze e ritardi, nel 2004 si è consolidata l’offerta dei servizi UMTS
da parte dei principali operatori mobili. Alla fine dello scorso anno, erano sedici i
paesi nei quali risultavano disponibili servizi UMTS. La crescita dei servizi voce
è comunque destinata a ridursi nei prossimi anni per effetto della maturità
raggiunta da alcuni mercati dei paesi industrializzati, nonché per la maggiore
concorrenza derivante dalle offerte degli operatori UMTS, i quali, in una prima
fase, si stanno indirizzando verso una competizione di prezzo nei servizi vocali.
Per questi motivi, l’attenzione degli operatori tende a spostarsi verso i servizi
dati, la cui crescita, come per la rete fissa, può contrastare la tendenziale
diminuzione dei ricavi unitari dei servizi vocali. L’offerta degli operatori mobili
nel mercato dei servizi dati si è,infatti, notevolmente arricchita, anche se il settore
presenta tuttora ampi margini di crescita, in particolare nel segmento affari, che
finora ha mostrato un atteggiamento diffidente rispetto all’utilizzo di tali servizi,
a motivo soprattutto delle problematiche legate alla sicurezza nelle applicazioni
aziendali wireless;
10
•
Con riguardo ai servizi mobili offerti alla clientela residenziale, nel corso del
2004 l’attenzione degli operatori è stata rivolta in particolare al downloading dei
servizi audio e video. L’offerta dei servizi audio è stata influenzata dall’attuale
successo del mercato della musica online, caratterizzato da iniziative quali l’iTunes di Apple, il proliferare di negozi di musica online e la crescente domanda
di dispositivi MP3 nel mercato dell’elettronica di consumo.
1.1 I mercati delle telecomunicazioni in Europa
1.1.1 Settore della rete fissa e della banda larga
Il mercato europeo dei servizi su rete fissa ha raggiunto un valore di 132,5 miliardi
di euro nel 2004, con un incremento del 3,9% rispetto all’anno precedente, quale
risultante di una contrazione dello 0,4% dei servizi voce e di un contestuale aumento
del 15,8% dei servizi dati.
Tra i fattori che hanno concorso alla contrazione complessiva del mercato si segnala
in particolare la sostituzione da parte dei servizi di rete mobile, che ha portato sia ad
una modifica della composizione dei flussi di traffico a favore della direttrice
mobile-mobile, sia alla eliminazione di un numero apprezzabile di linee fisse, anche
se il fenomeno per ora risulta prevalentemente circoscritto alle seconde linee.
Anche la consistente crescita dei servizi di accesso ad Internet a banda larga ha
provocato un fenomeno di riduzione nei volumi di traffico relativi alle comunicazioni
Internet in modalità dial up, con evidenti conseguenze anche in termini dei relativi
ricavi; la nascente concorrenza degli operatori VoIP ha anch’essa contribuito, sia
pure ancora in misura marginale, alla flessione dei ricavi da servizi di fonia
tradizionale.
Nell’ambito del mercato dei servizi di accesso ad Internet, il 2004 è stato
principalmente caratterizzato dalla crescita delle linee a banda larga, che nei paesi
dell’Europa occidentale hanno superato i 38 milioni (Figura 1), con un incremento
superiore al 60% rispetto al 2003.
11
Figura 1 Europa occidentale, connessioni a banda larga (milioni)
Analogamente a quanto accade a livello mondiale, l’xDSL rappresenta la piattaforma
di accesso dominante, con una quota prossima all’80% sul totale delle connessioni
broadband (Figura 2 ). Entro la fine del 2005, si prevede che la banda larga costituirà
la modalità di accesso ad Internet maggiormente diffusa nel mercato residenziale dei
paesi dell’Europa occidentale.
Figura 2 Europa occidentale-connessioni a banda larga per tecnologie wireline (milioni)
La crescita del numero delle connessioni è stata favorita da vari fattori:
•
L’enfasi posta dagli operatori di telecomunicazione su tale servizio, attraverso
imponenti e persistenti campagne pubblicitarie, ha convinto molti utenti di
Internet dei vantaggi di tale modalità di accesso, rispetto al tradizionale accesso
tramite dial-up;
•
La progressiva crescita della copertura del territorio e della popolazione con
tecnologie a larga banda: attualmente, si valuta che in Europa circa il 90% delle
12
famiglie sia nella condizione di poter usufruire dell’accesso in modalità
broadband;
•
Forte riduzione dei prezzi, che ha assunto dimensioni assai rilevanti nel caso
francese, dove l’operatore incumbent ha dovuto contrastare la concorrenza assai
aggressiva di operatori alternativi, che hanno offerto l’accesso broadband
congiuntamente ad altri servizi quali ad esempio il VoIP o i servizi video (sia
nella forma di trasmissione di programmi televisivi free to air, sia nella forma di
programmi di pay tv);
•
L’aumento considerevole della velocità delle connessioni, avvenuta spesso senza
che si registrassero contestualmente aumenti di prezzo per il cliente finale. A
questo proposito, si stima che alla fine del 2004 la velocità media nominale di
download offerta dalle connessioni ADSL si collocasse in Europa intorno a 1,2
Mbps, contro gli 800 Kbps del 2003: per l’anno in corso, è attesa una ulteriore
crescita della velocità media, a 1,8 Mbps;
•
Motivazioni di natura concorrenziale: l’accesso a larga banda consente ai nuovi
entranti di accrescere la propria attrattiva presso la clientela dell’incumbent, con
proposte di servizi innovativi.
Secondo i dati raccolti da EITO, l’European Information Technology Observatory
promosso da Smau, si prevede che le connessioni broadband raggiungeranno, nel
2007, quota 62 milioni, per ricavi complessivi pari a 29 miliardi di euro, contro gli
8,1 del 2003. La DSL rimarrà la tecnologia leader, con il 74% delle connessioni,
seguita dalla banda larga via cavo con il 19%. Tra i fattori che contribuiscono a
questa crescita spiccano il continuo aumento del numero di connessioni nell'Europa
Occidentale, una sempre maggiore domanda di file e contenuti multimediali che
richiedono una notevole ampiezza di banda, e una quantità sempre più elevata di
operatori disposti a offrire prodotti innovativi. A questi poi si aggiungono lo sviluppo
dei servizi voce e video via Internet, dei servizi di e-learning, e-government, gaming
online, e lo sforzo sempre più evidente dei governi di regolare e promuovere la
diffusione della banda larga nella società.
Non mancano però i fattori frenanti, tra cui il permanente basso livello di
investimenti da parte delle aziende in tecnologia, sia a livello di infrastrutture sia di
servizi, il basso numero di provider in alcuni Paesi, e il fattore sicurezza informatica,
13
che ancora frena gli utenti nell’approccio al Web come strumento indispensabile per
migliorare la propria competitività sul mercato.
La presenza di infrastrutture a banda larga rappresenta uno degli asset di importanza
strategica per un’area geografica. Tali infrastrutture, infatti, oltre a favorire
l’attrazione di investimenti privati, rappresentano un importante fattore nei processi
di innovazione e di sviluppo.
Il trend di crescita della banda larga in Europa nell'ultimo anno è estremamente
accelerato e porta tre Paesi (Francia, Spagna e Paesi Bassi) a tassi di penetrazione
superiori al 30% del totale della popolazione Internet che si collega alla rete da casa.
Tassi che collocano questi tre Paesi sopra gli Stati Uniti. Una visione globale mostra
come i mercati della broadband in Europa e negli USA siano molto al di sotto di
quello di Hong Kong, che ha una penetrazione dell'82% sul totale dell'utenza Internet
che accede da casa (Figura 3).
Approfondendo l'analisi sulla realtà europea, appare molto evidente come la banda
larga sia ancora una tecnologia minoritaria. In termini assoluti il mercato più grande
è quello tedesco, che coinvolge più di 5 milioni di individui.
In realtà, l'impatto della banda larga se non ancora evidente in termini di numerosità
del fenomeno, crea delle sperequazioni vistosissime in termini di fruizione della rete.
In tutta Europa, infatti, il numero di utenti a banda stretta è maggiore rispetto al
numero di utenti a banda larga. Questi ultimi, però, vedono più pagine per persona,
fanno un maggior numero di sessioni e restano mediamente on-line per più tempo
rispetto agli utenti con connessione a banda stretta.
14
Figura 3 Tasso di diffusione delle connessioni broadband (fonte: Nielsen Net Rattings)
Da parte delle autorità di regolamentazione e dai new comers del mercato c’è una
forte pressione verso l’unbundling del local loop, per permettere l’ingresso di un
maggior numero di nuovi operatori sul mercato. Nei paesi dove esiste un’estesa rete
di collegamenti via cavo, anche altri operatori stanno entrando sul mercato per offrire
i loro servizi, sfruttando la connettività delle loro reti. Le nazioni più avanti in tale
diffusione della larga banda sono senz’altro i paesi scandinavi e il Benelux, che
hanno sfruttato per l’appunto l’estesa rete di collegamenti via cavo già esistenti per la
televisione; dietro di loro la Germania e il Regno Unito stanno incrementando
considerevolmente le loro installazioni di banda larga. Nel complesso l'ADSL
rimarrà la tecnologia più diffusa nel settore della larga banda nei prossimi tre anni,
con una quota di mercato compresa tra il 75% e il 90%.
Figura 4 Tasso di crescita delle connessioni broadband (fonte: Nielsen Net rating)
15
I piani di sviluppo della banda larga e dei servizi a essa legati seguono approcci
diversi in funzione del contesto economico del Paese in esame. Rivestono comunque
molta importanza fattori di tipo “storico”, l’ambito regolatorio e il contesto
istituzionale.
Figura 5 Crescita delle linee broadband nel biennio 2003-2004 (%)
Figura 6 Tasso di diffusione delle connessioni broadband nei principali paesi europei (fonte:Nielsen
net Ratings)
16
1.1.2 Settore della telefonia mobile
Il valore totale del mercato dei servizi voce e dati su rete mobile in Europa era pari,
alla fine del 2004, a 97,7 miliardi di euro, con una crescitad el 6,2% rispetto all’anno
precedente (Figura 7 ).
Figura 7 Europa,mercato dei servizi mobili ,voce e dati. (miliardi di euro)
In termini di linee, nel 2004, l’Europa occidentale ha raggiunto quasi 320 milioni di
linee, con una crescita del 2,6% rispetto al 2003.L’avvio dei servizi di terza
generazione (UMTS) da parte di diversi provider mobili costituisce senz’altro uno
degli elementi caratterizzanti il mercato europeo dei servizi di telefonia cellulare nel
2004.
1.1.3 Settore del Wi-Fi
Con riguardo all’accesso Internet tramite hot spot, in Europa occidentale a fine 2004
risultavano essere circa 24.000 le location abilitate all’utilizzo di servizi Wi-Fi
(Figura 8).
17
Figura 8 Europa occidentale, Location per servizi Wi-Fi
Tra i principali aspetti che attualmente caratterizzano tale mercato può essere
ricordato come nel corso del 2004 gli operatori mobili abbiano spesso integrato i
servizi Wi-Fi con le offerte GPRS/UMTS, attraverso la disponibilità di PC card e
smartphone che supportano tutte e tre le tipologie di accesso. British Telecom con
Openzone risulta l’operatore con la maggiore copertura del servizio nell’area
considerata. Gli operatori mobili, in prevalenza, non provvedono direttamente
all’installazione di hot spot, ma si limitano ad affittare la capacità di rete da altri
fornitori per offrire il servizio con il proprio marchio. In termini di tipologia di
location, la maggior parte degli hot spot si trova negli hotel (43%) e nei caffè e
ristoranti (40%).
La Gran Bretagna era il paese che, alla fine del 2004, vantava il maggiore numero di
location (oltre 7.700), seguita dalla Germania (circa 6.000) e dalla Francia (3.000).
Complessivamente, questi tre paesi vantavano il 70% circa di tutte le location
dell’Europa occidentale. Decisamente distaccata l’Italia, al quarto posto, con circa
1.200 location.
1.2 I mercati delle telecomunicazioni in Italia
Nel 2004, nonostante la perdurante debole congiuntura economica, il mercato
italiano dei servizi di telecomunicazione ha registrato una crescita del 6,3%. Il
confronto con l’incremento nominale del Prodotto Interno Lordo, pari al 3,9%,
mostra come le telecomunicazioni si confermino uno dei settori più dinamici del
Paese, caratteristica che viene ulteriormente ribadita dalle favorevoli previsioni di
18
crescita per il 2005: il valore complessivo del mercato si è attestato a 34,6 miliardi di
euro, destinati a raggiungere, secondo le previsioni, i 36,9 miliardi nel 2005 (con un
ulteriore incremento del 6,4%).
1.2.1 Settore della rete fissa e della banda larga
Il comparto della telefonia fissa cresce a tassi contenuti, mediamente del 3,3% nel
2004, raggiungendo i 16,4 miliardi di euro. Alla oramai consueta contrazione (-2,9%)
dei servizi di fonia vocale, si contrappone la crescita dei servizi di trasmissione dati
(+4,4%) e, soprattutto, il notevole aumento dei servizi di accesso ad Internet
(+48,8%), trainati dalla diffusione della larga banda.
Per quanto riguarda la diffusione della larga banda nel mercato italiano i dati
aggiornati alla fine di giugno del 2005 messi a disposizione dall’Osservatorio della
banda larga mostrano che ormai il 19% delle famiglie, il 37% delle imprese e il 61%
della P.A. usano connessioni broadband con un fatturato atteso per il 2005 di 1,8
miliardi di €. Il tasso di crescita atteso per i prossimi anni di nuovi allacciamenti si
aggira sul 30% annuo. La copertura ADSL della popolazione italiana è passata da
meno del 60% del 2001 all’86% di fine 2004.
19
Figura 9 Evoluzione degli accessi a banda larga dal 2000 al 30 giugno 2005
La diffusione degli accessi a larga banda è giunta a 4,7 milioni di linee a fine 2004,
con un sostanziale raddoppio rispetto all’anno precedente (Figura 9) e si stima che a
fine marzo 2005 abbiano superato i 5 milioni.
È da sottolineare (Figura 10) come, nel biennio 2003-2004, l’Italia sia stata il paese
europeo che ha registrato il più elevato tasso di crescita degli accessi a larga banda,
mentre con riguardo alle sole linee ADSL, queste, nello stesso periodo, sono passate
dal 9,2 al 14,6% del totale europeo. In termini di variazione assoluta, sempre con
20
riferimento al biennio 2003-2004, sono invece Francia e Regno Unito a registrare,
subito prima dell'Italia, gli incrementi più elevati.
Allo stesso tempo, in rapporto alla popolazione residente, pur perdurando una minore
penetrazione in Italia rispetto alla media europea (8,1% contro l’11,8% a fine 2004),
tale scarto si è notevolmente ridotto.
La crescente diffusione di accessi a larga banda costituisce, per gli operatori di rete
fissa, una importante opportunità per ampliare l’offerta di servizi. Accanto agli
introiti derivanti dalla semplice connettività, può essere resa disponibile un’ampia
gamma di servizi legati ai contenuti (canali TV, cinema, calcio, suonerie, loghi,
giochi) rivolti al segmento residenziale, servizi che sempre più rappresenteranno la
principale forma di diversificazione dei ricavi resa necessaria dalla riduzione di
quelli derivanti dalla fonia vocale. La tendenza dei maggiori operatori fissi è quindi
di far convergere la propria offerta in un pacchetto integrato triple play (voce,
Internet, video), così da incrementare sia i ricavi che la redditività.
21
Figura 10 Linee di accesso a banda larga in Italia (milioni) (fonte: Autorità)
Il numero di utenti unici di Internet in Italia era stimato, a fine 2004, intorno ai 25,6
milioni di unità. Il segmento che ha fatto registrare gli incrementi più elevati è stato
quello residenziale (+17% rispetto al 2003).
Il fenomeno più rilevante registrato sul mercato Internet è costituito senz’altro dalla
crescita del numero degli accessi broadband, che potrebbero raggiungere gli 8
milioni nel 2006. (Figura 11).
22
Figura 11 Linee a banda larba (milioni)
1.2.2 Settore della telefonia mobile
Grazie anche all’avvio dei servizi UMTS, i servizi mobili hanno confermato anche
nel 2004 la tendenza espansiva che si registra ininterrottamente dal loro avvento sul
mercato italiano: grazie ad un incremento del 9,2%, il mercato dei servizi mobili ha
così raggiunto un valore di 18,2 miliardi di euro. A fronte dell’incremento del 6,1%
fatto registrare dai servizi voce, il segmento degli SMS e dei servizi a valore
aggiunto (VAS) ha registrato un aumento del 30,3%.
23
Insieme alla spinta dell’UMTS e dei servizi SMS e VAS, un altro fattore di
espansione del mercato mobile riconduce al processo di sostituzione dei servizi di
rete fissa con quelli di rete mobile.
La convergenza tra contenuti e reti di telecomunicazioni è in una fase più avanzata e
consolidata. Ormai, la maggioranza dei terminali mobili venduti consente all’utente
di usufruire di una molteplicità di servizi a valore aggiunto (video downloading e
streaming, download di giochi, loghi, suonerie e musica, navigazione in modalità
WAP, infonews, mobile TV, MMS, accesso ad applicativi orizzontali e verticali,
consultazione della posta).
La diffusione dell’UMTS, con la maggiore larghezza di banda che consente, è
destinata ad accentuare questa tendenza, ampliando ulteriormente la gamma di
servizi a valore aggiunto e migliorandone qualità e prestazioni.
Ciò riguarderà sia la clientela residenziale, sia quella affari, che tuttavia è
particolarmente interessata alla possibilità di accedere agli applicativi aziendali con
modalità analoghe a quelle di un personal computer, così da consentire al dipendente
di essere permanentemente in contatto con l’azienda (extended mobile enterprise).
Per quanto in crescita, il contributo dei servizi VAS ai ricavi degli operatori mobili
rimane tuttavia ancora ampiamente inferiore a quello della componente voce. Gli
SMS P2P (person to person) continuano a rappresentare la maggior parte dei ricavi
dati, ma è da sottolineare come gli operatori stiano definendo e ampliando l’offerta di
servizi a valore aggiunto che dovrebbe compensare la minore crescita dei servizi
voce stimata per i prossimi anni. Il successo dei servizi VAS mobili è peraltro legato
alla velocità in downlink (l’evoluzione EDGE del sistema GPRS già consente di
“scaricare” con velocità di 200 Kbps), in attesa che si estenda la copertura dei sistemi
UMTS (fino a 384 Kbps), mentre altrettanto rilevante risulterà il costo dei terminali
abilitati e la facilità di fruizione dei servizi, che sarà legata anche all’evoluzione delle
piattaforme di distribuzione dei servizi su reti mobili.
1.2.3 Settore del Wi-Fi
Un’altra area di innovazione, “ibrida”,al confine tra rete fissa e mobile, è
rappresentata dai servizi Wi-Fi. In Italia, sono oltre 1.200 le location attrezzate con
hot-spot pubblici, situati normalmente in alberghi, aeroporti, stazioni ferroviarie, per
24
offrire connettività a larga banda a coloro che hanno necessità di collegarsi ad
Internet tramite il proprio notebook, palmare o smart phone.
Per gli operatori di rete fissa la scelta di offrire servizi Wi-Fi arricchisce e completa
l’offerta di servizi Internet in ambito aziendale, mentre per quelli mobili la
combinazione con le reti GPRS/UMTS consente di offrire la miglior soluzione di
connettività in base alle condizioni di copertura sotto cui si trova l’utente. Il Wi-Fi
non appare rappresentare un business sostitutivo della rete mobile, quanto piuttosto
un suo complemento; finora, data la possibilità di fruirne solo in ambienti
“nomadici”2, non si è difatti verificato un effetto di sostituzione apprezzabile.
1.3 Le tendenze in atto
La convergenza fisso-mobile è uno dei temi dominanti di questi anni, ma in Italia
ancora non sono presenti offerte convergenti fruibili attraverso terminali dual mode
fisso-mobili, ed anche Telecom Italia, l’unico operatore presente in entrambi i settori,
ha finora sempre tenuto separate le offerte.
Si ribadisce, a tal proposito, la fusione per incorporazione di Telecom Italia Mobile
in Telecom Italia. Al riguardo, tra gli aspetti strettamente operativi, si segnala
l’interesse a far migrare la rete di Telecom Italia Mobile sul backbone IP di Telecom
Italia e ad unificare le infrastrutture di rete delle due società, garantendosi notevoli
economie dalla integrazione. La convergenza fisso-mobile seguita dal gruppo
Telecom Italia in termini di infrastrutture di rete avrà assai probabilmente effetti
anche sul piano dell’integrazione dei servizi offerti, anche se è prematuro
individuarne con dettaglio le possibili modalità.
2
Utente che si sposta da una cella ad un’altra ma quando si connette resta in una cella e non è quindi
richiesta la continuità della sessione.
25
2 Le tecnologie Wireline Broadband
Un’analisi accurata delle tecnologie presenti sul mercato, in particolare quello
Italiano, con un certo livello di diffusione permette di avere una panoramica delle
tecnologie con rete fissa che nell’immediato futuro saranno concorrenti della
tecnologia WiMax.
L’infrastruttura di una rete moderna, è suddivisa in tre livelli:
1. Rete di backbone nazionale:si tratta della infrastruttura a rete a monte della rete
di distribuzione cittadina, denominata anche dorsale. In Italia oltre alla rete
dell’incumbent sono state realizzate delle reti alternative in fibra ottica.
2. Rete di distribuzione cittadina: rappresenta la rete intermedia tra la rete di
backbone nazionale e le utenze cittadine. In Italia è il livello dove si è raggiunto
il maggiore livello di concorrenza.
3. Rete di accesso: nota come “ultimo miglio”o local loop, è stata liberalizzata in
Italia nel 1998 ed è unicamente in rame, in usa e negli altri paesi europei si
utilizza principalmente il cavo coassiale. A seguito della liberalizzazione in Italia
sono state realizzate altre opere infrastrutturali con particolare utilizzo della fibra
e del wireless.
La rete di acceso può essere sviluppata, in relazione alla tratta trasmissiva iniziale,
utilizzando principalmente quattro tecnologie ed a ognuna di queste può
corrispondere una o più tipologie di connessione ad Internet differente.
2.1 Tecnologie su doppino e la trasmissione analogica e
digitale
Il doppino telefonico è il componente fisico più utilizzato per i collegamenti di
accesso tra gli utenti e gli apparati di centrale della rete telefonica tradizionale.
Costituito da una coppia di fili di rame avvolti elicoidalmete sui quali viaggia il
segnale elettrico di comunicazione, il doppino(o twisted-pair) ha una capacità
trasmissiva fortemente dipendente da diverse caratteristiche fisiche quali la
lunghezza, la sezione del cavo in rame, le interferenze esterne e il grado di
schermatura. Data la disponibilità di grandi quantità di doppino nelle reti telefoniche
di accesso, molti sforzi e investimenti sono stati indirizzati verso lo sviluppo di
26
tecnologie che consentissero di sfruttare questo supporto fisico per la trasmissione
digitale ad alta velocità.
Il doppino telefonico nasce per la normale comunicazione vocale di tipo analogico.
Attraverso un modem tradizionale è possibile effettuare la trasmissione analogica di
dati a velocità di trasmissione limitata a 57.6 kbps. Il vantaggio maggiore di questa
tecnologia è dovuto al costo contenuto e alla installazione facile. Gli svantaggi
risiedono nella bassa velocità di trasmissione e nel fatto che l’utilizzo del doppino
per la trasmissione dei dati precluda l’utilizzo della linea per la trasmissione vocale.
Con la sigla xDSL (Digital Subscriber Line) si indica l’insieme di tecnologie per
trasmissioni digitale di dati ad alta velocità che utilizza, come supporto fisico, il
vecchio doppino telefonico di rame allargando lo spettro di frequenze utilizzate dalle
normali linee telefoniche. Nasce negli anni ’80 negli Stati Uniti, ma solo con Internet
trova la sua reale applicazione. All’interno della famiglia la lettera “x” viene
sostituita con una o più lettere che indicano le diverse forme di questa tecnologia,
ciascuna caratterizzata da prestazioni e caratteristiche diverse quali la potenza del
segnale, la banda occupata e il tipo di modulazione utilizzata.
Tali caratteristiche portano ad un impiego diversificato a seconda di:
1. Velocità di trasmissione;
2. Distanza massima su doppino;
3. Distribuzione delle frequenze su doppino;
4. Tipologie di clientela target.
Tra le principali tecnologie xDSL vi sono:
•
ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line)
•
HDSL (High Bit Rate Digital Subscriber Line)
•
RADSL (Rate Adaptive Digital Subscriber Line)
•
SDSL (Symmetric Digital Subscriber Line, a standardised version of HDSL)
•
VDSL (Very high bit-rate Digital Subscriber Line)
•
VDSL2 (versione aggiornata del VDSL)
•
G.SHDSL (ITU-T Standardised replacement for early proprietary SDSL)
27
2.1.1 ISDN
Acronimo di Integrated Services Digital Network è una tenologia che, sfruttando la
linea telefonica tradizionale, utilizza una trasmissione digitale per l’invio di voce e
dati.
La qualità del segnale è superiore a quella analogica via model e la velocità di
connessione è compresa tra i 64kbps ed i 128 kbps. Consente l’utilizzo
contemporaneo di due linee indipendenti a fronte di un costo elevato per il canone di
affitto dell’apparecchiatura e per l’installazione.
2.1.2 ADSL
ADSL è l’acronimo di Asymmetric Digital Subscriber Line ovvero linea asimmetrica
di collegamento digitale; tale tecnologia trasforma la tradizionale linea telefonica in
una connessione digitale utilizzando il vecchio doppino telefonico per trasmettere
dati e voce.
L’ADSL è ”asimmetrica” nel senso che il canale trasmissivo viene sfruttato in modo
diverso in ricezione e in trasmissione; l’ampiezza della banda utilizzata quando si
riceve è maggiore di quella sfruttata per trasmettere. In altre parole in ricezione, cioè
verso l’utente, i dati viaggiano molto più velocemente (tra 1,5 e 9 Mbps) rispetto a
quelli in trasmissione, cioè dall’utente verso l’esterno (tra i 16 e i 640 kbps). La
tecnologia ADSL è in grado di coprire distanze fino a 5.488 metri su singolo
doppino telefonico in rame, e in generale è stata progettata per massimizzare il
rapporto tra la banda disponibile e la distanza tra centrale e utente. Essa può
simultaneamente inviare dati e gestire il traffico vocale (telefonate).
Per rendere possibile la trasformazione in connessione digitale, la linea telefonica
deve essere suddivisa in tre canali con frequenze distinte:
1. Un canale downstream per la ricezione dei dati: questo canale ha normalmente
una velocità di trasferimento pari a 640 kbps;
2. Un canale upstream per la trasmissione dei dati: questo canale ha solitamente una
velocità di trasferimento limitata a 128 kbps;
3. Un canale per la trasmissione della voce: questo canale è dedicato alle
comunicazioni telefoniche tradizionali via voce e sfrutta una minima parte della
banda disponibile lasciando il resto al trasferimento ADSL.
28
È importante sottolineare come le suddette velocità rappresentano in realtà dei limiti
superiori, che non vengono mai garantiti dai fornitori di accesso. Nessun ISP è in
grado di garantire una velocità minima di upstream e di downstream in quanto la
velocità di connessione dipende anche da altri fattori, quali il numero di utenti
connessi al provider, il traffico sul server remoto, la distanza fisica del modem ADSL
dal provider (la cui distanza non dovrebbe mai superare i 5 km affinché il
collegamento ADSL possa garantire prestazioni elevate).
Questa tecnologia offre indiscutibili vantaggia a fronte di un costo che varia al
variare del tipo e delle esigenze del cliente per i privati esiste la tariffazione flat,
associata a connessioni veloci e più indicata per utenti assidui, e la tariffazione a
consumo più indicata per utenti di internet occasionali. Per la clientela microbusiness
(professionisti,
commercianti,
piccole
imprese,
etc.),
le
tariffazioni
sono
sostanzialmente di tipo flat ad alte prestazioni.
2.1.3 HDSL e SDSL
Alla stessa famiglia DSL appartiene l’HDSL, un altro sistema pensato per ottenere
elevati tassi di trasferimento dati sulle attuali linee telefoniche in rame, che permette
connessioni full duplex fino alla velocità di 2 Mb/s (su una sola coppia di doppini) su
link lunghi fino a qualche chilometro, con un tasso di errore comparabile a
trasmissioni su fibra ottica. Per prestazioni superiori è possibile associare più coppie
di doppini.
Come per l’ADSL, anche per l’HDSL si riscontra, all’aumentare della distanza, un
deterioramento delle prestazioni, che scendono al di sotto dei 256 kbps oltre i 12 km
di lunghezza della linea. Tuttavia è possibile affermare che le linee HDSL
consentono una velocità bidirezionale (quindi non asimmetrica come nel caso
dell’ADSL) fino a 2 Mbps, utilizzando due o tre doppini su una distanza massima di
3,6 km.
Grazie a queste caratteristiche l’HDSL permette di ottenere le seguenti condizioni:
•
Connessione permanente: la connessione alla rete è sempre attiva, ossia garantita
24 ore su 24 e termina solamente quando viene spento l’apparato di connessione;
29
•
Connessione simmetrica: la velocità di trasferimento dati è la medesima ,sia in
entrata che in uscita (download e upload) garantendo, a differenza dell’ADSL,
anche servizi a larga banda dalla macchina connessa verso l’esterno;
•
Alta velocità: l’HDSL può essere anche spinto, mediante l’utilizzo di più modem
e più linee, fino a 155 Mbit al secondo;
•
IP pubblico: a differenza di altri sistemi a larga banda (come quelli satellitari) gli
indirizzi IP possono essere riconosciuti normalmente anche dall’esterno della
rete;
•
Un IP fisso o più: con la connessione HDSL si ottiene anche uno o in genere più
indirizzi IP su cui poter collegare una propria macchina o una propria rete
interna;
•
Tariffazione
a
traffico:
nella
recente
delibera
dell’Autorità
per
le
telecomunicazioni e nei piani Telecom è prevista una tariffazione fissa a canone,
cui si aggiunge quella variabile in base al consumo: più dati si scaricano più si
pagherà a fine mese.
I vantaggi sostanziali rispetto all’ADSL sono rintracciabili nella maggiore velocità e
simmetria della connessione, nella disponibilità in tutti i casi di uno o più IP fissi. È
bene ricordare tuttavia che lo standard HDSL prevede l’utilizzo dei doppini
esclusivamente da parte del flusso digitale a 2 Mb/s, senza lasciare spazio alla banda
per la fornitura del segnale di fonia (4 kHz); ciò libera una porzione importante di
banda a bassa frequenza (quella appunto inferiore ai 4 kHz) permettendo tecniche di
modulazione particolarmente efficaci per sistemi di tipo simmetrico.
Questa tecnologia, in precedenza impossibile da diffondere in modo generalizzato a
causa della sua complessità e dei costi elevati, è oggi realizzabile in modo
relativamente economico con dispositivi a larga scala di integrazione.
La tecnologia HDSL si rivela particolarmente indicata per utenze di tipo aziendale,
che normalmente richiedono non solo una connessione veloce ma anche un sistema
che garantisca un flusso di dati costante sia in uscita che in entrata. In più grazie al
numero, più o meno variabile, di indirizzi IP fissi che una connessione HDSL
consente di generare, è anche possibile gestire, da una sola sede, una rete complessa
interna che abbia attivi vari servizi accessibili anche dall’esterno.
30
Un altro aspetto interessante relativo all’utilizzo di collegamenti HDSL proviene
dalla possibilità di creare una rete privata virtuale (VPN, Virtual Private Network)
ovvero una rete sulla quale far passare in via ”dedicata” il traffico delle proprie sedi.
Una VPN è sostanzialmente un mezzo sicuro e veloce per collegare due o più sedi
distanti della propria azienda. Una rete di questo tipo si appoggia ad alcune
tecnologie (dalla crittografia all’utilizzo di particolari collegamenti virtuali), per
creare un tunnel nel quale far passare i dati tra le varie sedi aziendali.
Il modello di tariffazione adottato di solito è quello del pagamento a consumo (pay
per use) che elimina i problemi dei costi legati agli scatti telefonici.
Rispetto all’ADSL i costi crescono in maniera significativa per l’acquisto (o il
noleggio) e l’installazione degli apparati presso l’utente; il canone annuo base che
comprende solitamente il noleggio di un modem HDSL lievita in maniera
considerevole per l’aggiunta di apparati più sofisticati (quali un router, indispensabile
per poter implementare una rete privata); a questi costi si aggiungono quelli di
attivazione del servizio. Per l’utilizzo della connessione si può scegliere tra una
tariffazione flat e una a traffico (ovvero si paga una somma fissa per Mbit scaricato).
Soluzione efficace per connettere permanentemente e ad alta velocità il proprio
computer ad Internet o di collegare tra di loro vari uffici o stabilimenti nella stessa
area urbana, l’HDSL è una tecnologia che ha raggiunto da tempo la fase matura ed è
largamente utilizzata per la fornitura di servizi all’utenza (tipicamente accessi per
l’utenza business).
Tuttavia per il futuro è prevista un graduale rimpiazzo di questa tecnologia con
sistemi di tipo SHDSL, che forniscono gli stessi servizi con l’utilizzo di un solo
doppino e con il vantaggio di un’architettura più efficiente per la concentrazione di
traffico a livello di rete di distribuzione cittadina.
Le tecnologie SDSL/SHDSL (Symmetric Digital Subscriber Line o Single-Line
High-speed Digital Subscriber Line) sono state sviluppate come evoluzione della
tecnologia HDSL, dalla quale si distinguono principalmente per la maggiore
efficienza spettrale e per la capacità di fornire servizi simmetrici su un singolo
doppino.
Nonostante l’SHDSL sia stata concepita per le esigenze dei clienti di tipo SOHO
(Small Office –Home Office), essa sembra potenzialmente utilizzabile anche in
31
ambito residenziale. Poiché i servizi sono gestiti digitalmente, la banda può essere
facilmente modulata per adattarsi alle esigenze di voce, dati e video. Questa
caratteristica, assieme alla possibilità di operare a differenti velocità, fa dell’SHDSL
una tecnologia particolarmente versatile ed efficiente in ogni contesto, dal
residenziale al SOHO.
Essendo prevista per sistemi di trasmissione dati che necessitano di elevate capacità
sia in downstream che in upstream, l’SHDSL è orientato ai seguenti servizi in ambito
business:
•
VPN (già descritta in precedenza);
•
Acceso remoto a LAN aziendali: in ambito di telelavoro o per personale che si
trova spesso fuori dalla sede aziendale;
•
Voice a pacchetto: questo servizio necessita di stringenti requisiti di QoS sulla
banda upstream e downstream;
•
Web Hosting (ovvero per l’accesso ad un server web): servizio che richiede una
grande quantità di banda;
•
Video conferenza: servizio che coinvolge voce, video e talvolta dati.
Per quanto riguarda il segmento residenziale, diversamente dall’ADSL, l’SHDSL
riesce a raggiungere distanze particolarmente significative, specialmente utilizzando
rigeneratori di segnale. Anche senza rigeneratori comunque, l’SHDSL garantisce
mediamente coperture di circa 1 km in più rispetto ai suoi predecessori, consentendo
un potenziale bacino d’utenza superiore. In considerazione di queste caratteristiche,
l’SHDSL appare, al momento, la tecnologia su rame che più si avvicina, in termini di
prestazioni, alla fibra ottica, almeno dal punto di vista della percezione
dell’utilizzatore del servizio.
Nonostante i tempi siano maturi per un’ampia diffusione di questa soluzione e
benché le tecnologie SHDSL siano già disponibili sul mercato, il loro impiego non è
ancora diffuso, probabilmente a causa della costante evoluzione che ancora le
caratterizza.
La standardizzazione della tecnologia, le alte prestazioni offerte, la possibilità di
erogare al meglio i nuovi servizi interattivi uniti al basso costo dei componenti di
base e l’opportunità di raggiungere utenti anche molto distanti dal gestore di servizio,
portano a credere che, almeno sulla carta, la diffusione dell’SHDSL possa arrivare a
32
livelli paragonabili a quella dell’ADSL e di superarla in alcuni segmenti di mercato
(es. business).
2.1.4 Conclusione
Dal lato utente l’xDSL consente una connessione always-on, con una tariffazione di
tipo flat di solito senza limiti di traffico dati, dal lato gestore il vantaggio principale è
senza dubbio la possibilità di consentire l’accesso a servizi che necessitano di banda
molto larga senza dover stendere nuovi cavi, risolvendo così il ”problema dell’ultimo
miglio”.
Grazie a queste tecnologie i gestori sono in grado di poter garantire bande consistenti
agli utenti finali in tempi relativamente brevi, sfruttando le infrastrutture capillari e
già disponibili, con interventi semplici presso i privati e fornendo svariate soluzioni
tecnologiche per l’integrazione dei servizi.
D’altro canto le tecnologie su doppino sono particolarmente vincolanti per
l’operatore che intende fornire servizi xDSL e che non possiede il supporto fisico con
cui raggiungere il cliente, dal momento che è obbligato ad appoggiarsi sul doppino di
un altro operatore, attraverso condizioni di ULL. Un ulteriore svantaggio tecnologico
è la ridotta scalabilità in termini di aumento di banda per il singolo utente senza la
realizzazione di ulteriori sistemi di rete.
2.2 Fibra ottica
La fibra ottica è una delle espressioni più avanzate della tecnologia
dell’informazione, essendo in grado di trasportare enormi quantità di informazioni,
con affidabilità e pulizia, a velocità molto superiori rispetto ai cavi in rame
tradizionali.
La fibra ottica si differenzia dagli altri mezzi di trasmissione poiché consente di
trasferire le informazioni digitali attraverso la propagazione d’impulsi luminosi.
Questa
qualità
conferisce
alla
fibra
ottica
immunità
alle
interferenze
elettromagnetiche, nonché da intercettazioni, garantendo sicurezza e segretezza dei
dati che circolano in rete e migliori prestazioni in termini di attenuazione e
affidabilità.
Sfruttando la velocità che può raggiungere la luce, si ottiene uno scambio di dati
digitali molto rapido, che attualmente va dai 54,9 Mbps ai 2,5 Gbps (ottica sincrona),
33
implementabile anche utilizzando la tecnologia DWDM (Dense Wavelength
Division Multiplexer) che sfrutta lo spettro ottico e associa ad ogni colore che lo
compone un diverso canale di trasmissione dati. Attualmente esistono due tipi di
sistema DWDM: Long Haul e Metropolitano. Il sistema DWDM consente di far
fronte in maniera ottimale alla sempre crescente necessità di banda, dovuta al
notevole incremento dei servizi richiesti ed in particolare del tipo multimedia
broadband.
L’instaurazione di una rete in fibra può essere effettuata basandosi sostanzialmente
su due approcci: tramite la realizzazione totale della rete in fibra fino all’utente
oppure attraverso una diffusione graduale della rete seguendo le pre-esistenti
infrastrutture in rame con l’obiettivo di avvicinarsi fisicamente sempre di più
all’utente, e impiegando altre soluzioni (xDSL o radio) per coprire la distanza
rimanente.
I servizi su fibra ottica comprendono normalmente connessioni broadband
(dell’ordine della decina di Mbit/s) in downstream e upstream, comprensive di fonia
e dati, previa verifica di raggiungibilità del cliente.
L’ostacolo principale allo sviluppo di una rete capillare in fibra ottica, in grado di
raggiungere una clientela diffusa, è senz’altro costituito dagli ingenti investimenti
iniziali richiesti per la posa: si tratta di affiancare se non sostituire tutti i doppini
telefonici e arrivare con la fibra sino all’utente finale. Questo spiega perché la
diffusione della fibra ottica avviene per gradi, a partire dalle grandi aree urbane e
industriali, spesso tramite tecnologie intermedie miste quali fibra/rame.
2.3 Tecnologia satellitare
La tecnologia satellitare, già largamente utilizzata in campo telefonico, televisivo e
militare, si rivela particolarmente vantaggiosa anche per la connessione a larga banda
ad alta velocità e la distribuzione di servizi multimediali in ragione delle
infrastrutture già esistenti.
Le performance del broadband satellitare dipendono fortemente dal tipo di
collegamento (mono o bi-direzionale) e dalle frequenze utilizzate. Lo schema di
funzionamento di sistema satellitare oggi più diffuso è ibrido e asimmetrico, dal
momento che il collegamento con il satellite è impiegato per il solo down-link, a
34
velocità anche superiori ai 500 kbit/s, mentre per l’up-link si deve far ricorso ad una
classica connessione di tipo dial-up, di velocità molto ridotta (massimo 128 kbit/s).
Tale sistema di trasmissione dati prevede l’utilizzo da parte degli utenti di
un’antenna satellitare con diametro della parabola di almeno 60 cm, con convertitore
(feed) universale, un personal computer con processore, una scheda SAT Modem
(PCI o esterno USB) e ovviamente un collegamento analogico/digitale ad un
provider tradizionale per la richiesta dei dati. La trasmissione in questo caso è
Unicast, ed un importante aspetto positivo per l’utente è rappresentato dalla
possibilità di sfruttare l’impianto anche per la ricezione di altri servizi quali la TV
digitale.
Esiste anche la possibilità di collegamenti bidirezionali asimmetrici direttamente con
il satellite, solitamente in modalità Multicast, attraverso l’impiego di antenne
rice/trasmittenti, più ingombranti e non sfruttabili per la ricezione di TV digitale
satellitare.
Attualmente i fornitori di soluzioni broadband via satellite utilizzano dei transponder
installati sul globo che possono gestire una larghezza di banda assegnata (dell’ordine
di alcune decine di Mbit/s), cui è demandato il compito di ricevere il segnale e di
rigenerarlo e/o amplificarlo per la ritrasmissione a terra.
La trasmissione dei dati e la navigazione Internet a banda larga sono garantiti da un
backbone terrestre ad alcune centinaia di Mbps che raccoglie i dati dalla rete
mondiale per ridistribuirli tramite il sistema satellitare agli utenti abilitati, con
accesso crittografato che assicura una ricezione sicura e con trasmissione Unicast dei
soli pacchetti richiesti.
Tale soluzione può offrire grossi vantaggi soprattutto in quelle zone, lontane dai
grossi centri urbani, in cui non esistono collegamenti veloci e dove risulterebbe
troppo costoso portare altri tipi di connettività a larga banda. Il sistema satellitare
perde però in competitività nelle zone urbane, dove, in generale, non regge il
confronto con le altre soluzioni broadband terrestri a causa ad esempio del costo
relativamente elevato dell’apparato di rice/trasmissione; nel caso di collegamento
unidirezionale, tale costo è parzialmente compensato dalla possibilità di sfruttare
l’antenna per captare la TV digitale, ma a carico dell’utenza rimangono i costi
relativi all’up-link, su classica connessione analogico/digitale ad un provider.
35
Restano poi gli svantaggi dovuti all’ingombro dell’apparato che deve essere visibile
al satellite (soprattutto nel caso di link bidirezionale), all’asimmetria del
collegamento, alla banda limitata condivisa tra tutti gli utenti del satellite, e le
limitazioni dovute al ritardo di ricezione che impedisce di fatto il godimento di
servizi real-time o altamente interattivi.
Il gestore dal canto suo va in contro a spese di installazione e gestione del
transponder e, qualora non disponesse della piattaforma orbitante, anche di
considerevoli investimenti iniziali per il lancio del satellite, operazione questa affatto
esente da rischi.
Nonostante le numerose pecche, la tecnologia satellitare tuttavia dimostra tutta la sua
efficacia nel caso di broadcasting di servizi multimediali quali la TV digitale e il
video on demand, senza contare la sua superiorità in termini di garanzia di copertura.
2.4 Conclusioni
Dall’analisi delle possibili soluzioni tecnologiche wireline attraverso le quali è
possibile effettuare la fornitura di connessione a banda larga possiamo quindi
schematizzare una tabella sinottica.
Tabella 1 Svantaggi e vantaggi delle tecnologie wired
Tecnologia
xDSL
Vantaggi
Utilizza doppini già esistenti e
largamente diffusi.
Costi di implementazione limitati
FIBRA OTTICA Alta velocità di connessione
Copertura totale del territorio.
SATELLITE
Infrastruttura di terra non
necessaria
Svantaggi
Deterioramento del segnale
proporzionale a lunghezza
doppino.
Velocità di trasmissione
massima limitata a 6 Mbps
Alti costi di infrastruttura
Problemi di latenza in
applicazioni interattive.
Velocita di traffico limitate
300 kbps.
Degradazione del segnale in
caso di maltempo
Come si può evincere è impossibile individuare una tecnologia ottima, ma ciascuna
opzione porta con se una serie di vantaggi e di svantaggi. Le tecnologie WB si
presentano in questo scenario come un’alternativa all’accesso broadband wireline
competitiva sia sul piano tecnologico sia su quello economico.
36
3 Le tecnologie Wireless Broadband
Il Wireless Broadband è un insieme di tecnologie che coesistono per permettere la
comunicazione wireless a larga banda. Il Wi-Fi, 3G e UWB oggi permettono di
creare l’infrastruttura necessaria per l’esecuzione ad alta velocità di comunicazione e
accesso ad internet.
3.1 Wi-Fi
Il servizio a banda larga può essere garantito dall’installazione di reti di accesso
radio, tecnologicamente note come WLL (Wireless local Loop) che sostituiscono la
rete di accesso in fibra o in rame. Questi sistemi sono anche noti come WFA
(Wireless Fixed Access), in cui la dicitura “fixed” sta ad indicare la natura fissa di
questi dispositivi, che vengono installati all’interno dei domicili degli utenti (Indoor).
I vantaggi di avere una copertura wireless sono principalmente in termini di:
•
Costo: i costi del wireless sono sicuramente inferiori ad un qualunque sistema
cablato.
•
Tempo di installazione: molto inferiore al punto da rendere convenienti anche
installazioni temporanee.
•
Selettivo: gli apparati e la rete vengono installati ed attivati al momento del
bisogno e solo a chi ne ha necessità. Il cablaggio deve invece essere predisposto
in anticipo.
Nel dettaglio il wireless Broadband è garantito da due specifiche tecnologie: LMDS
e MMDS.
Il termine LMDS (Local Multipoint Distribution System), nato negli Usa viene oggi
utilizzato genericamente per indicare tutti i sistemi di trasmissione radio puntomultipunto3, operanti a frequenza da 10GHz a 43GHz; dal momento che questo tipo
di tecnologie non risponde ad uno standard definito e che le realizzazioni sono tutte
proprietarie, vengono poi utilizzati, a seconda dei casi, termini più precisi che in ogni
caso rientrano nella definizione ancor più generale di Wireless Local Loop (WLL).
La tecnologia LMDS, operando a frequenze dell’ordine della decina di GHz, può
raggiungere velocità teoriche addirittura superiori al Gigabit/s ma, a causa delle
3
Il segnale parte da un trasmettitore e raggiunge diversi ricevitori; si parla di alcune migliaia di utenti
per ogni singolo trasmettitore LMDS.
37
elevate frequenze impiegate, ha purtroppo bisogno di particolari accorgimenti per
evitare che il segnale si disperda: le apparecchiature riceventi devono essere
collocate entro alcuni chilometri da quelle trasmittenti e soprattutto non devono
esserci ostacoli (palazzi o alberi, ad esempio) tra di loro. Il sistema di trasmissione è
di tipo direzionale ed è incentrato su una stazione base in grado di servire utenti posti
entro il raggio di 3-6 km, offrendo accesso variabile da pochi ad alcune decine di
Mbit al secondo (solitamente condivisi dagli utenti della stessa cella), sia di tipo
simmetrico che asimmetrico. Dal lato ricevente è necessario collocare un’antenna sul
tetto dell’edificio, di modo che vi sia visibilità con l’antenna della base. Il segnale
poi scende nell’edificio, ad esempio tramite cavo coassiale. La necessità di visibilità
tra antenne riceventi e base si riflette nelle criticità sulla pianificazione e
sull’installazione della rete, oltre che sulla qualità del servizio, il quale risulta
sensibile, ad esempio, alla presenza di pioggia, che causa un’attenuazione del segnale
e quindi limita, a parità di QoS, la distanza dalla base.
Come tutte le tecnologie che operano sulle onde radio, l’uso di sistemi WLL è
regolamentato e concesso solo su alcune frequenze tra quelle disponibili. Nel caso
dell’Italia, l’utilizzo del WLL è stato regolamentato tramite la concessione di licenze
emesse su base regionale, che prevedono sino a sette licenze nella banda a 26 GHz,
in blocchi di 56 MHz (da utilizzarsi per le due tratte radio di uplink e downlink) e
fino a tre licenze nella banda a 28 GHz, in blocchi di 112 MHz.
MMDS sta per Multichannel Multipoint Distribution System e rappresenta le
tecnologie di trasmissione radio su frequenze tra i 2,3 e i 6 GHz. A queste frequenze
(soprattutto sotto i 3.5 GHz) non è necessario avere la visibilità ottica tra le antenne,
quindi è più agevole ottenere buoni livelli di copertura e elevata ampiezza delle celle
(oltre i 15Km), sebbene con capacità di trasmissione di livello inferiore all’LMDS. Si
pone quindi come tecnologia alternativa all’xDSL e ai Cable Modem, in grado di
offrire all’utenza residenziale, SOHO4 e Small Business servizi Internet a banda
larga (indicativamente con velocità inferiori ai 10Mbit/s).
L’analisi delle caratteristiche tecniche induce a riflettere circa le effettive potenzialità
di mercato del WLL. Di fatto, la tecnologia scelta per l’implementazione del local
loop via radio ben si presta alla fornitura di servizi a larga banda per tutto il
38
segmento di mercato che va dai piccoli uffici di professionisti o SOHO, alle piccole e
medie aziende o SME, lasciando apparentemente scoperta la fascia del mercato
residenziale.
Tale assunto deriva direttamente dalle proprietà intrinseche dei sistemi in uso,
caratterizzati da una limitata capacità disponibile sulla tratta radio e penalizzati dalla
necessità di visibilità tra stazione base e stazione utente che ne limita l’impiego in
zone urbane, nella migliore delle ipotesi, a non più della metà del totale degli edifici.
Sul piano economico vanno poi considerati il costo degli apparati, ancora elevato se
paragonato con quelli ADSL e, soprattutto, i costi operativi connessi alla costruzione
e manutenzione della rete radio e di trasporto; la posa di un’antenna richiede, infatti,
una prima verifica on-site della visibilità ottica e della fattibilità; pesano inoltre i
costi di installazione (posa del cavo coassiale, messa a terra, protezione dai fulmini,
ecc.).
La tecnologia risulta in definitiva molto promettente, ma rischia di rimanere frenata
anche dai ritardi nella standardizzazione e nella concessione delle licenze, con un
rischio non trascurabile che venga quindi superata da sistemi di nuova generazione.
È tuttavia doveroso sottolineare come, nonostante le incertezze a livello di
standardizzazione, di concessione delle licenze e di criticità nella pianificazione della
rete (perché, come si è sottolineato, dipendente anche dal profilo altimetrico della
zona), i sistemi radio analizzati possono essere considerati come la soluzione più
semplice ed efficace non solo per realizzare rapidamente coperture di aree limitate
(soprattutto per offrire servizi a un numero limitato di utenze business, in località
difficilmente raggiungibili da sistemi xDSL), ma anche per far accedere all’ultimo
miglio le nuove compagnie telefoniche che, a causa del monopolio delle compagnie
nazionali, non possono ancora raggiungere con i propri mezzi la sede dell’utente. Per
le piccole realtà locali non è, infatti, semplice piazzare i propri apparati nelle centrali
del gestore proprietario del doppino per la fornitura di ADSL, vista la dura
concorrenza dei grandi operatori (o per altri problemi legati alla ”co-location”) o
posare fibra ottica, troppo dispendiosa sul piano degli investimenti e penalizzata da
un elevato time to market. Questo aspetto importante non è sfuggito al Ministero, che
4
Soho: Small office, Home office identifica la fascia di mercato dei professionisti, piccole imprese e
lavoratori autonomi
39
ne ha tenuto conto optando per la regionalizzazione delle licenze, proprio nell’ottica
di favorire lo sviluppo economico locale.
3.2 3G
3G è una specifica ITU per la tecnologia di comunicazioni telefoniche cellulari
digitali di terza generazione per le comunicazioni wireless ad alta velocità.
Le principali caratteristiche dei sistemi 3G, conosciute da tutti come IMT-2000, sono
una singola famiglia di standard compatibili che hanno le seguenti caratteristiche:
•
Utilizzo mondiale;
•
Utilizzo per tutte le applicazioni mobili;
•
Supporto sia per la trasmissione dati racket-switched (RS) che per circuitswitched (CS);
•
Velocità di trasferimento dati fino a 2Mbps;
•
Elevata efficienza dello spettro.
ITU riconosce come appartenenti alla famiglia di standard di Terza Generazione
IMT-2000 molteplici standard:
1. W-CDMA (CDMA larga-banda) standard base dell’UMTS. UMTS, Universal
Mobile Telecommunications System, è la tecnologia di telefonia mobile
successore di terza generazione del GSM lanciato sul mercato con la sigla 3GSM.
Tale tecnologia impiega lo standard base W-CDMA come interfaccia di
trasmissione, e rappresenta la risposta europea al sistema ITU di telefonia
cellulare 3G. Il sistema UMTS supporta un transfer rate (letteralmente: tasso di
trasferimento) massimo di 1920 Kbit/s Le applicazioni tipiche attualmente
implementate, usate ad esempio dalla reti UMTS in Italia, sono tre: voce,
videoconferenza e trasmissione dati a pacchetto. Ad ognuno di questi tre servizi è
assegnato uno specifico transfer rate, per la voce 12,2 Kbit/s, 64 Kbit/s per la
videoconferenza e 384 Kbit/s per trasmissioni di tipo dati (scarico suonerie,
accesso al portale,..). La banda di trasmissione è variabile: fino a 144kbps se il
dispositivo si trova in movimento veloce, fino a 384kbps se il dispositivo è in
movimento lento e fino a 2 Mbps se il dispositivo è fermo. UMTS è quindi è in
grado, potenzialmente, di consentire per la prima volta l'accesso, a costi
contenuti, di dispositivi mobili al World Wide Web di Internet. Il precursore dei
40
sistemi 3G è l'oramai diffusissimo sistema di telefonia mobile GSM, spesso
denominato sistema 2G. Un altro sistema evolutosi dal 2G è il GPRS, conosciuto
anche come 2.5G. Il GPRS supporta un transfer-rate nettamente più alto del GSM
(fino ad un massimo di 140,8 Kbit/s), e può essere talvolta utilizzato insieme al
GSM. La banda messa a disposizione è quella compresa tra 1885-2025 MHz e
2110-2200 MHz; i primi 15 MHz è lo spettro assegnato al DECT( Digital
Enhanced Cordless Telecomunication, standard digitale criptato per telefonini
cordless con possibilità di 120 canali su 12 frequenze, evoluzione del cordless
analogico). Dai 1920 MHz ai 1980 MHz in uplink e dai 2110 ai 2170 MHz in
downlink, dove si impiegherà la modalità FDD ( Frequency Division Duplex ,
trasmissione digitale voce alla stessa velocità nelle due direzioni (simmetria) che
consente un'ampia mobilità e offre piena mobilità di esercizio, è associata al WCDMA), e in una parte non appaiata, dai 1900 ai1920 MHz e dai 2015 ai
2025MHz dove sarà impiegata la modalità TDD ( Time Division Duplex,
tecnologia per la gestione del traffico asimmetrico nell'UMTS come ad esempio
la navigazione su internet,offre una mobilità limitata risultando non adatta su
ambienti coperti, indoor).Le bande indicate vengono suddivise in portanti da
5Mhz. Le frequenze dai 1980-2010 MHz e 2170-2200 MHz sono state riservate
al segmento satellitare( S-UMTS) così da consentire l'effettiva copertura globale.
In un prossimo futuro le attuali reti UMTS potranno essere potenziate mediante il
sistema di accesso denominato HSDPA (High Speed Downlink Packet Access),
con una velocità massima teorica di ricezione dati di 10 Mbit/s. Gli operatori
interessati al lancio sul mercato di questo sistema hanno preannunciato la
possibilità di fornire servizi di videoconferenza tramite dispositivi mobili.
Rimane tuttavia ancora da dimostrare l'esistenza, ad oggi, di un mercato di massa
per questo tipo di servizi.
2. CDMA2000 è uno standard della telecomunicazione mobile della 3G successore
del 2G CDMA (cdmaOne). Utilizza lo standard CDMA per mandare voce, dati e
tra un telefono mobile e ricevitore. Il giovane standard è stato sviluppato da
Qualcomm, una azienda commerciale, che possiede numerosi brevetti rilevanti
sulla tecnologia. CDMA2000 è uno dei principali competitor dello standard
WCDMA.
41
3. TD-SCMA (time division synchronous code division multiple access) è lo
standard 3G proposto in Cina da CATT (China Academy of Telecomunication
technology), Datang (vendor equipment) e Simenens AG come una tecnologia
home-grow . Anch’esso basato sulla tecnologia CDMA.
4. EDGE, acronimo di Enhanced Data Rate fo GSM Evolutio, nasce con la finalità
di permettere un percorso migratorio verso l’UMTS e di assicurare agli escusi
delle licenze UMTS una tecnologia concorrenziale (384 kbps). Può essere
composto in due sottoclassi: come miglioramento della rete di comunicazione di
circuito (ECSD), come miglioramento della rete di comunicazione di pacchetto
(EGPRS). Questa tecnologia permette di introdurre nuovi servizi multimediali
con l’utilizzo di una rete più semplice dell’UMTS e in mancanza di oneri delle
licenze UMTS garantendo quindi tariffe più basse sell’UMTS. Edge è soggetto a
molteplici minacce tra le quali: la crescita prestazionale dell’UMTS più veloce
dell’atteso, le strategie dei licenziatari UMTS e il Killer Application.
L’evoluzione verso la 3G può essere così rappresentata:
Figura 12 L’evoluzione della Generazione Mobile
42
3.3 UWB
La tecnologia Ultra Wideband (UWB, IEEE 802.15.3) si prefigge lo scopo di
realizzare collegamenti broadband (la banda minima prevista è di 20 Mbps, per la
massima si parla anche di oltre 400 Mbps) con una copertura variabile,dalla decina al
centinaio di metri, in funzione della banda, senza richiedere l'assegnazione di una
gamma specifica di frequenze. La tecnica si basa sull’utilizzo di un segnale radio a
banda larghissima (alcuni GHz) e a bassissima potenza, generato, ad esempio,
dall’emissione di treni di impulsi molto brevi, al massimo di qualche nanosecondo. Il
segnale occupa una fascia molto ampia dello spettro (teoricamente da 1 a 12 GHz,
anche se alcuni ne sconsigliano l'uso sotto i 3 GHz), ma non interferisce con altri
dispositivi di trasmissione a causa della bassissima potenza. In altre parole UWB non
ha bisogno di una banda di trasmissione riservata ma “lavora” sovrapposto a tutti gli
altri sistemi (cellulari, ponti radio, WiFi, etc). Le tecniche impiegate garantiscono
anche una forte immunità alle interferenze da riflessioni del segnale, ad esempio,
sulle pareti, permettendone un efficiente uso indoor. Le applicazioni sono dirette
fondamentalmente a collegamenti a larghissima banda in ambito indoor o domestico,
quali collegamenti di componenti multimediali (sintonizzatore/decoder allo schermo
TV) o interfacce per PC ad altissima velocità (es. USB Wireless). In questo ultimo
caso si può intravedere una netta sovrapposizione con l’ultima evoluzione della
famiglia Wi-Fi, 802.11n (che dovrebbe arrivare
ad una velocità di 300 Mb/s, basandosi su una tecnologia del tutto differente).
Il principio di funzionamento su cui si basa UWB sollecita una rivisitazione delle
normative che regolano l’uso dello spettro (sulla scia di quanto già effettuato in USA
dall’FCC) indirizzando le tematiche tecniche (interferenza, livelli di emissione) e le
tematiche economiche e legislative legate all’esistenza di diritti d’uso per la
concessione esclusiva di gamme di frequenza.
Le tecnologie UWB occupano bande estremamente ampie tra i 2/3 ed i 6/7 GHz. La
tecnologia UWB-Impulse Radio e' caratterizzata dall'emissione di sequenze di
impulsi estremamente brevi (di durata inferiore o comparabile ad 1ns). Nella
versione Impulse Radio classica, la trasmissione avviene in banda base con la
conseguente distribuzione dell'energia del segnale in un intervallo di frequenze molto
43
ampio, che va da pochi Hz ad alcuni GHz. La tecnica di modulazione generalmente
proposta in letteratura è di tipo Pulse Position Modulation (PPM), associata
all'utilizzo di codici di Time Hopping al fine di garantire la possibilità di accesso
multi-utente. La forma dell'impulso trasmesso, approssimata usualmente da una
gaussiana, è naturalmente distorta sia dall'antenna sia dal processo di propagazione,
vista la larga banda del segnale. La tecnica UWB, come già detto, è potenzialmente
molto interessante per la realizzazione di sistemi di comunicazione wireless multiutente indoor; occorre però tenere presente diversi aspetti realizzativi nel ricevitore
ed il fatto che la banda molto ampia occupata dal segnale rende necessaria una forte
limitazione della potenza emessa per garantire la convivenza tra il segnale UWB e gli
altri servizi a banda stretta.
3.4 Confronto tra le tecnologie
Un’analisi accurata di queste tecnologie ci porta a un quesito di attualità nel mondo
delle TLC: “Queste tecnologie sono tra loro complementari o sono concorrenti?”.
Partendo dalle singole tecnologie, come si evince dalla tabella sottostante, possiamo
subito affermare che queste sono profondamente diverse anche se i confini
d’applicabilità sono smussati.
Tabella 2 Confronto tra le tecnologie UBW, Wi-Fi e UMTS
Tecnologia
Standard
UWB
802.15.3a
Wi-Fi
802.11 a
Wi-Fi
802.11 b
Wi-Fi
802.11 g
WCDMA
3G
CDMA2000 3G
EDGE
2.5G
Impiego Capacità di
Range
trasmissione
Wpan
110-480 Mbps Up to 30
feet
Wlan
Up to 54 Mbps Up to 300
feet
Wlan
Up to 11 Mbps Up to 300
feet
Wlan
Up to 54 Mbps Up to 300
feet
Wwan
Up to 2 Mbps Typical 1-5
(Up to 10 bps miles
con tecnologia
HSDPA )
Wwan
Up to 2.4
Typical 1-5
Mbps (in
miles
genere 300600 Kbps)
Wwan
Up to 348
Typical 1-5
Frequenza
7.5 Ghz
5 Ghz
2,4 Ghz
2,4 Ghz
1800, 1900, 100
Mhz
400, 800, 900,
1700,1800,1900,
2100 Mhz
1900 Mhz
44
Kbps
miles
3.4.1 Wi-Fi vs 3G
La tecnologia Wi-Fi e 3G presentano caratteristiche differenti e complementari.
La tecnologia Wi-Fi è stato sviluppato principalmente per il traffico di dati in assenza
di cablaggi, e presenza alcune difficoltà come handover di chiamata, qualità del
servizio, saturazione della banda nel trasporto voce.
Il Wi-Fi ha copertura circoscritta e larga banda ideale per trasmissioni dati verso
laptop mentre il 3G ha copertura ubiquitaria e banda larga inferiore, ideale per la
trasmissione dati verso palmari e cellulari.
Quindi da una prima analisi la tecnologia Wi-Fi rappresenta un utile complemento
dell’offerta di trasmissione dati a banda larga in condizioni di mobilità, con il 3G, in
quanto permette in zone ben definite (hot spot o Wlan private) la trasmissione di dati
in modo più efficiente rispetto al 3G.
Figura 13 Caratteristiche della rete Wlan e UMTS
Il Wi-Fi Alliance, associazione che ha l’incarico di certificare i prodotti compatibili
con lo standard wireless, ha compiuto un ulteriore passo verso la convergenza tra
telefonia cellulare e prodotti Wi-Fi certificando una prima serie di prodotti IEEE
45
802.11 in grado di garantire la piena interoperabilità tra Wlan e le reti di telefonia
cellulare (GSM, GPRS, EDGE e UMTS) e creando un gruppo di lavoro denominato
Wi-Fi/Cellular Convergence (WCC) focalizzato sull’identificazione di dispositivi
pienamente convergenti. L’adozione di telefoni detti appunto dual-mode (es.:Nokia
Communicator e Motorola MPX) permetterà agli utenti di utilizzare dal cellulare la
telefonia VoIP che consentirà di chiamare a costi estremamente contenuti rispetto
alle attuali tariffe telefoniche mobili. L’introduzione dei telefonini dual-mode ha un
impatto stravolgente, non solo sul mercato della telefonia mobile, ma soprattutto su
quello della telefonia fissa convergente su protocollo Internet. Per capire il fenomeno
basta osservare che nel 70-80% dei casi le chiamate telefoniche sono originate in
ambienti chiusi (indoor), sia nelle abitazioni, sia negli uffici. Nel paradigma
telefonico, l’utente chiamante paga il costo della conversazione. La telefonia
cellulare negli ultimi anni ha cannibalizzato gran parte del traffico originato in-door
da utenti residenziali e da utenti affari, stornandolo dagli instradamenti su reti fissa. I
telefonini dual-mode con la copertura radio offerta da Wi-Fi negli ambienti chiusi
permettono invece di instradare tutte le chiamate originate con modalità VoIp
attraverso le connessioni xDSL delle case e i collegamenti fissi di giunzione con le
infrastrutture aziendali. La tecnologia VoIP, realizzata tramite Wi-Fi, permette la
mobilità negli ambienti chiusi e fornisce alle infrastrutture di telecomunicazioni fisse
e convergenti su protocollo IP un formidabile nuovo strumento per competere con la
telefonia cellulare. In questo ambito sarà sicuramente interessante capire il
comportamento strategico dei vari tipi di operatori di telecomunicazione: gli
operatori che hanno ambedue le infrastrutture fisse e mobili, ma societariamente
separate; gli operatori “convergenti”; e gli operatori fissi che hanno anche la licenza
di Vmno (Virtual Mobile Network Operator).
Nel futuro però la convergenza tecnologica potrebbe essere messa a dura prova dal
fatto che gli operatori mobili sono impegnati nella definizione degli standard
successivi al UMTS e i produttori di prodotti Wi-Fi nel futuro (con il WiMax)
potrebbero trovarsi a competere per conquistare gli stessi clienti. Questa teoria la
sostiene la società di ricerca ABI Research, secondo cui questo scenario è molto
prossimo, e potrebbe ridisegnare i confini e le strategie dei due segmenti tenuti,
finora, a debita distanza per portata e obiettivi di utenza.
46
Questo perché da un lato gli operatori mobili adotteranno nuovi standard che
permetteranno di fornire una quantità maggiore di dati a un numero maggiore di
clienti simultaneamente.Il tutto a velocità più elevate, entrando quindi in concorrenza
col mondo Wi-Fi per la trasmissione dati. Esempio di questa tendenza già oggi con le
tecnologie 3G sono le connect card che consentono navigazione internet sino a 384
Kbps (analoga quindi ad una connessione ADSL, pari ad 1/50 della velocità Wi-Fi
(10Mbps) che si ottiene di picco su un Hot Spot pubblico)
Dall’altro lato, gli standard Wi-Fi si stanno evolvendo, per garantire la qualità di
servizio (QoS) necessaria per supportare applicazioni VoIP, entrando quindi in
concorrenza col mondo degli operatori mobili per la fonia. Già oggi sono disponibili
Soft Phone (telefoni software a standard VoIP), che si possono installare su Smart
Phone (Nokia Communicator) e palmari (Qtek) dotati di interfacce Wi-Fi.
3.4.2 Wi-Fi vs UWB
L'UWB (Ultra Wide Band), una tecnologia della quale l'esercito americano ha
autorizzato l'uso civile nel febbraio del 2003, è oggetto di un'analisi molto attenta da
diversi anni.
Questa tecnologia si presta in modo particolare per numerose applicazioni in ambito
urbano. L'UWB supera, infatti, i limiti del Wi-Fi attraversando senza difficoltà le
costruzioni in cemento e aprendo la strada alle applicazioni multimediali a banda
larga wireless coprendo distanze inferiori, ad esempio in ambito domestico,
sfruttando ampiezze di banda maggiori.
Schematicamente, questa tecnologia emette segnali a impulsi brevi a debole potenza
e su una gamma di frequenze estremamente ampia. I flussi vengono moltiplicati
arrivando fino a 100 Mbit/s nel raggio di 15 metri e fino a 1 Gbit/s a meno di un
metro di distanza, consumando una quantità nettamente inferiore di energia rispetto a
Bluetooth e soprattutto a Wi-Fi.
Per fare un confronto, basti considerare che il Wi-Fi permette di raggiungere una
banda massima che va da 11 Mbit/s (norma 802.11b) a 54 Mbit/s (norma 802.11a)
per una distanza media di 50 metri, ma senza la capacità di attraversare ostacoli fisici
come, ad esempio, pareti in muratura.
47
Un altro vantaggio dell'UWB, sempre grazie allo spettro molto ampio di frequenze
utilizzate, è di non di interferire con le altre comunicazioni; caratteristica che
garantisce un'alta compatibilità con altre apparecchiature e tecnologie. Grazie alla
banda larga a brevi distanze garantita da Ultra Wide Band le possibili applicazione di
questa tecnologia sono molteplici grazie alla possibilità di collegare molteplici
apparecchi multimediali.
3.4.3 EDGE vs UMTS
Si è già evidenziato precedentemente che una delle finalità della tecnologia EDGE è
quello di avvicinare l’utenza ai servizi di 3G. In Italia il primo operatore a lanciare la
tecnologia EDGE è Tim che fornisce ai suoi clienti telefonini dual-mode in grado di
utilizzare entrambe le reti EDGE e UMTS (“Tim turbo”). Con questa strategia Tim
può offrire a ciascun cliente la quantità di banda necessaria in base al tipo di servizio
richiesto, indipendentemente dalla rete su cui si trova: l’EDGE provvederà alla
copertura nelle aree ancora non servite dalla rete UMTS garantendogli alta continuità
di servizio. Per questa società quindi EDGE non è entrato e non entrerà in
competizione con la tecnologia UMTS anzi esso è complementare allo sviluppo della
tecnologia 3G.
Implementare EDGE su una rete Gprs comporta l'istallazione di una scheda
all’interno degli apparati BTS GPRS già esistenti e, grazie a una diversa tecnica di
modulazione del segnale, si raggiungono velocità di trasmissione dei dati almeno tre
volte superiori ad una rete Gsm\Gprs. Il potenziamento può portare a raggiungere i
118 Kbps con un costo di upgrade delle attuali stazioni e sistemi di trasmissione
contenuto. La tecnologia EDGE è complementare alla tecnologia WCDMA in quanto
permette di accrescere la rete GPRS sullo spettro esistente, di sviluppare WCDMA
nelle nuove bande di frequenza ed, utilizzando contemporaneamente le due strutture,
di commercializzare più velocemente nuovi servizi ad alta velocità con minori
investimenti.
48
4 Digital Divide: una sfida per il futuro
Digital divide, è il termine tecnico utilizzato in riferimento alle disuguaglianze
nell’accesso
e
nell’utilizzo
delle
tecnologie
della
cosiddetta
“società
dell’informazione”. Divario, disparità, disuguaglianza digitale significano in sostanza
la difficoltà da parte di alcune categorie sociali o di interi paesi di usufruire di
tecnologie che utilizzano una codifica dei dati di tipo digitale rispetto ad un altro tipo
di codifica precedente, quella analogica.
Ma la definizione digital divide racchiude in sé complesse problematiche che
coinvolgono tutti gli aspetti della vita di una comunità: economici, culturali, sociali.
La disparità digitale è, in realtà, solo uno degli aspetti indotti dalla globalizzazione e
molteplici sono le relazioni tra la diffusione di questa e la diffusione delle tecnologie
dell’informazione. Sicuramente l’Information Technology (IT) non è la causa dei
cambiamenti che stiamo vivendo, ma uno strumento senza il quale niente di ciò che
sta cambiando le nostre vite sarebbe possibile. Già negli anni ’90 l’intero pianeta era
organizzato intorno a reti telecomunicanti di computer; oggi, l’intero spettro delle
attività umane dipende dal potere dell’informazione, in una sequenza di innovazioni
tecnologiche che aumenta progressivamente. L’accesso e l’utilizzo delle tecnologie
dell’informazione e della comunicazione rappresentano nel nostro mondo un prerequisito per lo sviluppo economico e sociale. Sono l’equivalente dell’elettricità ai
tempi dell’era industriale.
Il ruolo cruciale della ICT (Information Communication Technology) nello stimolare
lo sviluppo assume due aspetti: da una parte dà la possibilità ai paesi di modernizzare
i loro sistemi di produzione ed incrementare la loro competitività tanto quanto mai in
passato; dall’altra, per quelle economie che non sono in grado di adattarsi al nuovo
sistema tecnologico, i ritardi divengono sempre più incolmabili. Inoltre, l’abilità di
muoversi all’interno dell’era dell’informazione dipende dalla capacità dell’intera
società di essere educata e messa in grado di assimilare ed utilizzare informazioni
complesse.
La diffusione delle tecnologie dell’informazione presuppone da una parte grandi
investimenti economici, dall’altra la presenza di infrastrutture e servizi, spesso
assenti in molti paesi, soprattutto al Sud del mondo. Per questo, la situazione che si
49
va delineando vede l’esistenza di un divario nella fruizione delle nuove tecnologie,
divario presente sia all’interno del Nord del mondo, sia tra Nord e Sud del mondo. I
dati oggi a nostra disposizione dimostrano che nei prossimi anni tale gap andrà
progressivamente aumentando segnando una linea di separazione tra Nord e Sud
difficilmente colmabile. All’interno del Nord, ad essere svantaggiate nell’accesso e
nell’utilizzo delle nuove tecnologie sono soprattutto alcune categorie sociali,
appartenenti a fasce socialmente deboli; nel Sud, si può disegnare una mappa che
vede il continente asiatico in ritardo, ma con una discreta percentuale di diffusione e
utilizzo delle tecnologie dell’informazione; l’America Latina, anch’essa in ritardo ma
con interventi finalizzati ad un recupero, e l’Africa con un ritardo immenso: pur
rappresentando il 12% circa della popolazione mondiale, il continente africano ha
solo l’1% di utilizzatori di Internet, di questi (2,5 milioni in totale) ben 1 milione si
trova in Sud Africa.
Le maggiori difficoltà per la diffusione della ICT sono date dalla carenza delle
infrastrutture per le telecomunicazioni e dai costi elevati di utilizzo delle linee
telefoniche, dalla scarsa presenza di computer e attività di alfabetizzazione relative al
loro utilizzo, dalla diffusione geografica delle connessioni, che è concentrata nelle
grandi città o esclusivamente nelle capitali, mentre è totalmente assente nelle zone
rurali, nelle quali vive invece la maggior parte della popolazione.
Il problema del divario digitale non è stato affrontato in nessuna delle grande
conferenze mondiali delle Nazioni Unite dello scorso decennio: né a Rio, né al
Cairo, né a Copenaghen. Oggi, finalmente, governi ed istituzioni internazionali sono
coscienti che gli interventi mirati a superare il divario digitale tra Nord e Sud del
mondo devono essere immediati. Il digital divide viene inserito come punto
principale nell’agenda di discussione dei grandi incontri internazionali e soluzioni ed
interventi possibili sono suggeriti dai documenti conclusivi di questi lavori (Carta di
Okinawa G8, assemblea del millennio N.U., documento finale della DOT Force del
G8).
Negli ultimi anni ci sono stati diversi appuntamenti, come il G8 a Genova, anche se
di natura prevalentemente tecnica, che hanno avuto comunque l’obiettivo di stilare la
prima carta internazionale della società dell’informazione: in sostanza la mappatura
50
di come e quando le nuove tecnologie saranno installate nei diversi paesi ed i relativi
investimenti economici.
Porre attenzione all’insieme di questi eventi che delineeranno l’intervento
programmatico dei governi e delle organizzazioni internazionali sulla diffusione
dell’ICT è di importanza fondamentale. Ma al problema dell’accesso alle nuove
tecnologie va sempre accompagnata la problematica dei contenuti e delle modalità
con cui questi viaggiano attraverso i nuovi canali informativi.
Lo sviluppo delle tecnologie dell’informazione potenzialmente aprirà nuove strade
per la diffusione e la socializzazione di servizi anche primari: è il caso della
“telemedicina” che consentirebbe ad abitanti anche di luoghi isolati e irraggiungibili
di avere, ad esempio, diagnosi on-line o la possibilità di ottenere analisi mediche
senza necessariamente dover accedere “fisicamente” ad un centro specializzato.
Anche nel campo dell’educazione e della formazione si aprono strade tutte nuove che
potrebbero fornire un accesso più ampio dell’attuale all’istruzione anche di base. Lo
sviluppo economico potrebbe essere agevolato dalla messa in collegamento di realtà
locali con il mercato globale che le nuove tecnologie favoriscono e promuovono.
Sin qui alcuni dei possibili aspetti positivi, prendendo in considerazione i quali, non
si può prescindere dal dato che nei paesi del Sud del mondo ci si scontra sovente con
la totale assenza di infrastrutture e di servizi sociali primari. È quindi difficile anche
solo riuscire ad immaginare l’utilizzo dei computer come risolutore dei problemi
esistenti. Non solo: molti si interrogano sul significato culturale di tali eventi: la
lingua predominante delle nuove tecnologie e soprattutto della enorme mole di
informazioni e servizi che rappresenta Internet è l’inglese, linguaggio che diventa
tramite quasi indispensabile per utilizzare ad esempio i software di qualsiasi
computer. I contenuti della rete sono omologati e rappresentano una enorme
monocultura che minaccia sensibilmente le diversità culturali.
Lo sviluppo di un’economia globale ed i benefici connessi alla diffusione globale
delle informazioni non potrebbero avere effetti positivi senza contenuti adatti a tutti i
gruppi sociali. Attualmente il dibattito sul digital divide si concentra sugli aspetti
geopolitici in relazione sia all’accesso, sia ai contenuti dell’ICT, tenendo presente
che la “Rivoluzione Digitale” accelera i processi di globalizzazione e moltiplica
esponenzialmente il suo impatto.
51
Una delle argomentazioni sostenute da chi vede la diffusione delle ICT come
strumento di sviluppo, è che queste possano favorire la partecipazione, la
decisionalità e lo scambio di informazioni, consentendo quindi un reale intervento
delle persone sulle decisioni che li riguardano. La ICT può garantire la creazione di
network e quindi di spazi pubblici per dibattiti fra le persone, canali attraverso i quali
far circolare conoscenze ed esperienze fra le persone e le istituzioni, siti dove fonti di
informazione e conoscenza possono essere consultati.
I progetti oggi attivi nel sud del mondo tesi a promuovere lo sviluppo delle nuove
tecnologie sono numerosi, ma ancora in fase sperimentale ed insufficienti data la
portata del problema.
I più ottimisti vedono il ritardo dei paesi in via di sviluppo, con la loro totale
mancanza di infrastrutture, come una potenzialità poiché si potrebbe andare ad
installare direttamente le infrastrutture per le nuove tecnologie senza prevedere un
passaggio attraverso quelle vecchie. Questo discorso è già particolarmente valido,
soprattutto in Asia, per la diffusione della telefonia cellulare, che ha raggiunto posti
nei quali vi era in precedenza totale assenza di linee telefoniche.
In conclusione, tanti sono gli aspetti e gli interrogativi su come affrontare il digital
divide. Oggi più che mai sembra improrogabile fermarsi a riflettere, documentarsi e
pianificare azioni sia di educazione allo sviluppo, sia di formazione che ci
consentano di non rimanere impreparati e/o in ritardo nella risoluzione delle
disuguaglianze digitali e delle problematiche a questo connesse.
In questo contesto la tecnologia WiMax potrebbe contribuire alla risoluzione
dell’aspetto tecnologico del “broadband gap” dando agli operatori la possibilità di
estendere il numero di consumatori includendo quei sottoscrittori che ora non
beneficiano dei servizi broadband. Questa tecnologia, come in seguito sarà trattato,
garantirà un elevata efficienza di costo, una riduzione dei costi di investimento
iniziali, economie di scala e le performance tecniche futuristiche.
52
5 La tecnologia WiMax
La tecnologia WiMax è una tecnologia broadband wireless che supporta accessi di
tipo fixed, nomadic, portable and mobile. In questo capitolo dopo una breve
panoramica sulle tecnologie di accesso wireless si vuole dare una panoramica
tecnologica sulle principali versioni dello standard WiMax (IEEE 802.16-2004,
802.16e). La tecnologia WiMax verrà quindi messa a confronto con le altre
tecnologie broadband wireless access (BWA). Come già detto, le tecnologie BWA
possono essere classificate, come del resto viene fatto per lo stesso standard WiMax,
in Fixed BWA per accesso broadband wireless da terminali fissi o con mobilità
limitata, e Mobile BWA per accesso broadband wireless da terminali mobili.
5.1 Panorama delle tecnologie di accesso wireless
Nel vasto panorama delle tecnologie wireless ogni tecnologia wireless è disegnata
per servire uno specifico segmento d’utilizzo:
•
Personal Area Networks (PANs);
•
Local Area Network (LANs);
•
Metropolital Area Networks (MANs);
•
Wide Area Networks (WANs).
Figura 14 Gli standard wireless
53
I requisiti di ogni segmento sono basati su una serie di variabili che includono:
necessità di banda, di distanza, potenza, localizzazione dell’utenza, servizio offerto,
proprietà della rete. Esistono standard wireless ottimi per ognuno di questi segmenti
che vengono definiti principalmente da tre organismi di standardizzazione:
•
Institute of Eletrical and Eletronics Engineers (IEEE);
•
European Telecomunications Standards Institute (ETSI);
•
Third-Generation Partnership Project (3GPP).
Gli IEEE e ETSI standard sono interoperabili e si focalizzano principalmente sul
pacchetto base per la rete wireless. L’organizzazione 3GPP si focalizza
principalmente sui sistemi mobili di terza generazione.
Come è ben chiaro dalla Figura 15 i segmenti e le relative tecnologie si
sovrappongono. Per esempio, UWA permette di trasportare file ad una velocità
superiore a quella che si avrebbe usando Wi-Fi, ma il limite della distanza impedisce
che questa tecnologia sia di comune uso nelle LAN o MAN. In altri casi WISPs
sviluppano soluzioni d’ultimo miglio con l’utilizzo di tecnologie tipicamente LAN
(Wi-Fi con antenne direzionali o tecnologie Wi-Fi Mesh) ricoprendo aree molto
ampie e creando una sovrapposizione tra i segmenti LAN e MAN. Da una più
approfondita analisi dei segmenti e delle tecnologie è comunque chiaro che le
sovrapposizioni sono quasi irrilevanti.
Figura 15 Wireless technologies target segments. (fonte: Intel)
54
1. Wireless Personal Area Network
É il primo segmento di utilizzo wireless, tipicamente il network ricopre un’area fino
a 10 metri e le performance dipendono fortemente dallo standard utilizzato. Lo
standard IEEE 802.15.1, conosciuto come Bluetooth, è il più utilizzato per collegare
computer con periferiche di comunicazione come per esempio un cellulare al
computer. Bluetooth supporta la trasmissione dati oltre a 1 Mbps. Il secondo standard
utilizzato è IEEE 802.15.3 conosciuto come UWA che è stato creato per rilasciare
servizi multimediali. UWA, come già detto, supporta la trasmissione dati oltre ai 100
Mbps permettendo quindi la trasmissione di video attraverso il network. In
quest’ultimo caso la PAN diventa una rete di trasmissione ad alta velocità.
In fine c’è lo standard IEEE 802.15.4, detto ZigBee, che è una sorta di evoluzione del
Bluetooth che ne supera i limiti principali: costo, numero massimo di dispositivi
connessi e consumo. La banda offerta è minore di quella del Bluetooth ( da 20 a 250
kbips) ma il suo consumo di energia è ridotto: ciò consentirebbe in teoria di installare
il chipset 802.15.4 in qualsiasi tipo di dispositivo business o consumer.
2. Wireless Local Area Network
Gli standard basati sul Wlan servono tipicamente più applicazioni e più utenti delle
Pan, ricoprono una distanza maggiore (maggiore di 10 metri) e permettono
l’aggregazione di più PAN. Lo standard associato alle WLAN è il IEEE 802.11 di
cui nel tempo ci sono state tre principali revisioni del Phisical Layer:
•
802.11a a supporto di ampiezza di banda per velocità fino a 51 Mbps;
•
802.11b a supporto di ampiezza di banda per velocità fino a 11 Mbps;
•
802.11g a supporto di ampiezza di banda per velocità fino a 51 Mbps.
Gli WISP utilizzando antenne direzionali aumentano le performance dello standard
Wi-Fi superando la velocità di 51 Mbps e coprendo un’area superiore ai 10 Km
posizionando in questo modo lo standard in due segmenti di utilizzo: LAN e MAN.
Questa sovrapposizione è segnalata nella Figura.
3. Metropolitan Area e Wide Area Networks
Il penultimo segmento rappresentato in Figura 15 è quello MAN, che aggrega le
LAN e tipicamente ricopre un’are superiore ai 50 Km. In questo segmento rientra la
tecnologia WiMax.
55
L’ultimo segmento è il WAN che aggrega le MAN e attraversa larghe aree
geografiche (superiori a 50 Km). Le WAN collegano tra loro le MAN attraverso la
fibra ottica garantendo alta velocità (superiore a 10Gbps) e grande ampiezza di banda
di interconnessione.
Le caratteristiche delle reti Wi-Fi di bassi costi iniziali, robustezza e resistenza hanno
portato nel tempo a una forte crescita nello sviluppo, uso e adozione della rete. Le
WISP hanno spinto la tecnologia Wi-Fi al limite per fruttare la massimo le MAN.
L’introduzione dal 2006 della tecnologia WiMax faciliterà il superamento dei limiti
tecnologici fino ad ora riscontrati.
5.2 Lo standard 802.16
Worldwide Interoperability for Microwave Access (WiMax) è il nome comune
associato ai IEEE 802.16 standard (802.16a/REVd/e). Questi standard sono emessi
dal gruppo di lavoro IEEE 802.16 group e originariamente includono le tecnologie
per il WLL con uno spettro radio che oscilla tra 10 e i 60 GHz. Negli ultimi anni
queste specifiche sono state espanse sotto i 10 Ghz, in particolare l’evoluzione dello
standard è la seguente:
•
Nel 2001 definita la famiglia di protocolli 802.16 per il Wireless MAN con BWA
che utilizzano le frequenze tra 10 e 60 GHz; questa prima versione dello standard
WiMax (802.16) prevedeva l’utilizzo di ampio spettro in modalità Line-of-Sight
ed il multipath è indirizzato nella prima versione con la tecnica Ortogonal
Frequency Division Multiplexing (OFDM) in modo tale che si possano
supportare ampi canali, superiori i 10 MHz; questo primo standard era solo
indirizzato per servizi licensed;
•
Nel gennaio del 2003 l’IEEE approva lo standard 802.16a per le frequenze tra 2 e
11 GHz come emendamento all’IEEE 802.16-2001, definendo la capacita NLoS
(Non Line-of-Sight)5; questa versione dello standard permette l’utilizzo sia
spettro licensed sia unlicensed garantendo maggiori capacità del livello MAC,
5
NloS : capacità di due dispositivi di comunicare fra loro pur non essendo in vistaa diretta l’uno con
l’altro, ad esempio con un muro interposto fra i due dispositivi.
56
migliorando le caratteristiche QoS; sono incorporati i supporti per il Time
Division Duplexing (TDD) sia Frequency Division Duplexing (FDD);
•
Nel giugno del 2004, è definito lo standard IEEE 802.16REVd, ora pubblicato
sotto il nome di IEEE 802.16-2004, che introduce supporti per CPE indoor
(NLoS) attraverso capacità radio addizionali; si rimanda al paragrafo successivo
per maggiori dettagli tecnologici;
•
Il 7 dicembre del 2005 è stato pubblicato lo standard 802.16e che contiene
componenti di mobilità che il protocollo base non prevede, quindi tutte le
procedure di roaming e switch tra le celle; si rimanda al paragrafo successivo per
maggiori dettagli tecnologici;
•
Con quest’ultima evoluzione il WiMax sembra entrare in sovrapposizione con il
pre-standard 802.20 in fase di sviluppo (Figura 16).
•
Figura 16 Evoluzione dello standard (fonte: Intel)
Nella tabella seguente vengono riportate a confronto gli standard 802.16.
Tabella 3 Gli standard 802.16
Completato
Spettro
Condizioni del
canale
Bit rate
802.16
Dic 2001
802.16 a/REVd
802.16a: gen 2003
802.16-2004: giu 2004
10-66 GHZ
2- 11 GHz licenziate e
non licenziate
(tipicamente 3.5GHz,
5.8GHz)
Line of Sight only Non Line of Sight
802.16e
Dic 2005
< 6 GHz licenziate
e non licenziate
(tipicamente
2.5GHz, 3.5GHz)
Non Line of Sight
32-134 Mbps a 28 Superiore a 75 Mbps a Superiore a 15
MHz
20MHz. channelization Mbps a 5 MHz
channelization
channelization
57
Modulazione
QPSK,16QAM e
64QAM
Mobilità
Fixed
Larghezza di
banda del canale
20, 25 e 28 MHz
Raggio tipico di
una cella
1-3 miles
OFDMA 256 subcarriers,
QPSK,16QAM e
64QAM
Fixed (outdoor e
indoor) e Nomadic
Canale flessibile
selezionabile di
larghezza tra 1.25 e 20
MHz
Dai 3 ai 5 miles,
massimo range 30
miles basato su
towerheight, antenna
gain e power transmit
Scalable OFDMA
Pedestrian
mobility- regional
roaming
Come 802.16a con
maggiori subchannel per la bassa
potenza
1-3 miles
5.2.1 Fixed WiMax: lo standard IEEE 802.16-2004
Tutti gli standard Fixed WiMax menzionati precedentemente, che precedono il 2004,
(802.26-2001, 802.16a e update) sono stati incorporati nella versione 802.16-2004.
Quest’ultima edizione supporta molteplici elementi obbligatori e facoltativi che gli
equipment vendor stanno testando sui loro prodotti WiMax.
Campo d’azione
Questo standard specifica l’interfaccia aria, includendo il livello di controllo
d’accesso al mezzo (MAC) e livello fisico (PHY), per sistemi fissi punto-multipunto
a banda larga con accesso wireless (BWA) che offrono servizi multipli, tra cui voce,
trasferimento dati ad alta velocità per usi di video conferenza, Video-on-Demand,
giochi, ecc. Il MAC è strutturato per sostenere specifiche di PHY multiple, ognuna
adatta per un particolare ambiente operativo.
Bande di frequenza
La prima versione dello standard prevede l’utilizzo di frequenze che appartengono
alla banda che va dai 10 ai 66 GHz. L’utilizzo di questa banda richiede la licenza e
prevede un ambiente fisico dove, a causa della corta lunghezza d'onda, è richiesto il
cammino diretto (Line of Sight) ed è trascurabile il multipath6. I canali usati in
6
Il fenomeno di disturbo, noto come multipath, si ha quando le varie onde riflesse da un’unica onda
originaria (repliche) hanno sufficiente potenza tale da consentire alle onde il raggiungimento della
destinazione.
58
questo ambiente fisico sono tipicamente a banda larga. Per esempio, i canali tipici
sono larghi 25 o 28 MHz. Nei canali di tipo Line of Sight le antenne delle stazioni
comunicanti devono essere ben visibili ovvero non devono esserci ostacolo tra esse
ma un ampio “air tunnel” in cui viaggiano le onde elettromagnetiche trasmesse.
Questo ambiente si adatta bene per servire un accesso punto-multipunto per le
richieste di small office/home office (SOHO) fino a quelle di medi-grandi uffici.
L’aggiornamento a questa versione dello standard, l’IEEE 802.16a, prevede l’utilizzo
della banda tra i 2 e gli 11 GHZ. L’utilizzo di questa banda prevede un ambiente
fisico in cui, poiché la lunghezza d’onda è più lunga, non è necessario il LoS (Lineof-Sight), ma diviene significativo il multipath: infatti nei canali NloS (Not Line-ofsight) le antenne delle stazioni trasmittenti e riceventi possono “non vedersi” e
comunicano attraverso onde elettromagnetiche che vengono riflesse sugli ostacoli,
presenti lungo il percorso che porta dalla stazione trasmittente a quella ricevitrice.
L'abilità nel supportare scenari sia near LoS che non, richiede funzionalità di PHY
supplementare, come l'appoggio di tecniche di gestione di potenza avanzate,
mitigazione/coesistenza dell'interferenza ed antenne multiple. Inoltre questo standard
prevede l’utilizzo delle bande senza licenza tra 5 e 6 GHz.
Modello di riferimento
Il MAC comprende tre sottolivelli: il Sottolivello di Convergenza di Servizio
Specifico (CS), il Sottolivello di MAC a Parte Comune (MAC CPS), ed il
Sottolivello di Privacy. La Figura 17 illustra il modello di riferimento e lo scopo di
questo standard.
59
Figura 17 Modello di riferimento e lo scopo dello standard
Il CS stabilisce tutte le trasformazioni o i mappaggi dei dati di rete esterna, ricevuti
attraverso il punto di accesso al servizio CS (CS SAP), nei MAC PDU inviati al
MAC CPS attraverso il MAC SAP e viceversa. Il CS compie la classificazione delle
Unità Dati di Servizio (SDU) di rete esterna e l’associazione al corretto flusso di
servizio MAC ed all’Identificatore di Collegamento (CID). Può includere anche
alcune funzioni come la soppressione del payload header. Sono previste specifiche di
CS multiple per l’interfacciamento con i vari protocolli. La configurazione interna
del CS payload è unica al CS, ed al MAC CPS non è richiesto di capirne la
configurazione o di analizzare le informazioni del CS payload.
Il MAC CPS provvede alle funzionalità MAC centrali dell’accesso di un sistema,
come l'allocazione della larghezza di banda, l’istaurazione del collegamento, ed il
mantenimento del collegamento. Riceve i dati dai vari CS, attraverso il MAC SAP,
riservato per particolari collegamenti di MAC. Inoltre sono previsti dei meccanismi
per differenziare la Qualità di Servizio (QoS) a secondo delle differenti necessità
delle diverse applicazioni. Per esempio, voce e video richiedono ritardi piccoli ma
tollerano un po’ di errore; al contrario, applicazioni dati generiche non possono
tollerare errore, ma possono accettare un po’ di ritardo. Il QoS è applicato alla
trasmissione fissando i dati sul PHY, in questo modo si rende più efficiente il sistema
invece di utilizzare più strati di controllo al disopra del MAC. Il Sottolivello di
60
Privacy provvede all’autenticazione, al cambio, ed alla cifratura della chiave di
sicurezza.
Attraverso il PHY SAP, il MAC CPS trasferisce i dati, il controllo del PHY, e le
statistiche al Livello Fisico (PHY).
Lo standard è stato pensato per evolversi come un insieme di interfaccia radio basate
su un unico protocollo MAC, ma che include specifiche multiple di PHY, ciascuna
adatta ad un particolare range di frequenza e ad una particolare applicazione. Questo
standard supporta una modulazione adattativa, bilanciando efficacemente i diversi
rate di dati con la qualità dei collegamenti. Il metodo di modulazione può essere
aggiustato quasi istantaneamente per rendere ottimale il trasferimento dei dati. La
modulazione adattabile permette un uso efficiente della banda e può soddisfare
quindi le necessità di una maggiore quantità di clienti. Lo standard sostiene sia la
multiplazione a suddivisione di frequenza, sia la multiplazione a suddivisione di
tempo (FDD e TDD).
Nomenclatura dell’interfaccia aria
La tabella 4 riassume la nomenclatura per le varie specifiche dell’interfaccia aria
descritte in questo standard e nel suo aggiornamento.
Tabella 4 Nomenclatura delle varie specifiche d’interfaccia aria dello standard (fonte: IEEE)
Le realizzazioni di questo standard per le frequenze di lavoro tra 10 e 66 GHz
utilizzeranno il WirelessMAN-SC PHY che prevede l’impiego di una modulazione
adattativa “single carrier” che può essere QPSK, 16-QAM, o 64-QAM e l’accesso
TDMA,.
Le realizzazioni di questo standard per frequenze autorizzate tra 2 e 11 GHz
utilizzeranno il WirelessMAN-SCa PHY, che prevede l’impiego di una modulazione
adattativa “single carrier” che può essere BPSK, QPSK, 4-QAM, 16-QAM, 64-
61
QAM, o 256-QAM e l’accesso TDMA; il WirelessMAN-OFDM PHY, che prevede
l’impiego della modulazione OFDM con una FFT a 256 punti ed un accesso TDMA
o il WirelessMAN-OFDMA PHY, che prevede l’impiego dell’OFDMA con una FFT
a 2048 punti ed una accesso fornito indirizzando un sottoinsieme delle sottoportanti
verso uno specifico ricevitore.
5.2.2 Mobile WiMax: il futuro con lo standard 802.16e
La necessità crescente di mobilità
Come già accennato in precedenza la tecnologia WiMax supporta accessi di
differenti tipi grazie alle sue due principali versioni. La prima versione, appena
descritta basata sullo standard IEEE 802.16-2004 è ottimizzata per l’accesso fixed e
nomade; la seconda versione IEEE 802.16e è progettata per supportare la portabilità
e mobilità.
La tabella 5 mostra come il WiMax supporti i differenti tipi di accesso e i loro
requisiti.
Tabella 5 Tipi di accesso alla rete WiMax. (fonte: WiMax Forum)
Definizione Apparecchio
Accesso
Fisso
Accesso
Nomade
Portabilità
Mobilità
semplice
Piena
mobilità
Outdoor e Indoor
CPE
Indoor CPE,
scheda PCMCIA
PCMCIA del
Portatile o mini
card
PCMCIA del
Portatile, PDA o
smartphone
PCMCIA del
Portatile, PDA o
smartphone
Localizzazione/
Velocità
Singola/
Stazionario
Multipla/
Stazionario
Multipla/ Passo
d’uomo
80.16-04 802.16e
Si
Si
Si
Si
No
Si
Multipla/
Veicolo lento
No
Si
Multipla/
Veicolo veloce
No
Si
Il vero Mobile WiMax standard del 802.16e è differente dal Fixed WiMax. Ha
attratto un significativo numero di membri del WiMax Forum verso la possibilità di
cambiare sostanzialmente l’esistente tecnologia 3G. Nonostante sia chiaramente
62
basata sulla stessa tecnologia OFDM adottata dal 802.16-2004, lo standard 802.16e è
designato per rilasciare servizi attraverso molti più sub-canali che OFDM 257-FFT.
È importante notare che entrambi i campioni sostengono il singolo carrier, OFDM
256-FFT ed almeno OFDMA 1k-FFT. Il campione 802.16e aggiunge la capacità
OFDMA 2k- FFT, di 512- FFT e di 128- FFT.
La tecnologia sud-coreana: WiBro
WiBro è una tecnologia wireless broadband internet sviluppata dall’industria delle
telecomunicazioni coreana. La tecnologia Wibro è un’alternativa al WiMax,
utilizzata per realizzare connessioni wireless a largo raggio. Lo standard di
connessione, letteralmente Wireless Broadcasting, è nato in Corea del Sud ed è stato
promosso dalla Samsung e Korea Telecom.
Nel febbraio del 2002 il Governo Coreano ha destinato 100 MHz di spettro
nell’ampiezza di banda di 2.3 GHz. WiBro può trasmettere in un raggio da 1 fino a 5
Km, a velocità tra i 30 e 50 Mbit al secondo e può funzionare anche con dispositivi
in movimento, fino alla velocità di 120 Km all’ora. Garantisce velocità fino a 18
Mbps in download e 6 Mbps in upload, possibilità di roaming con reti di telefonia
cellulare e WLAN, connessioni fino a 60 Mm/h, celle che coprono in un raggio di
circa 1 chilometro, tecnologia di accesso OFDMA.
La differenza principale con lo standard WiMax è che WiBro, tecnologia basata si
protocolli IEEE 802.16e, utilizza uno spettro di frequenza licenziato: occorre cioè
avere una licenza per trasmettere in WiBro. Da un certo punto di vista, questo è un
vantaggio per la tecnologia: vengono infatti evitate le interferenze potenziali da altre
sorgenti che utilizzino lo stesso spettro, come può invece spesso accadere per il WiFi e potrà capitare per il WiMax. D'altra parte, il fatto che WiBro sia un protocollo
proprietario e il suo uso di una banda di frequenze che potrebbe non essere
disponibile ovunque nel mondo potrebbe impedirgli di diventare un protocollo
standard internazionale.
L'altra grande differenza tra WiBro e WiMax è che il primo specifica con grande
precisione tutti i suoi requisiti, dallo spettro di frequenza alla definizione dei
terminali, mentre WiMax è molto più lasco, limitandosi a definire i dettagli che
assicurino l'interoperabilità tra i vari progetti.
63
WiBro è un’ulteriore evoluzione dell’UMTS in via di sperimentazione nei paesi più
avanzati nelle tecnologie radiomobili (Corea, Giappone e USA), che porterà i servizi
3G verso la quarta generazione. Se oggi con l’UMTS è possibile fare una
videochiamata per volta, con il WiBro sarà possibile effettuare una multiconferenza;
infatti si potrà videochiamare contemporaneamente più persone e svolgere nello
stesso tempo qualunque tipo di comunicazione multimediale (audio, video, TV e
Internet).
In occasione delle Olimpiadi Invernali 2006 di Torino il produttore sud-coreano
Samsung Electronics sperimenterà la tecnologia per la banda larga mobile senza filo.
A tal fine Samsung ha firmato un accordo con Telecom Italia, che diventerà così il
primo operatore europeo ad offrire il nuovo servizio wireless broadband.
WiBro sarà incorporato, molto probabilmente, come parte del WiMax ma può essere
osservato, per il momento, come uno sviluppo separato del mercato concentrato in
Corea del Sud utile perché sarà uno il primo grande sviluppo su scala. WiBro
metterà in luce le iniziali capacità dei sistemi di WiMax sia nelle comunicazioni a
banda larga fisse che in quelle mobili confrontando le applicazioni nomade alle
applicazioni mobili di 3.5G-4G. WiBro è probabile che cambierà le opinioni circa la
credibilità di tecnica e i meriti del mercato mentre dissiperà i miti che il WiMax è in
ritardato ed offre niente di nuovo.
WiBro è un fattore centrale nel dimostrare che mobile WiMax è reale e sta
guadagnando terreno.
Nel Febbraio del 2002 il governo coreano ha allocato 100 MHz di spettro
elettromagnetico nella banda 2,3 GHz, e alla fine del 2004 è stata standardizzata
WiBro Phase 1 dalla Telecomunication Technology Association of Korea (TTA).
SK Telecom ed Hanaro Telecom hanno annunciato una partnership per sviluppare la
rete WiBro in tutta la nazione, a parte Seoul e sei città provinciali, in cui saranno
sviluppate delle reti indipendenti.
Nel mese di Novembre del 2004, Intel e l’esecutivo di LG Electronics si accordano
per garantire la compatibilità fra tecnologia di WiMAX e di WiBro.
Nel mese di settembre del 2005, Samsung Electronics ha firmato un affare con Sprint
Nextel Corporation per fornire l'apparecchiatura per la fase di trial del WiBro.
64
I tre operatori a cui il governo coreano ha licenziato lo spettro sono tenuti a spendere
ciascuno almeno 1 miliardo di dollari per lo sviluppo dei sistemi di WiBro. Agli
operatori Korea Telecom, SK Telecom e Hanaro Telecom è stato richiesto di iniziare
ad offrire il servizio dal 2006.
Nel mese di Gennaio 2006, POSdata, principale system integrator coreano, ha
firmato un accordo con Intel per supporto alla commercializzazione dei sistemi
WiBro e Mobile WiMax. L’accordo prevede, oltre allo sviluppo di nuovi prodotti e
soluzioni IEEE-802.16-based, la collaborazione per facilitare la fase di test
d’interoperabilità e il supporto alla fase di prova dei service provider.
Questi sviluppi e l’emergente trend rendono lo sviluppo della tecnologia WiBro e
l’armonizzazione con la tecnologia WiMax un’area chiave di analisi per il 20052007.
Le prospettive del futuro: la Quarta Generazione
Con queste ultime tecnologie ci stiamo avvicinando alla telefonia 4G, anche se molto
probabilmente il termine Quarta Generazione non avrà lo stesso risalto del 3G e
alcune premesse sono d'obbligo: parliamo di qualcosa che è da tempo allo studio e
nei test dei produttori e dei vari organismi normativi ma che per l'utenza si
concretizzerà solo tra tre-quattro anni. Anche la classificazione di “telefonia” è
riduttiva, dato che il 4G è un insieme di tecnologie che mirano a creare un ambiente
wireless IP in cui si muovono e comunicano non solo cellulari, ma anche palmari, pc,
notebook, dispositivi non presidiati e così via.
Mobile IP è la chiave di volta del 4G. Tecnicamente, Mobile IP è un'estensione del
protocollo IP studiata per la gestione del traffico Internet da parte dei dispositivi
mobili, dato che IP prevede che un nodo abbia un punto fisso di connessione alla
rete, gli indirizzi IP rappresentano infatti una topologia, e tale condizione non è
accettabile in un ambiente mobile. Mobile IP risolve il problema adottando due
indirizzi: uno fisso (l’home address) che vale nella rete di appartenenza e l’altro (il
care-of address) che vale al di fuori di essa e identifica la "posizione" del dispositivo
mobile, cambiando ogni volta che questo passa da una rete a un'altra. C'è un continuo
scambio di informazioni, basato sul protocollo ICMP (Internet Control Message
Protocol), tra il dispositivo mobile e la rete "originale" di appartenenza, in modo da
65
mantenere sempre aggiornata un'associazione fra l’home address e il care-of address
del momento.
Chi invia dati a un dispositivo mobile usa il suo indirizzo IP classico (l’home
address): è la rete di appartenenza a convertirlo nel care-of address giusto e a
reinviare i dati verso altre reti, utilizzando sistemi di tunneling. Questa procedura
dovrebbe essere semplificata con l'adozione di IPv6, che è oltretutto utile a gestire il
numero potenzialmente esplosivo di dispositivi mobili, e di alcune sue estensioni
ulteriori, come Mobile IPv6 e Hierarchical Mobile IPv6 (HMIPv6). Quest’ultimo, in
particolare, adotta due meccanismi diversi: il classico Mobile IP se si passa da una
rete a un’altra, uno schema più efficiente se si rimane nella copertura della medesima
rete.
Sulle tecnologie sottostanti l’IP, il dibattito è aperto. Di sicuro c’è da risolvere il
tema dell'interoperabilità delle reti Wireless LAN e degli hotspot con le reti più
vicine al mondo radiomobile. Test di interoperabilità 802.11-UMTS sono stati già
effettuati: è possibile passare da un tipo di rete all’altro senza veder cadere i
collegamenti voce e dati, il che è indispensabile per gli scenari di utilizzo più banali,
in cui ad esempio un tecnico inizia a scaricare all’interno dell'azienda le informazioni
sul sistema che deve riparare e termina lo scaricamento mentre è in viaggio verso il
cliente. A livello di trasporto si cerca una compatibilità “indolore” con tutte le
tecnologie che rientrano sotto l'ombrello 3G, quindi essenzialmente CDMA2000 e
W-CDMA, la base del nostro UMTS.
L’anello di congiunzione tra il mondo dei cellulari e quello LAN potrebbe essere
rappresentato da un componente tecnologico non particolarmente nuovo: la
modulazione OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) magari proprio
con l’utilizzo della tecnologia WiMax.
Oggi alcuni carrier stanno pensando di utilizzare OFDM come tecnologia di accesso
radiomobile. Secondo i suoi fautori, le caratteristiche di OFDM sono adatte a
contrastare i problemi (interferenze di percorso, effetto doppler, inaffidabilità del
canale e via dicendo) della comunicazione dati wireless a livello fisico più di quanto
non facciano CDMA e derivati, offrendo inoltre una maggiore capacità di controllo
delle trasmissioni anche a Livello 2.
66
Se immaginiamo un futuro, per ora ipotetico, in cui non ci siano barriere tra WLAN
aziendali, hotspot, Wireless MAN e reti cellulari, vediamo ciò a cui stanno pensando
alcuni operatori orientali e statunitensi, proponendo per il 4G il vantaggio chiave di
essere compatibile con le tecnologie di rete, wireless e non, che già esistono.
67
5.3 Configurazione di una rete WiMax
Una rete WMAN è caratterizzata da due tipi di stazioni fisse: la Base Station (BS) e
la Subscriber Station (SS).
Le BS sono collegate mediante wireline alla rete pubblica dalla quale ricevono o alla
quale trasmettono i flussi dati degli utenti delle varie SS, e sono collegate mediante
wireless alle SS.
Per fornire ad un edificio (SS) l’accesso alla rete basta installare un’antenna al suo
esterno. La Subscriber Station inoltra il traffico proveniente dal Terminal Equipment
a cui è connessa verso la Base Station che a sua volta inoltra il traffico verso la
destinazione finale. Nella Figura 18 è mostrato un esempio di rete.
68
Figura 18 Configurazione di una rete WiMAX
69
Il Terminal Equipment è l’apparato terminale tramite il quale l’utente si connette alla
rete (ad esempio un PC). Il Reapeater Station è l’apparto che ripete le trame ricevute
e serve a raggiungere utenze molto distanti dalla Base Station che sono fuori dalla
copertura della stessa; può essere usato anche come ripetitore per il traffico
proveniente dal Terminal Equipment a cui è connessa verso la Base Station.
In definitiva una Base Station può essere collegata:
•
Con altre Base Station utilizzando un link wireless high-speed backhaul;
•
Con una Subscriber Station di un ufficio o residenziale;
•
Direttamente con un CPE.
Dopo l’ampliamento del range di frequenze alla banda che va dai 2 agli 11 GHz
(Standard IEEE 802.16a) (banda di frequenze libere all’interno delle quali operano le
WLAN (Standard IEEE 802.11b), i sistemi “WirelessMan” si prefigurano come la
tecnologia più adatta a coprire e collegare i diversi Access Point WLAN, i cosiddetti
hotspot, nodi d’accesso broadband wireless posti negli aeroporti, ospedali, alberghi,
in un'unica grande rete metropolitana per consentire l’accesso wireless a tutti gli
utenti che si trovino al suo interno, sia fissi (802.16a) che mobili (802.11b). Con
l’aggiunta 802.16a si è implementato e perfezionato il supporto della modalità di
connessione Mesh (multipoint-to-multipoint) oltre a quella punto-multipunto: questa
permette di migliorare il backhauling del traffico migliorando le prestazioni del
sistema in termini di efficienza di copertura, di scalabilità e di efficienza nell’uso
della banda. Un esempio è mostrato in Figura 19.
70
Figura 19 Configurazione del backhaul del WiMax
La Base Station utilizza antenne omnidirezionali o a settori nel caso in cui si debba
avere un raggio di copertura più esteso; la Subsriber Station impiega una antenna
direzionale puntata verso al BS e la Reapeater Station può impiegare antenne
omidirezzionali o a settori se deve ripetere il segnale verso SS o RS o antenne
direzionali se deve ripeter il segnale verso più SS o RS.
Il WiMax CPE, acronimo di Customer Premise Equipment è l’insieme di hardware
che l’utente ha a disposizione per ricevere il segnale. Esso può essere:
•
Un semplice plug e play terminal, simile al modem DSL, come una scheda
PCMCIA;
•
WiMax chipset può essere direttamente incorporato nel laptop e nei dispositivi
data-centric;
•
Outdoor installable subscriber station, utilizzato per migliorare la qualità di
trasmissione nei casi in cui l’utente sia localizzato molto lontano dalla Base
Station;
•
Indoor self-installable subscriber station, per rigenerare il segnale e poter creare
una rete Wi-Fi interna.
71
5.3.1 Lo spettro WiMax
5.3.2 La banda per il Fixed WiMax
Come accennato l’apparecchiatura si distingue ulteriormente per le frequenze
trasmissiva che supporta. Le frequenze selezionate e messe a disposizione del
WiMax sono le licensed e unlicensed band, nel processo di implementazione e test si
dovrà decidere quale tra queste sarà meglio utilizzare. Le considerazioni che in
questa fase della standardizzazione possono essere fatte sono le seguenti:
•
Licensed band. La fascia 3.5 GHz è la fascia ampiamente più utilizzata a livello
mondiale per l’accesso wireless broadband, tranne per gli USA in cui viene
utilizzata la banda 2.5 GHz nonostante recentemente ci sia stata l’apertura per i
3650 MHz. Coprendo 300 MHz di banda, da 3.3 a 3.6 GHz e in alcuni casi fino a
3.8 GHz, questa banda offre grandi potenzialità per le applicazioni fixed, sia
backhaul sia accesso ultimo miglio. La banda 3.5 GHz rimane la banda allocata
per la maggiorparte dei servizi fixed nel 77% dei paesi. Tuttavia i regolatori
stanno iniziando a rivedere le loro posizioni per permettere ai servizi di avere
l’intera mobilità a 3.5 GHz. I regolatori inoltre riconoscono che la distinzione tra
le linee BWA e 3G si sta offuscando e che in futuro potrebbero convergere. In
USA la banda licenziata copre le frequenze 2.3 GHz e 2.5 GHz ma non la
frequenza 2.4 che è utilizzata per il WiMax in quanto interferirebbe con lo
standard IEEE 802.11b/g.
•
Unlicensed band. La banda no licenziata è a 5.8 GHz. Questa banda non è
preferita dalle aziende per molteplici motivi: in primio luogo è altamente
provabile che ci possano essere delle interferenze con altri dispositivi essendo la
banda libera, in secondo luogo alte frequenze riducono il range di trasmissione e
la copertura della rete, in fine necessita collegamenti LOS (light-of-sight9 per
garantire una migliore qualità del canale.
Dal confronto tra le due bande emerge che sono molteplici i vantaggi nell’utilizzare
le licensed band. In primo luogo con l’utilizzo delle licensed band si ha a
disposizione una maggiore potenza trasmissiva del segnale e non si è soggetti ad
alcuna interferenza con altri dispositivi. In fine le bande unlicensed sono soggette a
una maggiore restrizioni e limitate nella potenza dalla regolazione della Federal
72
Communication Commission. Oltretutto sono molteplici gli svantaggi nell’utilizzare
la banda unlicensed 5.8 GHz per il WiMax. Il range di trasmissione è limitato e ciò
comporta l’utilizzo di più Base Station aumentando così il costo totale della rete.
Inoltre il costo di sviluppo di più base station cresce nello stesso tempo. Infine vi è la
forte possibilità di interferenza tra il 5.8 GHz per il WiMax e il vicino 5.9 GHZ per
DSRC.
In definitiva le frequenze 2.5 (adottata in USA) o 3.5 GHz permettono un risparmio
in termini di costi di sviluppo delle base station per le reti WiMax point-to-point.
Bande addizionali sono prese in considerazioni da differenti nazioni per lo sviluppo
del WiMax e altri simili servizi broadband wireless access. In Giappone la banda 4.95.0 GHz verrà utilizzata a partire dal 2007 mentre la banda 5.47-5.725 GHz sarà
considerata per il futuro. In USA, la frequenza 700 MHz è lentamente lasciata libera
dai broadcaster per permettere i servizi BWA e la 450 MHz è di rinnovato interesse
per il mobile WiMax grazie alle sue caratteristiche propagative.
Sul mercato si possono effettuare nella banda 3.6-4.2 GHz le seguenti
considerazioni:
•
Gli Stati Uniti finiranno un’allocazione di 3650-3700 megahertz;
•
Alcuni produttori e service provider iniziano a guardare 3,6-4,2 GHz per 4G;
•
Il Regno Unito ha già qualche FWA licenziata nei 3,6-3,8 GHz;
•
CEPT (Europa) e la Francia hanno pubblicato una consultazione dei 3,4-3,8 GHz
nel 2004;
•
La Malesia ha pubblicato una consultazione dei 3,4-4,2 GHz in 2004.
In merito all’ampiezza la situazione varia da regione a regione e da stato a stato. In
Europa, sono stati assegnati blocchi di ampiezza da 20/25//28MHz o 14MHz. Alcuni
paesi come la Norvegia hanno assegnato blocchi di ampiezza più stretti (2X
3.5MHz). I blocchi di ampiezza più grande sono in Svezia con 2X70MHz. In Asia i
blocchi da 10.5Mhz in duplex sono comuni (Cina, Honk Kong). In CALA, la
maggior parte dei blocchi assegnati sono nella gamma 25 MHz.
•
A questo punto della fase di standardizzazione e implementazione le decisioni in
merito all’evoluzione della disponibilità dello spettro e la regolamentazione generale
avranno un grosso impatto nel futuro del mobile broadband wireless access. Nel
73
scegliere la configurazione ottimale del WiMax si dovrà tenere in considerazione due
fattori rilevanti: come sviluppare le base station al fine dia massimizzare la copertura
totale della rete e come garantire abbastanza thoughtput per supportare i requisiti dei
consumatori e delle reti backhaul.
5.3.3 La banda per Mobile WiMax
Vale la pena in questo contesto soffermarci su quale sarà, invece, la banda dedicata
al Mobile WiMax. Fin da ora i regolatori riconoscono che la linea che distingue
BWA e 3G è offuscata e può convergere in futuro. Tuttavia, i regolatori devono
onorare il loro impegno fatto nelle aste 3G, di non assegnare lo spettro per i servizi ci
comunicazione mobili di 3G prima di un periodo di tempo, 2006-2007. I numerosi
regolatori hanno adottato dal International Telecomunication Union (ITU) la
definizione di "pedestrian mobility speed" per le tecnologie 3G per differenziare le
due tecnologie. Nello specifico, questo significa che gli operatori wireless broadband
possono offrire soltanto servizi fixed o pedestrian in quanto per ora non gli è
permesso fornire i servizi mobile alle velocità veicolari. Questa limitazione sarà
eliminata una volta che il 3G moratorium termina. Gli stati più liberali che
permettono l’intera mobilità includono USA (2.5 GHz), Canada (3.5 e 2.5 GHz),
Australia e Corea (2.3 GHz con il WiBro).
Mentre nella maggiorparte dell’Europa la banda 2.5-2.69 GHz è esclusivamente
riservata ai servizi mobili UMTS ed è quindi non utilizzabile dai service provider dei
BWA/WiMax, nelle altre parti del mondo vi sono numerose iniziative, come quelle
da parte dell’ITU, che sostengono la necessità di interoperabilità tra UMTS e OFDM
nei servizi mobile.
L’ITU è infatti organizzata in tre settori particolari, che si focalizzano nello studio di
diverse aree tecnologiche, e dai risultati delle ricerche i governi nazionali ricevono
delle raccomandazioni. In merito alla definizione della prossima generazione
wireless mobile l’ITU è organizzata in due gruppi orientati entrambi verso la 4G:
•
Working Part 8F (WP8F) nel settore ITU-R, che si sta focalizzando su aspetti
radio-system della Quarta Generazione, come interferenze radio, radio-access
network, problematiche di spettro, caratteristiche tecniche e di servizio, e stima
del mercato potenziale;
74
•
Specisl Study Group (SSG) “IMT 2000 and Beyound” nel settore ITU-T che
principalmente responsabile della rete del futuro sistema wireless che comprende
wireless Internet, convergenza delle reti mibile e fixed, gestione della mobilità,
internet, interconnettività e interoperabilità.
In sintesi la tecnologia WiMax richiede una banda bassa per poter sviluppare e
garantire in modo economicamente vantaggioso la mobilità; le bande superiori ai 3.5
GHz non sono idonee per le reti mobile in quanto per garantire un’adeguata
copertura richiederebbero l’installazione di troppe base station rispetto a quelle
necessarie con una banda inferiore a 1 GHz. Il gruppo regolatore del WiMax sta
infatti lavorando per spingere gli enti regolatori mondiali a rendere libera la banda
che include i 700 MHz e 450 MHz per il Mobile WiMax e sta cercando di creare un
ambiente adatto a supportare il roaming tra dispositivi nomadi e mobili WiMax.
75
5.4 Value Proposition
5.4.1 Applicazione della tecnologia WiMax
Lo standard 802.16 aiuterà l’industria apportando soluzioni in molteplici segmenti a
banda larga:
1. Cellular Backhaul: ai fornitori delle backbone di Internet negli USA è richiesto di
affittare le linee alle terze-parti, service provider, una disposizione che ha portato
a rendere i wired backhaul relativamente acquistabile. Il risultato è che solo circa
il 20% delle torrette cellulari sono collegate in modalità wireless negli USA. In
Europa, dove è meno comune per gli operatori locali affittare le proprie linee ai
competitori, i service provider necessitano invece di alternative economicamente
vantaggiose. Di conseguenza il wireless backhaul è usato approssimativamente
per l’80% delle torrette cellulari europee. Con la possibilità di una futura
rimozione del requisito di leasing da parte del FCC i service provider americani
di servizi cellulari guarderanno il wireless backhaul come alternativa più
efficiente dal punto di vista dei costi. La robusta larghezza di banda della
tecnologia 802.16a renderà quest’ultima una scelta eccellente per il backhaul di
imprese commerciali come gli hotspot e le applicazioni backhaul point-to-point.
2. Broadband “on-demand”: l’accesso wireless a banda larga per l’ultimo miglio
può aiutare la diffusione degli hotspot Wi-Fi e delle reti LAN wireless
residenziali, specialmente in quelle aree non servite dal cavo o DSL ed in quelle
aree in cui l’operatore telefonico locale deve affrontare lunghi tempi per garantire
i servizi broadband. La connettività di Internet a larga banda è quindi una
missione critica per la maggiorparte degli operatori al punto che questi si trovano
a trasferirsi in aree dove il servizio è garantito. Nel mercato attuale gli operatori
locali, infatti, stimano di spendere tre mesi o più per costruire una linea T1 non
presente nell’edificio per un cliente business e denunciano molteplici problemi
negli edifici metropolitani cablati per installare una connessione broadband. La
tecnologia WiMax garantisce un servizio comparabile con quello wired in breve
tempo e con una significativa riduzione dei costi e permette agli operatori di
offrire istantaneamente connessioni configurabili ad alta velocità “on-demand”
76
per eventi temporanei compreso le esposizioni commerciali che possono generare
centinaia di clienti per hotspot Wi-Fi. Con quest’applicazione gli operatori
possono utilizzare la tecnologia 802.16 per il backhaul dei core network ed i
service provider possono aumentare o diminuire progressivamente il livello di
servizio in base alle richieste dell’operatore finale. La connettività “on-demand”
oltretutto può beneficiare i business, come per esempio i cantieri edili, che
richiedono connessioni sporadiche e creare nuove opportunità di profitto per gli
operatori. Il premio servizi broadband di ultimo miglio “on-demand” rappresenta
una nuova significativa occasione di profitto per gli operatori.
Figura 20 Le applicazioni dello standard IEEE802.16
3. Broadband residenziale: il WiMax riempie il gap nella copertura creato dal Cable
e DSL. Sono molti, infatti, i limiti pratici e fisici del Cable e DSL che
impediscono di raggiungere potenziali clienti broadband creando il fenomeno del
digital divide. Tradizionalmente il DSL può solo estendersi per circa i 5 km dalla
centralina di switching, impedendo così che molti urbani e suburbani clienti siano
raggiunti dalla connessione. Anche il Cable ha delle forti limitazioni che causano
ingenti costi di ristrutturazione per supportare una connessione broadband ad alta
77
velocità. Il costo di posa dei cavi è, inoltre, un forte deterrente all’estensione dei
servizi wired broadband in aree con una bassa densità di potenziali sottoscrittori.
La generazione attuale di sistemi wireless proprietari è relativamente costosa in
quanto, senza uno standard si raggiungono poche economie di scala. Queste
inefficienze di costo dovrebbero sparire con l’introduzione di un sistema
standardizzato basato sul 802.16 che permetterà di superare le limitazioni sia
delle reti wired sia di quelle wireless proprietarie attraverso le proprie
caratteristiche tecnologiche quali l’assenza del requisito di Line of Sight, la
grande ampiezza di banda, l’intrinseca flessibilità ed il basso costo.
4. Aree non servite: la tecnologia internet wireless basata sullo standard 802.16 è
anche utilizzata per servire aree rurali e periferiche con bassa densità di
popolazione. In queste aree, le utilitie e le amministrazioni locali collaborano con
gli WISP (Wireless Internet Service Provider) per rilasciare i servizi. Le recenti
statistiche indicano che ci sono più di 2500 WISP che approfittano dello spettro
esente da licenza per servire oltre 6000 mercati negli USA (fonte:ISP-Market
2002). Su base internazionale la maggiorparte degli schieramenti sono nello
spettro licenziato e sono sviluppati dagli operatori locali che richiedono servizi
vocali oltre a quelli dati ad alta velocità. Ciò perche in queste zone l’infrastruttura
wired o non esiste o non garantisce la qualità necessaria per supportare i servizi
vocali e tanto meno servizi dati ad alta velocità. Il termine Wireless Local Loop è
usato spesso per descrivere queste applicazioni in quanto è usato come sostituto
per il tradizionale cavo di rame del telefono nel local loop.
5. Best-connected wireless service: con la crescita del numero di hotspot Wi-Fi i
clienti vogliono avere la possibilità di essere sempre connessi anche quando sono
fuori dal range del più vicino hotspot. L’estensione dello standard 802.16e
introduce la capacità di nomadicità che permette agli utenti di connettersi ai
WISP anche quando questi si muovono fuori dagli edifici (caso od ufficio) o
vanno in un’altra città che ha anch’essa un WISP.
78
Figura 21 Lo standard permette connessioni punto-multipunto non Line-of-Sight e applicazioni Lineof-Sight.
Il “WMAN” si presenta come alternativa economica all’accesso broadband wireline,
in quanto non richiedi lavori di stesura, è in grado di raggiungere anche luoghi isolati
e non richiede tempi di installazione lunghi. Questo permette la copertura e la
connessione del cosiddetto “local loop”, l’ultimo miglio. Infatti mediante la sua
tipologia di rete punto-multipunto si presenta come estensione wireless di una
distribuzione con banda più ampia derivante dalla fibra ottica, ed è in grado di
distribuire questo flusso dati su un vasto raggio di copertura (circa 50 Km) ad una
velocità di trasferimento dati fino a 70 Mbps, che rappresenta una larghezza di banda
sufficiente per supportare simultaneamente oltre 60 aziende con connettività di tipo
T1 e centinaia di abitazioni con connettività di tipo DSL utilizzando un singolo
settore di una stazione base. Le stazioni base sono in genere dotate di un massimo di
sei settori.
5.4.2 Caratteristiche tecniche
Le caratteristiche peculiari di questa tecnologia sono:
1. Throughput: utilizzando un robusto schema di modulazione l’IEEE 802.16
trasporta una grossa quantità di traffico in un lungo range con un alto livello di
efficienza dello spettro che è anche tollerante ai segnali riflessi. Una modulazione
79
adattabile dinamicamente permette alle base station di controbilanciare il traffico
per range.
2. Scalabilità: per conformare la pianificazione delle celle sia nello spettro licensed
sia in quello license-exempt, lo standard supporta canali con larghezza di banda
flessibile. Per esempio, se un operatore ha assegnato una frequenza di 20 MHz
può dividerla in due settori ognuno da 10 MHz o in 4 settori ognuno da 5 MHz.
L’operatore focalizzando la potenza in un settore gradualmente più stretto può
aumentare il numero di utilizzatori mantenendo un buon range e traffico. Per
bilanciare la zona di copertura ulteriormente l’operatore può riutilizzare lo stesso
spettro in due o più settori creando un isolamento appropriato tra le antenne della
base station.
3. Copertura: oltre a supportare un robusto e dinamico schema di modulazione, lo
standard supporta anche tecnologie che aumentano la copertura includendo le
metodologie mesh e le tecniche “smart antenna”. Mentre le tecniche radio
migliorano e i costi si abbassano, l’abilità di aumentare la copertura e il traffico
utilizzando antenne multiple per creare trasmettere e ricevere, gradualmente
aumenta in ambienti estremi.
4. Qualità of Service (QoS): La capacità vocale è estremamente importante,
specialmente nei mercati internazionali non serviti; per questa ragione l’IEEE
802.16 comprende un QoS che permette servizi di voce e video che richiedono
un network a bassa latenza. Le caratteristiche del 802.16 Media Access
Controller (MAC) permette ad un operatore di garantire simultaneamente,
all’interno di una stessa area di servizio di una base station, un buon livello di
servizio alla clientela business, come servizio T1, e un alto livello di servizio per
la clientela residenziale, simile al livello garantito dal Cable.
5. Sicurezza: è previsto all’interno dello standard una configurazione per garantire
la privacy e cifratura che supporta trasmissioni sicure e consente l’autenticazione
e cifratura dei dati.
5.4.3 Analisi del mercato attuale e potenziale
La società di consulenza Maravedis che conduce analisi e ricerche di mercato per la
tecnologia Broadband Wireless Access ha recentemente pubblicato un documento
80
sull’analisi del mercato attuale e sui trend futuri per la tecnologia WiMax. Da questa
si possono trarre diverse conclusioni.
Il broadband è diventato una necessità per la maggiorparte degli utenti residenziali e
di business; il mercato è cresciuto rispettivamente del 30% dal 2003 con più di 130
milioni di utenti broadband. Nell’ambito del Fixed WiMax il mercato degli
equipment è cresciuto da $430 milioni (USD) a $562 milioni, con una crescita del
30%, e si prevede che raggiunga $2 bilioni entro 2010. Le applicazioni di accesso e
backhaul rappresentano rispettivamente 81% e il 19% di tutte le vendite del 2004, e
Alvario è il leader di mercato con il 26 % di quota seguito da Motorola Canopy e IP
Wireless. Tuttavia si prevede che il backhaul rappresenterà il 27% delle vendite di
equipment entro il 2010.
3.5 GHz, la banda più utilizzata a livello mondiale, rappresenta la più grande
opportunità per il BWA con più del 40% delle vendite totali, seguita dalla banda 5.25.8 GHz. Maravedis stima che queste bande continueranno a dominare il mercato
degli equipment, mentre la banda 2.3 2 2.5-2.7 GHz aumenterà le proprie quote in
Corea.
L’equipment proprietario Fixed Indoor/portable ha una quota di mercato del 21% nel
2004, ma tenderà a diminuire a fronte di una crescita dell’equipment del 802.16-2004
che raggiungerà, secondo le stime, il 60 % di tutte le vendite entro il 2008.
Il più grande mercato per il wireless broadband sarà quello Mobile. Il mercato
Mobile è edsarà sviluppato da due fronti diversi: dal fronte WiMax con lo standard
neonato 802.16e e dal fronte del cellular mobile. Entrambe i sistemi garantiscono la
trasmissione dati e voce. Il trend per il sistema WiMax prevede un primo stage in cui
si utilizzerà la tecnologia fixed ed un secondo stage che prevede lo sviluppo e
l’implementazione dello standard 802.16e.
Maravedis prevede che la tecnologia Mobile WiMax possa essere un killer
application della tecnologia 3G, anzi queste molto probabilmente convergeranno. Si
prevede ulteriormente che le due tecnologie raggiungeranno il punto di road-map
entro il 2010 con simili caratteristiche tecniche.
In definitiva si prevede che il mercato del BWA passerà la soglia psicologica dei
bilioni nel 2007 usando a CAGR del 45% per i CPE e 25% per le base station
revenue.
81
5.5 WiMax a confronto con le altre tecnologie di accesso
wireless.
A questo punto della trattazione sorge spontaneo domandarsi se la nuova tecnologia
WiMax possa essere in futuro in competizione con le tecnologie wireless. Il WiMax,
grazie all’ampia copertura garantita, ha la possibilità di sostituire totalmente o in
parte le principali tecnologie di connessione broadband (vedi Figura 22).
Principali tecnologie di accesso wireless
Banda larga
LMDS/MMDS
TV broadcast
802.15.3
Satellite
AMPIEZZA
DI BANDA
802.11 WiFi
Banda stretta
802.15.1
Bluetooth
802.16
WiMax
INDUSTRY
FOCUS
3G
2.5G
2G
Fisso
Personal Area
(PAN)
Local Area
(LAN)
Metropolitan Area
(MAN)
Wide Area
(WAN)
COPERTURA
Figura 22 Principali tecnologie di accesso wireless (fonte: Intel)
Il confronto diretto tra le tecnologie, riportato nella tabella seguente, sembra, infatti,
dimostrare una schiacciante efficienza tecnologica da parte del WiMax. Ma la
visione di Intel e della maggiorparte degli operatori interessati nel nuovo business sul
futuro del wireless è di un’unica grande rete integrata nel quale coesistano diverse
tecnologie: 3G, Wi-Fi, e WiMax. Tale tipo di modello favorirà indubbiamente lo
sviluppo di nuove applicazioni aziendali ed indurrà le aziende a rinnovare i propri
sistemi di comunicazione. WiMax sembra quindi destinato a competere con la
tecnologia xDSL candidandosi come tecnologia di accesso wireless in larga banda.
Tabella 6 Le tecnologie wireless a confronto
Standard Utilizzo
Throughput
Range
Frequenza
82
UWB
Bluetooth
Wi-Fi
Wi-Fi
Wi-Fi
WiMax
802.15.3a
802.15.1
802.11a
802.11b
802.11g
802.16d
2.5G
WPAN
WPAN
WLAN
WLAN
WLAN
WMAN
fissa
WMAN
portatile
WWAN
110-480 Mbps
Fino a 720 Kbps
Fino a 54 Mbps
Fino a 11 Mbps
Fino a 54 Mbps
Fino a 75 Mbps
(BW 20 MHz)
Fino a 30 Mbps
(BW 10 MHz)
Fino a 384 Kbps
WiMax
802.16e
Edge
CDMA2000/1 x
EV-DO
3G
WWAN
Fino a 2,4 Mbps
(tipicamente 300600 Kbps)
WCDMA/UMTS
3G
WWAN
Fino a 2 Mbps
(fino a 10 Mbps
con tecnologia
HSDPA)
Fino a 9 m
Fino a 9 m
Fino a 90 m
Fino a 90 m
Fino a 90 m
Tipicamente
6,5-9,5 km
Tipicamente
1,5-4,8 km
Tipicamente
1,5-8 km
Tipicamente
1,5-8 km
Tipicamente
1,5-8 km
7,5 GHz
2,4 GHz
5 GHz
2,4 GHz
2,4 GHz
Al di sotto di 11
GHz
2-6 GHz
1900 MHz
400, 800, 900,
1700, 1800,
1900, 2100
MHz
1800, 1900,
2100 MHz
In particolare dal confronto delle caratteristiche (vedi Figura 23) la tecnologia 3G
sembra eccellere per l’alta mobilità e la copertura mentre il Wi-Fi per l’alta
trasmissione di dati e i bassi costi; il WiMax garantisce un picco più alto di data rate
rispetto al 3G una migliore copertura e mobilità rispetto alle WLAN, una migliore
capacità VoIP.
Figura 23 Caratteristiche Wi-Fi, WiMax, 3G (fonte: Intel)
5.5.1 WiMax vs Wi-Fi e cellular fixed wireless
Il wireless voice è stato per lungo tempo al top della gowth chart, ma il wireless data
connection sta guadagnando rapidamente terreno. La maggior parte degli utenti
residenziali e business, ad un certo grado, ha percepito i vantaggi offerti dal
trasferimento del traffico dati sulla connessione wireless. In questi anni gli utenti si
sono dimostrati sempre più fiduciosi nell’utilizzo dei telefoni cellulari, anche per la
83
trasmissione dati, utilizzando le loro linee fisse sempre meno e col tempo finalmente
stanno percependo la necessità di integrare entrambe i servizi. Oltretutto, il rapido
sviluppo della tecnologia BWA ha cambiato decisamente le dinamiche in favore del
wireless.
I carrier wireless e wireline sono a conoscenza di questa rivoluzionaria sostituzione
del wireline, ma non sanno ancora sicuri su come rispondere a questa; mentre i
carrier wireline spingono verso una strategia “insieme è meglio”, i carrier wireless
stanno incoraggiando sempre più il trasferimento del traffico verso i cellulari.
I carrier, quindi, affrontano la sfida di offrire ai consumatori finali una tecnologia
unica che garantisca tutti i vantaggi tecnologici e funzionali delle odierne
connessioni wireline e che contemporaneamente offra una connessione mobile
broadband ad un prezzo inferiore a quello che si avrebbe con i due servi separati.
In primo luogo è necessario ridefinire l’obiettivo finale di questa rivoluzione del
wireless: creare il Wireless Local Loop (WLL). Tradizionalmente con il termine
Local Loop ci si riferisce ai collegamento con cavo che connette uno specifico
apparecchio telefonico alla centralina della compagnia telefonica locale. Il Wireless
Local Loop vuole sostituire questo collegamento cable con una tecnologia wireless
garantendo tutte le funzionalità di una connessione wireline che comprendono voce,
dati e fax.
Benché ci siano diverse tecnologia in sviluppo nel panorama tecnologico del BWA,
per poter garantire una connessione wireless stabile, possibile e redditizia per i
servizi broadband access è necessario introdurre gli standard industriali; i carrier
hanno identificato alcune tecnologie standardizzate, apparentemente i competizione
in grado di garantire determinati livelli di servizio nel WLL: Wi-Fi, WiMax e
cellular fixed wireless. Nella realtà queste tecnologie non sono del tutto in
competizione nonostante entrambe supportano il trasferimento voce e dati: queste,
infatti, rispondono diversamente alle richieste del consumatore in termini di
copertura, costi e servizi garantiti.
L'industria wireless LAN è oggi uno dei segmenti crescenti più veloci dell'industria
di comunicazioni. Milioni di utenti mobili hanno la possibilità di collegarsi alle reti
di accesso Intranet e Internet Wi-Fi negli ingressi degli hotel, nei salotti
dell'aeroporto ed in città universitarie. Concentrati negli USA, ma in diffusione in
84
Europa, questi “hotspot” sono il risultato di uno sforzo industriale coordinato rivolta
alla generazione di uno standard interoperabile per il wireless local loop.
I sistemi WiMax, invece, colmando le lacune fra il wireless LAN e le wide area
network, saranno un'alternativa efficiente e redditizia al cavo convenzionale DSL e al
cable nelle zone dove quelle tecnologie sono prontamente disponibili e nelle zone
non coperte dal DSL e dal cable. Lo sviluppo continuo dello standard IEEE 802,16
espanderà le funzionalità per il supporto di applicazioni mobili che permetteranno
l'accesso diretto broadband a tutti i dispositivi portatili WiMax.
In fine il sistema WLL o cellular fixed wireless è basato su una rete radiofonica fullduplex che fornisce il servizio ai telefoni locali con l’utilizzo dello standard
European Dect Standard. Queste aree possono essere collegate via radio alla rete
nazionale telefonica, pur permettendo all’utente WLL di chiamare o di essere
raggiunto da qualsiasi apparecchio telefonico. L'unità di WLL è composta da un
ricetrasmettitore radiofonico e un’interfaccia WLL assemblati in un unico
contenitore di metallo.
Il WLL è un estensione del sistema di SmarTrunk II. Le soluzioni di WLL sono
particolarmente utilizzate nelle zone scarsamente popolate dei paesi in via di
sviluppo, in cui il costo e i tempi di sviluppo di un'infrastruttura cable sono alti.
Figura 24 Evoluzione del Broadband Wireless Access (fonte: wimaxtrends.com)
Ogni tecnologia ha relativi propri meriti ed i demeriti, stessi è la cassa di WiFi, di
WiMax e della radio fissa.
In primo luogo esaminando le resistenze di queste tre tecnologie, si evidenzia.
Wi-Fi
•
Convenienza: collegamento continuo e wireless ad una rete corporativa o a
Internet da una varietà di luoghi come aeroporti, hotel, ristoranti, uffici, ospedali,
sedi migliorando connettività e, pertanto, rendimento del lavoratori;
85
•
Compatibilità: i collegamenti ai pc, ai laptops ed a PDAs con una wireless lan
card e con l’utilizzo dello standard IEEE 802.11b;
•
Interoperabilità: una soluzione non-riservata e standardizzata,
•
Modo ad-hoc: comunicazione diretta fra due dispositivi 802.11 compatibili senza
un punto di accesso (stazione bassa);
•
Velocità e flessibilità dell'installazione: veloce e facile da installare, eliminando
la necessità di un collegamento cable con il desktop,
•
Scalabilità: configurazioni modulari che cambia al cambiare dei requisiti di
densità.
WiMax
•
Costo: i grandi volumi di produzione dei prodotti standard-based con poche
varianti permetteranno bassi costi per le apparecchiatura;
•
Concorrenza & Scelta: standardizzando l'apparecchiatura inoltre si incoraggerà la
concorrenza, permettente l’approvvigionamento da diversi fornitori;
•
Facile da sviluppare: grazie all’utilizzo di apparecchiature standardizzate e
certificate l’installazione sarà plag and play;
•
Estensione: il segnale può coprire distanze fino ad un massimo di 25-30 Km;
•
Diffusione: scalabile capacità di supportare la connessione di migliaia degli
utenti con una singola stazione bassa.
Cellular Fixed Wireless
•
Costo: poiché non coinvolge il livello elevato di IPR e non richiede altri costi di
installazioni la tecnologia è efficiente;
•
Estensione: può servire distanze fino a 25-30 Km;
•
Velocità e flessibilità dell'installazione: veloce e facile da installare, non
essendoci la necessità di scavare e cablare;
•
Facile da mantenere: i requisiti dei componenti non hanno bisogno di alti liveli di
manutenzione, il tasso del difetto è molto basso, il turnaround è veloce e facile
grazie alla bassa complessità del sistema.
In merito alle debolezze delle tecnologie.
Wi-Fi
86
•
Sicurezza: aprendo la vostra rete al pubblico chiunque con la compatibilità WiFi
ha accesso alla rete. Un certo numero di problemi come "war chalking" e "war
driving" sono i nuovi recenti fenomeni. Ciò accade quando i hacker "drive"
intorno e "chalk" la frequenza di una rete segnalandola ad altri hacker.
Teoricamente, chiunque con un dispositivo 802.11b/WiFi client device può
introdursi nella vostra rete attraverso un punto di accesso non sicuro;
•
Costo: il basso volume di produzione del circuito integrato per il client device
rende il costo della soluzione alto, essendo il costo dipendente dal client device
che a sua volta dipende dal chip;
•
Gamma: bassa gassa 200 metri (può essere aumentato per mezzo dei dispositivi
brevettati ad alto costo) per la soluzione standardizzata.
WiMax
•
Disponibilità: non ancora ampiamente disponibile, possibile soltanto entro 2006;
•
Infrastruttura: richiede il backhaul supplementare per alimentare la rete wireless,
stazioni basse ecc.;
•
Spettro: usa sia licensed che unlicensed band.
Cellurar fixed Wireless
•
Mobilità: non mobile;
•
Scala: costo di implicazioni non favorevole per la scalabilità;
•
Larghezza di banda: larghezza di banda limitata;
•
Spettro: uso di licensed band.
In conclusione, come appena descritto, nessuna tecnologia è chiaramente vincitrice,
ma ognuna tecnologia complementa o supplementa l’altra. Se da un lato il Wi-Fi è un
forte competitor per le applicazione indoor high mobility dall’atro la tecnologia
WiMax è perfetta per le applicazioni metropolitane multiple site mass, mentre
cellular fixed wireless fornisce una soluzione più adatta per le zone remote e con
requisiti di connettività di dati rurali.
Un altro interessante aspetto del BWA è che WiMax è molto simile al Wi-Fi, ma
diversamente dal range di 200 metri supportato dal Wi-Fi, il WiMax ha un'estensione
di un 25-30 km, offrendo un modo di portare la connessione Internet all’intera
comunità senza dover investire miliardi di dollari in installazioni di reti cable o del
87
telefono. Un’altra principale distinzione tra il Wi-Fi e il WiMax è la velocità. Il WiFi ha tipicamente un larghezza di banda di 2 Mbps mentre il WiMax può avere una
larghezza di banda superiore a 75 Mbps. Per queste caratteristiche una applicazione
provabile delle MAN sarà quella di collegare tra loro diverse reti Wi-Fi attraverso
una accesso Wireless Broadband usando la tecnologia WiMax, creando così un rete
mesh. Nonostante aziende come Intel e altri gruppi come il WiMax Forum spingano
affinché il WiMax sia la prossima grande tecnologia end-user broadband access, il
largo e crescente utilizzo di potatili Wi-Fi-embended e di altri dispositivi
suggeriscono che il WiMax coesisterà per nel medio-lungo termine, fino a quando si
inizierà ad integrare le subscriber station all’interno dei terminali (PC, laptop,
terminali mobili) e le reti 802.16e prenderanno piede, con le altre tecnologie
wireless.
È già chiaro infatti, dalle prime fasi di standardizzazione e test, che in base ai risultati
ottenuti in merito a benefici di costo, estensione, sicurezza e impiego questa
tecnologia sarà al disopra delle altre.
5.5.2 WiMax vs 3G
Diversi fattori hanno impedito una vera crescita della telefonia mobile di Terza
Generazione (3G): la poca disponibilità dei carrier ad investire in reti e servizi dopo
aver pagato il conto delle licenze UMTS ha certamente un peso fondamentale, ma va
anche considerato che l'utenza business non ha visto nuove ragioni convincenti per
trasformare le proprie trasmissioni dati dalla rete fissa a quella mobile.
Eppure molti operatori mobili, quando si era trattato di attrarre i capitali necessari
alla nascita dell'UMTS, avevano promesso ai mercati finanziari che proprio dal "dato
mobile" sarebbe presto arrivata una parte cospicua del loro fatturato, intorno al 30%.
Oggi a livello europeo sembra Vodafone quella più avanti, con un 15% legato ai dati
del suo giro d'affari valutato a fine giugno, mentre negli USA le percentuali sono di
un ordine di grandezza più basse. Resta un caso a parte il Giappone, dove il servizio
3G FOMA di NTT DoCoMo genera, secondo il carrier nipponico, un ARPU
(Average Revenue Per User) legato ai dati che è quasi allo stesso livello di quello
voce: 4.810 yen/mese contro 5.050 (35 euro contro 37).
88
Nel frattempo ci si sta spostando sempre più verso la Quarta Generazione che include
un insieme di tecnologie che mirano a creare un ambiente wireless IP in cui la
mobilità e la connetività è garantita non solo tra cellulari, ma anche tra palmari, PC,
notebook, e tra dispositivi non presidiati. In questo contesto la tecnologia WiMax
potrebbe garantire attraverso l’utilizzo dell’OFDM l’interoperabilità tra le reti di 3G
e le reti LAN.
La tecnologia WiMax e 3G, quindi, non sono necessariamente escludenti. I carrier
possono ottenere ottimi benefici in termini di servizio con l’utilizzo corretto e
coordinato di entrambe le tecnologie.
Mentre lo standard WiMax IEEE 802.16e si prepara ad affrontare l’ultima fase di
certificazione, gli innovatori e gli operatori tecnologici si impegnando a realizzare le
connessioni wireless broadband. In sintesi la domanda che in questi mesi attanaglia
la maggiorparte degli operatori riguarda come la tecnologia WiMax può coesistere
con le altre tecnologia mobile.
Entrambe le tecnologie sostanzialmente apportano benefici in termini di velocità di
connessione, trasmissione dati, voce e video, ma la principale differenza risiede nel
fatto che dove la tecnologia 3G è deficitaria, come nei servizi e applicazioni
benchmark, backhaul e copertura, la tecnologia WiMax può portare il necessario
supporto per aumentare l’efficienza della connessione broadband.
89
6 La struttura industriale della tecnologia WiMax
L’analisi delle società che direttamente o in direttamente hanno dichiarato il loro
interesse nello sviluppo e nella standardizzazione della tecnologia WiMax ha portato
all’individuazione di una potenziale filiera di vendor che hanno avviato delle attività
nel settore.
Quest’insieme di vendor è stato suddiviso in sottoinsiemi caratterizzati dal settore
produttivo d’appartenenza. Selezionati quindi i settori di maggior rilievo sulle
tecnologie è stata effettuata un’analisi sulla contendibilità del mercato e sulle
strategie che gli operatori nei diversi settori stanno predisponendo affinché gli
investimenti sostenuti nella nuova tecnologia abbiano dei ritorni positivi.
I settori-sottomercati individuati sono:
1. Antenna e base station-tower vendor
2. Components vendor
3. Communication equipment vendor
4. Chipset-Semiconductor vendor
5. Service provider-Operetors
6. Software vendor
7. Spectrum
8. System integrators
9. Test solutions
10. Reasearch
11. Altro
In base al ruolo nella filiera, in termini di omogeneità di prodotti e strategie, sono
stati individuati quattro principali insiemi e se ne è realizzata un’analisi.
90
Component &
Subsystem Vendor
Antenna vendor
Component vendor
Chipset vendor
Communication
equipment vendor
Service
provider
Alvarion
Aperto
Airspan Networks
Axxcellera Broadband
Navini Networks
Proxim
SR Telecom
Wi-LAN
ZTE Corp.
Ecc.
Carrier
WISP
ISP
Alcatel, Ericsson,
Marconi, Motorola,
Nokia, Nortel Networks,
Samsung, Simens
Rischio tecnologico
Rischio di mercato
Rischio di protezione
System
Integrator
Figura 25 La filiera verticale dell’industria del WiMax
6.1 Component & subsistem vendor
6.1.1 Antenna e base station-tower vendor
Nel mercato delle antenne per la tecnologia WiMax il vendor ArrayComm Inc. ha un
ruolo di rilievo. La società, leader nel mercato delle smart antenna per mobile
broadband e cellular wireless system, ha permesso con la sua tecnologia di
aumentare le prestazioni delle reti radio a costi contenuti in diversi protocolli
wireless.
Quest’anno, nel mese di giugno, l’impresa ha realizzato tre importanti annunci:
•
La partecipazione al Wimax forum;
•
La collaborazione con Intel tesa a migliorare la capacità e la copertura della
tecnologia WiMax incorporando importanti requisiti nello standard; l’obiettivo è
quello di aumentare il supporto di questo protocollo per la tecnologia smart
antenna; ArrayComm si impegna a sviluppare soluzioni smart antenna conformi
allo standard, mentre Intel ha dichiarato di voler supportare le soluzioni
ArrayComm con il suo futuro IEEE 802.16e chipset portando un forte
miglioramento in termini di range, capacità e copertura per le reti 802.16;
91
•
Una partnership con Posdata, uno di più grandi system integrator, per incorporare
le antenne ArrayComm nelle base station 802.16e Posdata;
Altre società fornitrici di antenne e tecnologia wireless come Andrew Corporation,
Cushcraft Corporation e PCTEL fanno parte del WiMax forum al fine di partecipare
al Broadband Wireless Access ecosystem e di essere attivi nello sviluppo di soluzioni
WiMax-certified.
6.1.2 Component vendor
Appartengono a questo settore i principali fornitori di soluzioni per il
ricetrasmettitore RF IC che integra in un singolo circuito integrato il trasmettitore e il
ricevente RF per applicazioni di tipo wireless communication, come WLAN,
apparecchiature cellulari e base station, e di convertitori di dati, circuiti di interfaccia,
supervisori per microprocessori, amplificatori operazionali e tecnologie per
alimentazione. I principali clienti di queste società sono i chipset vendor, come Intel
e Fujitsu, gli equipment vendor come Alvarion, Aperto e ZTE ed altre società come
Siemens e Huawei. Tra questi fornitori quelli qui elencati hanno sviluppato soluzioni
di progettazione ad alta qualità per la tecnologia WiMax:
COM DEV
Comsys Communication & Signal Processing
Comtech AHA
CTS Communications Components
Filtronic
Huber+Suhner
M/A – COM Inc.
Maxim Integrated Prodcuts
M-Web
ReignCom
RF Integration
RFI (RF Industries)
Sanyo Electric Co.
Sierra Monolithics
TelASIC Communications
Vectron International
Venturi Wireless
Urmet telecomunicazioni Spa
92
6.1.3 Chipset-semiconductor vendor
L’industria dei chipset per il WiMax è caratterizzata principalmente da poche
compagnie tra le quali:
Adaptix
Altera
Analog Devices
Atheros
Atmel
Beceem
Cygnus Multimedia Communications
Fujitsu
Integrated Devices
Intel
Motorola
PicoChip
Runcom Technologies Ltd.
Sequans
SiGe Semiconductor
SI-Wave
Skyworks Solutions
TeleCIS Wireless
Wavesat
Xilinx
L’industria dei chipset ha il compito di sviluppare chipset per le stazioni radio e per
CPE (Customer Premise Equipment), sia per il fixed WiMax (802.16d) che per la
versione mobile del WiMax.
La stazione radio (base e subscriber station) e il CPE sono composti da tre elementi:
il PHY, il MAC e RF front-end che serve a indirizzare il segnale in una specifica
banda di frequenza.
Gli equipment vendor sono alla ricerca di produttori di chipset che procurino i
requisiti completi della struttura, la bill of material, i componenti e il software per
costruire un equipment certificato WiMax. In genere la maggiorparte dei competitori
fornisce chip agli equipment vendor, la cui funzione è quella sia di interfaccia PHY
sia MAC. Gli stessi chipset vendor in genere realizzano delle patnership per
soddisfare l’interfaccia RF-front end. La maggiorparte delle società elencate, infatti,
ha orientato il proprio lavoro su 802.16 a livello di PHY e MAC component
sviluppando System-on-a-chip (SoC) tra queste le più note sono:
Beceem
Cygnus Multimedia Communications
93
Fujitsu
Intel
PicoChip
Runcom Technologies Ltd.
Sequans
SI-Wave
TeleCIS Wireless
Wavesat
Altre come Atmel Corp. e SiGe Semiconductor Inc. si sono specializzate nella
fornitura di RF-front end e nel caso di quest’ultima hanno partnership con Fujitsu.
I chipset vendor hanno strategie e soluzioni diverse: mentre molti pianificano un
system on chip (SoC) sia con PHY che con il MAC tendendo a specializzarsi su CPE
e su dispositivi meno potenti, come Sequans e Intel, altri, come Wavesat, stanno
cercando di costruire un SoC che “faccia tutto” sia per CPE sia per le stazioni base
con piccole varianti. Beecem e Rumcom, invece, saltano la versione fixed del
WiMax per concentrarsi su 802.16e. E’ una caratteristica comune a queste società
quella di siglare delle patnership strategiche con gli equipment vendor e con centri di
ricerca col fine non solo di sviluppare e produrre congiuntamente, nel più breve
tempo possibile, una parte dell’equipment ma anche per garantirsi nel futuro degli
ottimi clienti in nuovi e consolidati mercati.
Tra questi chipset vendor Intel è il leader incontrastato del mercato che ha creato una
rete di patnership tale da garantirsi una posizione dominante ed incontrastata. Con
l’intento di facilitare lo sviluppo delle reti broadband, incentivando la compatibilità e
l’interoperabilità del WiMax BWA equipment, le sue patnership si rivolgono a tre
settori principali:
•
Telecomunication equipment vendor: Intel ha accordi con Airspan Networks,
Alvarion, Aperto Networks, Redline e Proxim per lo sviluppo e la
commercializzazione di soluzioni 802.16 per il fisso e il mobile BWA con
l’utilizzo di tecnologia Intel (PRO/Wireless 5116); gli accordi in genere
includono lo sviluppo delle stazioni radio (base e subscriber) e lo sviluppo
congiunto di un disegno di riferimento per il CPE che permette ai progettisti delle
subscriber station di portare sul mercato i prodotti più velocemente, aiutando in
questo modo la diffusione dell’802.16 sia per le reti licenziate che non licenziate.
Con la consegna del primo 802.16-2004 system-on-chip, “Rosedine”, ottimizzato
per il modello di efficienza sui costi definito per la tecnologia WiMax e per
94
accesso domestico, gli equipment vendor potranno partecipare nel test di
certificazione del WiMax forum in cui un gruppo di società specializzate nel
settore rilasceranno un certificato di interoperabilità tra prodotti WiMax di
differenti produttori;
•
Service Providers: Intel ha denunciato accordi anche con operatori telefonici
come British Telecom (UK), Iperbanda (Spagna), PCCW (Hong Kong), Reliance
Infocomm (India), Altitude Telecom (France), AXTEL (Mexico), BEC Telecom,
S.A. (Dominican Republic), Dedicado (Uruguay), Globe/Innove (Philippines),
Irish Broadband (Ireland), SferaNET (Poland), Mikkelin Puhelin (Finland),
Telgua (Guatemala), Ukrainian High Technologies (Ukraine), and WiMAX
Telecom (Austria and Slovakia). Questi operatori stanno sviluppando delle reti
commerciali con l’utilizzo di equipment basato sul chip Intel PRO/Wireless 5116
broadband interface;
•
Sistem Integrator: Intel collabora, come accennato precedentemente con
molteplici system integrator tra i quali Alcatel, Marconi, Motorola, Nokia,
Nortel, Siemens. In particolare Intel collabora con Motorola per lavorare assieme
sul test di interoperabilità dei dispositivi mobili di Motorola, equipment di rete e
CPE con i prodotti Intel e ha firmato un’alleanza strategica con Nokia per
sviluppare e promuover la tecnologia mobile WiMax (802.16e);
Anche Fujitsu ha fatto delle partnership rilevanti con degli equipment vendor tra cui
Aperto, Wi-LAN e ZTE Corp.
Gli altri chipset vendor hanno messo in opera delle strategie di focalizzazione e
d’anticipazione dei trend di mercato al fine di differenziarsi dai giganti del mercato,
Intel e Fujitsu, molto probabilmente in un’ottica di segnalazione alle major del
settore.
L’intera industria ha beneficiato dell’entrata di Intel sul mercato della tecnologia
WiMax a partire da un’importante campagna di incentivo alla diffusione conoscitiva
della tecnologia stessa (ricorso a riviste specializzate in primis).
Intel ha firmato delle patnership con i più importanti attori del BWA ma queste
operazioni non sono una garanzia per i futuri ordini d’acquisto, come evidenziato
dagli annunci di molti fornitori di chipset agli stessi system vendor come Airspan.
Dal lato dei CPE comunque sia è credibile che Intel dominerà il mercato e gli altri
95
chipset maker come Wavesat e Sequans o Picochip tracceranno il loro percorso con
le base station e CPE solution.
6.2 Communication equipment vendor
I WiMax equipment vendor provengono da due distinti campi: le società che
storicamente si occupano del business Fixed BWA e i newcomer del settore.
Nella categoria delle società che sviluppano prodotti e soluzioni per il mercato
FBWA, sono racchiusi i principali vendor internazionali. Tra i quali troviamo:
Adaptix
Airspan Networks
Alvarion
Aperto Networks
ARRIS
Axxcelera Broadband
Cambridge Broadband
Flarion
Harris Corporation
InfiNet Wireless
IP Wireless
Navini Networks
NextNet Wireless
Proxim
Redline Communications
Soma Networks
SR Telecom
Trango Broadband
VCom
Vyyo
WaveRider Communications
Wi-Lan
ZTE Corporation
Alvarion, compagnia israeliana specialista in fixed wireless network, è il market
leader di questo settore con una quota di mercato circa pari al 32% del mercato.
96
Market leadership
Harris 1%
Waverider 1%
Nextnet 2%
Airspan 4%
Altro 1%
Vyyo 2%
SR Telecom/
WiLan/Motorola/ZTE
16%
Alvarion 32%
Proxim 4%
Arraycomm/Flarion/
IP Wireless/ Navini/
Soma 18%
Aperto/Axxcelera/
Cambridge/Redline/
Trango/Others 19%
Figura 26 Shylight reasearch 10/2004
Alvarion non ha il sistema con le più alte prestazioni ma esso continua a battere ogni
concorrente come evidenziano alcuni importanti indicatori quali la base di clienti, i
rapporti OEM, la base installata, redditi e posizione finanziaria; in effetti, la
compagnia ha dichiarato che i propri sistemi offrono servizi a milioni d’utenti in 130
stati con più di 1.5 milioni d’unità CPE vendute ad oggi.
Fornisce sistemi a operatori telefonici, ISP e operatori di network privati e, grazie
anche all’estensione della copertura di reti mobili GSM e CDMA, ai paesi che si
stanno aprendo a queste tecnologie e alle aree difficili da servire.
Alvarion possiede la maggior diffusione e il maggior portafoglio di prodotti WiMax
grazie alla copertura dell’intera gamma di bande di frequenza sia con soluzioni fisse
che mobili.
Le altre compagnie come Aperto, Alvarion, Airspan, Redline, Alcatel e Proxim, che
insieme compongono oltre il 40% del mercato BWA, hanno realizzato una
patnership con Intel e dal 2007 utilizzeranno la tecnologia Centrino nelle
piattaforme.
97
Nel settore del Communication equipment si stanno delineando dei newcomer, i
quali tipicamente provengono da settori complementari, ma hanno deciso di
affacciarsi in questo campo per spingere affinché si sposti l’attenzione verso le
tecnologie necessarie al Mobile Broadband Wireless Access (MBWA), dato che
operatori come Alvarion e Aperto, spinti anche da Intel, stanno concentrando le loro
attenzioni sulla tecnologia di tipo fixed (FBWA).
Guarda caso questi newcomer sono soggetti del calibro di Motorola, Samsung,
Nokia, Nortel, Ericsson.
6.3 System integrator
Nel panorama mondiale dei selected infrastrutture supplier sono molteplici le aziende
che hanno dichiarato di far parte del business WiMax, tra le principali troviamo:
Alcatel
Ericsson
Fujitsu
Huawei Technologies
LG Electronics
Marconi
Mitsubishi Electric
Motorola
Nokia
Nortel Networks
Samsung
Siemens Mobile
ZTE Corporation
Il ruolo principale di questi operatori è quello di garantire soluzioni tecnologiche
all’avanguardia per i propri clienti finali.
Per quanto riguarda il WiMax il business di queste aziende è orientato
principalmente verso il Mobile WiMax e si divide in due parti: sviluppo e
commercializzazione di dispositivi per il cliente finale e fornitura di soluzioni mobile
network ai service provider.
In merito allo sviluppo e commercializzazione di dispositivi per l’utente finale i
principali produttori di dispositivi come Nokia, Samsung, Motorola stanno
sviluppando prodotti WiMax che si prevede siano in commercializzazione dal 2008.
Possiamo però definire come strategie di prima mossa quelle realizzate da Motorola
e Samsung che contrariamente agli altri produttori di handset hanno già
commercializzato i primi prodotti. È notizia di questi giorni che la Samsung al
98
3GSM Congress ha presentato in anteprima europea il servizio WiBro su uno dei
primi modelli al mondo di telefono cellulare WiBro, il Samsung M8000. Il servizio
WiBro verrà, infatti, commercializzato nel mercato coreano entro la prima metà
dell’anno 2006.
In merito alla fornitura di soluzioni tecnologiche ai service provider l’obiettivo
strategico è quello di, consolidando partnership tecnologiche con gli equipment
vendor, offrire una gamma di soluzioni tecnologiche per le reti WiMax. La gamma di
prodotti efficienti comprende oltre alle base station, CPE equipment e antenne anche
un sistema informativo per la gestione e manutenzione dalla rete. Motorola è stata
una delle prime società a sviluppare un portafoglio di soluzioni tecnologiche
denominato Moto Wi4.
I principali system integrator hanno una fitta reti di relazioni con gli equipment
vendor con cui collaborano per lo sviluppo di soluzioni tecniche. Tra le principali
patnership ricordiamo quella recente tra Alcatel con Samsung che ha l’obiettivo di
accelerare l’introduzione del Mobile WiMax (WiBro) attraverso lo sviluppo
coordinato di apparecchiature interoperabili che si prevede saranno commercializzate
alla metà del 2006.
Nel panorama delle patnership non si possono trascurare tuttavia quelle tra Intel e i
principali system integrator: Alcatel, Marconi, Motorola, Nokia, Nortel, Siemens.
Queste alleanze hanno l’obiettivo di accelerare lo sviluppo dello standard 802.12e
attraverso collaborazioni tecnologiche e di marketing e sono in grado produrre
importanti benefici, grazie alla sinergia tra i dipartimenti e scambio di informazioni
sul design e sulle specifiche tecniche.
In generale la maggiorparte dei più grandi service provider come France Telecom
dispongono internamente del knowhow necessario a costruire una rete WiMax;
trascurando le relazioni dirette con i system integrator i service provider tendono
quindi a rivolgersi direttamente agli equipment vendor per la fornitura della
apparecchiatura. Tuttavia sono presenti sul mercato importanti partnership tra le
quali quella di Samsung con Telecom Italia per lo sviluppo sperimentale per la prima
volta in Europa di una rete WiBro in occasione delle Olimpiadi Invernali di Torino
del 2006.
99
La sperimentazione, che fa seguito ad altre condotte in altri Paesi del mondo,
sfrutterebbe dunque l'ambita vetrina delle Olimpiadi, che porterebbe sicuramente
vantaggi alle aziende coinvolte, ovviamente in caso di un'esperienza positiva.
Per l'occasione Samsung, come già ampiamente trattato, presenta il telefono cellulare
H1000 (con tastiera qwerty pieghevole e fotocamera da 2 Megapixel) compatibile
con tale tecnologia di trasmissione. Pur essendo molto discordanti le voci in merito,
sembra che le ultime versioni diano in 30-50 Mbit al secondo la banda teorica
massima garantita da WiBro (contro un modesto 1 Mbit delle prime dichiarazioni)
ricevibile anche da mezzi in movimento fino a 120 Km/h.
Sicuramente la strategia di Samsung è una strategia di prima mossa che potrebbe
influenzare fortemente la ipotetica guerra di standard tra lo standard IEEE 802.12e e
l’edizione coreana del WiMax, WiBro.
6.4 Service provider
Ci sono quattro categorie principali di service provider che hanno mostrato interesse
nello sviluppo dl WiMax:
•
Operatori affermati nel broadband wireless o Wi-Fi che credono che il WiMax
permetterà loro di estendere il proprio network con maggiore efficienza sui costi,
o aggiungere valore ai propri servizi;
•
Start-up che stanno formando nuove alleanze utilizzando il WiMax;
•
Wireline service provider che hanno come obiettivo quello di estendere il loro
territorio utilizzando il WiMax per l’accesso all’ultimo miglio e, eventualmente,
sviluppare servizi mobili senza lo spettro 3G;
•
Wireless o multi-network carrier che utilizzeranno il WiMax per scaricare dati
con un servizio a velocità elevata con efficienze di costo, o per estendere la
copertura sul territorio.
La scelta principale per tutti questi operatori è tra muoversi rapidamente al primo
stadio della rete, o persino pre-standard, guadagnando i vantaggi iniziali del mercato
ma perdendo le opportunità che le ripetizioni future del WiMax porteranno come
VoIP built in, costi ridotti e mobilità o affidarsi alla tecnologia proprietaria e
muoversi diritto verso la seconda o terza generazione del WiMax con mobilità.
100
6.4.1 Europe
Gli incumbent del vecchio continente sono stati desiderosi di cogliere le occasioni di
sviluppo della tecnologia WiMax, come si percepisce dagli annunci di programmi di
test sulla tecnologia da parte di British Telecom, Deutsche Telecom, France Telecom
e molti altri operatori (esclusa Telecom Italia). In particolare:
•
British Telecom sta seguendo da vicino lo sviluppo dello standard WiMax,
attraverso un progetto di impiego della tecnologia per un servizio fixed-wireless
nella banda 5.8 GHz in Gran Bretagna; il partner tecnologico è Alvarion;
•
A inizio anno Deutsche Telecom ha annunciato i piani di lancio per reti di prova
WiMax, come parte di un investimento di 250 milioni di euro nella propria rete a
banda larga nazionale; a fine giugno 2005 il carrier si è inserito sulle reti a Bonn,
utilizzando l’equipment di Alvarion;
•
In marzo 2005 France Telecom ha sperimentato tecnologia 802.16 di Alvarion,
Aperto Networks, e Redline Comm.; tutte e tre le prove sono state lanciate nella
fascia di frequenza 3.5 GHz;
•
La sussidiaria mobile di France Telecom, Orange France, si è mossa utilizzando
l’equipment di Alvarion durante il Tour de France di quest’anno; la tecnologia è
stata usata come backhaul da un hotspot WLAN della France Telecom/Orange;
•
Sul lato start-up, il service provider francese, Altitude Telecom, ha pianificato a
settembre 2005 il lancio di un servizio alla clientela basato sull’equipment
Alvarion che utilizza la banda 3.5GHz;
•
Clearwire LLC ha lanciato i servizi nel Belgio; seguiranno altri sviluppi europei
in Danimarca e in Irlanda;
•
Il service provider spagnolo, Iperbanda, ha lanciato una delle reti commerciali
pre-WiMax più grande d’Europa, utilizzando l’equipment Alvarion e Aperto
nella banda 3.5 GHz;
•
Irish Broadband sta valutando il lancio di una rete nazionale WiMax quest’anno a
seguito di un investimento di 18 milioni di euro; il carrier ha ingaggiato come
fornitori dell’equipment Alvarion e Navini Networks; le bande di frequenza
oscillano principalmente tra i 3,5 e 5,7 GHz;
101
•
Nei primi mesi dell’anno 2005 O2 Ireland ha testato l’equipment pre-WiMax di
Alvarion per quattro mesi; la rete è stata designata alle famiglie e alle piccole
imprese nella zona di Gleann Cholm Cille, Donegal;
•
Mentre la britannica Libera plc ha optato per l’equipment di Aperto e sta
progettando il lancio di una rete WiMax a Londra;
•
Inoltre sempre nel Regno Unito, Telabria ltd, ha creato un gruppo di lavoro con
l’University of Kent per le simulazioni broadband wireless a 3.5 GHz con
l’equipment di Redline, mentre ISP Pipex Communication plc è coinvolta in una
piccola prova con l’equipment di Airspan Networks;
•
L’operatore serbo VeraNet lancerà una rete WiMax a Belgrado nel mese di
gennaio 2006; la rete utilizzerà l’equipment di ZTE Corp e il suo obiettivo è uno
schieramento nazionale entro giugno del 2007;
•
L’austriaco service provider, WiMAX Telecom GmbH, ha stanziato 70 milioni di
euro come investimento in una rete 802.16 nazionale; Alcatel è stato scelto come
fornitore dell’architettura, grazie al relativo accordo di tipo OEM con Alvarion;
l’operatore ha inoltre annunciato un piano di lancio di una rete in Slovacchia per
la fine dell’anno;
•
In Italia Siemens, che si caratterizza in questo ambito per essere un operatore
verticalmente integrato, si sta posizionando per la prima volta con parecchi
operatori per l’utilizzo del proprio SkyMAX kit;
•
Sempre in Italia, l’operatore incumbent ha siglato a Dicembre del 2005 un
accordo con Samsung Electronics per avviare, per la prima volta in Europa, la
sperimentazione dei nuovi telefonini che utilizzano la larga banda mobile con la
tecnologia mobile WiBro (Wireless Broadband). La sperimentazione sarà avviata
in occasione delle Olimpiadi invernali di Torino 2006.
Una serie di aste per le licenze dello spettro 3.5 GHz ha creato l’opportunità per un
modello di business per il WiMax. Sono molti gli operatori europei che stanno
iniziando a testare la tecnologia WiMax proprio su queste frequenze licenziate.
Non a caso, questi test avvengono principalmente su pre-WiMax equipment di
Alvarion, grazie alla sua strategia di ricerca del vantaggio della prima mossa, e
Aperto che è uno dei primi a ricercare la certificazione da parte del WiMax forum
sulla sua tecnologia.
102
6.4.2 North America
Il Nord America è il luogo in cui si è registrata la più ampia varietà di sviluppo del
WiMax, a causa della scarsità di spettro della telefonia mobile (già assegnata agli
operatori incombenti) e dei grandi recenti cambiamenti nella regolamentazione dei
principali operatori di telecomunicazione. Il numero di WISP statunitensi è
aumentato a 8000 nel 2004 da appena alcune centinaia nel 1998 ed il 50% di tutti gli
ISP, e 78% dei WISP rurali, si aspettano di avere qualche elemento della tecnologia
WiMax nei loro sistemi entro 2008. La gamma varia di operatori che sono interessati
a garantire servizi broadband wireless può essere suddivisa in tre categorie che
caratterizzano la value proposition di questa tecnologia:
•
Wireline carrier e operatori cable/DSL, che vedono il WiMax come un modo per
entrare nel mercato wireless senza prendere l’onerosa strada della telefonia
mobile o pianificano di usare 802.16 come un’estensione dei loro servizi in zone
difficili da raggiungere;
•
Operatori cellulari che intendono usare il WiMax per il wireless ed
eventualmente il mobile broadband;
•
Nuovi operatori e WISP che vedono il WiMax come un modo per rompere le
barriere di costo nel mercato broadband.
Gli attori più importanti saranno quelli che già detengono lo spettro adatto al WiMax,
MMDS/ITFS attorno a 2.5 GHz. I più promettenti sono Sprint e Nextel, i cui piani
sono di creare congiuntamente una rete broadband wireless nazionale dato che si
sono recentemente fuse. Sprint sta creando una maglia di partnership per aumentare
la tecnologia ed i servizi a banda larga mobili, che include Intel, Motorola ed altre
società e si pensa che fino al 2007 i servizi WiMax non saranno erogati; nel
frattempo ha annunciato che sta pianificando di testare l’equipment WiBro di
Samsung Corp., variante mobile della tecnologia 802.16 sviluppata in South Korea.
Quanto agli altri operatori:
•
AT&T Corp. sta testando su scala ridotta una versione pre-WiMax in New Jersey
e sta definendo una grossa operazione in materia ad Atlanta; l’operatore annuncia
che utilizzerà molteplici forniture di equipment ma non rivelerà i nomi dei
fornitori;
103
•
Clearwire, altro grande attore, che ha anche acquisito la licenza per lo spettro in
America latina ed in Europa ed ha delle partnership in Canada e Asia, sta, non
solo testando nuovi servizi in Europa e in zone suburbane in USA, ma ha
l’ambizione di creare una rete nazionale ed internazionale; supporterà l’ultimo
miglio con l’equipment di Nextnet, sua sussidiaria;
•
Entrambe le sturtup Speakeasy Inc. e Mpower Communication hanno lanciato dei
servizi fixed broadband wireless utilizzando l’equipment di Alvarion;
•
Covad Communication Inc. sta pianificando di lanciare servizi broadband
wireless nel primo trimestre del 2006 e attualmente sta testando l’equipment preWiMax, ma non vuole rivelare il nome del fornitore dell’equipment;
•
La sturtup Towerstream Corp. ha lanciato un servizio pre-WiMax per gli utenti
business in molte città americane utilizzando la fornitura di equipment di Aperto
ed altri fornitori.
6.4.3 Asia
Sta aumentando l’interesse su WiMax in Asia ed Intel ha annunciato i programmi di
test dell’equipment in Malaysia, nelle Filippine e in Thailandia. ZTE ha vinto la
fornitura di equipment per TeleCard in Pakistan e Unwired Australian PtY. Sta
inoltre pianificando di sviluppare una rete WiMax utilizzando l’equipment di Navini
Networks Inc.. Continua il particolare interesse sulla tecnologia in Corea del Sud,
dove WiBro sta guadagnando terreno: a metà 2006 saranno lanciati i primi servizi.
104
6.5 Comportamento strategico degli operatori chiave della
filiera
Alla luce di quanto emerso nell’analisi della filiera riguardante la diffusione della
tecnologia WiMax si possono evidenziare una serie di comportamenti strategici da
parte di alcuni operatori che si trovano nei punti nevralgici del processo di
standardizzazione e diffusione della tecnologia.
In primis un operatore di assoluta rilevanza come Intel sembra, alla luce degli ingenti
investimenti realizzati e di un apprezzabile impegno in alleanze a vari livelli, che sia
intenzionata a far di tutto perché la tecnologia si affermi.
Esistono inoltre delle imprese i cui destini sono maggiormente legati alla tecnologia
WiMax, rispetto a quanto non possa essere per Intel il cui portafoglio di attività è
senz’altro molto ampio e diversificato e nel quale il WiMax risulta essere solo una
delle linee di business. Queste imprese sono particolarmente concentrate nel
segmento di communication equipment, a titolo di esempio si cita il leader di questo
mercato, Alvarion, che dichiara la sua intenzione di legare definitivamente il suo
destino a questa tecnologia prevedendo che dal 2007 peserà per il 70% sui suoi
ricavi.
I vari attori che risultano essere in punti chiave nel processo di lancio della
tecnologia stanno perseguendo una politica di alleanze con gli altri attori.
Ad esempio come si può notare Intel ha realizzato alleanze a tutto campo con
operatori lungo la filiera per garantire, in una fase nella quale sia il rischio
tecnologico che di mercato sono molto elevati, una maggiore probabilità di successo
alla tecnologia, si può parlare in un certo senso di aspettative che tentano di
autorealizzarsi.
Il punto di maggiore attenzione della filiera a causa di una qualche aspettativa di
contendibilità sembra essere quello dell’equipment, nel quale si prospettano
soluzioni tecnologiche diverse che soddisfano i protocolli stabiliti dallo standard.
In questa fase di incertezza tecnologica gli operatori telefonici prima di realizzare
investimenti ingenti stanno tentando di abbassare il livello del rischio tecnologico
con una serie di test.
105
La scelta tecnologica operata dai service provider è sempre pressappoco simile e si
concentra su soluzioni che prevedono come partner dei test principalmente Alvarion,
che dichiara di detenere il 70% del mercato di tutte le attività WiMax degli operatori
ad oggi.
Finora le scelte strategiche alla ricerca di un vantaggio competitivo della prima
mossa sembrano dare ragione ad Alvarion, che ha acquisito una prima affermazione
in un’eventuale guerra di standard.
A questo punto resta da capire se e quando ci sarà una guerra di standard e quali sono
le opzioni a disposizione di Alvarion e dei suoi concorrenti, come Airspan, i quali
sembrano disporre di soluzioni di buona qualità, nel processo di standardizzazione di
questa tecnologia.
Una guerra di standard genera tipicamente più vincitori che vinti e spesso comporta
l’esclusione dal mercato di soluzioni assolutamente valide dal punto di vista
tecnologico, ma che per questioni di opportunità si trovano indietro rispetto a
soluzioni concorrenti (ad esempio garbage bin).
La domanda che sembra utile porsi è: quando avverrà una guerra di standard in
questo processo? La risposta ovviamente non esiste in modo predeterminato, ma
l’idea è che in questi momenti, nei quali si stanno effettuando i test, si stiano
gettando i semi di una possibile esplosione di una guerra e della sua potenziale
evoluzione. La soluzione tecnologica vincente potrebbe essere identificata tramite un
processo market driven, ma altresì il mercato potrebbe risultare ancora non preparato
ad effettuare coscientemente una scelta. Nel caso di un’evoluzione market driven è
ragionevole pensare ad un rapido successo della tecnologia in questione, altrimenti è
difficile tracciare uno scenario.
Non è da sottovalutare nemmeno l’ipotetica ma scongiurata guerra di standard tra il
neonato standard IEEE 802.12e e il corrispettivo standard WiBro di origine coreana.
Quest’ultimo, essendo già utilizzato in reti WiBro dai service provider coreani,
potrebbe attraverso una strategia di prima mossa penetrare velocemente il mercato
Europeo e Americano affermandosi in questo modo sulle tecnologie alternative
raggiungendo per prima la massa critica. Non a caso proprio nelle ultime Olimpiadi
Invernali di Torino 2006 Samsung ha realizzato la prima rete europea WiBro.
Tuttavia è dichiarata intenzione degli enti di standardizzazione e dal WiMax Forum
106
scongiurare questa ipotetica guerra di standard che potrebbe condurre a una
situazione di sottoinvestimenti e ad un rallentamento dello sviluppo della tecnologia
a causa dell’incertezza di mercato. A tal proposito Intel e POSdata, il più grande
system integrator coreano, hanno un accordo per lavorare assieme sullo sviluppo
degli standard WiBro e 802.16e e sul supporto della fase di test di interoperabilità dei
service provider.
In questo clima di incertezza soprattutto nell’ambito dell’equipment è importante
valutare l’influenza che alcune decisioni lungo il processo di standardizzazione
possono avere sulle strategie brevettuali dei singoli attori.
In particolare un’impresa può scegliere se dichiarare o meno i dettagli sui brevetti
che ritiene essere essenziali nella definizione dello standard.
Per brevetto essenziale si intende, secondo la definizione dell’IEEE, un brevetto per
cui è inevitabile la violazione dei diritti ad esso associati nell’implementazione di
una parte o dell’intero standard e non esistono valide alternative tecnologiche per
evitare tale violazione.
A questo punto sono configurabili, da parte di chi dichiara all’IEEE di detenere dei
brevetti essenziali, due possibili successive decisioni:
•
Fornire tutti i dettagli su questi brevetti col vantaggio di aiutare e incentivare
il processo di standardizzazione ed aumentare la probabilità che, ceteris
paribus, la propria soluzione venga inserita nello standard, ma col rischio che
la soluzione tecnologica stessa non venga adottata successivamente o che
addirittura i concorrenti riescano a raggirarla e che quindi risultino essere
spuntate armi come le cause legali;
•
Non dichiarare ulteriori dettagli riservandosi la possibilità di esperire
soluzioni legali per valorizzare i propri brevetti; tale soluzione è comunque
sia un potente freno al processo di standardizzazione e abbassa la probabilità
che la propria soluzione venga inclusa nello standard.
Nel caso del WiMax l’elevata complessità degli attori in gioco e l’elevato livello di
incertezza sembrano rendere la seconda opzione quella più sicura in termini di
massimizzazione del payoff. Questo atteggiamento è quanto mai giustificabile nel
settore degli equipment che sappiamo essere più frammentato e contendibile e nel
quale i vari soggetti in gioco stanno lottando per affermarsi.
107
7
La standardizzazione
7.1 Benefici e rischi dello standard
Uno standard tecnico, vale a dire l’insieme delle caratteristiche tecniche alle quali un
determinato prodotto deve uniformarsi per accedere e circolare su un dato mercato,
può essere in prima analisi il frutto di una regolamentazione, di tipo privato,
elaborata da associazioni costituenti espressione degli ambienti interessati, o di tipo
pubblico, nell’ipotesi in cui lo standard venga ad essere adottato ex lege.
Specie in ambito europeo, sussiste una stretta cooperazione fra i principali enti di
standardizzazione come nel settore delle telecomunicazioni, l’ETSI, e la
Commissione
Europea,
le
cui
direttive
in
materia
di
standardizzazione
sostanzialmente recepiscono i risultati dell’elaborazione tecnica condotta dagli enti di
standardizzazione. In questo caso si parla di standard “di diritto” o “normativo”.
Dall’altro lato, accade frequentemente che, prima e a prescindere da ogni definizione
normativa, una data tecnica, caratterizzante un determinato prodotto, s’imponga e
prevalga sulle altre, per meriti di effettiva superiorità tecnologica o per altre ragioni,
e finisca per essere quella che, di fatto, il mercato richiede e alla quale le imprese che
intendano fornire quel particolare prodotto debbono uniformarsi. Si parla in questo
caso di uno standard “di fatto”.
È nostro interesse analizzare in modo particolare il processo di standardizzazione di
diritto.
La letteratura economica ha trattato molto i benefici e rischi, per consumatore e
produttore, che gli standard sono in grado di generare all’interno dei mercati. Vista la
vastità dell’argomentazione e l’interesse secondario sul tema viene esposta qui una
sintesi.
Lo standard, in primo luogo, consente l’interoperabilità tra prodotti e processi
garantendo, grazie alla definizione di caratteristiche tecniche di un prodotto, agli
utenti finale di acquistare beni prodotti da soggetti diversi ed usarli congiuntamente.
L’interoperabilità garantita dallo standard accresce il benessere del consumatore e
promuove la concorrenza di prezzo tra i prodotti.
Nei mercati a rete, come la maggior parte di quelli del settore delle
telecomunicazioni (di seguito anche TLC), gli standard consentono ampie esternalità
108
di rete delle quali si avvantaggiano sia i consumatori nonché i produttori. In questi
mercati, il valore di un prodotto per un determinato soggetto aumenta in funzione del
numero di persone che usano lo stesso prodotto o un altro compatibile.
L’insieme dei benefici diretti e indiretti associati alle esternalità di rete fanno
aumentare il desiderio di acquisire i prodotti standard e spingono verso il fenomeno
del tipping, in base al quale il gradimento del prodotto stesso da parte del
consumatore aumenta in funzione dell’aumento del consumo da parte degli altri
consumatori, rendendo cruciale l’attività di standardizzazione.
In assenza di condotte anticoncorrenziali, il processo di standardizzazione conduce
allo scambio d’informazioni tra i produttori, il che può prevenire uno spreco di
risorse, soprattutto se in precedenza si è effettuata una fase di ricerca e sviluppo.
Si possono quindi generare degli incentivi all’innovazione se è garantita ai
partecipanti la possibilità di recuperare gli investimenti realizzati sui prodotti
standardizzati una volta immessi sul mercato.
Gli standard inoltre possono ridurre i rischi di obsolescenza tecnologica: la creazione
di un nuovo prodotto ad alto contenuto tecnologico ha un elevato grado di aleatorietà
legato non solo rischio di mercato ma anche di obsolescenza nel momento in cui è
ultimato. Gli standard, al contrario, aumentano la probabilità che una data tecnologia
in fase di progettazione sia utilizzata in un determinato mercato grazie alla possibilità
di interoperare con altri prodotti. Le aziende, in presenza di uno standard, incorrono
in rischi minori durante le attività di ricerca e sviluppo di prodotti complementari. In
altri termini, lo standard garantisce che non ci siano sprechi di risorse grazie al forte
incentivo dei produttori a sviluppare prodotti tra loro compatibili e, quindi,
utilizzabili.
D’altro canto gli standard generano anche effetti negativi soprattutto in termini di
contendibilità del mercato finale. È chiaro che la scelta di uno standard determini
forti cambiamenti nel mercato nel quale le società coinvolte sono chiamate a
confrontarsi e che il processo stesso di standardizzazione può essere affetto da
valutazioni strategiche piuttosto che da ragioni di efficienza. Il processo stesso può
condurre, attraverso la diminuzione della varietà di prodotti disponibili, ad una
minore possibilità di scelta da parte del consumatore, perdendo nel contempo la
109
possibilità che una tecnologia di nicchia, con caratteristiche superiori e uniche, sia
sviluppata e commercializzata.
Inoltre, a seguito di una forte penetrazione nel mercato e una diffusa adozione dello
standard, è difficile, a causa degli ingenti switching cost, effettuare la sostituzione
della tecnologia standardizzata con una tecnologia superiore e di maggior valore per
il consumatore finale. Dal lato dell’offerta quindi si possono presentare degli effetti
negativi. I produttori, che non riescono ad incorporare la propria tecnologia nello
standard, possono subire un aumento dei costi operativi di conversione tecnologica al
punto da poter determinare l’uscita dal mercato con la conseguente riduzione dei
livelli di concorrenza all’interno del settore.
In conclusione l’elaborazione dello standard, dal lato della domanda, risponde al
triplice obiettivo del consumatore finale di ridurre il grado di differenziazione
produttiva all’interno di un determinato settore tecnico, di elevare il contenuto
tecnologico dei prodotti in termini di maggiore sicurezza ed affidabilità e di
uniformare le condizioni tecniche di accesso a una pluralità di mercati, agevolando
quindi la libera circolazione delle merci su mercati allargati.
Le esternalità di rete incentivano i produttori a sviluppare beni complementari e a
migliorare i prodotti esistenti. Gi standard incentivano i produttori a sostenere gli
elevati costi fissi e rischi associati all’attività di ricerca e sviluppo, favorendo infine
la concorrenza di prezzo.
L’elaborazione dello standard, dal lato dell’offerta, può essere utilizzata, come arma
protezionistica nell’ambito dei rapporti commerciali fra le diverse aree economicogeografiche, e può altresì essere fonte di restrizioni e discriminazioni concorrenziali
a danno delle imprese non adeguatamente rappresentate, all’interno degli organismi
di standardizzazione.
Analizzando questi processi in concreto sembra utile evidenziare la concretezza delle
problematiche associate e i due metodi prevalenti per affrontarle.
In particolare, quando si vuole spiegare l’utilità di un processo di standardizzazione,
si ricorre all’esempio scolastico del garbage bin nel quale si evidenzia come la
casualità può portare all’affermazione di standard che in realtà non costituiscono la
soluzione tecnologica migliore. L’esempio del garbage bin sintetizza i rischi associati
al metodo di standardizzazione prevalente negli Stati Uniti, dove si demanda al
110
mercato la scelta dello standard da adottare. In Europa l’approccio è più
regolamentato in quanto si prediligono forme che prevedono il passaggio tramite enti
di standardizzazione.
7.2 La standardizzazione nel settore delle telecomunicazioni
Nell’industria delle telecomunicazioni i benefici legati agli effetti di rete sono molto
rilevanti al punto che si ritiene efficiente sacrificare la componente di benessere
legata alla varietà dell’offerta a favore dell’obiettivo di massimizzare la dimensione
della rete attraverso gli standard.
In Europa, in particolare, si è riscontrata una crescente tendenza ad affidare i processi
di standardizzazione a coalizioni spontanee d’imprese mettendo da parte l’autorità
centrale. Di questi casi ricordiamo:
•
Open Mobile Alliance (OMA), coalizione spontanea di imprese appartenenti al
mercato della telefonia mobile che ha avuto un ruolo chiave nel contesto
tecnologico della telefonia di terza generazione grazie al fatto di aver perseguito
l’obiettivo di facilitare il coordinamento per lo sviluppo di nuovi servizi;
•
Wi-Fi Alliance, coalizione spontanea protagonista del processo di definizione
dello standard d’accesso Wi-Fi che certifica la conformità dei prodotti per gli
associati agli standard 802.11a-b;
•
Digital Video Broadcasting (DVB), coalizione spontanea del settore della
televisione digitale terrestre.
Nonostante queste forme di coalizioni siano accolte con favore, le autorità nazionali
e comunitarie sono molto attente alla possibilità che all’interno di questi consorzi, nei
quali si coordinano soggetti spesso tra loro in concorrenza orizzontale, non si
verifichino comportamenti anticoncorrenziali.
Il rischio che il coordinamento conduca a comportamenti collusivi in materia di
fissazione dei prezzi, scambio di informazioni e, infine, di eliminazione della
concorrenza, rappresenta un’eventualità non trascurabile. Le condizioni di mercato
che si verrebbero a creare a valle delle aggregazioni non sono tali da garantire e
incoraggiare la competizione di prodotto.
Alla prospettiva che la standardizzazione, dal punto di vista economico, pone dei
forti limiti alla competizione, riducendo la varietà di prodotti diversificati, va
111
aggiunta la possibilità che le coalizioni agiscano come veri e propri cartelli
ostacolando così ulteriormente l’entrata di nuove imprese.
In questo contesto un’attenzione sempre più crescente viene rivolta al problema della
gestione dei portafogli di proprietà intellettuale all’interno delle coalizioni spontanee.
È necessario a tal proposito soffermarsi sulle evidenze empiriche degli ultimi anni; in
Europa, con particolare attenzione al settore delle telecomunicazioni, si è verificata
una crescente attività di brevettazione. Gli esperti di proprietà intellettuale trovano le
ragioni di questo fenomeno, non solo nell’appropriazione dei rendimenti
dell’innovazione, ma anche nell’utilizzo della proprietà intellettuale in chiave
strategica. L’idea è che i portafogli brevettuali vengano costituiti e gestiti con
l’intento di disporre di asset intangibili al fine di acquisire potere contrattuale nelle
interazioni con i concorrenti del mercato orizzontale e con le imprese a monte e a
valle della filiera. Le modalità con cui i portafogli brevettuali vengono utilizzati per
scopi strategici sono numerose:
•
Brevettazione difensiva per prevenire l’imitazione, per proteggere l’area
tecnologica o allo scopo di fare il patenting around;
•
Utilizzo dei brevetti come forza contrattuale nelle negoziazioni commerciali:
bargaining chips;
•
Strumento per le litigation e ritaliation;
•
Strumento per strategie di cross licensing, patent pooling che consentono di
affrontare il problema dei patent thicket e hold-up;
•
Comportamenti strategici quali incomplete disclosure ovvero submarine o
torpedo patent.
Nonostante le strategie sopra elencate siano perseguite nei settori industriali
manifatturieri, assumono particolare importanza nelle industrie di rete, ed in quella
delle comunicazioni, dove le imprese sono spinte a produrre beni compatibili e dove
lo standard assume un valore economico rilevante per l’intera industria coinvolta. Le
attività di standardizzazione costituiscono terreno fertile per la messa in atto di
comportamenti strategici basati sulla proprietà intellettuale. L’imposizione di uno
standard rappresenta, infatti, un bene di enorme valore per l’intera industria e
amplifica enormemente gli interessi economici delle imprese che concorrono alla sua
definizione. In queste circostanze comportamenti strategici come l’incomplete
112
disclosure da parte di un detentore di un brevetto rilevante alla definizione dello
standard volti a influenzare a proprio favore lo la definizione dello standard, sono
molto interessanti per le imprese.
Nel contesto del processo di standardizzazione del WiMax, è necessario quindi
soffermarsi sulla possibilità che si verifichino comportamenti volti a influenzare tale
processo a proprio favore attraverso la gestione strategica dei brevetti.
113
8 La gestione della proprietà intellettuale durante
Standard-Setting Process
8.1 Il ruolo delle Standard Setting Organization nelle fasi del
processo di standardizzazione
Una delle tematiche che coinvolge gli studiosi del diritto e dell’economia è il
rapporto tra i diritti di proprietà intellettuale nei confronti delle tecnologia soggetta al
processo di standardizzazione la cui condivisione, in regime “aperto”, è una
condizione di accesso al mercato.
Questo rapporto viene accentuato nelle ipotesi di standard de jure, quando cioè la
tecnologia presa come standard è il prodotto di un’attività di selezione e
certificazione svolta da entità giuridiche che possono essere partecipate da soggetti
detentori di diritti di proprietà intellettuale sulla tecnologia. In presenza di ingenti
investimenti per la ricerca e sviluppo, di una data tecnologia, è inevitabile, infatti, il
ricorso a presidi di natura proprietaria come i brevetti, ma in queste circostanze il
conseguente standard perde il carattere di aperto.
In queste circostanze, nella maggiorparte dei casi, nasce la necessità di un’attività di
coordinamento tra tutti gli attori del mercato detentori di una frazione della
tecnologia candidata come standard. Le cause dell’insorgere di questa necessità
possono essere ricondotte a due circostanze: la tecnologia candidata ad essere
standard spesso, dal punto di vista dei diritti di proprietà intellettuale, può risultare
frammentata e caratterizzata da porzioni complementari, e nello stesso tempo i diritti
e la tecnologia possono essere detenuti da molteplici soggetti.
Nascono quindi le Standard Setting Organization (Sso) come organizzazioni
spontanee di natura privata, finalizzate alla definizione di standard tecnici che
permettono la compatibilità tra prodotti e servizi realizzati da diverse imprese.
L’imporsi di queste organizzazioni trova un fondamento anche nella loro efficienza
economica; infatti è facile evidenziare una convenienza sul profilo delle diverse
componenti di costo che saranno analizzate nei paragrafi successivi.
114
8.1.1 Le fasi del processo di standardizzazione
Il processo di standardizzazione può essere suddiviso in tre parti: la fase di prestandardizzazione, la fase di standardizzazione, la fase di post-standardizzazione.
In ognuna di queste fasi le società coinvolte avranno dei comportamenti strategici
differenti e uno stimolo alla brevettazione diversa:
La fase di pre-standardizzazione inizia prima che qualsiasi sforzo conscio di
formare uno standard, insorga. Durante questa fase le società sviluppano e
progettano il proprio asset intellettuale, essendo parte della normale attività
aziendale, lo sviluppo può esser una parte di un progetto di ricerca seguito da
un’azienda per acquisire un vantaggio competitivo nei confronti dei
competitori. I diritti di proprietà intellettuale in questo modo acquisiscono
forma di asset nel portafoglio intangibile dell’azienda e sono usati per acquisire
un vantaggio nel momento appropriato. L’azienda detentrice delle proprietà
intellettuali può licenziare i diritti a un’altra azienda per poterli includere nel
proprio standard o nella propria tecnologia.
La fase di standardizzazione. Durane questa fase, è insorta la necessità di uno
standard e sono iniziate le attività per lo sviluppo dello standard. La fase si
conclude con una soluzione pratica al problema tecnologico in forma di
standard scritto. La fase di standardizzazione implica la raccolta delle proprietà
intellettuali disponibili con i relativi detentori in un’industria, lo sviluppo di
tutti gli asset mancanti che sono richiesti per poter implementare lo standard e
per ultimo, l’integrazione tra la proprietà intellettuale esistente e i nuovi asset
intellettuali sviluppati. Durante questa fase di standardizzazione si sviluppa una
quantità ingente di asset intellettuali. La procedura per combinare questi asset
in uno standard funzionante è, essa stessa, proprietà intellettuale dello
sviluppatore.
La fase di post-standardizzazione. Rappresenta l’ultimo stadio del processo di
standardizzazione. In questa fase le specifiche vengono rese pubbliche e lo
standard è incluso nel prodotto tecnologico rilevante. Questo stadio può essere
caratterizzato al livello base come una fase di implementazione o di
manutenzione.
115
8.1.2 I costi coinvolti
Le caratteristiche di complementarietà, cumulatività e unicità della proprietà
intellettuale coinvolta negli standard IT fanno insorgere quattro tipi di costi: di
produzione, di ricerca, di opportunismo e di coordinamento. Questi costi insorgono
differentemente durante le fasi di standardizzazione e ne influenzano lo sviluppo.
I costi di produzione incorrono durante le prime due fasi del processo di
standardizzazione. Nella fase di pre-standardizzazione i costi di produzione
comprendono i costi di ricerca e sviluppo, di scrittura e registrazione degli asset
intangibili. Tutte le attività di ricerca durante questa fase sono necessarie per
sviluppare gli asset intangibili e ogni azienda incorre separatamente in questi costi di
produzione.
Nella fase di standardizzazione, i costi di produzione sono invece suddivisi tra
molteplici aziende. Un gruppo di ricercatori sviluppa lo standard sulla base dei
requisiti individuati. Se i protocolli necessari per lo sviluppo dello standard sono
esistenti sul mercato, l’organizzazione farà lo sforzo di procurarsi la proprietà
intellettuale necessaria. Se i protocolli non esistono, allora l’organizzazione di
sviluppo dello standard andrà in contro a costi di produzione pari al costo di sviluppo
di un nuovo protocollo.
Nel caso in cui, in presenza di un protocollo già esistente sul mercato,
l’organizzazione decida di non procurarsi la proprietà intellettuale, dovrà svilupparne
una alternativa che non violi la proprietà intellettuale esistente. Oltre a non essere
facile evitare l’infringement, l‘organizzazione incorrerà per intero nei costi di
produzione superiori a quelli che si avrebbero se si utilizzasse la proprietà
intellettuale esistente.
I costi di ricerca riguardano le attività di identificazione dei detentori della proprietà
intellettuale necessaria alla definizione dello standard. La difficoltà aggiuntiva che
rende tali costi particolarmente elevati consiste nel fatto che la proprietà intellettuale
può essere presente anche in settori differenti da quello interessato al processo di
standardizzazione. È altresì importante sostenere questi costi per evitare che in uno
stato avanzato del processo di standardizzazione ci si possa trovare a violare diritti di
proprietà intellettuale rilevanti per lo standard, il che si potrebbe tradurre in costi
decisamente superiori per ottenere il diritto ad usufruire di tali asset. Si osservi che
116
l’infringement dei diritti IP non accade durante il processo di standardizzazione ma
durante la fase di implementazione dello standard; per questo motivo è necessario
che l’organizzazione spenda delle risorse per la ricerca di eventuali brevetti prima
della fine del processo. Altresì se l’implementazione causa un’infringement vi sono
poche provabilità che lo standard venga successivamente utilizzato.
Abbiamo poi i costi legati ad atteggiamenti opportunistici che essenzialmente
dipendono dalla volontà dei singoli detentori della proprietà intellettuale di tentare di
estrarre il maggiore valore possibile dai propri asset intangibili. L’incentivo
all’atteggiamento opportunistico è costituito dal maggiore valore che il singolo asset
ha nel momento in cui diventa indispensabile per lo standard, mentre il disincentivo è
costituito dal fatto che il singolo asset rischia di rimanere fuori dalla definizione dello
standard se il suo detentore non lo sponsorizza adeguatamente presso l’ente di
standardizzazione.
Un’ultima voce di costo riguarda il coordinamento tra i vari soggetti detentori di
proprietà intellettuale. Questi costi comprendono costi di organizzazione, di
contrattazione e di mantenimento della relazione e sono crescenti al crescere della
complessità del prodotto da standardizzare e al crescere della frammentazione della
proprietà intellettuale. Durante la fase di standardizzazione questi costi
aumenteranno notevolmente per poi decrescere nella fase di post-standardizzazione.
8.1.3 Analisi delle Standard Setting Organization
Esistono differenti forme di organizzazioni che possono mitigare in diversi modi i
costi transattivi descritti, ma quando uno standard è composto da un paniere di
brevetti essenziali e complementari l’organizzazione di tipo CRO, ovvero collective
rights organization, riesce a ridurre questi costi attraverso un’efficiente gestione dei
diritti di proprietà intellettuale.
In una CRO, il detentore della proprietà intellettuale partecipa alla creazione ed
amministrazione dello standard. La CRO crea una singola interfaccia per procurare a
chi implementa lo standard i diritti di proprietà intellettuale necessari (brevetti
essenziali). Un esempio potrebbe essere il gruppo di lavoro dell’IEEE standard
setting per lo standard 802.11 che coordina le persone provenienti dalle principali
organizzazioni dell’IT (Motorola, Intel, ATT). Il gruppo di lavoro raccoglie tutte le
117
informazioni in merito ai brevetti rilevanti da varie fonti. Questi contattano i
detentori di brevetti rilevanti e impostano i termini per le licenze prima di definire lo
standard. La stessa formula organizzativa viene utilizzata nel caso del WiMax.
Sul piano dei costi la forma organizzativa di tipo CRO presenta indubbi vantaggi
rispetto a forme gerarchiche che prevedono l’acquisizione da parte di un’impresa di
tutti i brevetti essenziali e forme di mercato per le quali i brevetti sono detenuti da
differenti imprese non coordinate.
In particolare i costi di produzione risultano essere inferiori nel CRO poiché
l’organizzazione utilizza brevetti già sviluppati ed evita ulteriori attività inefficienti.
I costi di ricerca possono risultare molto onerosi e quindi un approccio basato sulla
condivisione degli asset brevettuali rende vantaggioso un approccio di tipo CRO
grazie al fatto che la partecipazione al consorzio di standardizzazione implichi la
dichiarazione dei propri asset di proprietà intellettuale rilevanti, il che si traduce in
una riduzione dei costi di ricerca.
Per quanto attiene ai costi legati ad atteggiamenti opportunistici, l’obiettivo delle
CRO è di renderli contenuti grazie ad un incentivo alla dichiarazione e alla
concessione di licenze in termini ragionevoli e non discriminatori.
Infine i costi di coordinamento risultano essere contenuti con un approccio di tipo
CRO grazie a due fattori: la presenza di un unico punto di riferimento e la
definizione univoca dei termini di licenza degli asset brevettuali riducendo lo sforzo
di implementazione dello standard.
8.2 Gestione della proprietà intellettuale all’interno delle Sso
La costituzione dei consorzi, da un lato consente di rimediare alle inefficienze di
costo e all’elevata aleatorietà scaturita dalla presenza di diritti di proprietà
intellettuale nello standard, dall’altro lato può dar spazio a condotte strategiche
anticompetitive da parte dei detentori dei diritti.
Un’attenzione sempre più rilevante è rivolta al problema della gestione dei portafogli
di proprietà intellettuale all’interno delle coalizioni spontanee. L’attività di standard
setting condotta dalle coalizioni spontanee rappresenta terreno fertile per
comportamenti moral hazard fondati sulla gestione strategica della proprietà
intellettuale. Le Sso sono le principali vittime di hold up da parte di imprese che
118
nascondono, volontariamente o involontariamente, l’esistenza di brevetti essenziali
fino a quando lo standard non è definito: l’esistenza, infatti, di un torpedo patent
garantisce al detentore del brevetto, una volta definito lo standard, un forte potere di
mercato nei confronti dei concorrenti.
D’altro canto, la rivelazione di un brevetto, o l’eventuale minaccia della sua
esistenza, costituisce un’arma di ricatto da parte di chi intende influenzare a proprio
favore il processo di standardizzazione che porta ad un crescente aumento dei costi
transattivi del coordinamento pregiudicando l’esito della standardizzazione.
Sono quindi emerse all’interno delle Sso delle disposizioni per la gestione delle
privative volte a contrastare i comportamenti opportunistici favorendo il processo di
standardizzazione e mantenendo gli incentivi all’innovazione. Le principali
disposizioni sono in merito alle disclosure, alle licenza e a pratiche di cross licensing
e patent pooling.
La quasi totalità degli organi volontari di standardizzazione prevedono disposizioni
relative alla gestione delle privative, ma con differenze molto marcate. Alcuni
consorzi, come il consorzio W3C che definisce lo standard per il web, adottano
condizioni particolarmente onerose, quali la disclosure di tutti i brevetti essenziali e
la concessione delle licenze su brevetti inseriti effettivamente nello standard a titolo
gratuito. Altre Sso, come l’Internet Engineering Task Force, dispongono
esclusivamente che i partecipanti concedano le licenze su basi eque e non
discriminatorie. Altri consorzi richiedono che i membri dichiarino la titolarità dei
brevetti senza l’obbligo di dare la licenza. Infine, in un numero ridotto di casi, non
viene inserita nello statuto alcuna disposizione relativa alla gestione dei diritti di
proprietà intellettuale.
Tuttavia queste pratiche si scontrano con i limiti disposti dalla disciplina antitrust,
per sospettati di anticoncorrenzialità. Le Sso sono, infatti, costituite da concorrenti
orizzontali nonché da imprese appartenenti alla stessa filiera verticale e gli eventuali
accordi di cooperazione in merito alla gestione dei portafogli brevettuali possono
condurre ad esiti lesivi della concorrenza. I meccanismi volti alla definizione delle
licenze per i brevetti essenziali in termini ragionevoli e non discriminatori possono
apparire come cartelli per la fissazione dei prezzi. Azioni di boicottaggio collettivo
119
per chi non accetta l’imposizione della licenza si configurano come azioni
discriminatorie sanzionabili.
8.2.1 La disclosure
L’esistenza di diritti di proprietà intellettuale essenziali per la definizione dello
standard è in concreto tutt’altro che agevole da verificare; non solo a causa del
rischio di incontrare ex post dei brevetti rilevanti per lo standard, ma anche a causa
della possibilità che vi siano comportamenti strategici opportunistici.
Il rischio che, nella formazione di uno standard, si utilizzino tecniche protette da
brevetti dei quali l’ente di standardizzazione ex ante ignori l’esistenza, è molto
elevato. Questo rischio si aggrava quando esistono più brevetti relativi a singole parti
dello standard, o quando i diritti in questione fanno capo a soggetti estranei all’ente
di standardizzazione. Questi ultimi non hanno alcun obbligo di informare l’ente
stesso al fine di verificare e segnalare potenziali conflitti fra i propri diritti di
proprietà intellettuale e le norme tecniche in corso d’elaborazione.
Si consideri in proposito che, secondo i dati diffusi dall’ETSI, nel Novembre 1999
risultavano notificati all’ETSI oltre 900 IPR, appartenenti ad una cinquantina di
imprese, per circa la metà relativi al progetto GSM.
È altrettanto altamente probabile che il titolare di un diritto di proprietà intellettuale,
essenziale alla configurazione di uno standard ne occulti volutamente l’esistenza
all’ente di standardizzazione, per poterlo poi invocare contro i concorrenti che
utilizzano lo standard. A tal riguardo, negli USA, l’attenzione al problema è stata
richiamata da un caso che ha coinvolto la Dell.
La società, infatti, ha omesso di dichiarare l’esistenza dei propri diritti di proprietà
intellettuale sullo standard tecnico in via di definizione da parte del consorzio VESA
(Video Electronics Standards Association) di cui Dell era membro. A seguito della
messa sul mercato dei prodotti dello standard VL-Bus Dell dichiarò di essere titolare
di diritti sul prodotto e di volerli esercitare nei confronti degli altri partecipanti al
consorzio. Dal comportamento della Dell ne conseguì un procedimento svoltosi
presso la Federal Trade Commission statunitense che si concluse con una sentenza in
forza della quale la società si impegnava a non far valere i propri diritti per ostacolare
l’uso da parte dei concorrenti dello standard.
120
Il caso Dell evidenzia uno dei modi con il quale una società ha la possibilità di
raggirare le dinamiche interne dei consorzi attraverso l’uso strategico dei brevetti
violando la disciplina antitrust.
La vicenda mette in luce le modalità con cui raggiungere il potere di mercato
attraverso la gestione concorrenziale della proprietà intellettuale e l’importanza delle
disposizioni del consorzio relative alla disclosure.
L’idea è che, rendendo noti i brevetti dei partecipanti, il consorzio possa operare
delle scelte più razionali in merito alle tecnologie da inserire nello standard.
È chiaro che la disclosure è obbligatoria per tutti quei brevetti che, potenzialmente o
per certo, sono essenziali per lo standard.
Vista la difficoltà denunciata dai principali organi di standardizzazione nel definire
ex ante i brevetti essenziali, sarebbe preferibile denunciare qualsiasi diritto di
proprietà intellettuale che potenzialmente riguardi la tecnologia in fase di
standardizzazione.
Obbligare i membri del consorzio a denunciare anticipatamente i brevetti garantisce
la possibilità di scegliere se adottare lo standard, sapendo che è protetto da diritti di
proprietà intellettuale per i quali si dovrà corrispondere un determinato ammontare, o
se scegliere di sviluppare e standardizzare una tecnologia alternativa che non sia
soggetta a diritti di esclusiva.
Lo statuto dei consorzi, come accennato in precedenza, deve prevedere quando
produrre la dichiarazione e individuare i soggetti incaricati dell’effettiva ricerca della
proprietà intellettuale.
In merito al momento nel quale va fatta la dichiarazione, è chiaro che ciò non debba
avvenire nelle prime fasi dell’attività di standardizzazione dal momento che la
tecnologia oggetto di studio non è ancora ben definita, ma non appena lo standard
acquisisce una conformazione più precisa per dare la possibilità di prendere decisioni
razionali ed economicamente efficienti.
La ricerca della proprietà intellettuale può essere operata dal consorzio stesso o dai
singoli partecipanti del consorzio; in quest’ultimo caso il costo della ricerca però
potrebbe risultare molto oneroso. Come già sottolineato la ricerca e la conseguente
dichiarazione di brevetti essenziali può risultare difficile da effettuare prima della
completa definizione dello standard. Inoltre, soprattutto per le aziende importanti del
121
settore delle ICT, il compito di ricercare i brevetti riguardanti una tecnologia può
diventare arduo a causa dei voluminosi portafogli brevettuali delle aziende. Gli oneri
a carico delle aziende per la ricerca dei brevetti potrebbero quindi essere un forte
disincentivo a partecipare ai consorzi di standardizzazione. In merito gli studiosi
Teece e Sherry sostengono che la semplice imposizione della dichiarazione senza
vincolo alla ricerca non darebbe luogo ad ottimi risultati.
I detentori dei diritti di proprietà intellettuale sicuramente non sono incentivati a
render note ai concorrenti informazioni sui propri brevetti per molteplici motivi tra i
quali:
•
La possibilità di non rientrare degli investimenti realizzati in R&D se la propria
tecnologia, protetta da brevetto, non sia incorporata nello standard e secondo
questo in seguito commercializzata;
•
La possibilità di riservarsi maggiori chance per intraprendere azioni come la
litigation.
•
Per l’inventore di una tecnologia, non ancora brevettata ma candidata ad essere
inserita nello standard, la dichiarazione potrebbe causare la mancata protezione di
specifiche non ancora tutelate. In entrambi i casi, è quindi necessario prevedere
degli incentivi, se non addirittura l’obbligo alla disclosure, se si vuole
raggiungere un processo di standardizzazione efficiente e non soggetto a
comportamenti opportunistici.
Una società interessata all’attività economica, che a valle del processo di
standardizzazione dovrà andar incontro ad un trade off tra i vantaggi scaturiti dalla
partecipazione al consorzio e gli oneri che questo comporta. Se la società partecipa al
processo di standardizzazione del consorzio ha più possibilità che la propria
tecnologia brevettata venga inserita nello standard, consentendogli di ricavare delle
rendite elevate, ma dovrà necessariamente sopportare i costi associati alle disclosure.
In sintesi, si può giungere alle seguenti affermazioni:
•
Si può ritenere l’obbligo di dichiarazione necessario affinché il consorzio possa
effettuare una robusta analisi costi-benefici in merito allo standard da adottare,
senza avere ex post delle variazioni consistenti nel contesto di analisi;
122
•
Sembra necessario introdurre dei meccanismi deterrenti che evitino ai
partecipanti di ottenere vantaggi dai comportamenti opportunistici (come per il
caso Dell).
8.2.2 Le licenze
Uno degli aspetti più complessi nell’ambito della gestione dei consorzi è quello in
merito alle licenze sugli asset di proprietà intellettuale.
Il problema coinvolge molteplici aspetti che cercheremo di sintetizzare.
La scelta di imporre l’obbligo di licenza o no, tra le politiche consortili, coinvolge il
trade off tra interesse privato del titolare dell’asset nell’ottenere una remunerazione
soddisfacente e quello del consorzio nell’attuare un efficiente processo di
standardizzazione.
Nel momento in cui si chiede al titolare del brevetto di garantire una licenza sullo
stesso, si mette in crisi la funzionalità stessa del brevetto, l’incentivo all’innovazione
e quindi alla standardizzazione. Il titolare, che deve dare in licenza a terzi la propria
tecnologia, dovrà rinunciare al diritto esclusivo garantitogli dal brevetto in cambio di
un corrispettivo sotto forma di royalty.
Disposizioni eccessivamente restrittive in merito alle licenze possono inoltre
disincentivare la partecipazione agli organismi di standardizzazione, creando gli
incentivi ad optare per la standardizzazione de facto sul mercato che garantirebbe
una più alta remunerazione nel caso si imponga la tecnologia brevettata o una perdita
nel caso si perda la guerra di standard e la propria tecnologia resti inutilizzata.
D’altro canto la licenza obbligatoria costituirebbe nel contempo una garanzia e un
incentivo a evitare comportamenti opportunistici e a dichiarare la titolarità di diritti
di proprietà intellettuale.
In merito si deve considerare che, qualora il titolare di un diritto di proprietà
intellettuale essenziale per lo standard, non intenda concederlo in licenza, il
procedimento per la formazione dello standard può entrare in una fase di stallo.
Ovviamente, le ripercussioni sul piano concorrenziale del rifiuto sono diverse a
seconda del grado di sostituibilità dello standard.
Se esiste una soluzione tecnica alternativa, lo standard potrà convergere su
quest’ultima e il blocco potrà essere superato. In tal caso, peraltro, la possibilità di
123
optare per l’adozione di una soluzione tecnica diversa da quella ostacolata dal
brevetto, può esercitare una notevole pressione sulle scelte del titolare del brevetto
stesso. E’ ovvio, infatti, che l’assunzione a standard di una data tecnica assicura uno
sviluppo e una diffusione del relativo prodotto ben maggiori rispetto a quanto
ipotizzabile nel caso in cui essa non assurga a standard e, addirittura, finisca per
cedere tale sua posizione di prevalenza ad una tecnica diversa e concorrente. Posto di
fronte ad una simile situazione, è probabile che il titolare del diritto di proprietà
intellettuale receda dalla sua posizione di diniego. In sintesi tale decisione dipenderà
dall’entità della remunerazione che egli può estrarre dalla concessione della licenza,
rispetto a quanto egli può stimare di conseguire tenendo unicamente per sé il diritto
di proprietà intellettuale, ma al contempo rinunciando ai vantaggi, anche in termini di
immagine, che possano derivargli dall’assunzione a standard della sua tecnica.
Una prospettiva completamente diversa si apre invece qualora, rispetto alla soluzione
tecnica prescelta dall’ente di standardizzazione non si rinvenga alcuna alternativa
praticabile né sul piano tecnico né su quello economico. In tal caso il processo di
standardizzazione non può che essere abbandonato, per evitare di realizzare uno
standard concorrenzialmente non aperto. Questo non basta ad impedire che quella
tecnica possa imporsi sul mercato come standard de facto. Se ciò si verifica, ci si
troverà quindi a doversi interrogare se il rifiuto di concedere una licenza del brevetto
essenziale per lo standard possa essere considerato come un’ipotesi di esercizio
abusivo della privativa industriale ai sensi della legislazione antitrust.
Ciò premesso, la problematica va a collocarsi su due aspetti importanti:
l’individuazione del livello delle royalty da corrispondere al titolare e
l’individuazione dell’autorità preposta a fissarne il livello.
Solitamente, la licenza viene richiesta ricorrendo alla convenzione FRAND secondo
la quale i terzi, membri del consorzio e non, devono poter accedere allo standard a
condizioni eque, ragionevoli e non discriminatorie. Con questa formula si dovrebbe
riuscire a parametrare il livello della royalty, in modo tale che il titolare non possa
abusare della possibilità di fissare il prezzo della licenza sulla tecnologia inserita
nello standard ad un livello troppo alto. Qualora con uno standard interferiscano
numerosi brevetti di soggetti diversi, per quanto la licenza su ciascun brevetto possa
esser concessa a condizioni eque e ragionevoli, l’insieme delle licenze necessarie ad
124
implementare lo standard può comportare un costo complessivamente assai rilevante,
fino al punto da costituire una significativa barriera all’accesso nei confronti delle
imprese di medio-piccole dimensioni. Ciò implica la necessità di adottare
meccanismi di determinazione del compenso che consentano di calmierare il
corrispettivo, pur tenendo conto delle giuste esigenze di remunerazione del titolare.
Sicuramente la formula FRAND è soggetta ad interpretazioni in quanto non è
possibile definire in maniera univoca l’equità e la ragionevolezza della royalty; in
linea generale il livello della royalty sarà tale da eliminare i rischi d’intervento
dell’antitrust e, nel contempo, non darà potere di mercato ai titolari dei diritti.
I consorzi non chiedono ai titolari delle privative di render noti i termini e le
condizioni della licenza ma si limitano a garantire che le licenze siano a condizioni
eque, ragionevoli e non discriminatorie.
È chiaro che il consorzio deve prevedere delle disposizioni statutarie precise sui
meccanismi di fissazione delle royalty in quanto, lasciare al titolare la facoltà di
fissare ex post la remunerazione, porta con alta probabilità a royalty elevate.
Il livello della royalty fissato al termine del processo di standardizzazione, quando lo
standard avrà attribuito al titolare un rilevante potere di mercato, ben difficilmente
sarà equo e ragionevole. D’altro canto la determinazione in anticipo del livello di
royalty non è facile; si ritiene che i partecipanti non siano in grado di determinare il
valore della licenza e di fissare una royalty, prima che la domanda di mercato abbia
prodotto i suoi effetti. Il livello della royalty potrebbe essere più basso, mentre i
titolari potrebbero non avere la possibilità di modificarlo.
La scelta di una configurazione del genere per la fissazione dei livelli di royalty va
analizzata anche alla luce del fatto che potrebbe costituire un disincentivo alla
partecipazione al consorzio.
A favore dell’inserimento di disposizioni in materia di fissazione del prezzo vi è il
fatto che le autorità deputate ad intervenire sono in difficoltà a stabilire se il prezzo
delle licenze sia effettivamente giusto e il loro intervento in chiave regolatoria per
sanzionare le tariffe non eque si sono verificati in passato inefficaci.
In conclusione, ricordandosi che il ricorso a disposizioni in materia di gestione delle
licenze all’interno dei consorzi potrebbe costituire un disincentivo alla partecipazione
ai consorzi di standardizzazione, è necessario che il consorzio:
125
•
Incentivi, od obblighi, il titolare a dare in licenza i diritti sulla propria tecnologia
garantendogli un corrispettivo al fine di impedire comportamenti strategici
anticompetitivi;
•
Faccia ricorso alla formula FRAND ma nel contempo dia indicazioni in merito ai
dettagli per le determinazioni delle royalty.
126
9 Il processo di standardizzazione della tecnologia
WiMax
9.1 Gli incentivi del mercato alla standardizzazione
La spinta a standardizzare può essere spiegata attraverso l’analisi dei criteri
individuati dalla società di consulenza Oxera. Questi criteri danno un giudizio sul
livello di spinta alla standardizzazione e spiegano quale tipo di processo di
standardizzazione risulterà.
I criteri che caratterizzano gli incentivi alla standardizzazione sono i seguenti.
9.1.1 Esternalità di rete diretta
Le esternalità di rete dirette danno un contributo alla spinta alla standardizzazione.
Questa spinta non per forza conduce alla definizione di un singolo universale
standard; il problema della comunicazione tra standard differenti, l’interoperatività,
può essere efficientemente e effettivamente risolto attraverso altre soluzione come
quella di definire delle interfaccia di interconnessione. Standard differenti in
differenti reti possono tuttavia co-esistere quando i gruppi utilizzatori sono ben
definiti e effettivamente connessi in modo tale che la trasmissione dei protocolli
operativi attraverso l’interconnessione sia agevole e ragionevolmente efficiente
economicamente. Le esternalità di rete possono comunque ragionevolmente creare
pressioni per un singolo universale standard quando l’interoperatività tra le reti non
può essere realizzata in altre maniere, o quando i consumatori sono indifferenziati,
rendendo l’identificazione del mercato formatosi molto difficile.
9.1.2 Esternalità di rete indiretta
Forti esternalità di rete indirette possono spingere il mercato verso un singolo
standard; anche in questo caso, tuttavia, questa spinta potrebbe essere insufficiente a
stabilire un unico universale standard.
Se un gruppo di utilizzo può essere differenziato allora è più probabile che più
standard possano co-esistere; per esempio, se fosse possibile differenziare gli utenti
in gruppi secondo la lingua o la specializzazione, allora, gli sviluppatori delle
127
applicazioni potrebbero scegliere di sviluppare applicazioni per uno specifico
gruppo, e non per l’intero bacino di consumatori. In questo modo le esternalità di rete
indirette sono limitate dal gruppo e differenti gruppi possono scegliere standard
differenti. Un esempio è il computer Apple che per lungo tempo è stato scelto da
coloro che di professione fanno i designer.
Quando gli utilizzatori non sono differenziati, allora, le forti esternalità di rete
indirette possono portare l’intero mercato a stabilire un sistema universale
dominante.
9.1.3 Problemi di gestione della rete
La possibilità di controllare direttamente equipment del consumatore garantisce che
tutti i servizi siano erogati sulla rete e che i consumatori ricevano un appropriato
livello di servizio e attenzione.
In molti casi i problemi di gestione della rete sono semplificati dalla presenza di uno
standard comune, che può essere locale in una particolare rete, o può essere applicato
universalmente su più reti. In altri casi i problemi di gestione della rete sono
semplificati non dall’imposizione di uno standard, ma da uno stretto controllo
dell’insieme degli elementi dell’equipment sulla rete.
Vi sono, tuttavia, delle circostanze sotto le quali certi problemi di gestione della rete
possono essere meglio risolti con l’utilizzo di uno standard universale comune;
ugualmente, ci sono altri casi in cui l’approccio alla risoluzione dei problemi di
gestione è risolto indipendentemente dal singolo operatore della rete.
9.1.4 L’importanza della mobilità dell’utente finale e della
portabilità
Per mobilità si intende la possibilità di poter muovere ed utilizzare l’equipment tra
stati diversi. Questo tipo di mobilità non per forza richiede l’utilizzo di uno standard
comune; certi problemi di interoperatività possono, infatti, essere risolti in altro
modo.
Per portabilità si intende la possibilità di accedere allo stesso tipo di servizio su
differenti reti. Per garantire la portabilità, nel caso in cui le interfacce non sono
sufficienti a realizzare interoperatività, vi sono forti incentivi alla standardizzazione.
128
9.1.5 Abilità di sfruttare ulteriori economie di scala nell’industria
manufatturiera del hardware
Le economie di scala si riferiscono all’esistenza di costi fissi di produzione così che
il costo medio per unità di prodotto decresce al crescere delle unità prodotte. Questo
criterio si riferisce agli ulteriori effetti sui costi per unità che insorgono grazie alla
standardizzazione. Queste economie di scala sono difficili da valutare, ma se, grazie
alla standardizzazione, si identificano dei sostanziali benefici di questa natura allora
la spinta allo standard è forte. Un approccio alla coordinazione è l’unico modo di
ottenere questi benefici.
9.1.6 Il caso WiMax
Applichiamo questi criteri al caso sotto analisi e assegniamo ad ognuno di questi un
giudizio quantitativo. Nel fare quest’analisi è necessario tenere a mente la domanda
principale da porsi: il criterio sotto analisi può spingere verso un singolo standard
oppure no?
Nella tabella sottostante sono riportati i criteri e i relativi giudizi.
Tabella 7Spinta esercitata dai criteri alla standardizzazione
Criterio
Valutazione
Esternalità di rete diretta
Basso
Esternalità di rete indiretta
Problemi di gestione della rete
Medio
Alto
Importanza della mobilità dell’utilizzatore finale
Importanza della portabilità
Abilità di sfruttare le ulteriori economie di scala
Alto
Alto
Molto Alto
Importanza dello standard per la comunicazione user-to-user
Questo criterio vuole attirare l’attenzione su quanto sia rilevante il numero di utenti
che utilizzano lo stesso tipo di soluzione tecnologica. La risposta dipende da fattori
sia di tipo geografico che di livello di sviluppo socio-economico; infatti in un
contesto europeo il WiMax sarà particolarmente utile per superare il digital device, in
maniera economicamente vantaggiosa, nelle zone non servite dalla rete in modalità
wireline; altresì potrà avere senso la costruzione di una infrastruttura di rete in tutti
129
quei paesi nei non è né tecnicamente né economicamente vantaggioso effettuare un
cablaggio (ad esempio alcuni paesi Africani). La spinta verso l’adozione di un unico
standard è in questo caso apparentemente bassa perché il paradigma tecnologico non
prevede la necessità di un’interconnessione user-to-user, cui d’altronde provvedono
già ampiamente altre soluzioni tecnologiche wireless, ma prevede l’interconnessione
dell’utente con la rete che poi provvederà a metterlo in comunicazione con altri
utenti.
Importanza delle economie di scala nella scrittura delle application.
Questo criterio assume una valutazione elevata nei casi in cui gli utilizzatori siano
altamente indifferenziati. Nel caso del WiMax è necessario considerare l’accesso alla
rete alla stessa stregua di una commodity e per questo motivo, il livello di
differenziazione tra gli utilizzatori è difficile che assuma dei valori elevati.
Importanza di controllare direttamente l’equipment dell’utente finale.
La rete WiMax richiede una gestione attiva, al fine di garantire che ogni operatore
riceva il segnale in modo appropriato e che il sistema di sicurezza e d’integrità
funzioni correttamente; ciò è vero soprattutto se si vuole garantire la mobilità
dell’utilizzatore finale con il roaming. Solo la standardizzazione dell’equipment
garantisce la possibilità di effettuare una gestione efficiente della rete ed è per questo
motivo che il criterio nel caso del WiMax da una forte spnta alla standardizzazione.
Importanza della mobilità geografica e della portabilità.
Questi due criteri sono necessari a comprendere quanto sia influente il tipo di
servizio garantito al cliente.
Per quanto attiene la mobilità geografica si rientra nuovamente in valutazioni di tipo
sociale e geografico. Sicuramente un professionista spesso in viaggio tra i vari stati
europei o un soggetto che viva in un paese di frontiera avranno un particolare
interesse che la soluzione tecnologica garantisca loro una continuità del servizio.
Nel caso della portabilità, è utile analizzare quante effettivamente saranno le reti
presumibilmente costruite dai rispettivi operatori e quale sarà la disponibilità da parte
dei diversi operatori a fornire un servizio di roaming ed a permettere una
trasmigrazione degli utenti da un operatore ad un altro. Sicuramente una situazione di
130
standardizzazione permetterà una riduzione degli switching cost per i clienti che
vogliono cambiare il WiMax service provider.
Abilità di sfruttare le ulteriori economie di scala.
Lo standard è importante per l’industria wireless. Questo, oltre ad assicurare
l’interoperatività, permette il raggiungimento di economie di scala che possono far
scendere il prezzo dell’equipment e ridurre il rischio d’investimento per gli operatori.
Senza uno standard riconosciuto universale dall’industria, un costruttore d’equipment
deve fornire tutto l’hardware e il software necessario costruendo lui stesso l’intera
piattaforma comprensiva dei silicio, subscriber station, base station e il software per
la gestione della rete. Con un unico standard, invece, il fornitore può ammortizzare la
ricerca e valorizzare i costi con volumi più alti di produzione (economie di scala).
Per esempio un fornitore di silicio può fornire lo stesso componente standard a
molteplici produttori d’equipment ad un costo di gran lunga più basso rispetto a
quello che si otterrebbe se al produttore di dispositivi fosse richiesto di sviluppare
internamente il silicio per suo esclusivo utilizzo.
131
STR U TTU R A IN D U STR IA L E
PR IM A STA N D A R D
Service
Service Provider
Provider
D O PO STA N D A R D
Service
Service PProvider
rovider
System
System Integration
Integration
System
System Integration
Integration
N
Network
etwork Software
Software
N
Network
etwork M
Managem
anagement
ent
Software
Software Supplier
Supplier
System
System D
Design
esign &
& Architecture
Architecture
Equipm
Equipment
ent M
Manufacturers
anufacturers
Custom
Custom M
MA
AC
C
Custom
Custom PPHY
HY
Custom
Custom Radio
Radio Solution
Solution
I produttori dell’equipm ent devono
sviluppare m olti livelli dell’architettura
incorrendo in costi m aggiori e soluzioni
verticali
V
Volum
olumee Silicon
Silicon Supplier
Supplier
Radio
Radio Supplier
Supplier
I produttori dell’equipm ent possono
focalizzarsi sulla progettazione del
sistem a velocizzando l’innovazione e
ottenendo un m igliore rapporto prezzoperform ance
Figura 27Struttura industriale del WiMax prima e dopo al standardizzazione.
Lo standard, inoltre, specifica i criteri di performance minimi per equipment,
permettendo a una piattaforma comune di accesso wireless che un produttore di
equipment può usare come base per le innovazioni successive ed un più veloce timeto-market. Lo standard permette ai produttori di apparecchiature e solution vendor di
132
focalizzarsi sulla proprie attività core, ottenendo miglioramenti di prezzo e
performance e aprendo opportunità mass-market che non ci sarebbero eguali con un
approccio proprietario.
La scelta di utilizzare equipment interoperabili basati sullo standard permette agli
operatori di ridurre il rischio di sviluppo di sistemi BWA in quanto le economie di
scala, portate dallo standard, aiutano a ridurre il rischio monetario; inoltre gli
operatori non sono vincolati a con un singolo fornitore grazie al fatto che le base
station dovrebbero essere interoperabili con le subscriber station di differenti
produttori. Infine gli operatori beneficeranno sempre più di equipment a basso costo
e altamente preformanti in quanto gli equipment vendor creeranno velocemente dei
prodotti innovativi basati su una comune piattaforma standard-base.
133
9.2 Le principali tappe del processo di standardizzazione
Come già ampiamente trattato la tecnologia WiMax si è innanzi tutto sviluppata sul
fronte fixed col fine di garantire la connessione broadband wireless all’interno di una
cella, inseguito l’ambito di ricerca si è orientato verso la definizione di uno standard
che possa garantire la mobilità.
Nel dettaglio nel 2001 IEEE definisce la famiglia di protocolli 802.16 per il Wireless
MAN con BWA che utilizzano le frequenze tra 10 e 60 GHz. Questa prima versione
dello standard WiMax (802.16) prevedeva l’utilizzo di ampio spettro in modalità
Line-of-Sight ed il multipath è indirizzato nella prima versione con la tecnica
Ortogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) in modo tale che si possano
supportare ampi canali, superiori i 10 MHz. Questo primo standard era solo
indirizzato per servizi licensed.
Nel gennaio del 2003 l’IEEE approva lo standard 802.16a per le frequenze tra 2 e 11
GHz come emendamento all’IEEE 802.16-2001, definendo la capacita NLoS (Non
Line-of-Sight). Questa versione dello standard permette l’utilizzo sia spettro licensed
sia unlicensed garantendo maggiori capacità del livello MAC, migliorando le
caratteristiche QoS; sono incorporati i supporti per il Time Division Duplexing
(TDD) sia Frequency Division Duplexing (FDD).
Nel giugno del 2004, è definito lo standard IEEE 802.16REVd, ora pubblicato sotto
il nome di IEEE 802.16-2004, che introduce supporti per CPE indoor (NLoS)
attraverso capacità radio addizionali.
In definitiva il 7 dicembre del 2005 è stato pubblicato lo standard 802.16e che
contiene componenti di mobilità che il protocollo base non prevede, quindi tutte le
procedure di roaming e switch tra le celle. Sì da quindi inizio allo sviluppo del
Mobile WiMax.
Nella tabella 8 sono evidenziate le principali milestone del progetto di sviluppo degli
standard fin qui elaborati. Ogni standard dopo l’approvazione da parte dell’IEEE-SA
Broard della bozza finale, viene definitivamente pubblicato e riconosciuto come
American National Standard dall’ANSI. Trascorsi sei mesi dalla pubblicazione lo
standard è disponibile per il libero download grazie al progetto Get IEEE 802TM
Questo progetto garantisce l’accesso pubblico e il download dello standard in
134
formato elettronico (PDF) fino al momento in cui il documento disponibile non viene
sostituito da un aggiornamento.
Tabella 8 Milestone del progetto di sviluppo degli standard 802.16
Detailed
schedule:
Current
Status
802.16-2001
802.16a
802.16c
802.16d
802.162004
802.16e
Superceded Superceded Superceded Cancelled;
Published Approved
by IEEE Std by IEEE Std by IEEE Std converted
802.16-2004 802.16-2004 802.16-2004 into revision
project
IEEE-SA
Approval
06/12/01
29/01/03
11/12/02
24/06/04
07/12/05
Publication
as Standard
08/04/02
01/04/03
15/01/03
01/10/04
Attesa per
4/06
Get IEEE
802TM
Availability
22/10/02
09/10/03
15/07/03
01/06/05
Attesa per
10/06
135
9.3 Gli attori coinvolti: IEEE 802.16 working group
Lo IEEE, acronimo di Institute of Electrical and Electronic Engineers, nacque l’1
gennaio 1963 dalla fusione di due istituzioni precedenti: l’IRE, Institute of Radio
Engineers, e l’AIEE, American Institute of Electric Engineers nati nel 1884. Ad oggi
l’IEEE annovera più di 320.000 membri in 150 nazioni; comprende tecnici, ingegneri
e ricercatori di tutto il mondo nel settore elettrotecnico ed elettronico. Gli studi e le
scoperte dei suoi membri hanno contribuito a edificare il mondo attuale come noi lo
conosciamo.
L’IEEE 802 LAN/MAN Standards Committee (LMSC) è una commissione
dell’IEEE preposta a sviluppare standard per le reti locali (LAN) e per le reti
metropolitane (MAN). Da questa commissione sono stati definiti gli obiettivi di
molti gruppo che hanno sviluppato standard famosi come l’Ethernet, il Token Ring,
le WLAN ecc. Ogni gruppo è concentrato su una specifica area di ricerca. I gruppi di
lavoro sono i seguenti:
IEEE 802.1 Higher layer LAN protocols
IEEE 802.2 Logical link control
IEEE 802.3 Ethernet
IEEE 802.4 Token bus (dismesso)
IEEE 802.5 Token Ring
IEEE 802.6 Metropolitan Area Network (dismesso)
IEEE 802.7 Broadband TAG (dismesso)
IEEE 802.8 Fiber Optic TAG (dismesso)
IEEE 802.9 Integrated Services LAN (dismesso)
IEEE 802.10 Interoperable LAN Security (dismesso)
IEEE 802.11 Wireless local area network
IEEE 802.12 demand priority
IEEE 802.13 (non utilizzato)
IEEE 802.14 Cable modem (dismesso)
IEEE 802.15 Wireless personal area network
IEEE 802.16 Broadband wireless access
IEEE 802.17 Resilient packet ring
136
IEEE 802.18 Radio Regulatory TAG
IEEE 802.19 Coexistence TAG
IEEE 802.20 Mobile Broadband Wireless Access
IEEE 802.21 Media Independent Handoff
IEEE 802.22 Wireless Regional Area Network
Il gruppo 802.16 lavora sugli standard Broadband Wireless Access (BWA) e
sviluppa applicazioni pratiche per l’implementazione e lo spiegamento delle reti
senza fili a banda larga, per le Metropolitan Area Networks. La mission del gruppo
di lavoro è quella di rendere BWA più disponibile sviluppando lo standard 802.16,
che specifica l’interfaccia aria di WirelessMan per le reti metropolitane wireless. Lo
standard, pubblicato il 8 aprile 2002, è stato creato in due anni con un processo openconsensus da centinaia d’ingegneri provenienti da operatori e fornitori leader nel
mercato.
Il gruppo di lavoro è suddiviso a sua volta in task forse che si occupano di diversi
aspetti dello standard come la conformità, la manutenzione e l’elaborazione delle
varie definizioni (802.16a, b,d,e).
I partecipanti al gruppo 802.16 si dividono in membri ordinari e osservatori in base ai
diritti e doveri acquisiti dall’ IEEE.
Tutti i partecipanti, indipendentemente dal loro ruolo possono partecipare alle
riunioni e consultare la documentazione attinente allo standard ed accedere alla base
dati dell’organizzazione. I membri ordinari a differenza degli osservatori godono di
maggiori diritti tra i quali quello di voto o di mozione alle sedute dell’ IEEE 802.16.
Nel corso del processo di standardizzazione il gruppo dei partecipanti può mutare: un
soggetto può perdere il ruolo di membro ordinario se non garantisce la sua presenza
nella maggiorparte delle sedute dell’ IEEE (non partecipa a due sessioni), altri posso
acquisire il ruolo di membro ordinario o di osservatore.
È di nostro interesse, in questa sede, analizzare le aziende partecipanti del gruppo di
standardizzazione ed il loro peso relativo per evidenziare se qualcuna di queste ha la
possibilità di influenzare l’evoluzione dello standard.
137
9.3.1 I membri del gruppo IEEE 802.16
Il gruppo di lavoro è composto, a Novembre del 2005, da 304 membri ordinari, con
diritto di voto, di cui cinque soggetti non appartengono ad un’azienda. Partecipano
ben 86 aziende il cui peso relativo nelle decisioni varia al variare del numero di
partecipanti che la società ha all’interno dell’organo di standardizzazione. In
particolare le società sono:
Company
Motorola
Mulder Innova
Navini Networks
NEC
nex-G Systems
Nextel Communications
NIST
Nokia
Nortel
Oasis Wireless Inc
Ofcom
Philips
picoChip
Posdata
Qualcomm Inc.
Redline Communications
Research In Motion
Adaptix, Inc.
Airspan
AirTegrity Wireless, Inc.
Alcatel
Alvarion Ltd.
Andrew Corporation
Aperto Networks
ArrayComm
AT&T Labs-Research
Axxcelera
BCSI
Beceem Communications
BeyondSpot
BT
CableTV Technology Inc.
Consultant
CTTL,China Academy of
Telecommunication Research
CyberTAN Technology
Cygnus Multimedia Communications
Deutsche Telekom
DoCoMo USA Labs
Ericsson
ETRI
Extreme Networks
France Telecom
Freescale Semiconductor
Fujitsu
Hexagon System Engineering Ltd.
Hitachi, Ltd.
Huawei
Intel
Intel/iKRC
InterDigital Communications Corp.
ITRI (Information Technology Research
Institute)
ITRI/CCL
KDDI Corp.
Rohde & Schwarz
Runcom Technologies
Samsung
Seoul National University
Sequans Communications
Siemens
SOLiD Technologies
Sprint
SR Telecom
Technical Strategy Associates
TeliaSonera
Texas Instruments
Theta Microelectronics
TMG
TRSG
TTA
University College Dublin
Verizon Wireless
Vodafone Group
138
KT
KT/Convergence lab.
LG Electronics
Logus Broadband Wireless
Lucent Technologies
Marvell Semiconductor
Mitsubishi Electric
Walbell Technologies, Inc.
WaveIP
Wavesat
Wi-LAN Inc.
Wireless Valley Communications, Inc.
Xilinx
ZTE
Di queste società:
•
15 % sono equipment vendor;
•
20 % sono component e sub-system vendor;
•
24 % sono system intergrator;
•
13 % sono centri di ricerca;
•
Il restante 28% sono service provider.
In termini di peso relativo le società che hanno più voti all’interno del gruppo sono:
Samsung
11%
ZTE
8%
Intel
8%
Motorola
5%
LG Electronics
4%
Nortel
3%
ETRI
3%
Seguono società come Wavesat, Runcom, Huawei, Fujitsu, Siemens, Posdata,
Qualcomm, Ericsson e Alvarion con un peso del 2%.
139
9.4 Gli attori coinvolti: ETSI BRAN
In risposta a pressioni sempre più crescenti del mercato per soluzioni a basso costo e
di collegamenti radiofonici a capacità elevata, ETSI, nella primavera del 1997, ha
dato inizio a un progetto di standardizzazione per Broadband Radio Access Networks
(BRAN). Il BRAN di ETSI è il successore del comitato che ha sviluppato le
specifiche per lo standard HiperLan/1.
Il progetto prepara lo standard per l’equipment che fornisce (25Mbit/s o più)
l’accesso senza fili a banda larga alle reti sia in ambienti pubblici che privati,
operante sia nello spettro licenziato (licensed) che quello non licenziato (unlicensed)
e che garantirà, sia all’utente business sia residenziale, collegamenti veloci e facili da
installare.
In particolare il gruppo di lavoro BRAN sta lavorando principalmente sulle
specifiche di tre standard:
•
HiperLan/2 una rete di access mobile broadband a corta portata che darà
all’utente in ambiente aziendale, pubblico e residenziale un accesso wireless ad
Internet e al multimediale, come servizi video in tempo reale a una velocità
superiore a 54 Mbit/s; il sistema sarà veloce e facile da installare e garantirà
l’interoperatività con la maggiorparte delle reti inclusa Ethernet e ATM;
•
HiperAccess standard di rete fixed BWA basato su l’ architettura Punto-MuntiPunto che garantisce alta velocità (superiore a !”= Mb/s) e alti livelli di Qualityof-Service; una delle principali applicazioni è quella di backhaul per reti a celle
come quella GSM e UMTS, le altre applicazioni includono l’accesso broadband
per utenti residenziali e business per una vasta gamma di reti, alternativa
flessibile e competitiva dell’accesso wired; Questo standard si focalizza sulle
bande di frequenza superiori agli 11 GHz con un’efficienza dello spettro alta in
condizioni Line-of-Sight ed è interopabile con la maggiorparte delle stazioni base
e terminali PMP di differenti operatori in modo che si sviluppino economie di
rete e efficienze di costo;
•
HiperMan standard ha principalmente obiettivo di fornire una connessione
broadband wireless DSL, su una grande zona geografica. Questo standard si
focalizza su soluzioni a banda larga per accesso nelle fasce di frequenza inferiore
140
a 11 GHz (principalmente nella fascia dei 3,5 GHz) ed è ottimizzato per le reti
con commutazione a pacchetto e per applicazioni fisse e nomadi, principalmente
negli ambienti per utenza business (SME) e residenziale; HiperMan è un sistema
interoperable fixed BWA operante nelle frequenze radio fra 2 GHz e 11 GHz che
utilizza il livello Mac del corrispondente standard dell’IEEE; infatti lo standard
ETSI è stato sviluppato con la stretta collaborazione del gruppo di lavoro IEEE
802.16, in modo tale che lo standard ETSI e lo standard IEEE 802.16a siano
interoperabili senza giunzioni. Lo standard ETSI, come del resto l’equivalente
standard dell’IEEE, supporta ATM (Asynchronous Transfer Mode), benchè il
principale obiettivo sia su traffico IP. HiperMan offre varie categorie di servizio,
Quality of Service, un sistema di controllo veloce della connessione, alta
sicurezza e il funzionamento in modalità Non-Line-of-Sight e permette una
configurazione della rete Punto-Multi-Punto e Mesh.
Figura 28 BRAN Standards
Sia per lo standard HiperAccess sia per lo standard HiperMan il gruppo di lavoro
BRAN sta co-operando con il gruppo IEEE 802.16 per armonizzare l’interoperatività
degli standard per le reti Fixed BWA; infatti i due gruppi di standardizzazione si
scambiano rispettivament, come se fossero membri, documenti rilevanti di input o
draft degli standard.
In oltre il BRAN ha anche numerosi contatti con il WiMAX Forum, forum
industriale che sta promovendo la tecnologia IEEE 802.16/HiperMan e costruendo
141
un processo di certificazione che garantirà l’interoperabilità delle apparecchiature
WiMax.
142
9.5 Gli attori coinvolti: WiMax Forum
Il WiMax Forum è un industrial-led, senza scopo di lucro formato per promuovere e
certificare la compatibilità e l’interoperabilità dei prodotti broadband wireless in
conformità con lo standard IEEE 802.26 ed ETSI HiperMan. L’organizzazione è
stata creata nel 2001 da Nokia, Ensenble Communiction e OFDM Forum con gli
obiettivi di accelerare lo sviluppo globale e la crescita del mercato per le soluzioni
Broadband Wireless Access (BWA) basate sullo standard ed interoperabili.
L’IEEE Working Group ha sviluppato uno standard Point-to-Multipoint broadband
access, che è indirizzato ad un vasto range di applicazioni per utenti business, Soho e
residenziali; di conseguenza, ha dovuto accomodare nelle specifiche un vasto range
di caratteristiche e di opzioni rendendo lo standard molto completo ma complesso.
Oltretutto a causa del limitato mandato, l’IEEE non ha fornito né le specifiche di test
né di conformità necessarie ai fornitori del sistema per poter implementare lo
standard. Qui subentra il ruolo del WiMax Forum. Il WiMax Forum ha definito una
suite di profili di sistema sui quali i dispositivi di differenti vendor vengono testati
per la compatibilità ed interoperabilità. Questi profili specificano le caratteristiche
che sono obbligatorie e le caratteristiche che sono facoltative, per gli scenari che
saranno più probabili sviluppati. L'apparecchiatura dai fornitori differenti può essere
interoperabile, anche se i fornitori non hanno effettuato tutti gli (o stessi)
caratteristiche definite nel campione. In oltre il WiMax Forum ha sviluppato e
presentato al Working Group dello IEEE 802.16, un insieme dei documenti di
conformità, in conformità con le raccomandazioni di ISO/IEC.
In sintesi gli obiettivi possono essere qui sinteticamente elencati:
1. Armonizzare gli standard IEEE 802.16 ed ETSI HiperMan attraverso la
creazione di System Profile;
2. Attraverso un processo articolato in più fasi certificare i dispositivi in
conformità con gli standard ed interoperabili;
3. Promuovere e accelerare l’introduzione dei servizi cost-effective a banda
larga nel mercato;
Grazie allo sforzo del WiMax Forum le economie di scala, irrealizzabili attraverso
l’approccio
proprietario
e
rese
possibili
dalla
standardizzazione
e
dall’interoperatività, guidano i prezzi e i livelli di performance lungo tutta la catena
143
del valore rendendo i prodotti WiMax certificati i più competitivi tra i servizi
broadband su larga scala. La storia del computer ha mostrato come le innovazioni
avvengono molto più rapidamente, con i consumatori come primi beneficiari, una
volta che la struttura industriale basata sullo standard prende piede. Come risultato il
business model dei service provider è ulteriormente migliorato grazie alla una
riduzione dei costi dell’equipment e un consistente approccio al disegno della rete
garantendo in questo modo connessioni a banda larga economiche per voce, dati e
video sia per gli utenti business sia residenziali.
La WiMax Forum, offre molteplici benefici, diretti e indiretti, alle aziende operanti
nei settore delle telecomunicazioni che qui vengono brevemente elencati.
Agli equipment vendor, il WiMax Forum offre i seguenti benefici:
•
I prodotti di certificato sono considerati un investimento low-risk dai clienti,
grazie alla disponibilità di prodotti compatibili dai fornitori differenti;
•
L’interoperabilità permette a un fornitore di vendere ed installare la propria
apparecchiatura in una rete di un altro fornitore, aumentante quindi il mercato
finale disponibile ai fornitori dell'apparecchiatura. Ciò garantisce redditi più alti,
un aumento dei volumi ed un costo di equipaggiamento ridotto;
•
Secondo le proprie esigenze tecnologiche e di marketing, gli equipment vendor
possono scegliere sviluppare la parte della soluzione dello IEEE 802.16 (per
esempio, customer premise equipment) o di una soluzione completa, composta da
il customer premise equipment, base station e network management system,
indirizzando i propri sforzi verso un determinato segmento del proprio mercato;
•
I membri possono partecipare a discussioni con gli equipment vendor, service
provider e component supplier per migliorare la comprensione tecnologica dei
prodotti e orientare il mercato BWA;
•
L'interazione con i service provider e i system integrator permette una
comprensione più completa dei prodotti e delle caratteristiche che i key-client e i
segmenti del mercato richiedono.
•
Il WiMax Forum fornisce continue occasioni di lavoro e joint development con i
component vendor e manufactor, che permettono una riduzione dei costi e un
miglioramento delle prestazioni dei sistemi WiMax.
Per i clienti finali, il WiMax Forum fornisce i seguenti benefici:
144
•
L’interoperabilità fra apparecchiatura di equipment vendor differenti garantisce
una vasta gamma delle scelte per il cliente finale;
•
I clienti finali possono selezionare l'apparecchiatura che soddisfa meglio i propri
requisiti; per esempio, high-end terminal che offre un insieme completo delle
caratteristiche per una posizione o un low-end terminal;
•
La disponibilità dei prodotti standardizzati rende la scelta tecnologica più facile e
meno rischiosa per il cliente finale, soprattutto nei paesi in via di sviluppo dove
l’infrastruttura di comunicazione è uno degli investimenti più rilevanti;
•
Grazie alla standardizzazione i prezzi finali saranno più competitivi rispetto a
quelli delle soluzioni proprietarie e i volumi di vendita generali saranno più alti;
•
La compatibilità faciliterà la portabilità, roaming e la mobilità per il cliente
finale.
Per i service provider, il WiMax Forum offre i seguenti benefici:
•
Il WiMax Forum collabora con le agenzie regolatrici per definire le specifiche
che fanno parte dei profili di sistema e per allocare al meglio lo scarso spettro per
i servizi; L’armonizzazione dello spettro porta anche ad una riduzione dei costi
dei componenti RF;
•
I service provider hanno una minore assimetria informativa nei confronti degli
equipment vendor sull’ambito tecnologico. Ciò permetterà loro di modificare, se
necessario, lo sviluppo tecnologico degli equipment manufactor e chipset
supplier verso le proprie esigenze e di selezionare sul mercato l’equipment
vendor in modo più efficiente;
•
Grazie alle informazioni disponibili con WiMax forum i service provider avranno
dei tempi di sviluppo delle reti ridotto;
•
I service provider possono influenzare l’interoperabilità e lo sviluppo di
apparecchiatura proveniente da fornitori differenti attraverso il processo di
richiesta di specifiche;
•
I service provider possono contribuire alla riduzione dei costi di equipment
partecipando
all’elaborazione
delle
specifiche
ed
allo
sviluppo
dell'apparecchiatura;
•
I service provider possono sviluppare i rapporti di affari con una vasta base dei
fornitori di BWA.
145
•
I service provider possono creare prodotti e servizi in grado di guidare la
domanda di servizi broadband;
•
Insieme agli equipment vendor possono sviluppare applicazioni future e studiare
il relativo mercato potenziale.
Per component supplier, il WiMax Forum garantisce i seguenti benefici:
•
L’interazione diretta con gli equipment vendor permette ai component supplier di
allineare lo sviluppo dei propri prodotti con la programmazione degli equipment
vendor;
•
Offre la possibilità ai component supplire di influenzare lo sviluppo
dell’equipment per lo standard 802.16.
Più di 125 stati stanno sviluppando la tecnologia e 350 sono le compagnie che
appartengono al WiMax Forum e rappresentano l’intero ecosistema necessario a
portare i prodotti WiMax Forum Certificated sul mercato (vedi Allegato 1) . Il Forum
include equipment manufacter, operetor, system integretor, produttori di silicio e
componenti e provider di applicativi. In particolare:
•
Il 24 % sono equipment vendor;
•
Il 30 % sono service provider;
•
Il 24% sono component vendor, di cui il 40 % sono chip-semiconductor vendor;
•
Il 8% sono system integrator;
•
Il 6 % sono solution tester;
•
Il 4% sono centri di ricerca;
In generale le compagnie che fanno parte del Forum rappresentano più del 75% del
fatturato nel mercato complessivo BWA.
Dall’analisi dei membri del Forum si evincono le stesse considerazioni effettuate nel
capitolo d’analisi della filiera: la presenza predominante di service provider
evidenzia l’incertezza e il rischio di mercato. La presenza di un rilevante numero di
equipment vendor sottolinea come questi siano interessati al raggiungimento
d’interoperabilità. Questa garantirebbe loro la sicurezza di non cadere in una guerra
di standard distruttiva e, nello stesso tempo, condurrebbe a delle forti efficienze di
costo.
I membri del WiMax forum si dividono in Board, Principal e Regular in base ai
diritti riservati. In particolare tra i membri Board, non a caso, vi sono i principali
146
investitori del business che come più volte accennato giocano un ruolo determinante
per il futuro della tecnologia: Airspan, Aperto, Alvarion, AT&T, British Telecom,
Fujitsu, Intel, KT Corporation, Samsung, Sprint, WiLan e ZTE Corporation.
9.5.1 La certificazione del WiMax Forum
Essendo l’unica organizzazione dedicata alla certificazione dell’interoperatività dei
prodotti BWA, il Forum definisce e realizza test di interoperabilità e conformità sullo
standard per assicurare che prodotti di diversi vendor lavorino assieme riducendo al
minimo la necessità di interfacce. Il WiMax Forum ha selezionato Cetecom Spain
come suo primo ufficiale laboratorio di certificazione. Nel giugno del 2005, Cetecom
ha iniziato ad accettare i prodotti delle compagnie membri del Forum per la fase di
test che si articola in ondate successive di valutazione della conformità e
dell’interoperabilità. La prima ondata di certificazione dei prodotti 802.16-2004
inizierà in conclusione del ciclo di validazione.
I prodotti a cui verrà data la certificazione saranno basati su un unico standard
globale (802.16) e permetteranno di ridurre l’incertezza sugli investimenti a tutti i
soggetti della catena del valore della rete, dai fornitori della tecnologia ai service
provider fino ai clienti finali; infatti per gli operatori di rete, la certificazione di
interoperatività garantisce più opzioni, la flessibilità di sviluppare sistemi broadband
wireless per multiple vendor e la certezza che i prodotti sviluppati, qualora certificati,
riusciranno ad interoperare riducendo il rischio d’investimento e creando un mercato
con competizione di prezzo.
La certificazione è percepita spesso come una variabile dicotomica: un prodotto è
certificato o non lo è. La realtà è più complessa. Un prodotto può essere certificato
soltanto per alcune della funzionalità che può supportare. Per esempio, i prodotti
WiMax certificati nel primo round non saranno certificati per QoS. Di conseguenza,
due prodotti certificati possono funzionare insieme nella loro configurazione di base,
ma il certificato d’interoperatività non potrebbe estendersi a QoS. Ciò è una
limitazione notevole per un fornitore di servizio di tipo QoS-based come VoIP e sta
progettando di usare le stazioni base e le subscriber station dai fornitori differenti.
La certificazione del prodotto è un processo intrinsecamente complesso, in
particolare quando coinvolge l’interoperatività fra i vendor, come è per WiMax.
147
La Wi-Fi Alliance, per esempio, è riuscita bene nell’intento di garantire
l’interoperatività per i prodotti certificati il che ha richiesto un'espansione costante
del numero di profili e delle funzionalità esaminate, con un impegno di ben cinque
anni per ottenere i risultati di oggi.
Alcune delle aggiunte sono certificate come facoltative, ma in alcuni casi si
trasformeranno presto in una parte integrante dei suite di base dei test. WiMax
Forum sta seguendo un percorso simile, definendo differenti sistemi e profili di
certificazione per categoria di prodotti che interagiscono a vicenda. Il processo di
certificazione avviene a ondate successive di certificazione (test), ciascuna
comprende funzionalità supplementari. Ogni round include nuovi profili di
certificazione e/o una nuova funzionalità, per sostenere le nuove frequenze e
modalità di accesso differenti (fixed, nomade, portatile e mobile).
I cambiamenti nel programma sono guidati principalmente dai progressi tecnologici,
dalla disponibilità del prodotto e sono cruciali per accertare che i prodotti certificati
abbiano le funzionalità che il mercato richiede e possano sostenere nuove
applicazioni ed servizi.
La certificazione del WiMax Forum per l’equipment è disegnata e configurata per un
range di scenari di sviluppo del BWA; questi scenari includono la possibilità di
copertura, in zone con bassa densità, per distanze superiori ai 50 Km e condizioni
che oscillano tra il Line-of-Sight e il non Line-Of-Sight in ambienti urbani.
Non tutti i prodotti WiMax sono interoperabili tra loro. Un’unità subscriber che
funziona nella fascia dei 3,5 GHz per esempio, non potrà stabilire un collegamento
con una stazione base dei 5,8 GHz. Tuttavia, entrambi i prodotti sono basati sugli
stessi standard, IEEE 802,16 ed ETSI HiperMAN, e fanno fronte alle stesse richieste.
Il WiMax Forum usa due tipi di profili per rispondere all'esigenza delle diverse classi
di prodotti che usano la stessa tecnologia:
•
Profili del sistema che regolano il livello base delle richieste comuni che tutti i
sistemi di WiMax devono soddisfare; ad oggi, soltanto un profilo del sistema è
stato definito ed è basato sulla versione 802.16-2004 dello standard IEEE 802,16,
ma attualmente si sta definendo un secondo profilo del sistema basato sulle
specifiche dell’802.16e; il primo profilo del sistema è ottimizzato per accesso
148
fixed e nomade; il secondo per accesso portatile e mobile, ma sostiene anche
l'accesso fixed e nomade;
•
Profili di certificazione; per ogni profilo del sistema ci sono profili multipli di
certificazione; per il profilo di sistema del 802.16-2004, sono stati definiti finora
cinque profili di certificazione (veda la tabella ??) per le bande licenziate 3.5
GHz e non licenziate 5.8 GHz di cui la prima è la più utilizzata. Nessun profilo di
certificazione è stato ancora annunciato per il profilo del sistema 802.16e poiché
si pensa che la specifica generale sarà pronta solo alla conclusione dell’anno
2005, ma i primi profili di certificazione probabilmente saranno ideati per le
fasce dei 2,5 e dei 2,3 GHz; i profili di certificazione sono definiti dal profilo di
sistema, dalla fascia relativa di spettro, dal metodo di utilizzo (Time Division
Duplexing, TDD, oppure Frequency Division Duplexing) e dalla ampiezza del
canale.
Questi profili sono definiti all’inizio della certificazione, sulla base della disponibilità
di spettro in paesi differenti, sulla base delle richieste del mercato e dell’interesse del
fornitore. Quest’ultimo è chiaramente un pre-requisito per l’interoperatività, in
quanto sono necessari almeno tre vendor per ottenere il rilascio del test di
interoperatività.
Tabella 9 Profili di certificazione del WiMax Forum basati su 802.16-2004 (fonte: WiMax Forum).
Spettro di banda
3.5 GHz
3.5 GHz
3.5 GHz
3.5 GHz
5.8 GHz
Duplexing
TDD
FDD
TDD
FDD
TDD
Ampiezza di banda
3.5 MHz
3.5 MHz
7 MHz
7 MHz
10 MHz
Una volta definiti i profili, il processo di certificazione si compone di due passi-test
che necessariamente i prodotti devono affrontare per ottenere la certificazione:
•
Il test di conformità per accertarsi che il prodotto aderisca alle specifiche di test
disposte nel profilo del sistema;
•
Il test di interoperabilità per accertarsi che le subscriber station e le base station
dei differenti fornitori funzionino all'interno della stessa rete.
Mentre la prova di conformità è relativamente diretta, la prova di interoperabilità può
causare ritardi durante la fase iniziale di test di un profilo, poiché i differenti fornitori
149
sono tenuti spesso a fare i cambiamenti sui loro prodotti, ma costoro potrebbero non
essere in grado di rispettare il Timeframe a causa dei disaccordi sui cambiamenti o
per le difficoltà di implementarli per un dato sistema.
Le tecnologie cambiano col tempo ed il loro successo è legato alla loro capacità di
sostenere le nuove applicazioni e, in generale, di fare fronte alle richieste crescenti
dei loro utenti. I programmi di certificazioni devono adattarsi a questi cambiamenti,
ma questo richiede un trade off fragile tra la necessità di supportare la nuova
innovazione e quella di mantenere la conformità ed l’interoperabilità dei prodotti
certificati nelle differenti fasi.
Il caso WiMax fa eccezione in quanto il programma di certificazione è stato diviso in
molti round di certificazione, con ogni round successivo che aggiunge nuovi profili e
funzionalità. I prodotti certificati nella prima ondata subiscono un primo e più
limitato insieme di test, che si focalizzano sui protocolli dell'interfaccia aria del
WiMax e mettono delle solide fondamenta all'intero programma che, nelle
successive fasi, aggiungerà nuovi profili e funzionalità.
L’interoperabilità fra un prodotto certificato durante il primo round e quello
certificato durante il secondo round sarà quindi limitata all'insieme delle
caratteristiche di base esaminate durante il round iniziale. Inoltre ci si aspetta che un
software upgrade sarà richiesto dai prodotti certificati nella prima ondata per
assicurare l’interoperabilità air protocol con i prodotti della seconda ondata.
L’interoperabilità non sarà garantita e gli aggiornamenti del software daranno
difficoltà ai service provider, che tentano di integrare i prodotti della prima ondata
con quelli della successiva nelle loro reti. I vendor possono naturalmente ripresentare
i loro prodotti per la certificazione nelle fasi successive, ma andando incontro ad uno
sforzo costoso e bisognoso di tempo.
I service provider ed i singoli utenti dovranno prestare attenzione al tipo di
certificazione, che un prodotto ha ricevuto, per assicurarsi che includa le
caratteristiche che ricercano.
150
Tabella 10 Round di certificazione WiMax (fonte: WiMax Forum).
802.16-2004
Prodotti
certificati
Primo round: Air Protocol 4Q2005
Second round: Outdoor
1H2006
services
Funzionalità supportate
Third wave: Indoor
service
2H2006
Air protocol interoperability
Outdoor CPE in fixed deployment
with QoS, security, advance radio
features*
Indoor CPE and PCMCIA cards in
fixed and nomadic network *
802.16e
Prodotti
certificati
1Q2007
Funzionalità supportate
2007
Full mobility *
Primo round: Portable
service
Second round: Mobile
service
Handoffs, simple mobility *
Le ondate di certificazione annunciate fin qui dal WiMax forum sono indicate in
tabella 10. I primi prodotti 802,16-2004 che hanno presentato domanda per la
certificazione nel primo round sono entrati nel laboratorio di certificazione nel mese
di luglio ed agosto del 2005. Il primo prodotto certificato per i servizi fixed si pensa
che sarà annunciato per la fine di 2005, la disponibilità commerciale dovrebbe
cominciare successivamente all'inizio del 2006 e lo spiegamento dovrebbe essere
durante l'anno. Ogni ondata successiva di certificazione includerà sempre più test
essendo parte di un processo. In particolare la certificazione dei prodotti 802,16-2004
continuerà con il round successivo durante il primo semestre del 2006 ed includerà
QoS, la sicurezza e caratteristiche radiofoniche avanzate. Il QoS è necessario che
supporti VoIP e, in generale, che dia la priorità all'accesso basato sugli utenti o alle
applicazioni (per esempio per gli abbonati che pagano le più alte tariffe, o per le
applicazioni in tempo reale). Il terzo round di certificazione estenderà il supporto al
Customer Premises Equipment (CPE) indoor per il cliente e alle schede PCMCIA
che permetteranno l'accesso nomade. Il primo prodotto certificato del terzo round è
previsto per il secondo semestre di 2006.
La certificazione per i profili basati su 802.16e si pensa che partirà nel terzo trimestre
di 2006, con i primi prodotti certificati previsti per il 2007. Inizialmente, i profili
*
Expected. Test specifications have not been finalized yet.
151
802.16e supporteranno soltanto la mobilità semplice, che supporta gli handoffs
attraverso i limiti del settore e delle celle, ma non le applicazioni in tempo reale. Le
ondate successive includeranno il supporto alla mobilità completa, comprese le
applicazioni in tempo reale e i soft handoffs.
9.5.2 Le differenti strategie degli equipment vendor
Non tutti i fornitori hanno avuto lo stesso approccio alla certificazione; questo riflette
la loro strategia di mercato, le scadenze per il lancio del prodotto e la disponibilità
generale di risorse.
Alcuni equipment vendor, come Airspan, Aperto, Proxim e Redline, hanno registrato
i propri prodotti nel primo round di certificazione e si sono impegnati per avere i
primi prodotti certificati WiMax. La loro partecipazione iniziale è motivata non
soltanto da una strategia del primo-sul-mercato, ma anche da un desiderio di avere un
ruolo attivo nel processo di certificazione fin dall'inizio.
Altri vendor hanno scelto di partecipare al processo di certificazione nelle fasi
successive. Siccome la certificazione richiede uno sforzo notevole, questi ultimi
desiderano rimanere concentrati sugli attuali prodotti evitando di partecipare alla
certificazione nelle sue prime fasi il che significherebbe per loro un inutile dispendio
di risorse.
In particolare il vendor Alvarion sostiene che la ristretta cerchia di prodotti certificati
durante il primo round non soddisferanno i requisiti minimi che si attendono i loro
clienti i quali preferiranno attendere le future ondate di certificazione che supportino
QoS e le altre caratteristiche avanzate.
Di conseguenza i loro prodotto per i 3,5 GHz parteciperanno alla certificazione nella
seconda fase, mentre attualmente si sviluppano i prodotti basati sullo standard
802.16e per la terza ondata di certificazione. Siemens, SkyPilot, SR Telecom e WiLAN hanno deciso di saltare le prime fasi del processo di certificazione per motivi
sopra enunciati.
L’attenzione crescente sulle caratteristiche di portabilità e mobilità ha spinto parecchi
fornitori a saltare interamente la certificazione per il profilo di sistema 802,16-2004.
Alcatel, Motorola, Navini, NextNet e Nortel hanno tutte deciso di sviluppare
esclusivamente prodotti 802.16e, che si aspettano di vedere sviluppati nelle reti
152
fixed, portatili e mobili. In parecchi casi, questi vendor ritengono che lo standard
802,16-2004 WiMax non offra vantaggi sufficienti ai propri prodotti sviluppati
internamente per giustificare lo sviluppo di una nuova linea di prodotti.
9.5.3 Le scelte per i service provider
Vista la complessità del processo di certificazione, è necessario domandarsi quali
percorsi stiano intraprendendo gli operatori che devono decidere le soluzioni
sviluppare e quando svilupparle. Certamente avranno dei compiti da svolgere se
vogliono sviluppare l’equipment di vendor differenti; è necessario, infatti, conoscere
i requisiti del sistema, i profili di certificazione e le funzionalità aggiunte durante le
fasi successive di certificazione per conoscere quali prodotti saranno interoperabili in
una rete WiMax.
Il livello d’interoperatività tra prodotti differenti non può inizialmente soddisfare le
caratteristiche che gli operatori considerano essenziali e desiderabili come per
esempio QoS. I prodotti certificati nella prima ondata probabilmente necessitano di
un aggiornamento del software per interoperare, anche a livello dei protocolli
d’interfaccia aria, con prodotti certificati nelle ondate successive. Inoltre l’iniziale
limitata interoperatività può ostacolare lo sviluppo di CPE a basso costo da parte
degli ODM, il cui business è guidato dagli alti volumi che richiedono ampia
interoperatività.
Dopo molte fasi di certificazione, il livello d’interoperatività può veramente
dipendere dall’ondata durante la quale il prodotto è stato certificato; gli operatori
dovranno quindi guardare oltre alla vidimazione di certificazione e capire quali
caratteristiche sono soddisfatte e se queste soddisfano i requisiti necessari.
153
9.6 La relazioni tra gli attori
Uno dei principali goal del WiMax Forum è quello di completare uno standard
globale per i servizi fixed, nomadi e mobile; per realizzare questo obiettivo è
necessario focalizzarsi sulla conformità e interoperabilità dell’equipment che sarà
sviluppato nel 2005, per il Fixed WiMax, e nel 2007, per il Mobile WiMax.
A causa del fatto che molti membri del WiMax Forum sono direttamente coinvolti
sia nello sviluppo dello standard ETSI HiperMan sia nello standard IEEE 802.16, è
stato naturale armonizzare gli standard e le specifiche di supporto. A questo fine nel
2004 il WiMax Forum ha firmato un accordo cooperativo con ETSI. La Figura 29
mostra la relazione tra gli standard IEEE e ETSI e come il WiMax Forum si
inserisce in questa relazione.
154
Relazione tra ET SI e IEEE per lo standard Fixed BW A e il W iM ax Forum
IE E E 802.16-2004
E T SI H iperM an
L ivello M AC
W iM ax F orum
L ivello D LC
Profili di sistem a
L ivello PH Y
R equisiti di
conform ità e
interoperabilità
Arm onizzati
L ivello SC PH Y
L ivello Sca PH Y
Arm onizzati
L ivello O FD M PHY
Livello O FD M A PH Y
Con riferim ento a
ET SI H iperM an
C onform ità
specifiche E TSI
H iperM an
Conform ità Specifiche
con riferim ento a ETS I
H iperM an PIC S
G lossario: D LC D ata L ink C ontrol
PIC S Protocol Im p lem entation C onform ance Statem ent
Figura 29 Relazione tra gli attori: ETSI, IEEE e WiMax Forum.
Lo standard 802.16a e lo standard ETSI HiperMan condividono lo stesso livello PHY
e MAC. Il gruppo di lavoro ETSI BRAN ha avuto una dichiarazione d’unione da
parte del gruppo di lavoro IEEE 802.16 che riconosce i contributi dello standard
HiperMan ed ha deciso di inserire un riferimento diretto al PICS dello standard ETSI
155
riguardante OFDM nel draft dell’IEEE 802.16. In oltre, il BRAN ha numerosi
contatti con il WiMax Forum al fine di supportarlo nella certificazione creando i
System Profiles che garantiscono interoperabilità tra i due standard. Grazie a queste
relazioni le specifiche di test dell’HiperMan, riguardanti in particolar modo il livello
PHY, sono usate nei test di certificazione del WiMax forum. WiMax forum e BRAN
cooperano fortemente per realizzare i livelli di validazione delle specifiche di test.
Per quanto riguarda lo standard Mobile WiMax, ancora in fase di elaborazione, le
relazioni tra i gruppi di lavoro sono un po’ più complicate. La Figura 30 mostre le
relazioni tra IEEE 802.16-2004, 802.16e, ETSI HiperMan e il WiMax forum per lo
standard mobile e le specifiche di conformità.
156
Relazione tra ET SI e IEEE per lo standard M obile BW A e il W iM ax Forum
IEE E 802.16-2004/.16e
E TSI H iperM an
Livello M AC
W iM ax Forum
Fixed S ystem Profiles
Livello DLC
Armonizzati
Livello SC PH Y
Livello Sca PH Y
L ivello O FD M PHY
M obile S ystem Profiles
Livello S-O FDM PH Y
Requisiti di
conform ità e
interoperabilità
Armonizzati
L ivello O FD M PHY
Armonizzati
Livello S-O FDM A PHY
Conform ità Specifiche
con riferimento a ETS I
H iperM an PICS
Con riferimento a
ET SI HiperM an
Conform ità
specifiche E TSI
H iperM an
G lossario: D LC Data L ink C ontrol
PICS Protocol Implem entation C onform ance Statem ent
Figura 30 Relazione tra gli attori: ETSI, IEEE, WiMax Forum
Anche se ci sono molti punti sconosciuti e domande riguardanti WiMax e la
mobilità, i membri del WiMax Forum si stanno impegnando fisicamente e
finanziariamente per avere i prodotti e dispositivi fixed e mobile il più rapidamente
157
possibile. Per facilitare questo, gli esperti dal gruppo di PTCC del ETSI, produttori
specializzati di test per gli equipment, i laboratori di certificazione e i membri del
WiMax Forum si sono tra loro coordinati.
Senza questo sforzo cooperativo la
visione di uno standard broadband wireless globale, interoperabile e ad alta velocità
non potrebbe essere realtà.
10 Il ruolo della proprietà intellettuale nel processo di
standardizzazione del WiMax
10.1 Introduzione
Nei processi di standardizzazione per tecnologie ICT precedenti al WiMax (GSM,
UMTS, Wi-Fi) l’elemento comune che si era imposto era quello di un forte incentivo
alla brevettazione e contemporaneamente alla dichiarazione dei brevetti rilevanti
presso gli organismi di standardizzazione. Un esempio concreto deriva dal processo
di standardizzazione dell’UMTS per il quale furono dichiarati come essenziali
all’ETSI ben duemila brevetti rilevanti, di cui duecento essenziali, detenuti da
quaranta operatori7.
Nel caso del Wi-Fi vi è stato un altrettanto ampio interesse da parte di una
moltitudine di imprese coinvolte nel processo di standardizzazione che hanno
dichiarato un’enorme quantità di brevetti.
Nel caso del WiMax la situazione sembra, almeno in apparenza, alquanto anomala.
La ricerca di brevetti rilevanti per la tecnologia WiMax è stata effettuata con
l’utilizzo del motore di ricerca per i brevetti Delphion e Esp@cenet si è verificata
lunga e complessa:
•
A causa delle caratteristiche tecnologiche del WiMax: come già ampiamente
trattato, questa tecnologia non costituisce un’innovazione radicale ma è
caratterizzata da una serie di protocolli le cui origini spesso ricadono su
tecnologie precedenti come il Wi-Fi; è difficile quindi dire ex ante se un brevetto
protegge una tecnologia del WiMax o se protegge una tecnologia trasversale al
WiMax come il Wi-Fi, l’UMTS, ecc.;
7
Riferimento a Moranti, Industrial Relevance of IPR.
158
•
A causa del fatto che la ricerca dei brevetti difficilmente può esser fatta con
l’utilizzo di parole chiave che facciano riferimento esplicito allo standard, in
quanto, essendo ancora in fase di standardizzazione, non è detto che la tecnologia
o il sistema brevettato vengano inseriti nello standard;
•
A causa della mancata chiarezza tecnologica che si ha a questo punto del
processo di standardizzazione; gli amendment degli standard fino ad oggi
pubblicati riguardano una serie di protocolli che possono comunque avere diverse
combinazioni di applicazione; inoltre si può dichiarare che un soggetto
competente in materia avrebbe comunque delle forti difficoltà ad individuare gli
snodi (punti in cui due apparati tecnologici si interfacciano) cruciali alla
tecnologia sui quali eventuali brevetti pubblicati avrebbero la caratteristica di
essenzialità.
Questa denuncia di difficoltà in materia di ricerca brevettuale è in parte condivisa
dallo stesso organo di standardizzazione che, come verrà in seguito spiegato, non ha
la possibilità di verificare in modo univoco se un brevetto dichiarato essenziale dal
titolare lo sia veramente oppure no.
Tutti gli attori coinvolti nel processo di standardizzazione, ETSI, IEEE e WiMax
Forum hanno definito una polita per la gestione dei diritti di proprietà intellettuale
che i rispettivi membri devono sottoscrivere.
Le attività di questi gruppi di lavoro possono, infatti, provocare la creazione dei
documenti e altri prodotti che possono includere i diritti di proprietà intellettuale
recentemente generati o diritti di proprietà intellettuale di altri. Per incoraggiare la
partecipazione alle coalizioni e per permettere che si realizzino i relativi obiettivi,
risulta importante avere una politica della proprietà intellettuale che delinei
chiaramente in anticipo come tali diritti saranno trattati.
In generare, le politiche per la gestione della proprietà intellettuale di questi tre
organi contengono i seguenti punti:
•
Tutti gli individui che partecipano a un working group sono fortemente
incoraggiati a effettuare la disclosure dei brevetti o dei patent application che
contengono dei claim che si ritengono rilevanti e necessari per l’implementazione
le specifiche dello standard: più specificatamente devono effettuare la disclosure
dei brevetti che contengono dei “Necessary claim” che con l’implementazione
159
dei requisiti delle Specifiche non c’è maniera di non infrangere, “Necessarily
infringed”;
•
Con la disclosure i partecipanti devono rendere pubblici ai membri del gruppo di
lavoro le più complete informazioni riguardanti i brevetti o le eventuali
application e indicare come questi brevetti possono essere violati: le informazioni
minime che devono essere fornite variano se si tratta di patent, published pending
o unpublished pending patent application e vengono definite dai vari organi;
•
Ogni membro deve garantire agli altri membri e a qualsiasi soggetto che
implementa le specifiche, una non-esclusiva, non-trasferibile licenza in termini
ragionevoli e non discriminatori per i brevetti dichiarati essenziali.
Qui di seguito viene effettuata un’analisi approfondita della politica brevettuale e
delle connesse procedure del Working Group dello standard 802.16 per mettere in
luce le disposizioni in merito alla disclosure e alle licenze. Seguirà un’analisi delle
disclosure.
10.2 Politica brevettuale e procedure del gruppo IEEE 802.16
Il gruppo di lavoro IEEE 802.16 opera secondo la politica brevettuale dell’IEEE
Standard Association, come disposto nella sesta clausola del IEEE-SA Standards
Board Bylaws. Questa clausola recita che gli standard dell’IEEE potrebbero
includere l’uso cosciente di brevetti essenziali e di richieste di brevetto dichiarati.
L’IEEE riceve, dal titolare o dal candidato di un nuovo brevetto, rassicurazione
riguardo l’utilizzo di brevetti la cui violazione legale effettiva o potenziale, nel caso
di brevetto in fase di registrazione, è inevitabile in un'esecuzione delle parti
obbligatorie o facoltative dello standard.
Questa rassicurazione sarà fornita senza coercizione e prima dell’approvazione dello
standard in formato di lettera consistente di:
•
Una dichiarazione che il detentore dei diritti, anche se ancora potenziali, non si
avvarrà di tali diritti per ostacolare l’implementazione dello standard proposto
dall’IEEE o di parti di esso;
•
Un impegno a rilasciare le licenze sui brevetti necessari all’implementazione
dello standard secondo una logica RAND o addirittura gratis.
160
Questo accordo sarà valido senza appello almeno dalla data di approvazione dello
standard finché lo standard non diventerà obsoleto.
Il gruppo di lavoro del 802.16 opera secondo le direttive operative riportate nella
sezione 6.3 del IEEE-SA Standards Board Bylaws. Il gruppo di lavoro 802.16 ha
predisposto delle procedure operative per la dichiarazione dei brevetti durante il
processo di standardizzazione. La procedura redatta dal gruppo di lavoro secondo le
direttive pubblicate dall’IEEE-SA Standards Board Patent Committee (redatte nel
Understanding Patent Issues During IEEE Standard Development) è la seguente:
1.
Una prima dichiarazione, ai partecipanti al gruppo di lavoro, dei brevetti
che potrebbero essere rilevanti per lo standard, è essenziale per ridurre la
possibilità di ritardi nel processo di sviluppo dello standard e per aumentare
la probabilità che il documento draft dello standard sia approvato per la
pubblicazione. L’organizzazione si sforza di rendere pubbliche le
informazioni il prima possibile, affinché i membri le tengano in
considerazione durante le loro decisioni di voto. Tuttavia, nelle riunioni
l’organizzazione sono vietate le discussioni riguardanti argomenti come il
prezzo per l’uso del brevetto, come un brevetto possa essere licenziato,
validità o interpretazione dei claim, o qualsiasi altro termine o condizione
d’uso.
2.
Se un qualsiasi soggetto, partecipante o no al gruppo di lavoro, ritiene che
la tecnologia protetta da brevetto possa essere incorporata nel draft dello
standard in fase di sviluppo, dovrebbe informare il presidente del gruppo di
lavoro. La notifica deve avvenire in forma scritta e non deve contenere
alcuna informazione riguardante le applicazioni e le licenze. Il presidente
provvederà a rendere pubbliche le informazioni sul web con gli altri Patent
Notice on File dell’IEEE 802.16. Il presidente e il gruppo di lavoro non
prenderanno alcuna posizione in merito alla validità o applicabilità dei
brevetti.
3.
I contributi scritti per lo sviluppo dello standard 802.16 non saranno
accettati senza il riconoscimento della familiarità con la politica brevettuale
dell’IEEE 802.16. Questo riconoscimento farà parte della copertina
obbligatoria di contributo;
161
4.
Il presidente, una volta informato della presenza di un potenziale brevetto
essenziale, scriverà alla parte identificata e richiederà la compilazione di
una Letter of Assurance. Quando il Patent Commitee accetterà la lettera
come Letter of Assurance, le informazioni per quanto riguarda la lettera
saranno rese pubbliche nell’IEEE-SA Letter of Assurance Database.
La Letter of Assurance è una richiesta formale da parte degli sviluppatori dello
standard IEEE ai detentori dei brevetti sia per avere informazioni riguardanti i
brevetti che sapere se il detentore del brevetto sarà disposto a dare in licenza il
brevetto a condizioni ragionevoli e non discriminatorie. Ci sono tre tipi di risposte
che ci si può aspettare dalla lettera:
•
Il soggetto che ha un brevetto essenziale e lo darà in licenza
•
Il soggetto ha un brevetto essenziale e non lo darà in licenza
•
Qualcuno è informato di qualche brevetto essenziale
La lettera inoltre indica la posizione del detentore del brevetto in merito alla licenza e
ai diritti di brevetto. La posizione può essere di tre tipi:
•
Disposto ad assegnare sia una licenza con una royalty-free sia una licenza sotto
termini e condizioni ragionevoli (RAND);
•
Non disposto ad assegnare sia una licenza con una royalty-free sia una licenza
sotto termini e condizioni ragionevoli (RAND);
•
Mancanza di consapevolezza riguardo ai diritti di brevetto essenziale che
supporta il draft dello standard.
La risposta da parte del detentore del brevetto serve come giudizio se procedere o no
all’inclusione della relativa tecnologia brevettate nel draft dello standard.
La procedura è qui schematizzata nel diagramma di flusso dell’IEEE.
162
163
Figura 31 Diagramma di flusso del processo di gestione delle disclosure (fonte: IEEE)
164
10.3 La dichiarazione di brevetti essenziali allo standard
802.16
L’organo di standardizzazione IEEE mette a disposizione del pubblico un database
delle Letter of Assurance ricevute dai detentori dei brevetti secondo la politica
brevettuale dell’IEEE-SA. Questo database contiene informazioni in merito al
detentore dei brevetti denunciati come essenziali, il relativo standard di riferimento,
il numero seriale del brevetto, se identificato, e la data di invio della Letter of
Assurance. Si nota subito dall’analisi del database che una società può inviare più
Letter of Assurance in momenti diversi con la denuncia di brevetti essenziali su
edizioni dello standard diversi.
Al 21/12/2005, subito dopo l’approvazione dello standard 802.12e le società che
hanno dichiarato di possedere dei brevetti essenziali, cioè hanno mandato la Letter of
Assurance sono elencate nella tabella 11.
Tabella 11 Patent owner (elaborazione del 12/2005)
Patent Owner
Wimax forum
IEEE group
Alvarion Ltd.
Si
Si
ArrayComm
Si
Si
Si
Si
No
No
Cisco Systems
Si
No
Comtech AHA Corporation
Si
No
No
Si
Research Institute (ETRI)
Si
Si
Ensemble Communications Inc.
No
No
France Telecom
Si
Si
Georgia Tech Research Corporation (GTRC)
No
No
Telecommunications(GET)
No
No
Hybrid Networks9
No
No
iCODING Technology Inc.
No
No
AT&T Corp
Cingular Wireless II
8
DoCoMo Communications Laboratories USA
Electronics and Telecommunications
Groupe des Ecoles des
8
9
Cingular Wireless, società nata dalla fusione di Cingular e AT&T Wireless
Società fallita a seguito della crisi economica del settore del 2001
165
Intel
Si
Si
Interdigital Technology Corporation
No
Si
IPR Licensing
No
No
Motorola
Si
Si
Nokia Corporation
Si
Si
Nortel Networks Limited
Si
Si
Philips Semiconductors
No
Si
Qualcomm Incorporated
No
Si
No
Si
Comm Ltd.
Si
Si
Samsung Electronics Co. Ltd.
Si
Si
Siemens AG
Si
Si
TDF Telediffusion de France
Si
No
VOCAL Technologies
No
No
Wi-LAN
Si
Si
10
Radia Communications
Runcom Technologies Ltd. and/or Zion Hadad
Di queste società possiamo innanzi tutto notare che circa il 15% sono enti di ricerca
di fama mondiale, il 19% sono system integrator come Motorola, Nortel e Siemens,
il 37% sono fornitori di chipset e hardware per gli equipment vendor WiMax qui
rappresentati da un 15% con Alvarion e Wi-LAN. I restanti sono service provider.
Non tutte le società che dichiarano di detenere dei brevetti essenziali appartengono al
gruppo di lavoro IEEE di standardizzazione della tecnologia WiMax, ma solo circa il
62% è membro del gruppo 802.16 (vedi Figura 32).
IEEE group
38%
62%
Members
not Members
Figura 32 Ripartizione tra membri e non dell’IEEE che hanno effettuato la disclosure
10
Radia Communications è stata acquisita dalla Texas Instruments
166
Questo fa presupporre che gli incentivi a dichiarare la presenza di brevetti rilevanti è
alta non solo per i membri ordinari dell’organo di standardizzazione; la paura di
incorrere in richiami antitrust, se si celano dei brevetti essenziali, una volta che lo
standard viene inserito nei prodotti commercializzati è elevata. Denunciando di
possedere
dei
brevetti
essenziali
s’incorre
nel
rischio
che
l’organo
di
standardizzazione ricerchi un’alternativa tecnologica al brevetto essenziale, ma nel
contempo ci si assicura per il futuro una remunerazione in termini di royalty, se pur
FRAND, sul fatturato dei prodotti WiMax. In precedenza, nell’analisi della
tecnologia, si sono messe in luce le prospettive sul mercato potenziale del WiMax
che risultano essere decisamente positive e promettenti, il che potrebbe costituire un
incentivo a dichiarare il possesso di asset intangibili essenziali.
Delle società che hanno effettuato la disclosure all’IEEE il 55% è membro ordinario
del WiMax Forum, organizzazione che si occupa della certificazione (vedi Figura
33).
WiMax Forum
45%
55%
Members
not Members
Figura 33 Ripartizione tra membri e non del WiMax Forum che hanno effettuato la disclosure
Questo dato denota la natura e i fini differenti dei due enti di standardizzazione, in
particolare IEEE si occupa degli aspetti prettamente tecnico-ingegneristici ricercando
protocolli che siano efficaci in termini tecnologici ed economicamente efficienti,
mentre il WiMax Forum ha l’obiettivo di operare sullo standard affinché questo
risulti il più interoperabile possibile e che quindi riscontri nella migliore delle
maniere le esigenze dei futuri clienti garantendo in definitiva una maggiore
probabilità di successo.
Data la differenza sostanziale negli obiettivi dei due enti diviene più facile spiegare
perché esista una differenza nell’adesione da parte delle imprese ai due diversi enti
167
(il 45% delle imprese che effettuano la disclosure aderisce ad entrambe le
organizzazioni) e soprattutto perché alcune imprese scelgano di aderire ad un ente
piuttosto che ad un altro (il 17% ha aderito solo all’IEEE e appena l’10% solo al
WiMax Forum) o addirittura decidano di non aderire per nulla (quest’ultima
situazione si riscontra nel 28% delle imprese che hanno denunciato dei brevetti
essenziali).
Analizzando nel dettaglio le Letter di Assurance delle società che hanno effettuato la
disclosure notiamo che il 59% di queste non ha dato alcuna indicazione né sul
numero di brevetti essenziali dichiarati né eventualmente sul numero seriale del
brevetto.
Disclosure
41%
59%
not Indicated
Indicated
Figura 34 Percentuale delle società che nella disclosure hanno indicato i brevetti nello specifico
Questo tipo di informazione probabilmente agli occhi dell’IEEE può risultare non
rilevante in quanto, una volta effettuata la disclosure, si è identifica la società a cui si
deve chiedere la licenza, ma agli occhi di studiosi di economia dell’innovazione e di
diritto della proprietà intellettuale, la possibilità di risalire al portafoglio brevettuale
delle società che hanno un ruolo centrale nello standard può fornire un grande valore
aggiunto in quanto permette di effettuare un’approfondita analisi dell’impiego degli
asset intangibili come arma strategica.
Su questo tema l’organo di standardizzazione dichiara, secondo la politica
brevettuale del gruppo, che non è responsabile di identificare i brevetti o le domande
per la registrazione di nuovi brevetti per i quali è necessaria la richiesta di una
licenza per implementare lo standard. L’IEEE non è responsabile di condurre
inchieste sulla validità legale o sullo scopo dei brevetti, che sono portati alla sua
attenzione.
168
Per quanto riguarda la data delle disclosure è necessario tenere in considerazione che
il primo standard WiMax (802.16-2001) risale all’anno 2001, l’ultimo standard di
riferimento per il fixed e nomade wireless broadband risale al 2004. In merito allo
standard mobile wireless broadband la definizione dello standard 802.16e è avvenuto
nel mese di dicembre del 2005. In base all’analisi del database a nostra disposizione
si evidenzia che solo il 35% delle disclosure è avvenuto nei primi tre anni del
processo di standardizzazione (2001-2003) mentre rispettivamente circa il 22% e il
43% sono avvenuti nell’arco del 2004 e 2005. Come in precedenza detto,
l’identificazione di brevetti essenziali per lo standard richiede tempo e può avvenire
una volta che la tecnologia candidata è stata identificata; questo può spiegare perché i
primi anni di standardizzazione il numero di disclosure sia stato relativamente basso.
D’altro canto sappiamo che la disclosure deve avvenire prima che lo standard sia
approvato in modo tale che i membri ordinari possano tenere in considerazione nel
voto di tutti gli aspetti rilevanti: questo spiega perché alla vigilia dell’approvazione
dello standard 802.16-2004 e 802.16e siano state fatte la maggiorparte delle
disclosure (nel 2004 il 22% e nel 2005 il 43%).
In definitiva il numero di brevetti dichiarati essenziali a nostra conoscenza , a seguito
di un’analisi incrociata dei database a nostra disposizione nell’IEEE e ETSI, si aggira
a 108 con cui, visto le problematiche riscontrate, non è possibile effettuare alcuna
rilevante analisi qualitativa e quantitativa.
Al termine di questa breve analisi, possiamo dichiarare che gli eventi in ambito
brevettuale, che si sono presentati nei casi precedenti di standardizzazione nelle ICT,
nel caso WiMax non si sono ancora verificati.
Il fatto che così poche società abbiano effettuato la disclosure può far presupporre
due circostanze antitetiche:
•
Nel caso WiMax non c’è e non c’è stata una spinta brevettuale come si è
verificata nel caso UMTS; il basso numero di disclosure potrebbe essere spiegato
dal fatto che non ci sono brevetti rilevanti e tanto meno essenziali per lo standard;
a favore di questa teoria vi sono le seguenti considerazioni e ipotesi:
− La tecnologia WiMax non è un’innovazione radicale e non ci sono brevetti
relativi ad altre tecnologie essenziali per lo standard 802.16;
169
− L’organo di standardizzazione ha una vasta esperienza nell’ambito delle
politiche brevettuali; si può ritiene che le disposizioni in materia di disclosure
e licenze FRAND siano tali da dare gli incentivi a non avere comportamenti
opportunistici;
− L’esperienza del caso UMTS ha insegnato al mercato ad essere più attento alle
politiche brevettuali delle società richiedendo una maggiore cautela nella
dichiarazione dei brevetti soprattutto nelle fasi in cui il paradigma del mercato
non è ancora ben definito;
− La filiera del WiMax precedentemente analizzata è tale, da non consentire un
vantaggio competitivo attraverso i brevetti, mentre è sempre più evidente che
le imprese ricerchino tale vantaggio tramite il meccanismo delle partnership
tecnologiche.
•
Nel caso WiMax la spinta brevettuale c’è stata ma il numero di disclosure è stato
in ogni modo basso; a favore di questa teoria vi sono le seguenti considerazioni
ed ipotesi:
− Si è in una fase del processo di standardizzazione in cui, a seguito della
certificazione d’interoperabilità effettuata dal WiMax Forum, inizia la
commercializzazione dei prodotti, la messa in opera di network e la
conseguente analisi di applicabilità commerciale concreta dello standard; fino
ad ora si sono effettuati unicamente dei test di simulazione, lo standard adesso
entra in una fase critica che potrà portare anche a una modifica dello stesso per
esigenze commerciali; nel frattempo potrebbe ancora esserci tempo per
denunciare i brevetti essenziali;
− Come analizzato nei capitoli precedenti, vi sono forti presupposti per una
“guerra di standard” tra soluzioni tecnologiche diverse per lo stesso standard
802.16; l’eventuale disclosure dei brevetti essenziali può modificare le scelte
tecnologiche del mercato finale, rappresentato dai service provider che devono
implementare le reti,
− La forte volontà degli attori principali, come Intel, di sviluppare il mercato
broadband nel più breve tempo possibile potrebbe essere un incentivo a non
dichiarare i brevetti essenziali per non bloccare o ritardare questa delicata fase
di standardizzazione.
170
Bisogna chiarire inoltre che le due ipotesi analizzate sopra sono differenti nella
sostanza, ma non si escludono a vicenda, il che lascia spazio anche ad interpretazioni
intermedie riducendo le possibilità di fornire una spiegazione precisa all’attuale
situazione.
171
Conclusioni
L’analisi effettuata sul mercato broadband e sulle tecnologie Wireline e Wireless
permette di giungere alla conclusione che, da un paio d’anni, le tecnologie wireless,
hanno preso il sopravvento su quelle wired nonostante evidenti lacune tecnologiche.
Si è assistito inoltre ad una buona diffusione delle tecnologie wireless di tipo
broadband.
Il WiMax, Fixed e Mobile, come si è dimostrato, non sembra essere una killer
application rispettivamente della tecnologia Wi-Fi e della telefonia di 3G, ma al
contrario contribuirà in maniera complementare alla convergenza tra telefonia
cellulare, Wi-Fi e telefonia fissa nonché all’evoluzione verso la Quarta Generazione.
La visione di Intel e della maggior parte degli operatori, interessati al nuovo business
sul futuro del wireless, consiste in un’unica grande rete integrata nella quale
coesistano diverse tecnologie: 3G, Wi-Fi, e WiMax. Tale tipo di modello favorirà
indubbiamente lo sviluppo di nuove applicazioni aziendali ed indurrà le aziende a
rinnovare i propri sistemi di comunicazione. WiMax sembra quindi destinato a
competere con la tecnologia xDSL candidandosi come tecnologia di accesso wireless
in larga banda
Dall’analisi della filiera della tecnologia WiMax si può evidenziare una serie di
comportamenti strategici da parte di alcuni operatori che si trovano nei gangli del
processo di standardizzazione e diffusione della tecnologia e che direttamente o
indirettamente influenzano la struttura di mercato finale.
In primis un operatore di assoluta rilevanza come Intel sembra, alla luce degli ingenti
investimenti realizzati e di un apprezzabile impegno in alleanze a vari livelli, che sia
intenzionato a far di tutto perché tale tecnologia si affermi sul mercato nel più breve
tempo possibile.
Esistono inoltre delle imprese, particolarmente concentrate nel segmento di
communication equipment, i cui destini sono maggiormente legati al successo della
tecnologia WiMax, rispetto a quanto non possa essere per Intel il cui portafoglio di
attività è senz’altro ben più ampio e diversificato.
Le evidenze empiriche mostrano che i vari attori, che risultano essere in punti chiave
nel processo di lancio della tecnologia, stanno perseguendo una politica di
172
partnership. Intel, ad esempio, ha realizzato alleanze a tutto campo con operatori
lungo la filiera per garantire una maggiore probabilità di successo alla tecnologia,
creando le condizioni che ci permettono di parlare, in un certo senso, di aspettative
che si autorealizzano.
Il punto di maggiore attenzione della filiera, a causa di una qualche aspettativa di
contendibilità, sembra essere quello dell’equipment, nel quale si prospettano
soluzioni tecnologiche diverse che soddisfano i protocolli stabiliti dallo standard.
In questa fase di incertezza tecnologica gli operatori telefonici, prima di realizzare
investimenti ingenti, stanno tentando di abbassare il livello del rischio tecnologico
con una serie di test.
La scelta tecnologica operata dai service provider è sempre pressappoco simile e si
concentra su soluzioni che prevedono come partner dei test principalmente Alvarion,
che dichiara di detenere il 70% di market share di tutte le attività a livello di
equipment necessarie all’implementazione della tecnologia WiMax. Questo trend è
dovuto a scelte di tipo path dependence dei service provider che tentano di ridurre il
rischio di lock-in ovvero di trovarsi in una situazione nella quale la maggioranza dei
concorrenti abbiano adottato una soluzione diversa dalla propria.
Finora le scelte strategiche finalizzate alla ricerca di un vantaggio competitivo della
prima mossa sembrano dare ragione ad Alvarion, che ha acquisito una prima
affermazione in un’eventuale guerra di standard.
Ad oggi lo sviluppo della tecnologia WiMax è in una fase di svolta: lo standard per il
Fixed è ormai pubblico e i primi prodotti certificati dal WiMax Forum stanno per
essere commercializzati, mentre lo standard mobile è stato appena approvato
dall’IEEE e i relativi prodotti stanno per affrontare la prima fase di test per la
certificazione.
Nonostante, come anticipato, diversi operatori stiano promuovendo finanziariamente
la diffusione del Fixed WiMax, il mercato sembra esser soggetto ad un eccesso di
inerzia causato dell’incertezza tecnologica che aleggia attorno alla tecnologia; i
service provider, infatti, sembrano aspettare che questa si affermi prima di iniziare ad
implementare le prime soluzioni tecnologiche, denunciando i loro dubbi in merito
agli effettivi vantaggi tecnologici.
173
In merito al Mobile WiMax, sembra che ci sia più entusiasmo da parte degli
operatori che intravedono in questo standard una forte opportunità di rilanciare la
telefonia di Terza Generazione, attraverso la possibilità di integrare le due reti.
A questo punto resta da capire se e quando ci sarà una guerra di standard e quali sono
le opzioni a disposizione di Alvarion e dei suoi concorrenti, come Airspan ed Aperto
che sembrano disporre di soluzioni di buona qualità nel processo di
standardizzazione di questa tecnologia.
Una guerra di standard genera tipicamente più vincitori che vinti e spesso comporta
l’esclusione dal mercato di soluzioni assolutamente valide dal punto di vista
tecnologico, ma che, per questioni di opportunità, si trovano indietro rispetto a
soluzioni concorrenti (vedi Garbage bin).
La domanda che pare utile porsi, riguarda l’eventualità ed il momento in cui possa
avvenire una guerra di standard in questo processo. La risposta ovviamente non
esiste in modo predeterminato, ma l’idea è che in questi momenti, in cui si stanno
effettuando i test, si stiano gettando i semi di una possibile guerra e per la sua
potenziale evoluzione. La soluzione tecnologica vincente potrebbe essere identificata
tramite un processo market driven, ma altresì il mercato potrebbe risultare ancora
non preparato ad effettuare coscientemente una scelta. Inoltre le sorti della tecnologia
sembrano destinate ad essere gestite “da mani forti”. In ogni caso per un’evoluzione
di tipo market driven è ragionevole pensare ad un rapido successo della tecnologia in
questione, essendo altrimenti difficile tracciare uno scenario.
Non è da sottovalutare nemmeno l’ipotetica, ma improbabile, guerra di standard tra il
neonato standard IEEE 802.16e e il corrispettivo standard WiBro di origine
sudcoreana. Quest’ultimo, essendo già testato in reti BWA dai service provider
sudcoreani, potrebbe, attraverso una strategia di prima mossa, penetrare velocemente
il mercato Europeo e Americano raggiungendo per primo la massa critica e
affermandosi così sulle tecnologie alternative. Non a caso proprio nelle ultime
Olimpiadi Invernali di Torino 2006 Samsung ha realizzato la prima rete europea
WiBro. Tuttavia è dichiarata intenzione degli enti di standardizzazione e dal WiMax
Forum scongiurare questa ipotetica guerra di standard che potrebbe condurre a una
situazione di sottoinvestimenti e ad un rallentamento dello sviluppo della tecnologia
a causa dell’incertezza di mercato.
174
Il ruolo centrale nel processo di standardizzazione sembra detenuto dal WiMax
Forum. Con l’obiettivo di certificare la compatibilità con lo standard IEEE 802.16 e
l’interoperabilità dei prodotti il WiMax Forum permette ai vendor di realizzare
economie di scala, di abbassare il rischio di investimento ed il rischio tecnologico, di
realizzare forti efficienze di costo e di aumentare la competizione di prezzo. Inoltre il
WiMax Forum fornisce continue occasioni di coordinamento e joint development tra
i component vendor, equipment vendor e service provider che oltre a permettere un
miglioramento delle prestazioni dei sistemi WiMax, promuove e accelera
l’introduzione dei servizi cost-effective a banda larga nel mercato.
Con alta probabilità il WiMax Forum promuove la patnership come modalità di
coordinamento strategico al fine di scongiurare del tutto un’eventuale guerra di
standard che potrebbe frenare, se non addirittura interrompere, la diffusione della
tecnologia portando ad una perdita degli investimenti.
In questo clima di incertezza tecnologica ed alto rischio di mercato ci è sembrato
importante
valutare
l’influenza
che
le
decisioni,
lungo
il
processo
di
standardizzazione, hanno avuto sulle strategie brevettuali dei singoli attori.
Nella consapevolezza che un’impresa può scegliere se dichiarare o meno i dettagli
sui brevetti che ritiene essere essenziali nella definizione dello standard sono
configurabili, da parte di chi dichiara all’IEEE di detenere dei brevetti essenziali, due
possibili successive decisioni:
•
Fornire tutti i dettagli su questi brevetti col vantaggio di favorire ed
incentivare il processo di standardizzazione aumentando la probabilità che,
ceteris paribus, la propria soluzione venga inserita nello standard; il rischio di
questa strategia è che la soluzione tecnologica stessa non venga adottata
successivamente o che addirittura i concorrenti riescano ad aggirare i relativi
brevetti col risultato che strategie di difesa, come cause legali basate sul
proprio portafoglio IPR, risultino di difficile applicazione;
•
Non dichiarare ulteriori dettagli riservandosi la possibilità di esperire
soluzioni legali per valorizzare i propri brevetti; tale soluzione è, comunque
sia, un potente freno al processo di standardizzazione e abbassa la probabilità
che la propria soluzione venga inclusa nello standard.
175
Nel caso del WiMax l’elevata complessità delle relazioni degli attori in gioco e
l’elevato livello di incertezza sembrano rendere la seconda opzione quella più sicura
in termini di massimizzazione del payoff.
Questo atteggiamento è quanto mai giustificabile nel settore degli equipment che
sappiamo essere più frammentato e contendibile e nel quale i vari soggetti in gioco
stanno lottando per affermarsi.
Tuttavia dall’analisi dei brevetti dichiarati all’organo di standardizzazione IEEE,
possiamo affermare che gli eventi in ambito brevettuale osservati nei casi precedenti
di standardizzazione nelle mercato delle telecomunicazioni, per il WiMax non si
sono ancora verificati.
Il fatto che così poche società abbiano effettuato la disclosure può far presupporre
due situazioni antitetiche.
Nel caso WiMax potrebbe non esserci stata una spinta brevettuale, come si è
verificata nel caso UMTS. Il basso numero di disclosure potrebbe essere spiegato dal
fatto che non ci sono brevetti rilevanti e tanto meno essenziali per lo standard; a
favore di questa teoria vi sono le seguenti considerazioni e ipotesi:
− La tecnologia WiMax non è un’innovazione radicale e non ci sono brevetti
relativi ad altre tecnologie essenziali per lo standard 802.16;
− L’organo di standardizzazione ha una vasta esperienza nell’ambito delle
politiche brevettuali; si può ritenere che le disposizioni in materia di
disclosure e licenze FRAND siano tali da non indurre a comportamenti
opportunistici;
− L’esperienza del caso UMTS ha insegnato al mercato ad essere più attento alle
politiche brevettuali delle società, richiedendo una maggiore cautela nella
dichiarazione dei brevetti, soprattutto nelle fasi in cui il paradigma del mercato
non è ancora ben definito;
− La filiera del WiMax precedentemente analizzata è tale da non consentire un
vantaggio competitivo attraverso i brevetti, mentre è sempre più evidente che
le imprese ricercano tale vantaggio tramite il meccanismo delle partnership
tecnologiche.
176
In alternativa nel caso WiMax la spinta brevettuale potrebbe esserci stata, ma in ogni
modo il numero di disclosure è stato basso. A favore di questa teoria vi sono le
seguenti considerazioni ed ipotesi:
− Si è in una fase del processo di standardizzazione in cui, a seguito della
certificazione d’interoperabilità effettuata dal WiMax Forum, inizia la
commercializzazione dei prodotti, la messa in opera di network e la
conseguente analisi di applicabilità commerciale concreta dello standard; fino
ad ora si sono effettuati unicamente dei test di simulazione, lo standard si
trova attualmente in una fase critica che potrà portare anche a una modifica
dello stesso per esigenze commerciali; nel frattempo potrebbe ancora esserci
tempo per denunciare i brevetti essenziali;
− Come analizzato, nell’analisi della struttura industriale, vi sono forti
presupposti per una “guerra di standard” tra soluzioni tecnologiche diverse per
lo stesso standard 802.16; l’eventuale disclosure dei brevetti essenziali può
modificare le scelte tecnologiche del mercato finale, rappresentato dai service
provider che devono implementare le reti;
− La forte volontà degli attori principali, come Intel, di sviluppare il mercato
broadband, nel più breve tempo possibile potrebbe essere un incentivo a non
dichiarare i brevetti essenziali per non bloccare o ritardare questa delicata fase
di standardizzazione.
Bisogna chiarire, inoltre, che le due ipotesi prima analizzate sono differenti nella
sostanza, ma non si escludono a vicenda, il che lascia spazio anche ad interpretazioni
intermedie, riducendo le possibilità di fornire una spiegazione precisa all’attuale
situazione.
Durante lo svolgimento di questo studio sono state riscontrate alcune problematiche,
che, molto probabilmente, hanno influenzato il percorso ed esito del lavoro rendendo
più complicata una lettura chiara, in chiave scientifica, della situazione analizzata.
Innanzi tutto vi è la denuncia dell’impossibilità di reperire informazioni specifiche in
merito alla tecnologia, tali da poter sostenere lo svolgimento del lavoro. Nonostante i
primi standard WiMax siano stati approvati nel 2001 e nonostante il processo di
standardizzazione abbia raggiunto un punto di svolta, è stato arduo trovare soggetti
177
competenti in materia in grado di descrivere, in modo valido lo stato dell’arte della
tecnologia.
In secondo luogo sono state riscontrate molte difficoltà anche nel selezionare, dal
bacino informativo disponibile su Internet, le informazioni rilevanti per l’analisi dei
comportamenti strategici e collusivi dei soggetti coinvolti nel mercato.
Infine, la ricerca di brevetti rilevanti per la tecnologia WiMax si è rilevata lunga e
complessa a causa di molteplici fattori. In primo luogo proprio per le caratteristiche
tecnologiche del WiMax, in quanto questa tecnologia non costituisce un’innovazione
radicale ma è caratterizzata da una serie di protocolli, le cui origini spesso ricadono
su tecnologie precedenti. Inoltre la ricerca dei brevetti difficilmente può esser fatta
con l’utilizzo di parole chiave di riferimento esplicito allo standard, perché, essendo
ancora in fase di standardizzazione, non è detto che la tecnologia o il sistema
brevettato vengano inseriti nello standard.
Infine, a causa della mancata chiarezza tecnologica che si ha a questo punto del
processo di standardizzazione, si può infatti dichiarare che un soggetto competente in
materia riscontrerebbe comunque delle forti difficoltà ad individuare i punti cruciali
della tecnologia sui quali eventuali brevetti pubblicati avrebbero la caratteristica di
essenzialità.
178
Abbreviazioni principali
2G
3G
3GPP
ADSL
AP
BTS
BWA
CPE
DLS
FDD
FCC
GPRS
GSM
HSDPA
HSUPA
ISDN
ISP
ITU
LAN
LoS
Mac
nLoS
OFDMA
PAN
PDA
PLC
QoS
R-LAN
TDM
UMA
UMTS
UWB
VoIP
VoWLAN
VPN
WAP
WiMax
WISP
WLAN
WLL
WMAN
WPAN
Second generation mobile networks
Third generation mobile networks
3’rd Generation Partner Project
Asynchronous Digital Subscriber Line
Access Point
Base Transceiver Station
Broadband Wireless Access
Castomer Premise Equipment
Digital Subscriber Line.
Frequency Division Duplex
Federal Communication Commission
General Packet Radio Service
Group Special Mobile
High Speed Downlink Packet Access
High Speed Uplink Packed Access
Integrated Services Digital Network
Internet Service Provider
International Telecommunication Union
Local area Network
Line Of Sight
Media Access Control.
Non Line Of Sight
Orthogonal Frequency Division Multiple Access
Personal Area Network
Personal Digital Assistant
Power Line Communication
Quality of Service
Radio Local Area Network
Time Division Multiplexing
Unlicensed Mobile Access
Universal Mobile Teleommunication System
Ultra Wide Band
Voice over IP
Voice over Wireless Local Area Network
Virtual Private Network
Wireless Access protocol
Worldwide Interoperability for Microwave Access
Wireless Internet Service Provider
Wireless Local Area Network
Wireless local Loop
Wireless Metropolitan Area Network
Wireless Personal Area Network
179
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Wi-Lan Corporation, www.wi-lan.com/technology/wimax.htm
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Aperto Networks, www.apertonet.com
Motorola, www.motorola.com
Samsung, www.samsung.com
Siemens, www.siemens.com
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Telecom Italia, www.telecomitalia.it
Fondazione Ugo Bordoni, www.fub.it, http://wimax.fub.it/
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WiMax Watcher, http://breakingnewsblog.com/wimax
Wi-Max.it, http://wi-max.it/news.html
WiMaxxed, www.wimaxxed.com
WiMax World, www.wimaxworld.com
WiMax Pro, www.wimaxpro.com
WiMax.com, www.wimax.com
WiMax Industry, www.wimax-industry.com
WiMax Trends, www.wimaxtrends.com
WiMax Networking News, http://wimaxnetnews.com
Istituti
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European Competitive Telecomunication Association, www.ectaportal.com
Ministero delle Comunicazioni, www.comunicazioni.it/it/index.php
Governo Italiano, http://www.governo.it/
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Delphion Research IPR, http://www.delphion.com
USPTO, http://www.uspto.gov/patft/index.html
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