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Giornata di Studio sui Sistemi WiMax – Bologna 9 maggio 2005
La Sperimentazione tecnologica
dello standard IEEE 802.16-2004
(WiMax) in Italia
Ing. Massimo Celidonio
Fondazione Ugo Bordoni
1
Premessa – Attività preliminari
Circa due anni e mezzo fa si è formato un gruppo ristretto di
lavoro, coordinato dalla FUB, che ha analizzato aspetti
tecnici e regolamentari riguardanti questa nuova tecnologia,
al fine di avere un quadro di riferimento concreto ed essere
propositivi per la eventuale regolamentazione della
tecnologia BWA nelle bande 3,5 e 5,8 GHz.
2
Premessa – Gli standard 802.16
WiMAX, acronimo di Worldwide Interoperability for Microwave Access,
è un marchio di certificazione per prodotti che superano i controlli di
conformità e interoperabilità per gli standard della famiglia IEEE
802.16. IEEE 802.16 è il gruppo di lavoro numero 16 dell'IEEE 802,
specializzato nell'accesso senza fili a banda larga del genere puntomultipunto.
L'attuale standard 802.16 ha la sigla IEEE Std 802.16-2004 ed è stato
approvato nel giugno del 2004.
A ottobre 2005 è stato ufficialmente approvato con il 98,6% dei
consensi, un emendamento 802.16e che aggiunge allo standard
componenti per la mobilità.
3
Standard 802.16 a confronto
Fonte Intel
4
Il Ministero delle Comunicazioni, alla fine dell’anno 2004,
per valutare l’interesse a questa e ad altre tecnologie, ha
organizzato delle audizioni pubbliche, invitando le seguenti
associazioni di categoria:
5
-
Assoprovider/AIIP
-Operatori mobili
-
Costruttori
-Associazione degli utenti
-
Operatori fissi
-Operatori WLL
Dall’audizione sono emersi i seguenti orientamenti:
Costruttori
Op. Fissi
Op. Mobili WLL I.S.P.
Apertura Wi-Fi
*
***(1)
*
**(2)
***
***(2)
WiMax a 3.5 GHz
***
***
***
***(2)
***
***(2)
WiMax a 5.8 GHz
*
*
*
N.P.
N.P.
Uso Hiperlan
**
*
*
N.P.
***
*
(1) Fastweb non interessato al Wi-Fi in area non confinata
(2) deduzione da audizione, ma nessuna documentazione scritta
N.P.: Non pervenuta
Legenda:
*: poco interesse
***: molto interesse
6
Ass. Ut.
N.P.
WiMax: cosa si è fatto e si sta facendo in Europa
Austria: E’ programmata una sperimentazione per il secondo
quadrimestre del 2005;
Spagna:
L’operatore di telecomunicazioni Iberbanda ha integrato una
tecnologia pre-Wimax alla propria rete wireless a banda larga;
Norvegia: E’ in corso un’asta per l’assegnazione di 150 licenze per la
frequenza WiMax (3.4-3.6 GHz);
Svizzera:
Le stesse licenze che erano state assegnate nel 2000 per il WLL
nella banda 3.4-3.6 GHz potranno essere utilizzate anche per il
WiMax;
Francia:
Si sono svolte le audizioni degli operatori del settore per
verificare l’interesse di questa tecnologia;
Inghilterra: L’operatore di telecomunicazioni Telabria ha realizzato il primo
network pubblico basato su WiMAX.
7
L’Avvio della Sperimentazione
Prima dello svolgimento delle sperimentazioni sono state:
¾ concordate le bande di frequenza, comprese tra i 3.4 e i
3.6 GHz, nelle quali svolgere le sperimentazioni;
¾ definite la località (o le località) dove svolgere le singole
sperimentazioni. A tal proposito il MinCom aveva
inizialmente proposto di coinvolgere i propri siti presenti
sul territorio di Roma (EUR, Brazzà, Trastevere, Tor S.
Govanni, ecc…) e le 16 sedi degli Ispettorati Territoriali.
8
Inoltre, ai fini di avere una casistica più generale, si è inteso
prendere in considerazione anche altre località, in
particolare aree rurali e/o montane.
In questo contesto i territori considerati sono stati:
¾ le Comunità Montane del centro Italia, la Valle d’Aosta, la
Valtellina, il Trentino, etc.;
9
L’Avvio della Sperimentazione – Gli accordi con il MinDifesa
Attualmente la banda 3.4-3.6 GHz è attribuita al Ministero
della Difesa che la usa per il servizio fisso e di
radiolocalizzazione.
E’ stato necessario quindi richiedere la disponibilità delle
frequenze in oggetto al Ministero della Difesa per l’attività
sperimentale.
10
Allo stesso tempo la DGPGSR del MinCOM ha avviato uno
studio allo scopo di verificare la possibilità e la disponibilità
da parte dello stesso Ministero della Difesa a migrare le
proprie applicazioni presenti su questa banda in una banda
da definire.
Il Ministero delle Difesa ha accettato gran parte delle
proposte del MinCom ed ha autorizzato la sperimentazione
in molte aree, indicando anche le relative larghezze di
banda utilizzabili. La responsabilità e il coordinamento delle
sperimentazioni sono stati assegnati al MinCom, che ha
demandato alla Fondazione, operante all’interno di un
gruppo di lavoro misto, i compiti di pubblicizzazione e di
organizzazione generale della campagna sperimentale,
oltre la raccolta dei risultati parziali e finali delle singole
sperimentazioni.
11
Siti sperimentali autorizzati dal Ministero della Difesa
DISPONIBILITA
ZONE
canali (3,5 - 3,6 GHz)
Milano
4x7 MHz (Entro un raggio di 30 km)
Roma
2x7 MHz
(Entro 25 km)
Arezzo
Piemonte
Valle d'Aosta
Sardegna
Abruzzo
Sicilia
Parma
12
canali (3,4 - 3,5 GHz)
2x7 MHz
2x7 MHz
2x7 MHz
2x7 MHz
2x7 MHz
2x7 MHz
2x7 MHz
(Entro 30 km)
CANALI INDIVIDUATI
canali
canali
(MHz)
(MHz)
3426-3433
3472-3479
3479-3486
3486-3493
3415-3422
3424-3431
3440-3447
3447-3454
3465-3472
3472-3479
3465-3472
3472-3479
3447-3454
3454-3461
3440-3447
3513-3520
3436-3443
3489-3496
3442-3449
3449-3456
3526-3533
3572-3579
3579-3586
3586-3593
3515-3522
3524-3531
3540-3547
3547-3554
3565-3572
3572-3579
3565-3572
3572-3579
3547-3554
3554-3561
3541-3548
3593-3600
3536-3543
3589-3596
3542-3549
3549-3556
La massima potenza EIRP in trasmissione, per la
sperimentazione, è stata fissata a:
+36 dBm
13
A partire dal maggio 2005 è stato dato l’avvio all’attività di
sperimentazione utilizzando apparati con tecnologia
rispondente allo standard 802.16 2004 e sue evoluzioni.
Il MinCom ha chiesto alla Fond. U. Bordoni di coordinare
questa attività.
Si è costituito un gruppo di lavoro formato da personale del
Ministero della Difesa, del DGPGSR del MinCom,
dell’ISCOM e da personale della FUB.
Tale gruppo, ancora oggi operativo, è coordinato dall’ing.
Troisi con assistenza tecnica della FUB.
14
Queste sperimentazioni si rivolgevano alla banda 3.4 –
3.6 GHz, attualmente a disposizione del Ministero della
Difesa.
Il MinCom ha proposto una durata massima delle
sperimentazioni di un anno.
Alla conclusione della prima fase,di durata di 6 mesi, era
prevista la redazione di un documento che riassumesse le
esperienze maturate e la presentazione dei risultati in
opportuni convegni.
Nel corso del mese di gennaio 2006 si è svolto un primo
incontro con gli sperimentatori per verificare i primi
15
risultati.
Il sito della sperimentazione: wimax.fub.it
16
Il sito wimax.fub.it
Informazioni relative alla presentazione delle domande
Caratteristiche dei soggetti che potevano presentare
la domanda di sperimentazione
Tempistica stabilita
Dati da fornire con la domanda di sperimentazione
Procedura da seguire per la presentazione della
domanda
17
Caratteristiche del soggetto che presenta la domanda
La domanda di sperimentazione può essere
presentata da qualunque costruttore, sia in proprio
che associato con un operatore (per operatore si
intende un qualunque soggetto in possesso di
regolare licenza per fornire servizi di rete di
telecomunicazioni).
18
Tempistica stabilita
• Termine ultimo di presentazione
sperimentazione: 15 giugno 2005
delle
domande
di
• Data di scadenza per l’analisi delle domande pervenute: 30
giugno 2005
• Inizio delle sperimentazioni: 1 luglio 2005
• Durata massima delle sperimentazioni: 6 mesi (rinnovabili nel
caso in cui vengano presentati dei risultati di un certo rilievo)
• Fine delle sperimentazioni: 31 dicembre 2005 (poi esteso al
30/6/06)
• Presentazione di documenti attestanti lo stato di avanzamento
19
della sperimentazione: a cadenza mensile
Dati da forinire
• Specifiche dei siti in cui si intendeva svolgere
sperimentazione (indirizzo e coordinate geografiche)
la
• Eventuali preferenze alternative per il sito
• Posizione della Base Station (BS)
• Numero e posizione delle Subscriber Station (SS)
• Numero di canali da 3,5 MHz che si intende utilizzare (max 2)
• Certificazione del costruttore e/o dell’ente responsabile del
processo produttivo
20
Dati da fornire
• Dati tecnici dei siti (quota sopra il livello del mare, altezza
dell’antenna rispetto alla base del sito)
• Caratteristiche tecniche degli apparati (tipo di antenna, diagramma
di radiazione, maschera dello spettro, stabilità di frequenza,
emissione delle spurie, analisi di copertura della BS in forma grafica,
sensibilità del ricevitore, caratteristiche di duplexing e di accesso
multiplo, massima potenza emessa in linea con ECC Rec (04)05 )
• Dichiarazione di conformità alle normative riguardanti la sicurezza
elettrica e la compatibilità elettromagnetica
• Descrizione dei parametri che si intende sperimentare e dei valori
attesi relativi agli stessi parametri
• Descrizione della tempistica riguardante lo stato di avanzamento
della sperimentazione
21
Elenco dei Costruttori autorizzati
22
Siemens AG
Alvarion Ltd
Aperto Networks
Navini
ZTE Corporation
Proxim Technologies
Nera Networks
AIRSPAN Communication
ALLTEL P&D
NEC
Nexnet Wireless
Redline Communications
SICE
Selex Communications SpA
UT Starcom Inc
Wi-Lan Inc
Elenco sperimentazioni autorizzate
23
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1
5
1
3
5
A s s o m a x s . r . l.
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S it o S p e r im e n t a z io n e
V a lle d e ll'O r c o
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C o m m u n ic a t io n s
C o m m u n ic a t io n s
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3
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9
Lucca
10
S ir a c u s a
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E n t e r p r is e D ig it a l A r c h it e c t s
E n t e r p r is e D ig it a l A r c h it e c t s
E r ic s s o n T e le c o m u n ic a z io n i S . p . A .
E r ic s s o n T e le c o m u n ic a z io n i S . p . A .
E s s e n tia S .p .A .
E u t e lia S p A
IN F O T E L S .p .A .
IN F O T E L S .p .A .
I t a lt e l S . p . A
I t a lt e l S . p . A
M A R C O N I C O M M U N IC A T IO N S S .p .A .
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28
A ir s p a n C o m m u n ic a t io n s L im it e d
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4
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N e x N e t W ir e le s s
A P E R T O N E T W O R K S
S E L E N I A C o m m u n ic a t io
N A V IN I
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S ie m e n s M o b ile C o m m u
Z T E C o r p o r a t io n
N e ra N e tw o rk s
N e t s c a lib u r I t a lia S . p . A
N o r t e l I t a lia
S e le x C o m m u n ic a t io n s
S e ic o s S . p . a . / I b a x S . C . A r . L
S e ic o s S . p . a . / I b a x S . C . A r . L .
S e ic o s S . p . a / I b a x S . C . A r . L
S e le x C o m m u n ic a t io n s
S id in S . p . A .
S ie m e n s M o b ile C o m m u n ic a
S IR T I s .p .a .
T e c n o ra d
W im a x to p
B o r g n a lle ( V a lle d 'A o s t a )
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C a g lia r i
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F o s s e n o ( f r a z io n e d i N e b b iu n o )
( V e r b a n ia )
M ila n o
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A re z z o (A u to s tra d a A 1 -A 1 4 )
P a rm a
C a g lia r i
S ir a c u s a
L 'A q u ila
L 'A q u ila
P e s c a r a ( lo c . P ia n a c c e )
A y a s - C r e s t ( V a lle d ' A o s t a )
V a l D 'O s s o la
T o r in o
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P a le r m o ( M o n d e llo )
M ila n o ( L o r e n t e g g io )
M ila n o ( C a s s in a d è P e c c h i)
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ir s p a n C o m m u n ic a t io n
lv a r io n L t d
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P E R T O N E T W O R K S
P E R T O N E T W O R K S
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4
, 3, 4
, 7, 8
12
Ultime News …..
Sul sito wimax.fub.it vengono anche riportate tutte le news riguardanti l’attività
sperimentale con particolare riferimento alla revoca o concessione di nuove
licenze per la sperimentazione.
Nel corso di questi mesi di attività:
- sono state revocate, per diversi motivi, l’autorizzazione a sperimentare a 5
Società;
- Nortel ha deciso di ridimensionare il numero di siti dove sperimentare;
- in alcuni siti in cui c’erano state rinunce, sono state autorizzate altre
sperimentazioni da parte di costruttori già operativi;
- sono state autorizzate nuove sperimentazioni in aree della Toscana dove il
Ministero della Difesa ha concesso le frequenze solo in un secondo tempo.
24
I primi Risultati Sperimentali
BS
Elmat (Alvarion Ltd) – Trial su Milano
• Collegamento urbano nel centro di Milano (BS – CPE3)
25
2M Telecomunicazioni s.r.l. (Redline) – Trial su Torino
• Collegamento
Villa Gualino (BS) – FIAT Centro Sicurezza (SS)
26
BS
SS
Essentia s.p.a (Alvarion) – Trial su Torino (Castellamonte)
• Collegamento Castellamonte (BS) - S.Giorgio (SS)
27
Sito BS
Montana
BS
Prinzera
PMP
5,6km Montano
3,5km
SS
5,5km
Calestano
SS
SS
Area Montana (700 m s.l.m)
SELEX Communications – Trial su Parma
• Collegamento Prinzera (BS) - Calestano (SS)
28
SS
BS
SIDIN (Alvarion) – Trial su Pescara
• Collegamento Pescara Nord (BS) - Pianacce (SS)
29
I primi Risultati Sperimentali - Prestazioni
Throughput
4500
4000
3500
3000
Banda in
ricezione
[Kbit/s]
2500
Singola SS attiva
Uplink
Downlink
2000
1500
1000
500
0
5120
4096
3072
2048
1024
Banda in trasmissione [kbit/s]
Larghezza canale: 3.5 MHz
Modulazione: 64QAM con
FEC ¾
Bit rate nominale
assegnato ad ogni singola
SS: 4 Mbps
Best Effort
30
500
Average Delay
Delay
[ms]
7
6
5
4
Uplink
Downlink
3
2
1
0
5120
4096
3072
2048
1024
Banda in trasmissione [Kbit/s]
500
I primi Risultati Sperimentali - Prestazioni
Throughput con pkt di 500 Bytes
Tre SS attive
9,000

Larghezza canale:
3.5 MHz
Modulazione: 64QAM
con FEC ¾
Bit rate nominale
assegnato ad ogni
singola SS: 4 Mbps
Best Effort
7,000
6,000
Banda in Rx [Kb/s]

8,000
Rivara
5,000
Canischio
Vauda
4,000
Totale
3,000
2,000
1,000
Tempo [s]
31
56
54
52
50
49
47
45
43
41
40
38
36
34
32
31
29
27
25
23
22
20
18
16
14
13
9
11
7
5
4
2
0
0
Una panoramica su tutti i risultati sperimentali
32
Principali risultati attesi dalla sperimentazione tecnologica
• Conferma delle prestazioni dichiarate
• Confronto con altre tecnologie a parità di condizioni di esercizio
• Acquisizione di un background necessario alla sperimentazione di
evoluzioni della tecnologia (802.16e, etc.)
• Individuazione di criteri guida per l’assegnazione della banda in uso
• Possibilità di migrazione della tecnologia su altre bande
33
Il mercato: Intel WiMAX Solutions Roadmap
2008 Æ
“Broad CE Devices”
Wifi+WiMAX Integration
2006-08
“Nomadic & Mobile
WiMAX Devices”
2004-06
“WiMAX Modems”
34
Quali sviluppi per l’attività sperimentale?
Test in comune con il Ministero della difesa?
Test rivolta ai servizi con gli operatori?
Test con la tecnologia WiMax mobile?
35
GRAZIE PER
L’ATTENZIONE
Per ulteriori informazioni:
Ing. Massimo Celidonio
Email: [email protected]
36
Tel. 06 54802127