WiMAX e WiBro: nuove opportunità tecnologiche - parte I
Si prospetta una situazione di completa convergenza, ove tutte le tecnologie, sia quelle già esistenti sia quelle future, non saranno altro che un tramite per poter realizzare nuovi contesti applicativi.
di Elena Briola e Andrea Calcagno |
26 febbraio 2007
La direzione verso la quale il settore del BWA sta migrando è ben chiara: se fino a pochi mesi fa l’orizzonte temporale era rappresentato dal WiMAX Fixed, oggi lo sguardo è rivolto ben oltre, verso WiMAX Mobile e WiBro. In tutto il mondo, infatti, si sta assistendo ad un proliferare di trial e di deployment basati su tali tecnologie.
Il perché di tutto questo è da ricercarsi nelle ottime prestazioni, in termini di copertura e capacità, che esse offrono e nei punti di forza che le rendono particolarmente appetibili agli occhi degli attori del settore del BWA.
Le Tecnologie WiMAX: fixed e mobile
Le tecnologie WiMAX sono definite dal WiMAX Forum(1), il quale, sulle specifiche tecniche dello standard IEEE(2) 802.16 e ETSI HiperMAN(3), indica quali sono le bande frequenziali in cui si può operare, le possibili canalizzazioni, il formato di duplexing da adottare e la tecnica di trasmissione da utilizzare. La differenza principale tra le tecnologie 802.16/HiperMAN e le tecnologie WiMAX è che le prime non garantiscono la compatibilità tra apparati di differenti produttori; le seconde, invece, implementano solo alcune funzionalità dello standard, per poter meglio garantire l’interoperabilità tra i diversi dispositivi, e dunque, possono essere considerate come un sottoinsieme delle prime.
Come già detto in precedenza, il WiMAX Forum definisce le tecnologie WiMAX e, in particolar modo, esso specifica i profili di sistema, ossia l’insieme di requisiti che un sistema WiMAX deve soddisfare, e, per ogni profilo di sistema, i profili di certificazione.
Il profilo di sistema Fixed WiMAX (o 802.16-2004 WiMAX) è basato sulla versione 802.16-2004, utilizza solo la modulazione OFDM con 256 sottoportanti ed è ottimizzato per un accesso fisso o nomade.
Il profilo di sistema Mobile WiMAX (o 802.16e WiMAX) è basato sull’emendamento 802.16e, con la tecnica di trasmissione SOFDMA, ed è ottimizzato per un accesso portatile e mobile.
Un terzo profilo di certificazione, indicato come Evolutionary WiMAX, basato sulla versione 802.16e con OFDM (256 sottoportanti), è attualmente in fase di definizione dal WiMAX Forum.
I primi profili di certificazione relativi alla versione Fixed operano nella banda licenziata dei 3.5 GHz e nella banda non licenziata dei 5.8 GHz. Mentre nella banda dei 3.5 GHz sono supportate diverse canalizzazioni in ciascuna delle quali si può operare sia con il TDD sia con il FDD; nella banda dei 5.8 GHz è supportata una sola canalizzazione e il solo TDD. Tabella 1 – Profili di certificazione Fixed WiMAX | Frequenza [GHz] | Spettro | Formato del Duplexing | Ampiezza di banda
del canale [MHz] |
| 3.4 – 3.6 | Licenziato | TDD | 3.5 |
| 3.4 – 3.6 | Licenziato | FDD
| 3.5 |
| 3.4 – 3.6 | Licenziato | TDD | 7 |
| 3.4 – 3.6 | Licenziato | FDD
| 7 |
| 5.725 – 5.85 | Non Licenziato | TDD | 10 |
I primi profili basati sulla versione Mobile WiMAX operano nella banda dei 2.3 GHz, dei 2.5 GHz e dei 3.5 GHz con diverse canalizzazioni (5, 7, 8.75, 10 MHz) ma tutti supportano il solo TDD come formato del duplexing.
Tabella 2 – Profili di certificazione Mobile WiMAXFrequenza
[GHz]
| Spettro
| Formato del Duplexing | Ampiezza di banda
del canale [MHz] |
| 2.3 – 2.4 | Licenziato | TDD | 5 |
| 2.3 – 2.4 | Licenziato | TDD | 8.75 |
2.3 – 2.4
| Licenziato | TDD | 10 |
2.305 – 2.32
2.345 – 2.36
| Licenziato | TDD | 5 |
2.305 – 2.32
2.345 – 2.36
| Licenziato | TDD | 10 |
| 2.496 – 2.69 | Licenziato | TDD | 5 |
| 2.496 – 2.69 | Licenziato | TDD | 10 |
| 3.3 – 3.4 | Licenziato | TDD | 5 |
| 3.3 – 3.4 | Licenziato | TDD | 7 |
| 3.3 – 3.4 | Licenziato | TDD | 10 |
| 3.4 – 3.8 | Licenziato | TDD | 5 |
| 3.4 – 3.8 | Licenziato | TDD | 7 |
| 3.4 – 3.8 | Licenziato | TDD | 10 |
È bene osservare che le versioni Fixed e Mobile WiMAX non sono tra loro compatibili perché operano su bande frequenziali e utilizzano tecniche di trasmissione differenti. Inoltre anche i profili di certificazione relativi a ciascuna versione possono non essere tra loro compatibili se operano su bande frequenziali differenti, ad esempio un dispositivo che lavora nella banda dei 3.5 GHz non può comunicare con un dispositivo che lavora nella banda dei 5.8 GHz.
La Tecnologia WiBro
La tecnologia WiBro è una tecnologia nata in Corea, definita “Portable Internet Service”, è in grado di offrire un accesso wireless a servizi broadband (VoD, MoD, File Downloading, M-commerce, …) in piena mobilità mediante PSS, quali smart phone, PDA, notebook.
Il processo di standardizzazione della tecnologia WiBro è curato dalla TA della commissione di standardizzazione TTA(4).
La Phase I, approvata nel Giugno 2004, definisce la frequenza operativa (2.3 GHz), l’ampiezza di banda del canale RF (8.75 MHz), la tecnica di modulazione e il protocollo d’accesso multiplo (OFDMA con 1024 sottoportanti) e il formato del duplexing (TDD). Nel passaggio dalla Phase I Rev, approvata nel Dicembre 2004, alla Phase II Rev, approvata nel Dicembre 2005, sono state introdotte ulteriori funzionalità e sono state apportate alcune modifiche sia al PHY Layer sia al MAC Layer, al fine di realizzare l’armonizzazione tra lo standard WiBro e lo standard IEEE 802.16e.
Grazie all’evoluzione precedentemente menzionata, lo standard WiBro della Phase II soddisfa tutti i requisiti di uno dei possibili profili di cerificazione del WiMAX Forum relativi al profilo di sistema Mobile WiMAX: esso è, infatti, definito il “service name” della tecnologia Mobile WiMAX in Corea. Pertanto, una volta iniziato il programma di certificazione dei profili Mobile WiMAX, tutti i prodotti WiBro saranno “WiMAX Forum CertifiedTM”.
Questa decisione comporterà l’interoperabilità globale, assicurerà alla tecnologia WiBro di beneficiare delle economie di scala del Mobile WiMAX e renderà possibile il global roaming.
In aggiunta i prodotti WiBro certificati potranno essere utilizzati anche in altri Paesi al di fuori della Corea, ove la regolamentazione spettrale lo consenta.
Figura 1 – Processo di standardizzazione della tecnologia WiBro
continua....
Elena Briola e Andrea Calcagno
WiTech.it
NOTE:
1 - Il WiMAX Forum è un’organizzazione senza scopo di lucro, fondata nel giugno 2001 e conta attualmente più di 350 membri, inclusi produttori, operatori e system integrator, quali Alcatel, Aperto networks, Cisco System, Motorola, Siemens Mobile, Telecom e la stessa WiTech. Obiettivo del WiMAX Forum è promuovere e certificare la compatibilità e l’interoperabilità dei dispositivi basati sullo standard IEEE 802.16 con programmi di test e di certificazione.
2 - L’IEEE è un’organizzazione non-profit, costituita da professionisti (ingegneri, scienziati, matematici, studenti), impegnata non solo nella pubblicazione di materiale tecnico, riguardante i settori delle comunicazioni, dell’elettronica, del software engineering, ma partecipa attivamente nello sviluppo di standard per nuove tecnologie.
3 - L’ETSI è una organizzazione non-profit indipendente il cui obiettivo è quello di sviluppare nuovi standard ICT per lo scenario europeo.
4 - Il TTA è commissione di standardizzazione IT impegnata nello sviluppo di nuovi standard in Corea, nelle attività di test e di certificazione dei prodotti IT.
Nota al testo: Questo articolo è un estratto del report Il BWA e gli scenari evolutivi, nel quale in primis si analizza lo scenario attuale del BWA (WiMAX; WiBro; Wi-Fi; 3G; tecnologie proprietarie, quali Navini, iBurst, IP Wireless e Flash OFDM), con un focus sulle prestazioni, in termini di capacità e di copertura, e sui punti di forza e di debolezza; poi si delinea lo scenario tecnologico evolutivo, individuando le possibili traiettorie future. Dall’analisi effettuata si prospetta una situazione di completa convergenza, ove tutte le tecnologie, sia quelle già esistenti sia quelle future, non saranno altro che un tramite per poter realizzare nuovi contesti applicativi.
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