5G, “rivoluzione” frequenze in ambito locale e indoor: come si muovono le Autorità Ue - Agenda Digitale

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5G, “rivoluzione” frequenze in ambito locale e indoor: come si muovono le Autorità Ue

Il 5G costituisce una rivoluzione tecnica e di offerta dei nuovi servizi e richiede, per un utilizzo efficace, una profonda revisione delle modalità di assegnazione delle frequenze in ambito locale e per indoor. Ecco le misure adottate da Agcom in Italia, Ofcom in UK e BNEtzA in Germania

23 Ago 2021
Vincenzo Lobianco

Già consigliere per l’innovazione tecnologica dell’Autorità per le Garanzie nelle Comunicazioni

L’ecosistema regolatorio si sta adattando alla rivoluzione del 5G, innovando profondamente le modalità di assegnazione delle frequenze per la piena implementazione di questa nuova tecnologia, favorendo il migliore uso della risorsa spettrale che, per quanto vasta, non è infinita e che pertanto richiede di raggiungere la massima efficienza nel suo utilizzo, in analogia con le altre risorse ambientali.

Facciamo il punto sul contesto tecnico e sulle principali decisioni dei regolatori italiano, britannico e tedesco.

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La rivoluzione tecnica e di offerta del 5G

Intorno alla metà della scorsa decade, quando i contorni del 5G cominciavano a delinearsi si dibatteva se questa nuova tecnologia fosse una semplice evoluzione della precedente o costituisse una rivoluzione. Ora che il 5G è una realtà, ben si comprende che costituisce una rivoluzione tecnica e di offerta dei nuovi servizi che possono essere resi disponibili dalla nuova tecnologia e ha anche ispirato una – possiamo così definirla – una rivoluzione regolamentare che ha significativamente modificato le modalità di assegnazione delle frequenze.

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La rivoluzione tecnica è sotto gli occhi di tutti: ad esempio lo slicing e la piena implementazione delle Software Defined Network (SDN) – tra le altre novità – hanno consentito di migliorare l’efficienza delle reti e abilitato la fornitura di servizi con modalità non immaginabili con il 4G. La specializzazione dell’offerta per i cosiddetti verticals, che attraverso slicing e SDN possono costruire una rete “virtuale” indipendente per ogni applicazione, costituisce un enorme passo avanti nell’offerta di servizi sempre più adeguati alle nuove necessità (Industria 4.0, manufacturing, logistica, salute, ricerca).

Questa rivoluzione ha comportato un ripensamento nella regolamentazione dello spettro, rivoluzionando anche le modalità di assegnazione delle frequenze. Alcune Autorità europee di settore sono già intervenute sull’argomento con interventi finalizzati a regolamentare nuove forme di accesso alle frequenze più idonee alle caratteristiche dello spettro utilizzato, all’evoluzione tecnologica provocata dal 5G e ai nuovi servizi abilitati dalla nuova tecnologia. Le Autorità di tre grandi paesi del continente europeo (AGCOM, OFCOM e BNetzA) oltre a quelle di alcuni paesi di dimensioni minori hanno da tempo consolidato il loro set regolamentare con l’introduzione di assegnazioni in modalità condivisa (shared) in ambito locale, particolarmente adatte a offrire risposta alle nuove richieste di mercato, alle nuove esigenze dettate dai principali verticals abilitati dal 5G.

Il contesto tecnico e di servizio

Prima di descrivere gli interventi realizzati in ambito regolamentare, appare utile fornire alcune indicazioni sul contesto tecnico e di servizio.

Indoor

In primo luogo, la risorsa spettrale. Come sappiamo, le frequenze nelle bande pioniere del 5G (UHF 700 MHz, Banda C 3.4-3.8 GHz e onde millimetriche, 26 GHz) sono state assegnate nella maggior parte dei Paesi europei e stanno progressivamente entrando in esercizio. Accanto alle bande pioniere, sta crescendo l’interesse per l’utilizzo di ulteriori bande, al momento già in uso per servizi specifici quali ad esempio collegamenti satellitari o ponti radio (con uso in aree ristrette), nelle bande 3,8-4.2 GHz e 6 GHz. La limitata propagazione delle frequenze nelle bande sopra indicate (esclusa ovviamente la banda 700 MHz) rappresenta una delle caratteristiche principali di dette bande. Sotto questo aspetto è anche rilevante evidenziare la ridotta capacità di penetrazione negli edifici, limitando in tal modo la copertura indoor delle reti realizzate con tali frequenze

Come sottolineato da esperti del settore, lo sviluppo del 5G e di alcuni specifici verticals richiede che venga assicurata la copertura indoor delle frequenze, in ambito ad esempio industriale o ospedaliero. Inoltre, il passaggio indoor-outdoor deve avvenire in modalità seamless, ossia in continuità di ricezione, e di servizio in ambito locale di dimensione contenute come ad esempio in un campus universitario, in un impianto industriale, in zone dedicate alla logistica (porti, interporti, stazioni merci).

La effettiva realizzazione di quanto sopra enunciato, oltre a richiedere un’infrastruttura tecnica progettata ad-hoc, necessita di risorse spettrali adeguate in termini di piena disponibilità di frequenze la cui diretta gestione da parte dell’owner dell’applicazione vertical o di un operatore specializzato in ambito locale costituirebbe un asset in termini di efficienza ed efficacia del sistema. È noto che le frequenze delle bande pioniere sono state quasi ovunque assegnate su base nazionale e pertanto il loro utilizzo in ambito locale, eventualmente in aree in cui l’operatore potrebbe anche non avere interesse a garantire la copertura, richiederebbe comunque l’accordo e il coinvolgimento dell’operatore di rete mobile. Come detto, in alcuni casi potrebbe essere più efficace che le frequenze di cui si parla vengano gestite direttamente dall’owner dell’applicazione. È il classico dilemma del make or buy che in questo caso può essere più facilmente risolto in favore dell’opzione make grazie alla ridotta propagazione delle frequenze che consente il riuso in più ambiti locali della stessa frequenza o il suo contemporaneo uso indoor senza riducendo al minimo le interferenze verso altri ambii locali.

Il combinato disposto delle caratteristiche di propagazione e delle esigenze di servizio ha quindi condotto all’ideazione di nuove forme di assegnazione delle frequenze in condivisione geografica, statica o dinamica, che stanno garantendo il successo dell’implementazione della tecnologia 5G e dei servizi nell’ambito dei verticals più promettenti.

Le decisioni dei principali regolatori Ue

Passiamo quindi a illustrare in dettaglio cosa è stato fatto dai principali regolatori europei partendo da Agcom le cui recenti decisioni hanno avuto un tasso di innovatività ben riconosciuto a livello europeo.

Le misure introdotte da Agcom

Infatti, già nel 2018 il Garante nazionale aveva inserito, nel regolamento per l’assegnazione delle bande pioniere 5G (delibera n. 231/18/CONS) delle misure specifiche, in particolare per la banda C e le frequenze millimetriche.

Si fa riferimento, al riguardo, all’implementazione del principio “use-it-or-lease-it” nella banda C o al “club use” nella banda 26 GHz, previsioni finalizzate a incoraggiare l’accesso locale alle frequenze da parte di operatori wholesale only, fornitori di servizi o owner di applicazioni verticals, ossia soggetti non appartenenti alla categoria degli operatori di telecomunicazioni aggiudicatari delle frequenze. L’approccio “use-it-or-lease-it” significa in sostanza che l’operatore aggiudicatario delle frequenze in banda C, in particolare per i lotti da 80 Mhz, ha l’obbligo di soddisfare ragionevoli richieste di accesso di altri soggetti che intendo fornire servizi in 5G e che possono anche realizzare in proprio la rete in determinate aree locali o per alcuni siti, pur rimanendo la titolarità dell’assegnazione delle frequenze all’operatore mobile aggiudicatario.

Obblighi di accesso sono anche previsti nella benda delle frequenze millimetriche dove gli interessati possono utilizzare le risorse spettrali nelle aree dove le stesse non siano utilizzate dagli operatori aggiudicatari, anche realizzando in proprio le infrastrutture di accesso.

Questi obblighi di accesso, pur non prevedendo assegnazioni dirette in aree locali, possono comunque consentire ai verticals lo sviluppo dei propri use-cases con un maggior grado di autonomia rispetto alla gestione completa da parte dell’operatore di rete mobile assegnatario delle frequenze.

Il tema dell’assegnazione diretta viene comunque affrontato nell’indagine conoscitiva sulle possibili nuove modalità di utilizzo dello spettro radio al servizio dei settori verticali che l’AGCOM ha avviato nel mese di aprile 2021 con la delibera n. 131/21/CONS e di cui si è già detto su queste pagine.

5G: le prospettive di sviluppo tra PNRR e indagine conoscitiva Agcom

Recentemente l’Agcom ha pubblicato il documento di consultazione di dettaglio dell’indagine conoscitiva che illustra in maniera completa le opzioni a disposizione del regolatore e dell’industria per favorire lo sviluppo di nuovi servizi e di nuove forme di accesso alle frequenze in ambito locale.

L’indagine ha quindi il duplice scopo di verificare, in primo luogo, l’efficacia delle misure di accesso sopra illustrate adottate dall’Autorità per le banda pioniere 5G in relazione alle esigenze di accesso locale e ad altre modalità di accesso quali lo shared access o l’utilizzo dello spettro unlicensed.

Dall’altra parte, il Garante vuole valutare l’eventuale adozione di ulteriori strumenti regolamentari, da inserire nella propria “cassetta degli attrezzi” per meglio soddisfare le esigenze dell’industria e dei verticals, che potrebbero quindi arrivare anche alla previsione di assegnazione diretta ai verticals di porzioni di spettro in ambito locale o addirittura per singoli siti, opzione al momento – come sopra detto – non disponibile nella regolamentazione nazionale.

Le misure di Ofcom nel Regno Unito

Tale opzione risulta invece disponibile, per alcune frequenze, nel Regno Unito, dove l’OFCOM, nel 2019, ha disciplinato le modalità di accesso in ambito locale da parte di soggetti differenti dagli assegnatari attraverso l’introduzione di modalità specifiche di accesso condiviso con un coordinamento gestito in buona parte da OFCOM stessa per evitare l’insorgere di interferenze con gli altri utilizzatori.

In particolare, OFCOM ha messo a disposizione per l’accesso in ambito locale due canali di frequenza da 3,3 MHz nella banda 1800 MHz, un canale da 10 MHz (2,39-2,40 GHz), alcuni canali da 10 a 100 MHz nella banda 3,8-4,2 GHz e infine canali di 50, 100 e 200 MHz nella banda 24,25-26,5 GHz. Il richiedente ottiene l’accesso alle bande di interesse sulla base dell’ordine di arrivo della richiesta (First In First Out – FIFO) e dopo la verifica da parte di OFCOM di eventuali interferenze con altri richiedenti l’accesso nelle stesse bande. Le frequenze sono assegnate in modalità licenziata (con due opzioni: a bassa potenza, fino a 24 dBm e a media potenza, fino a 42 dBm) a fronte del pagamento dei soli costi amministrativi (da 80 a 800 Sterline) per una durata indefinita con rinnovo annuale. Le frequenze devono essere messe in esercizio entro 6 mesi dall’assegnazione.

L’OFCOM sta anche valutando la possibilità di concedere accesso alle frequenze assegnate agli operatori mobili nelle aree (soprattutto quelle remote) che gli assegnatari non intendono coprire a breve termine. On tal caso le frequenze vengono assegnate per un periodo massimo di tre anni, in accordo con l’operatore licenziatario, per un costo di 950 sterline

Le decisioni del BNetzA in Germania

In Germania, BNetzA è stato il primo regolatore europeo che ha disciplinato l’accesso in ambito locale in tecnologia 5G nella banda 3700-3800 MHz. Il richiedente può ottenere l’uso delle frequenze in lotti da 10 MHz, combinabili sino a un massimo di 100 MHz per l’uso in ambito locale, in aree industriali, destinate alla logistica o anche di tipo commerciale.

Le frequenze sono assegnate per una durata di 10 anni, anche in questo caso sulla base dell’ordine di arrivo delle richieste – FIFO – e sulla base del pagamento di diritti variabili caso per caso. Il richiedente, oltre a dover realizzare la rete entro un anno dall’assegnazione delle frequenze, deve impegnarsi a rispettare le norme tecniche di utilizzo delle frequenze e a gestire e rimuovere situazioni di interferenza con utilizzi delle frequenze da parte di assegnatari pre-esistenti nella stessa banda o in bande adiacenti. Come prima accennato, tali frequenze sono state da sempre utilizzate nei collegamenti di uplink e downlink satellitari e per i ponti radio. Nel 2021 sono stati registrate oltre 100 assegnazioni di frequenze di tipo locale per servizi 5G.

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