vademecum

Cinque punti per capire il senso della banda (ultra) larga

Basta equivoci. Ecco alcuni chiarimenti che possono servire anche a molti addetti ai lavori. Per capire, per esempio che wireline, wireless, fisso e mobile non sono alternative mutuamente esclusive. E che non ha senso aspettare la domanda prima di sviluppare le nuove reti

22 Set 2015
Alfonso Fuggetta

professore di Elettronica, Informazione e Bioingegneria, Politecnico di Milano

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Siamo nel 2015, eppure molte volte (troppe) nel dibattito pubblico, sui social media, nella vita quotidiana conti-nuiamo a ripetere affermazioni confuse e spesso del tutto infondate sulla banda larga e sullo sviluppo delle reti di telecomunicazione. Credo quindi valga la pena ricordare e riassumere alcuni concetti chiave che ci permettano di discutere di questo importante tema senza essere condizionati da errori o fraintendimenti. Cercherò di usare un linguaggio non tecnico e quindi chiedo fin d’ora scusa per le semplificazioni e imprecisioni che inevitabilmente dovrò introdurre (e che faranno magari arrabbiare gli esperti del settore).

1. Ultimo miglio, dorsali, wireless, wireline, fisso, mobile

È essenziale chiarire bene il significato di queste parole.

Ultimo miglio: è il tratto di connessione tra l’utente (l’abitazione, il dispositivo mobile, l’ufficio, …) e la antenna/centrale di zona della società di telecomunicazioni. È la parte più critica di una rete di telecomunicazioni perché determina la maggior parte dei costi di costruzione della rete e anche il livello di prestazioni sperimentate dall’utente.

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Dorsali (e reti di backhaul): sono le grandi “autostrade digitali” degli operatori che smistano il traffico raccolto tramite le connessioni di ultimo miglio verso le diverse destinazioni. Sono tipicamente realizzate in fibra ottica (in alcuni casi si usano anche ponti radio).

Wireline: sono connessioni di ultimo miglio realizzate tramite cavi che si sviluppano dall’utente verso la centrale. Tipicamente si usano due tecnologie: doppini in rame (quelli della vecchia rete telefonica) oppure connessioni in fibra. Queste ultime sono sostanzialmente di due tipi:

– FTTH (Fiber To The Home): la fibra arriva fin in casa dell’utente (o in azienda).

– FTTC (Fiber To The Cabinet): la fibra arriva fino ad un cabinet sulla strada e da qui si connette all’abitazione tramite il doppino esistente. Ovviamente, il costo è minore perché si evita di ricablare le case, anche se si introducono alcuni problemi e limiti (che è impossibile discutere nel dettaglio in questa sede).

Wireless: sono connessioni che utilizzano sistemi di trasmissione “senza fili” per connettere il dispositivo dell’utente alla rete. Tipici esempi sono 3G, 4G, WiFi, WiMax.

Fisso: sono chiamate connessioni fisse quelle che non permettono all’utente di spostarsi (se non per pochi metri) durante la fruizione del servizio di accesso a Internet. Lo sono tutte le connessioni wireline, ma anche anche alcune wireless come WiFi e WiMax. Esse infatti sono pensate per un utente sostanzialmente stanziale e non offrono un meccanismo importante che è invece presente nelle reti mobili (handover).

Mobile: le reti mobili sono tutte wireless e rispetto a tecnologie come WiFi offrono il meccanismo dell’handover. Esso permette di cambiare l’antenna alla quale è connesso il dispositivo dell’utente quando questi si muove sul territorio senza che il servizio venga interrotto. È ciò che tutti noi sperimentiamo quando usiamo le reti 3G e 4G.

Peraltro, le reti mobili:

1. hanno bisogno delle dorsali in fibra per interconnettere le proprie antenne alla rete dell’operatore.

2. condividono lo spettro e hanno dei limiti rispetto a quelle fisse (come discusso nel seguito).

2. Cosa si intende per banda larga

È importante capire cosa si intenda per banda larga visto che la confusione è ancora tanta: per esempio, non più tardi di qualche settimana fa, una persona su Twitter mi ha detto “non serve la banda larga, basta potenziare l’ADSL …”.

Banda larga: benché non esiste una definizione formale univoca, normalmente si intende per banda larga una connessione di ultimo miglio che ha velocità superiore ai 2 Mbit/s e arriva fino a qualche decina di Mbit/s. Tipicamente sono connessioni che utilizzano ADLS o reti mobili 3G.

Banda ultra larga: sono connessioni di ultimo miglio che hanno velocità superiori alla decina di Mbit/s, tipicamente dai 40-50 in su. Sono prestazioni garantite dalle cosiddette Next Generation Network (NGN) sia fisse che mobili (per esempio 4G e sue evoluzioni).

Connessione asimmetrica: sono connessioni che utilizzano tipicamente il doppino telefonico (il “rame”) tramite tecnologie come ADSL. Si chiamano asimmetriche perché la velocità di download è molto superiore a quella di upload. In questo senso, sono connessioni che favoriscono lo scarico e la fruizione dei contenuti. Connessioni di altro tipo (come quelle via fibra) sono invece tipicamente simmetriche, cioè offrono velocità uguali (o comparabili) sia per il download che per l’upload.

Ovviamente, un uso maturo e diffuso delle reti richiede, specialmente per le imprese (ma non solo!), connessioni simmetriche (come discusso nel seguito).

3. La velocità nelle reti fisse e mobili

Spesso si sente dire che le connessioni fisse non servono perché “tanto quelle wireless hanno la stessa velocità, se non superiore”. In realtà, per poter fare un confronto realistico è necessario tenere presente la diversa natura del concetto di velocità nel caso di reti wireless e wireline.

– Nel caso di rete wireline (per esempio fibra) la velocità indicata è allocata completamente al singolo utente.

– Nel caso di rete wireless (4G o Wifi, per esempio), la velocità che viene normalmente dichiarata è quella disponibile nel suo complesso a tutti i dispositivi che sono connessi ad una stessa antenna. Il che vuol dire che se dieci dispositivi (es., smartphone) sono connessi ad una stessa antenna 3G HSDPA da 14,4 Mbit/s, ciascuno di essi opererà in condizioni ottimali ad una velocità di circa 1,44 Mbit/s, non certo al massimo offerto dall’antenna! Ciò accade solo se vi è un solo dispositivo connesso (e in vicinanza dell’antenna).

È quindi importante rendersi conto che wireline, wireless, fisso e mobile non rimandano ad alternative mutuamente esclusive: definiscono tecnologie e scelte progettuali che devono essere modulate e integrate in funzione dei bisogni degli utenti e delle stime di traffico che si sviluppano per uno specifico territorio.

Peraltro, non va dimenticato che comunque la fibra deve arrivare alle stazioni della rete mobile (le antenne che vediamo in giro per le strade) o all’hotspot WiFi che usiamo nelle nostre abitazioni, negli uffici o nei negozi (spesso a questo scopo usiamo ADSL in rame, che in ogni caso è una connessione wireline). Per completezza, va anche detto che in alcuni casi possiamo connettere un hotspot WiFi ad un stazione base 3/4G usata per connettersi alle dorsali dell’operatore: ovviamente, vanno tenuti presente i commenti che ho proposto in precedenza sul funzionamento delle reti wireless.

4. I bisogni dell’utenza

Un altro elemento che viene spesso discusso è quello delle velocità che sono realmente utili all’utenza e quindi all’annoso dilemma “viene prima la domanda o l’offerta?”. Anche qui serve qualche chiarimento:

Alcuni dicono che con una “ADSL si fa tutto”. È una affermazione alquanto miope e nei fatti sempre più falsa:

– Molte applicazioni come Skype, singolarmente, possono certamente funzionare su una connessione ADSL di buona qualità.

– Tuttavia, nessuno di noi usa una sola applicazione alla volta, anche se non ce ne accorgiamo. Per esempio, con i servizi in cloud vi sono tante operazioni di trasmissione di dati che avvengono “in background” mentre noi facciamo altro.

– Inoltre, in moltissimi contesti (a partire da quello domestico) la connessione in banda larga è utilizzata in parallelo da più persone.

– Ma anche nel caso di uso singolo, vi sono già oggi situazioni nelle quali le connessioni ADSL sono sostanzialmente insufficienti. Per esempio, le nuove offerte di servizi video streaming ad altissima definizione (oggi SuperHD a 1080p e a breve 4K) non funzionano su ADSL (a meno di non essere tra i pochi fortunati ad averla a 20 Mbit/s effettivi): con una connessione a 6-8 Mbit/s si riesce ad arrivare fino al Full HD 1080i, ma non oltre.

– Infine,l’ADSL offre velocità di upload limitate e questo condiziona fortemente sia gli utenti domestici che (soprattutto!) quelli professionali.

In generale, una singola killer app per la banda larga e ultralarga di nuova generazione (NGN) può certamente essere il video HD e 4K. Ma il vero fattore che deve essere considerato è la domanda aggregata, non la richiesta della singola applicazione o del singolo utente! Ecco perché le reti che abbiamo non sono sufficienti e perché in realtà frenano lo sviluppo stesso della domanda! Chi usa servizi lenti e poco efficienti?

5. L’evoluzione delle infrastrutture e i costi di gestione

Molti affermano che è inutile investire in reti di nuova generazione perché non c’è domanda, le reti in fibra costano e per di più sono investimenti che vanno a favorire di industrie straniere. Anche in questo caso, i fraintendimenti sono molti.

1. In assenza di offerta di servizi, la domanda non si può manifestare. Come posso, per esempio, usare moderni servizi di teleconferenza HD senza una banda (simmetrica!) adeguata?

2. La connettività è ormai una condizione necessaria (non sufficiente) di attrattività e di competitività di un territorio: in assenza, le aziende non si localizzano e anzi si spostano.

3. Le reti moderne hanno OPEX minori, per cui hanno risvolti positivi anche dal punto di vista della gestione aziendale.

4. Le reti in rame comunque sono a “fine vita”: il rame si deteriora. Non ha molto senso sostituirlo con altro rame.

5. Perché il doppino possa fornire elevate prestazioni in configurazioni FTTC, la lunghezza del rame non deve superare i 400-500 metri. Oggi in molti casi siamo in presenza di doppini di lunghezze superiori.

6. In Italia, ci sono tante aziende che lavorano nel settore: sia quelle che costruiscono le infrastrutture (per esempio SIRTI) sia quelle che sviluppano gli apparati. In questo caso, abbiamo sia aziende italiane (come Italtel) sia centri di R&D e stabilimenti italiani di grandi multinazionali (come Alcatel-Lucent, CISCO e Ericsson).

7. Un investimento in banda ultralarga nel suo complesso costa al paese più o meno come il solo costo di ammodernamento della Salerno-Reggio Calabria. Pensiamo veramente che un paese come l’Italia non se lo possa permettere?

In conclusione …

Sarebbe il caso che i discorsi e i dibattiti sulla banda larga e sullo sviluppo delle reti di nuova generazione venissero affrontati mettendo da parte scarsa conoscenza del tema, stereotipi e, spesso, fanfaluche. Solo così potremo affrontare con lungimiranza e intelligenza questa questione così critica per il futuro del nostro paese.

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