Dati ad altissima frequenza

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La tradizione tutta milanese dei ponti radio, fondamentali per le reti mobili di quarta e quinta generazione, rivive nel laboratorio Huawei di Segrate

All’area orientale della periferia milanese appartiene una tradizione tecnologica che ancora oggi, a 60 anni di distanza, è un fiore all’occhiello del lavoro di ricerca e prototipizzazione svolto all’interno dei nostri confini nazionali, anche se formalmente sotto il controllo di brand stranieri.

La tecnologia dei ponti radio a microonde – le frequenze superiori ai 300 MHz (o se si preferisce le lunghezze d’onda inferiori a un metro e fino a un millimetro) – ha avuto uno straordinario impatto sullo sviluppo infrastrutturale, prima nel campo della telefonia fissa, poi sulle connessioni che assicurano il cosiddetto backhaul: il collegamento “di ritorno” che permette alle stazioni base delle reti mobili di dialogare con le centrali. Uno dei pionieri di questo comparto vitale delle telecomunicazioni è stata l’azienda italiana Telettra, fondata nel 1946.

APPARATI E REGOLE

«Ancora oggi, a livello globale, il 70% delle stazioni base è collegato con ponti radio, ci sono differenze a livello delle varie nazioni, gli operatori incumbent tendono per esempio ad avere più fibra, soprattutto nelle aree urbane. Ma ci sono situazioni, dove la copertura in radiofrequenza arriva anche al cento per cento». Sono le parole di Renato Lombardi, vicepresident della linea di apparati a microonde di Huawei e responsabile delle attività R&D in Europa, tra cui il laboratorio che il provider cinese ha creato sette anni fa a Segrate. Un centro, in cui attualmente lavorano cento ricercatori. All’inizio di quest’anno, Lombardi è stato nominato presidente di un nuovo gruppo Isg (industry specification group) costituito in seno a Etsi (European Telecommunications Standards Institute) sul tema delle microonde millimetriche. Il direttore del laboratorio Huawei è uno degli ideatori di questo forum di discussione. «L’Isg – spiega Lombardi – è uno strumento pensato per elaborare documenti di specifiche tecniche che pur non essendo considerate uno standard, ne costituiscono la base. L’obiettivo è riunire intorno a un tavolo tutti gli attori interessati, i fornitori di componenti e antenne, fino ai regolatori pubblici che devono occuparsi del rilascio di frequenze e licenze». La fisica considera millimetriche le lunghezze d’onda corrispondenti a frequenze superiori ai 30 GHz (la relazione tra lunghezza d’onda e frequenza è inversa, più crescono le prime, più si riduce la seconda). «Il nostro gruppo si occupa dei nuovi apparati che lavorano su frequenze superiori ai 50 GHz (gigahertz), come la banda dei 60 GHz o la “e-band” compresa tra i 71 e gli 86 GHz. Tutte porzioni di spettro che i ponti radio di nuova generazione utilizzano già, attraverso le prime pionieristiche installazioni di alcuni operatori. L’iniziativa di Huawei – ma nell’Isg sono rappresentati anche nomi come Ericsson e Alcatel-Lucent, l’azienda che aveva acquisito, a Milano, le strutture ex-Telettra – punta a focalizzare maggiormente l’interesse dei costruttori di apparati e a coinvolgere le istituzioni che regolano l’uso di queste frequenze.

MODELLI ALTERNATIVI

Perché è importante lavorare su lunghezze d’onda così ridotte? «Man mano che si sale di frequenza, aumenta la quantità di spettro disponibile e su una singola portante si possono trasmettere capacità molto elevate, quelle che servono per collegare alle dorsali le stazioni base della telefonia cellulare di quarta e quinta generazione» – risponde Lombardi. Il backhaul su reti radiomobili è quindi un target applicativo primario, visti i costi relativamente più contenuti della trasmissione in radiofrequenza rispetto ai collegamenti cablati. Ci sono tuttavia possibili usi in ambito fisso, dove ancora una volta la trasmissione radio non è solo una valida alternativa alle costose fibre ottiche, ma serve anche a superare i limiti di banda delle attuali connessioni in rame. Il gruppo di lavoro in Etsi si occupa della trasmissione, cioè del trasporto dei dati, non dell’accesso alle reti da parte dei clienti finali. In questo secondo ambito, su radiofrequenze così elevate esistono iniziative come il Wi-Gig, o wireless gigabit, il “super Wi-Fi” oggi, ricondotto alla Wi-Fi Alliance e destinato a operare nella banda millimetrica dei 60 GHz, dove non sono necessarie licenze di operatore.

NUOVO MERCATO

«L’Etsi ha l’ambizione di sviluppare questo nuovo mercato collaborando sia con gli operatori, affinché possano acquisire più confidenza con la tecnologia, sia con i regolatori, che devono adottare schemi di licenza adatti a questo tipo di applicazione» – spiega Lombardi. Le specifiche definite nel quadro del gruppo Millimeter Wave Trasmission, serviranno poi per definire veri e propri standard di interoperabilità per gli apparati, attraverso il lavoro di altri organismi Etsi, in particolare il gruppo TM4 (trasmissione e multiplazione). Trasmettere onde radio a queste frequenze non è banale dal punto di vista dei componenti utilizzati e come tutte le tecnologie anche per le microonde millimetriche si tratta di superare una prima fase di immaturità e costi elevati. Esistono anche degli ostacoli di natura ambientale da superare. «In generale, tutte le trasmissioni su ponte radio sono soggette ad attenuazioni da parte di fenomeni atmosferici come la pioggia, ma i modelli propagativi delle onde millimetriche sono predicibili esattamente come quelli generati a frequenze più basse».

OPPORTUNITA’ E DIGITAL DIVIDE

Una definitiva affermazione di sistemi così evoluti favorirà sicuramente lo sviluppo delle infrastrutture cellulari che garantiranno connessioni dati ad altissima capacità e rappresenteranno una valida soluzione ai problemi di digital divide, che angustiano le aree dove la cablatura è più difficile e costosa: non a caso, una delle mission definite nello “Stability Report” rilasciato da Huawei alla fine del 2014. Per Renato Lombardi – chiamato da Huawei sette anni fa, quando l’ingegnere del Politecnico di Milano lavorava ancora per Nokia Siemens, proprio per avviare le attività di R&D nel milanese – il ruolo di presidente del nuovo Isg Etsi non potrà non avere positive ripercussioni sul futuro mercato della linea di prodotti di cui ha la responsabilità a livello mondiale. Del resto, il laboratorio da lui diretto non opera solo nel contesto del mercato nazionale, ma su mandato del quartier generale della società cinese, per studiare e mettere a punto nuove soluzioni che vengono anche testate in collaborazione con gli operatori telefonici. «Come Innovation Center ci basiamo su competenze radicate nel territorio, attraverso le persone e le università con cui abbiamo accordi di collaborazione. Siamo legati anche ai clienti che riteniamo leader per la loro globalità e comprovata competenza tecnica». Le tematiche affrontate non si limitano alle trasmissioni su ponti radio, ma riguardano anche altre tipologie di prodotti e soluzioni per reti di telecomunicazione. Un buon modo per dare continuità a una tradizione nata dall’estro degli ingegneri di “scuola” lombarda, malgrado le vicissitudini che hanno portato alla chiusura di esperienze come Telettra.

 

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