25 agosto 2011

IEEE 802.22, Internet negli spazi vuoti di radio e TV

Un paio di settimane fa, mentre ero afflitto dai miei problemi di scarsa copertura cellulare con Vodafone (l'altro giorno ho lasciato per dimenticanza che l'opzione Internet che avevo attivato sulla mia chiavetta wi-fi si rinnovasse automaticamente: il call center Vodafon mi ha restituito i soldi dopo che avevo fatto loro presente il disappunto per il disservizio patito), Giovanni De Simone mi ha inviato una mail per farmi partecipe dell'interesse con cui aveva letto la notizia dell'apertura del regolatore britannico OFCOM nei confronti dell'impiego di tecnologie di radio cognitiva in vista di un possibile avvio di servizi wireless Internet negli spazi vuoti della banda 88-108 MHz. «Successivamente, sono venuto a conoscenza del nuovo protocollo wi-fi 802.22 recentemente approvato dalla IEEE,» scrive Giovanni chiedendosi se non sia il caso di approfondire.
Sì è sicuramente il caso di approfondire, specie considerando che già nel 2009 mi era capitato di segnalare lo standard 802.22 in un post dedicato appunto alle prospettive future della radio cognitiva. L'ulteriore estensione di Internet "senza fili" appena normata dallo IEEE riguarda la implementazione di Wireless Regional Area Network, reti wi-fi regionali che garantiranno aree di copertura piuttosto estese, fino a 100 km dal trasmettitore, e velocità di 22 Mbps per canale. La caratteristica distintiva è che lo standard incorpora algoritmi di cognitive radio per l'impiego in porzioni di spettro non esclusive, tipicamente nei cosiddetti "white space" dello spettro televisivo VHF-UHF, gli spazi vuoti lasciati liberi dalla migrazione dalla tv analogica a quella numerica. Questa sua capacità viene giudicata fondamentale per offrire copertura wi-fi nelle zone rurali oggi penalizzate dal digital divide a causa dei costi troppo elevati di una infrastruttura fissa. In questa bella overview tecnica dello IEEE vengono chiaramente illustrati i vantaggi del nuovo sistema (vedi figura, dove PHY sta per "physical layer" e MAC per "media access control layer").
La notizia, letta in congiunzione con la proposta di OFCOM di tenere in considerazione anche l'uso di analoghe tecnologie nella banda 88-108, ci dice che molte cose possono cambiare nel modo di gestire l'assegnamento di una frequenza. Finora ci siamo basati su una rigida suddivisione dello spettro in tante finestre assegnate ciascuna a un determinato servizio o gruppi di servizi. Con l'arrivo di standard che accreditano "nativamente" l'uso di tecnologie cognitive, in questo rigido schema si introduce un elemento di dinamicità che andrà sicuramente a impattare sulle attuali rendite di posizione. L'etere diventa una risorsa più flessibile e proprio per questo dovremo introdurre anche meccanismi di mercato più competitivi. In futuro non sarà più così "naturale" che una stazione broadcast (o un altro tipo di servizio) debba utilizzare per forza una frequenza compresa in un determinato intervallo e l'assegnamento dei canali verrà fatto in base alle diverse situazioni locali, non rispondendo a un rigido criterio generalizzato ("qui trasmetto solo io e se non posso trasmettere tanto peggio per gli altri"). I titolari di licenza dovranno adeguarsi anch'essi.
Se dovessimo adattare questo discorso alla specificità italiana, l'introduzione di standard come l'802.22 potrebbe rappresentare una buona occasione per "darsi una regolata" proprio in vista di una probabile deregolamentazione. La nostra situazione nelle bande VHF-UHF non è certo ottimale. In banda VHF-II (gli 88-108) l'assoluta mancanza di reale pianificazione in un arco di addirittura 35 anni ha creato un contesto particolarmente ostile nei riguardi di modalità di gestione dinamica dello spettro. Dovremmo cercare di correggere la situazione, magari cercando di favorire una prima fase di migrazione verso il Digital Audio Broadcasting. Per quanto riguarda i "white spaces" nello spettro televisivo le cose vanno meglio sul piano della regolamentazione, ma dobbiamo ancora scontare un grave ritardo e gravi distorsioni su quello del valore economico della risorse spettrale. L'ultima fase del percorso di migrazione verso la tv digitale terrestre avviene in un clima smaccatamente a favore dei due soggetti che godono dello stato di incumbent: i due broadcaster nazionali RAI e Mediaset. Le regine del duopolio stanno ricevendo troppi regali senza dare niente in cambio. E la cosa danneggia tutti: i futuri servizi non-televisivi entranti, gli attuali concorrenti broadcast nazionali, regionali e locali costretti a nuotare - inutilmente appesantiti, tra l'altro - in uno stagno sempre più asfittico. E naturalmente le casse di uno Stato che di regalo in regalo restano molto più vuote di quello che potrebbero essere. Quanto ci metteremo, come cittadini ed elettori, ad aprire gli occhi sui disastri politici, culturali ed economici del berlusconiano conflitto di interessi?

IEEE 802.22 -2011 STANDARD FOR WIRELESS REGIONAL AREA NETWORKS IN TV WHITESPACES COMPLETED
PISCATAWAY, N.J., USA, 22 July 2011 – IEEE, the world's largest professional association advancing technology for humanity, today announced that it has published the IEEE 802.22 standard. IEEE 802.22 systems will provide broadband access to wide regional areas around the world and bring reliable and secure high-speed communications to under-served and un-served communities.
This new standard for Wireless Regional Area Networks (WRANs) takes advantage of the favorable transmission characteristics of the VHF and UHF TV bands to provide broadband wireless access over a large area up to 100 km from the transmitter. Each WRAN will deliver up to 22 Mbps per channel without interfering with reception of existing TV broadcast stations, using the so-called white spaces between the occupied TV channels. This technology is especially useful for serving less densely populated areas, such as rural areas, and developing countries where most vacant TV channels can be found.
IEEE 802.22 incorporates advanced cognitive radio capabilities including dynamic spectrum access, incumbent database access, accurate geolocation techniques, spectrum sensing, regulatory domain dependent policies, spectrum etiquette, and coexistence for optimal use of the available spectrum.

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