Quali standard per le reti wireless ad alta mobilità?

L’802 è l’ormai conosciutissimo numero di serie di tutti gli standard di rete stabiliti dall’IEEE, l’Institute of Electrical and Electronical Engineers, che rappresenta uno degli “oracoli” più importanti del settore a livello mondiale. E non sono comunque poche le proposte tecnologiche che aspirano al ruolo di standard per le reti wireless ad elevata mobilità. Questo il principale argomento che si affronterà all’Infomobility & Telematics Forum del Lingotto.

La ragione del contendere è la definizione di uno standard tecnologico per reti wireless per il trasporto dati in gradi di funzionare in mobilità, ossia con la stazione ricevente o la stazione trasmittente entrambe in movimento a velocità sostenuta. Quindi non quella di una persona che cammina (nel qual caso si parla di portabilità) ma quella di un’automobile o di un treno. Per questo ultimo tipo di mobilità, gli standard tradizionali di rete wireless dati (Wi-Fi in primis) non sono l’ideale per una serie di motivi (raggio limitato di ricezione, sensibilità alle interferenze ambientali, mancanza di un protocollo veloce di passaggio di un terminale da un access point all’altro). La macchina degli standard, e dietro di essa i laboratori di ricerca di università e aziende, si è così messa in moto un paio di anni fa.

Il primo a essere costituito è stato il comitato 802.20, conosciuto anche come Mobile-FI. L’obiettivo della standardizzazione era una tecnologia di rete IP (quindi non ti tipo cellulare a circuito come l’UMTS) con protocolli fisici e di accesso totalmente nuovi che facesse uso di tecniche trasmissive avanzate (antenne adattative) su bande di frequenza regolamentate sotto i 3,5 GHz. Tutto questo dovrebbe garantire almeno un Mbit/sec continui a velocità di 250 KM/ora. Fisicamente una rete 802.20 dovrebbe basarsi su “nuvole”, ossia aree estese di copertura, di 15 chilometri di diametro, con un metodo rapido di passaggio da un access point all’altro per garantire la continuità di copertura. Con supporter di “peso” come Motorola e CISCO, e diverse tecnologie proprietarie già sviluppate come fonte di ispirazione (come quelle di Navini Networks e Flarion). Il futuro dello standard sembrava assicurato, anche se difficilmente entro la fine del 2004 come previsto originariamente dall’IEEE.

Ma i fan di Mobile-FI avevano fatto i conti senza gli “amici”, ossia un altro comitato dell’IEEE, l’802.16, incaricato di realizzare uno standard di rete wireless dati su scala metropolitana, meglio conosciuta (anche se non esattamente) come Wi-MAX. Nato per standardizzare la tecnologia necessaria a fornire collegamenti ad alte prestazioni verso termini portatili (nel senso di portabilità di cui sopra), l’802.16 sembrava essere complementare al Mobile-FI, e come tale era stato pensato dal suo sponsor iniziale più importante Nokia, fondatore dell’iniziativa Wi-Max, che ci vedeva un modo di realizzare reti voce in Paesi a bassa intensità di infrastrutture (Africa e America Latina) con una tecnologia meno costosa del GSM.

L’arrivo nel 2003 di Intel come sponsor di Wi-MAX e del comitato 802.16 (di cui Intel ha la presidenza) cambiò le cose. La tecnologia di rete wireless fissa o al massimo portabile figliò a metà 2003 una derivazione e con essa un sottocomitato, l’802.16e che, conservando la compatibilità con le specifiche 802.16/Wi-MAX, con successive modifiche alle specifiche è arrivata a garantire sulla carta un mbit/secondo per terminale a una velocità media di 110 KM/ora, il tutto operando su diverse bande di frequenza, sia regolamentate che non, tra 2,4 e 5,4 GHz (almeno per ora, ma questo è un altro discorso).

Da allora il campo 802.16e si è progressivamente rafforzato con l’arrivo di Navini, Motorola e CISCO (che però continuano a lavorare nell’802.20) e con il rallentamento del progresso del rivale Mobile-FI per lotte interne sulla scelta delle tecnologie di base e per l’azione di freno effettuata da alcuni grandi gestori di cellulari (AT&T e NTT DoCoMO) che ne fanno parte. Sulla carta la tecnologia 802.20 sembra superiore, ma l’802.16e, il Wi-MAX mobile, ha il vantaggio di essere compatibile con le versioni fisse dello standard, di avere alle spalle sponsor molto decisi a farne un successo (Intel soprattutto) e di una previsione di prima disponibilità di prodotti entro qualche mese (mentre per l’802.20 si arriverà alla fine del 2006).

Una nuova fonte di concorrenza per un posto nel mondo delle reti dati wireless mobili si sta infatti profilando dal fratello minore del Wi-MAX, l’ormai scontato 802.11, noto anche come Wi.Fi. A parte una serie di esperimenti sia a livello di aziende che di università che hanno dimostrato che con certi accorgimenti tecnici e operativi il Wi-Fi classico può essere utilizzato in mobilità, il comitato 802.11 si è messo a “figliare” sottocomitati che mirano a standardizzare tecnologie per rendere il Wi-Fi mobile.

Sono nati così l’802.11r che normalizza le modalità di handoff veloce tra access point (chiave per gestire comunicazioni Wi-FI tra veicolo e bordo strada, per esempio) e l’802.11p, specificamente mirato alla comunicazione veicolare. Le caratteristiche dell’802.11p in particolare (6 mbit/secondo su distanze di 300 metri ad alta velocità sulla frequenza dei 5,9 GHz) ne fanno l’ideale per funzionare da rete di trasporto per i servizi dati veicolari, dalla sicurezza alla fornitura di contenuti d’intrattenimento, dai pagamenti alle informazioni sul traffico e sullo stato del veicolo.

I punti di forza di 802.11p sono la sua “familiarità” con gli altri standard della famiglia (la realizzazione di apparecchiature multimodali sembra essere relativamente semplice) e soprattutto la scelta da parte del governo americano che ha deciso lo scorso luglio di farne la base del proprio standard DSRC (Dedicated Short Range Communications) per la comunicazione veicolo-attrezzature bordo strada e tra veicoli. Tra l’altro, l’appoggio pubblico promette un rapido processo di certificazione per assicurare l’interoperabilità dei prodotti di diversi fornitori da subito. I prototipi di schede e access point 802.11p sono già in test e si prevede che entro il 2007 i modelli di automobili di fascia alta cominceranno ad averle tra le dotazioni di serie. La società di consulenza ABI Research prevede che la spesa per dotare di infrastrutture DSRC le “highway” americane sarà di un miliardo di dollari per iniziare, un ulteriore incentivo alla diffusione dell’802.11p.

Sul palcoscenico si sono affacciati, ora, anche i coreani, che hanno un proprio standard per le reti wireless dati mobile, noto prima come HPi e ora ribattezzato Wi-Bro. Wi-Bro sembra essere tutto quello che l’802.16e vuole essere, con un paio d’anni d’anticipo (i prodotti già esistono e il prossimo anno il gigante delle telecom sudoreano, SKT, inizierà le sperimentazioni). Wi-Bro è stato sviluppato principalmente da Samsung con la collaborazione dell’ETRI (il MITI sudcoreano) e dei fornitori di servizi di telecomunicazioni di quel Paese. I coreani non fanno mistero che vorrebbero che Wi-Bro a tutti gli effetti venisse normalizzato come 802.16e, ma evidentemente tutti gli altri non sono molto d’accordo.

Un compromesso è possibile, perché le tecnologie di base del Wi-Bro sono compatibili con alcuni dei profili del più ampio standard 802.16, ma la questione è evidentemente politica. La Corea del Sud ha sostituito il Giappone come Paese asiatico più aggressivo nella promozione internazionale delle proprie tecnologie sviluppate per il mercato interno, spesso con aiuto pubblico. Il Paese del Sol Levante ha avuto successo in questo campo quando di è alleato con i giganti mondiali (vedi Sony e Matsushita con Philips nell’elettronica di consumo). La Corea saprà fare lo stesso? In attesa della Cina, che ha un mercato interno venti volte più grande di quello coreano.