Lo standard WiBro per le reti mobili a larga banda

Questa tesi vuole essere uno strumento utile per tutti coloro che intendo approfondire la loro conoscenza sulla recente tecnologia WiBro (Wireless Broadband), la tecnologia per reti di accesso “wireless mobile” a larga banda realizzata in Corea del Sud. Mentre la tecnologia WiMAX e i relativi standard dell’IEEE sono piuttosto conosciuti e quindi argomento di svariati articoli, relazioni e tesi, lo stesso non si può dire per la tecnologia WiBro. Scopo di questo lavoro è quindi quello di approfondire nel dettaglio WiBro, senza limitarsi ad un’analisi esclusivamente tecnica dello standard, ma cercando di offrire una visione più ampia e completa su tale servizio.

WiBro è una tecnologia di grande attualità infatti i primi prodotti certificati usciranno tra qualche mese proprio in Corea del Sud. Si tratta di un sistema basato sulla tecnica d’accesso multiplo OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) a divisione di tempo TDD (Time Division Duplexing) che utilizza un’assegnazione asimmetrica e dinamica della risorsa radio per il downlink e l’uplink. I prototipi attuali garantiscono fino a 30 Mbps per cella/settore e permettono al singolo utente un data rate massimo di 3 Mbps in downlink e 1 Mbps in uplink.

Nonostante questa tecnologia sia per ora sviluppata solo in Corea del Sud, si può prevedere una espansione a livello internazionale (soprattutto se sarà riconosciuta come standard internazionale). Una conferma dell’interesse per tale tecnologia è data dall’accordo tra Telecom Italia e Samsung Electronics per mostrare e sperimentare i nuovi terminali WiBro nell’importante cornice delle Olimpiadi Invernali di Torino 2006, cosicché spettatori e sportivi potranno già utilizzare i servizi a larga banda offerti da questa tecnologia.

La tesi inizia con un capitolo introduttivo nel quale viene esposto come, nel panorama delle telecomunicazioni di questi ultimi anni, stia emergendo l’interesse per la realizzazione di servizi con rete di accesso wireless per la trasmissione di dati a larga banda. Viene esaminato quindi quello che è il quadro internazionale degli standard e delle tecnologie atte a sviluppare tali servizi e come tra queste emerga la tecnologia WiBro. Pertanto ci si concentra sullo sviluppo dei servizi di telecomunicazione in Corea del Sud per comprendere meglio l’ambiente dal quale è nata la tecnologia WiBro e soprattutto le motivazioni, anche economiche, che hanno indotto alla realizzazione di questo servizio.

All’interno del secondo capitolo si entra più nel dettaglio della tecnologia WiBro, partendo dagli enti che hanno contribuito alla nascita di tale progetto e passando alla descrizione del suo processo evolutivo di standardizzazione da parte dell’associazione sud-coreana TTA (Telecommunications Technology Association). Si passa quindi all’analisi della compatibilità tra lo standard WiBro e lo standard IEEE 802.16e (WiMAX mobile) per poi descrivere la scelta dello spettro di frequenza allocato a tale tecnologia e la relativa assegnazione delle licenze. In seguito si esamina nel dettaglio la tecnologia WiBro, partendo dalla definizione del modello di riferimento e dell’architettura di base della rete, per poi passare ad una descrizione di quelli che sono i requisiti e le caratteristiche tecniche della tecnologia. Tra le specifiche si considerano in particolare: la copertura del servizio, la mobilità sostenuta, il processo di handover, le classi di servizio, l’efficienza spettrale ed il data rate di trasmissione. In un secondo momento si effettua un’analisi più dettagliata su alcune delle caratteristiche fondamentali del WiBro, descrivendo la multiplazione OFDMA, il TDD, la struttura del frame, l’H-ARQ, il Ranging, la codifica di canale e le modulazioni utilizzate.

Infine, dopo aver analizzato le principali caratteristiche del sistema, si effettua un confronto tra la tecnologia WiBro e le altre principali tecnologie wireless attualmente proposte. Si inizia con un primo confronto qualitativo, valutando pregi e difetti, tra il WiBro, le WLAN e la telefonia mobile di ultima generazione; per poi esaminare la loro evoluzione in questi ultimi anni e quello che dovrebbe essere il loro sviluppo futuro in vista della realizzazione dei sistemi di quarta generazione. Si esegue poi un’analisi più quantitativa, confrontando i parametri principali delle tecnologie e focalizzando l’attenzione soprattutto sul confronto tecnico tra il WiBro e l’HSDPA. Per concludere verranno evidenziati alcuni dei più importanti investimenti effettuati nello sviluppo della tecnologia WiBro e le aspettative principali in termini di ritorno economico. A tal fine si descrivono le previsioni fatte dall’istituto coreano KISDI (Korea Information Strategy Development Institute) sul potenziale sviluppo del mercato ed i relativi introiti ipotizzabili per questa tecnologia.