ULISSE - Refarming 1800 MHz
Uso della banda 1800 MHz per tecnologie di tipo a larga banda: studio propedeutico dei nuovi scenari di riferimento

Programma di finanziamento 
(e relativo sottoprogramma)
MiSE - ISCTI
Durata maggio 2013 - maggio 2014
Partecipanti Fondazione Ugo Bordoni
ISCTI

L’obiettivo principale del progetto è stato lo studio di nuovi possibili scenari di utilizzo della banda a 1800 MHz, al fine di rendere possibile lo sviluppo di tecnologie radio di tipo a larga banda. In questo contesto è stato necessario approfondire lo stato dell’arte relativo all’utilizzo della banda e le modalità per consentire lo sviluppo di nuove tecnologie mantenendo la compatibilità con i sistemi che già utilizzano la banda a 1800 MHz. Lo studio ha previsto l’analisi delle possibili criticità derivanti dalla coesistenza di diversi operatori e tecnologie nella banda 1800, indicando linee guida per l’uso coordinato delle frequenze, anche attraverso adeguate tecniche di mitigazione dell’interferenza.

Il progetto fornisce nel suo complesso metodologie generali (valutazione QoS, analisi coesistenza e metodi di protezione dei sistemi, tecniche di mitigazione) che consentono di monitorare l’evoluzione futura della banda 1800 MHz tenendo in considerazione il processo di refarming e lo sviluppo di nuove tecnologie per le reti e i terminali mobili.

Gli obiettivi del progetto e i risultati attesi si possono articolare come segue:

Analisi delle potenzialità e delle criticità derivanti dall’impiego di un mix di tecnologie, ai fini del rispetto degli obblighi collegati alle licenze d’uso, ivi compresi gli obblighi di copertura
Risultati attesi:

  • Analisi dell’occupazione dello spettro 1800MHz e possibili evoluzioni con individuazione degli obblighi legati all’utilizzo delle frequenze da parte di diverse tecnologie (GSM, LTE).
  • Studio delle potenzialità e criticità legate all'utilizzo di diverse tecnologie da parte di diversi operatori nella banda 1800 MHz.

Analisi della compatibilità per l’uso delle frequenze, in riferimento alle condizioni tecniche di utilizzo definite dalla normativa vigente e all’adozione di eventuali best practices
Risultati attesi:

  • Definizione degli scenari di coesistenza di diverse tecnologie di interesse per la banda 1800.
  • Individuazione delle normative nazionali ed europee di riferimento e di possibili linee guida tecniche per l’uso delle frequenze attuale e futuro (es. refarming).

Analisi finalizzata all’identificazione di tecniche, procedure e modalità per l’uso coordinato delle risorse frequenziali da parte di diversi operatori e/o sistemi, con particolare riferimento alla possibile adozione di tecniche di mitigazione ove necessario
Risultati attesi:

  • Analisi delle condizioni interferenziali relative agli scenari di maggiore criticità.
  • Definizione delle modalità tecniche e operative di coesistenza anche tramite misure di mitigazione dell’interferenza se necessario.

Analisi delle condizioni tecniche e procedurali a garanzia della tutela dell’utenza, in termini di prevenzione del degrado della qualità offerta
Risultati attesi:

  • Individuazione di procedure per valutare la qualità del servizio offerto (GSM, LTE, UMTS).
  • Individuazione di metodologie per garantire che la qualità non subisca degrado in scenari di coesistenza di diverse tecnologie.

Valutazione degli scenari di utilizzo delle frequenze, finalizzati all’allineamento della scadenza dei diritti d’uso delle altre frequenze radiomobili
Risultati attesi:

  • Definizione delle condizioni per un rinnovo o proroga dei diritti d’uso delle licenze radiomobili.
  • Individuazione di possibili scenari di riorganizzazione della banda a 1800 per lo sviluppo di tecnologie wireless a larga banda.

La prima fase di attività del progetto è stata rivolta alla sintesi del quadro di riferimento sugli aspetti tecnici e regolamentari relativi all’occupazione dello spettro a 1800 MHz, ivi compresi gli obblighi legati alle licenze d’uso da parte di diverse tecnologie (GSM, LTE). Successivamente, lo studio è stato focalizzato sull’identificazione degli scenari di coesistenza delle reti 2G, 3G e 4G con particolare attenzione alle diverse tipologie di terminali cellulari utilizzati e alla loro diffusione sul mercato.

Sono stati analizzati i costi e benefici ottenibili dall’uso più efficiente della banda a 1800 attraverso lo sviluppo di nuove tecnologie wireless a larga banda. A tal fine sono state esaminate diverse tipologie di scenari di reti GSM e LTE a 1800 MHz considerando diverse aree (es. urbane, rurali) e tipologie di coperture (macro, small cells, microcelle, picocelle, femtocelle). In questi scenari tipici di utilizzo della banda a 1800 MHz sono state individuate le condizioni tecniche che garantiscono il rispetto dei vincoli di coesistenza tra diversi sistemi indicati dalla normativa di riferimento. Negli scenari di coesistenza di interesse, sono state analizzate le tecniche di mitigazione dell’interferenza che possono essere adottate per eliminare o ridurre eventuali criticità.

Un altro aspetto importante esaminato nel progetto riguarda la possibile riduzione dello spettro disponibile per sistemi 2G dovuta allo sviluppo di tecnologie avanzate (3G e 4G) ad esempio in seguito al refarming delle bande GSM a 900 e 1800 MHz. Occorre quindi valutare la qualità delle reti 2G che utilizzano la stessa banda delle reti 3G e 4G al fine di garantire il mantenimento dei livelli di qualità del servizio offerto agli utenti che dispongono di terminali solo 2G. Con particolare riferimento al refarming delle bande GSM, sono state individuate e implementate metodologie per la valutazione della qualità del servizio in diversi scenari di coesistenza di reti GSM, UMTS e LTE al fine di ottenere una stima affidabile della qualità di servizio del GSM prima e dopo l’attivazione di refarming.

A conclusione delle analisi e degli studi effettuati nel progetto si è cercato di individuare possibili scenari di utilizzo futuro della banda a 1800 MHz per i diversi sistemi GSM, UMTS e LTE tenendo in considerazione le necessità di spettro per servizi wireless a larga banda. Si evidenzia che l’uso futuro dello spettro risulta fortemente condizionato dai servizi maggiormente richiesti dagli utenti in funzione delle caratteristiche tecniche dei terminali cellulari più diffusi. Si è quindi cercato di reperire attraverso indagini di mercato informazioni sulle diverse tipologie di terminali cellulari maggiormente venduti e diffusi sul territorio nazionale e internazionale. Lo studio ha consentito di fornire una stima della diffusione e dell’utilizzo dei terminali da parte dei cittadini nel territorio nazionale con l’obiettivo di indicare possibili scenari futuri di evoluzione della banda a 1800 MHz in grado di soddisfare i requisiti di traffico voce e dati generati dai diversi utenti GSM e LTE.

A supporto e integrazione delle analisi svolte, si è ritenuto opportuno fornire una rassegna aggiornata dei trend di evoluzione del mercato mobile a banda larga e dei terminali di utente. Il quadro fornito dall’insieme dei dati esposti evidenzia una crescita costante ed esponenziale del traffico dati mobile, soprattutto a larga banda, nel quinquennio passato e, in previsione, nel prossimo. Tale crescita richiederà necessariamente il supporto di porzioni via via crescenti di spettro.