Giovanni Battista Amendola, Sandro Dionisi, Daniele Franceschini, Claudia Maccario

LTE perché? La sostenibilità delle nuove reti

LTE perché? La sostenibilità delle nuove reti

Il mondo delle telecomunicazioni personali mobili, anche grazie alla sempre maggiore diffusione  di smartphone e tablet, sta vivendo negli ultimi anni  una rivoluzione di mercato e di servizio che cambierà il modo in cui i cittadini accederanno a internet: non solo in mobilità, ma con un’esperienza “always on” e grazie ad una miriade di applicazioni che il mondo OTT e i device metteranno loro a disposizione.
I servizi saranno quindi forniti non solo nella rete, ma anche al di fuori della rete e questo imporrà all’Operatore sempre di più nuove sfide. La sfida di realizzare una rete sempre più intelligente capace di offrire la qualità del servizio anche nel caso di servizi offerti al di sopra della rete e la sfida di farlo mantenendo la sostenibilità economica del business. Nell’articolo vedremo insieme quali sono gli asset chiave dell’Operatore su cui fare leva e gli elementi da tenere in considerazione per interpretare al meglio questa discontinuità e riuscire, nella nuova era del Broadband Mobile, ad avere un ruolo chiave in questo nuovo scenario.

 

1 – Mercato, competizione e i nuovi servizi

Il mondo delle telecomunicazioni personali mobili è sempre più digitale e always-connected, con applicazioni pervasive ed integrate con la realtà circostante.
Il traffico dati mobile globale è infatti aumentato del 70%  nel 2012 ed ha raggiunto 885 Petabyte al mese, rispetto ai 520 del 2011.
E il trend è in forte crescita.
A livello mondiale, si stima che il traffico broadband mobile supererà 11 Exabyte al mese nel 2017 con un CAGR del 66% nel periodo 2012-2017.
Anche se oggi la connettività 4G rappresenta solo lo 0,9% delle connessioni mobili, genera il 14% del traffico dati mobile ed entro i prossimi 4 anni rappresenterà il 10% delle connessioni e il 45 % del traffico mobile.

 

Figura 1 - (Source: Cisco VNI Mobile Forecast, 2013)

 

Con la fine del 2013 il numero di dispositivi mobili connessi supererà il numero di persone sulla terra e nel 2017 ci saranno quasi 1,4 i dispositivi mobili per abitante e oltre 10 miliardi di dispositivi mobili connessi (tra cui i dispositivi Machine-to-Machine).
Nel 2012, l’utilizzo medio di smartphone è cresciuto dell’81%, con un traffico medio per device pari a 342 MByte al mese. Tuttavia, lo scorso anno gli smartphone hanno rappresentato solo il 18% del totale dei cellulari a livello mondiale, ma hanno generato il 92% del traffico globale dei telefoni cellulari.
Quest’anno gli smartphone supereranno il 50% del traffico dati mobile e nel 2017 tale percentuale salirà a circa il 68%, seguita dai laptop al 14% e dai tablet all’11.7%. Anche il traffico M2M inizierà ad avere una percentuale degna di nota (5,1 %).
Lato servizi, lo scenario dei ricavi sta cambiando rapidamente e il trend nel medio periodo vedrà una decrescita di voce ed SMS ed un trend positivo dei servizi basati sul broadband mobile.
Il mobile commerce avrà un’impennata nei prossimi anni: dai 560 milioni di utenti nel 2012 a 2,6 miliardi di utenti nel 2017, mentre per il mobile banking, smartphone e tablet costituiranno il ponte per il superamento del gap legato alla limitata accessibilità ad istituti finanziari in molte delle regioni in via di sviluppo.
Anche il mobile video sarà un fenomeno in crescita, con un numero di utenti superiore ai 2 miliardi nel 2017. Due terzi del traffico dati mobile del mondo sarà video nel prossimo quadriennio.

 

Figura 2 - (Source: Cisco VNI Mobile Forecast, 2013)

 

In generale si prevede una crescita rilevante di tutti i servizi legati al mondo internet: mobile music, gaming online, social networking, mobile e-mail e servizi fondati sulla localizzazione mobile LBS (Location Based Services) quali informazioni e intrattenimento basati sulla posizione geografica del terminale.
E proprio l’ecosistema guidato da rete LTE, terminali e applicazioni potrà abilitare nuovi use case e soluzioni end-to-end per clienti Consumer e Business.
L’ultra-velocità mobile garantisce infatti una Quality of Experience di elevato livello caratterizzata da alte performance, bassa latenza, semplicità d’uso, affidabilità, sicurezza, accesso da più terminali. Questi ultimi stanno sviluppando funzionalità sempre più innovative che li rendono più appealing: connettività always-on; touch screen, rollable display o flexible screen, più memoria, minori consumi energetici, maggiore risoluzione. Infine le applicazioni potranno consentire di varcare la soglia del mondo Telco per dirigersi verso nuovi settori verticali: dall’automotive (navigazione intelligente in aree urbane; mobile ticketing) alla sanità (misurazioni di parametri vitali da remoto e invio esito anche in HD alle strutture sanitarie convenzionate); dal Machine-to-Machine (es. sistemi di sicurezza, contatori) alle Smart City, basate su Capillary Network che supportano più applicazioni in contesto cittadino quali trasporti, illuminazione pubblica, traffico, gestione rifiuti e consumi, ecc.
Con riferimento alla valorizzazione economica di LTE, gli Operatori mobili stanno percorrendo differenti strade.
Alcuni Telco, mirando sulla copertura capillare della popolazione e su una politica aggressiva sui prezzi, hanno investito nel lancio a livello nazionale del servizio LTE secondo un approccio “pure mobile”. Questo modello è utilizzato dagli Operatori che vogliono sostenere il rapido passaggio della clientela al 4G cercando di trarre profitto dall’offerta di traffico ultra-broadband e facendo economie di scala sui terminali LTE.
Molti Operatori hanno invece lanciato l’LTE come “offerta premium” con un prezzo di norma più alto rispetto alla connettività 3G ma con una proposta più consistente: si tratta della costruzione di offerte dati LTE abbinate a smartphone o tablet di nuova generazione, oppure connettività dati in bundle a servizi 4G quali Rich Call, Videomusic, Real Time News, Gaming,...
Ci sono poi Telco che, ottimizzando le performance di LTE, hanno mirato alla sostituzione fisso-mobile proponendo al cliente un servizio ADSL-like ma su rete LTE in aree non raggiunte dalla broadband fisso. Gli Operatori che fondano la loro strategia su questo modello di business si orientano quindi su persone residenti in aree digital divide o su clienti broadband fissi con profili di consumo medio-basso che vogliono rimuovere la linea fissa e utilizzare unicamente quella mobile.
Alcuni Operatori mobili poi, sfruttando la capillarità e l’intelligenza della rete, stanno iniziando a valutare modelli di cooperazione competitiva con Terze Parti, allontanandosi quindi dal ruolo di fornitore di sola connettività, per ambire al “Two Side Business Model”, fondato sul trasferimento di valore verso il cliente finale e verso Terzi (altri Telco, Operatori Virtuali, Over The Top Player, Content Provider), attraverso l’utilizzo delle risorse proprie di un operatore mobile in modo integrato ai servizi di altri Player.

 

Tabella 1 – Consumer Mobile Services: Global Adoption (Millions of Subscribers or Users)

 

2 - Nuove reti per rafforzare nuovi ruoli: dal connectivity provider alla gestione di piattaforme abilitanti nuovi servizi

Come visto, l’introduzione avvenuta negli ultimi anni degli smart device ha generato una discontinuità nel mercato mobile e creato nuovi comportamenti dei clienti che sempre di più impiegano applicazioni mobili (App) capaci di estendere la loro esperienza da servizi di tipo internet a servizi per la comunicazione person to person (ad esempio chat e VoIP). Come conseguenza di ciò si affacciano all’orizzonte nuovi attori i cosiddetti Over the Top che implementano i terminali o i sistemi operativi degli stessi e nel contempo orchestrano il mondo delle applicazioni in rete. Se quindi l’accelerazione degli smart device da un lato richiede agli operatori Telco di supportare la sfida delle prestazioni di rete, nei fatti però accelera il disaccoppiamento tra servizi di rete e servizi mobili che vengono sempre di più forniti al di sopra della rete nel mondo internet. Di fatto il cliente identifica il suo mondo di servizi internet mobili con l’insieme delle sue App che viene fruito grazie al bridge del terminale e del sistema operativo. All’Operatore però viene richiesto di supportare elevati standard di qualità del servizio in mobilità ed in ogni condizione di rete, anche in congestione, a prezzi sempre più bassi e questo rappresenta una vera sfida se si considera l’elevato throughput e le basse condizioni di latenza richieste da molte delle applicazioni multimediali.
Oggi siamo ancora agli inizi, ma gli Infoprovider sostengono che assisteremo nei prossimi anni ad un uso pervasivo del Broadband Mobile che porterà nel 2017 ad un traffico medio cliente, da tablet e smartphone, 7 volte maggiore di quello attuale. La vera sfida del Broadband Mobile è proprio questa, fornire valore aggiunto al cliente finale con una qualità internet in mobilità paragonabile a quella disponibile sino a qualche anno fa solo a casa o in ufficio e nel contempo risolvere il dilemma del Broadband Mobile: costo industriale del Broadband Mobile che non insegue la curva dei ricavi soprattutto in un mercato altamente competitivo come l’Italia. Ancora di più se consideriamo che quanto più il mondo delle applicazioni diverrà pervasivo tanto più si assisterà ad un progressivo declino dei servizi tradizionali che sempre di più saranno sostituiti, nell’uso quotidiano, dai servizi mobile broadband (vedi Figura 3).

 

Figura 3

 

Sorge, quindi, la domanda: in uno scenario in cui, al crescere della penetrazione degli smart device, i servizi saranno sempre più forniti da attori globali  (e quindi al di sopra della rete) e con dispiegamenti Broadband Mobile estremamente capex intensive, quale valore può portare l’Operatore mobile?
Se guardiamo la situazione a medio-lungo termine ed immaginiamo uno scenario in cui gli smart device saranno pervasivi e capaci di catalizzare la maggior parte degli accessi ad internet è chiaro che è fondamentale costruire una rete che sia capace di inseguire le esigenze del cliente, mettendole a disposizione in modo dinamico. Ad esempio per un cliente che inizia una navigazione volta a leggere le sue mail una qualità “best effort” è più che sufficiente, ma se lo stesso cliente ad un certo punto inizia a scaricare video ad esempio da You Tube, la rete deve accorgersene e fornire il giusto livello di qualità.
Questi livelli di ottimizzazione che oggi sembrano non essenziali diverranno chiave in futuro non appena il traffico e il numero di clienti raggiungerà i valori indicati dagli analisti. Proprio per questo in aggiunta alle funzionalità di QoS saranno necessarie piattaforme capaci di ottimizzare la fruizione del video e del web browsing consentendo prestazioni molto buone in ogni condizione.
L’Operatore quindi avrà il compito di abilitare una rete “smart” con tutta una serie di funzionalità volte a consentire la fruizione sempre ottima dei servizi in ogni condizione, sia per i servizi forniti ai clienti direttamente dall’operatore, sia per servizi che sono e continueranno ad essere forniti da terze parti (OTT o altri ISP). In questo modo l’Operatore diviene un punto di “snodo” chiave tra cliente e servizi internet mediante una piattaforma di rete abilitante le cui funzionalità e capability sono messe a disposizione di terze parti che le richieda, mediante esposizione di interfacce di rete denominate API. In questo modo si passa da un modello in cui l’Operatore valorizzava verso il cliente o le terzi parti la vendita della connettività ad un modello basato sul trasferimento di valore mediante la valorizzazione della QoS, ottimizzazione ed esposizione di funzionalità di rete: quanto descritto è quello che tipicamente viene indirizzato come 2-side business model (vedi Figura 4).

 

Figura 4 – Rete disponibile a OTT e Terze Parti

 

Ma ciò non è tutto. Infatti se abbiamo appena descritto un piano chiave che compone la smart network, ed è il piano di QoS ed Ottimizzazione ed esposizione delle API di rete (dette anche NetAPI), esiste un secondo piano chiave, ed è il dispiegamento volto a rafforzare la copertura e la capacità ovunque, ma soprattutto in quelle aree dove lo richiedano le esigenze dei clienti.
Stiamo quindi dicendo che per fornire servizi internet mobili di elevata qualità, in ogni luogo, in ogni momento a prescindere dal traffico, non è sufficiente abilitare le funzionalità ma l’Operatore deve costruire una rete multi tecnologia (2G, 3G e LTE), multi frequenza (800, 900, 1800, 2100, 2600 MHz) e multilayer, composta da differenti strati cellulari (macro, micro e pico) per offrire le prestazioni necessarie ai servizi internet in mobilità.  Tale dispiegamento radio multilayer detto anche HetNet è composto sia da impianti con antenne sui tetti capaci di offrire coperture ampie (cosiddette celle macro) sia da impianti con antenne sui pali delle strade o piazze (cosiddette celle micro) o addirittura indoor (cosiddette celle pico), nei punti di interesse. Le celle micro e pico dette anche “small cell”, sia in tecnologia Broadband Mobile, sia in tecnologia WiFi, offrono coperture localizzate e concentrate in una certa area ma con capacità e prestazioni di eccellenza. Grazie alla metodologia di dispiegamento descritto l’Operatore è in grado di fornire in ogni momento la migliore qualità end-to-end in funzione della posizione, applicazione e sottoscrizione. E non solo, questo approccio consente di offrire al cliente livelli di sicurezza e gestione dell’identità certificati. Se da un lato gli smart device sono dei piccoli personal computer nelle nostre tasche capaci di aprire, grazie alla disponibilità di una moltitudine di applicazioni, nuovi mondi esperienziali, è altresì vero che rendono il cliente e i suoi dati vulnerabili da punto di vista informatico. Infatti è possibile si scarichino applicazioni che gestiscono i dati del cliente in modo non completamente sicuro o che peggio si annidino al loro interno virus informatici o “malware”. L’Operatore, mediante la rete mobile che basa tutta la autenticazione su SIM e grazie ad un pieno controllo del device, mediante attenti processi di certificazione end to end, può farsi carico verso il cliente e le terze parti di fornire connettività differenziate e sicure.
Naturalmente ciò che è stato descritto rappresenta una sfida da vincere, che ad oggi è nel percorso evolutivo delle tecnologie a nostra disposizione, ma che richiede uno sforzo notevole nei prossimi anni allo scopo di consentire nuovi usi della nostra rete e soprattutto la messa a disposizione di funzionalità a terze parti che sviluppano i loro servizi.
Questo modello è una rivoluzione rispetto a quanto in essere nei sistemi mobili sin dall’inizio dove il servizio voce e SMS sono accoppiati alle funzionalità di rete che lo erogano. Con il Broadband Mobile si assisterà a nuove reti che diverranno piattaforme capaci di offrire capability evolute per lo sviluppo di servizi anche di altri. Non si tratta di una rivoluzione solo tecnologica, ma soprattutto di processo e di modello di business, che sarà guidata dalla necessità del cliente che dovrà essere seguita nelle sue evoluzioni continue e veloci dall’Operatore e dai fornitori di servizi (OTT, terze parti e Operatore) grazie ad una rete sempre più flessibile e dinamica.

 

Figura 5 – Miglioramento continuo della QoS

 

3 - La regolamentazione a supporto dello sviluppo dei servizi mobili

Abbiamo visto nel capitolo introduttivo che l’era del Broadband Mobile è appena iniziata e che allo scopo di poter supportare il traffico ed il numero di clienti attesi lo spettro è l’elemento chiave. E non solo, per offrire i livelli di qualità capaci di soddisfare le aspettative dei nostri clienti è necessario avere porzioni di spettro che consentano dispiegamenti ad elevata qualità e liberi da senza interferenza.
Da questo punto di vista lo spettro è un asset chiave ma è chiaro che la disponibilità dello stesso deve essere accompagnata da un “ambiente” in grado di favorire i necessari investimenti per il roll-out delle reti.
È necessario pertanto allargare il nostro orizzonte di analisi per vedere come la gestione dello spettro si collochi nel più ampio dibattito sul futuro assetto del mercato radiomobile europeo.
I principali analisti ed operatori mobili sono concordi nel sostenere che in Europa il principale problema per l’industria mobile è quello di superare l’eccessiva frammentazione del mercato. Tale frammentazione determina, infatti, una dimensione media delle singole aziende tale da non garantire lo sviluppo di quelle economie di scala e di scopo necessarie per sostenere efficacemente i livelli di investimento richiesti dallo sviluppo delle nuove reti di quarta generazione. Tutto questo diventa ancor più evidente se si compara la situazione del mercato mobile europeo con quella del mercato mobile negli Stati Uniti. Uno studio, effettuato dalla società Navigant (1), per conto di GSMA, evidenzia come attualmente la performance del settore mobile europeo sia nettamente inferiore a quella del settore mobile statunitense in termini di sviluppo delle reti di quarta generazione, di innovazione nei servizi e di benessere dei consumatori. Tra le principali evidenze dello studio si ha che:

  • Ÿnegli USA gli investimenti, dal 2007 ad oggi, sono cresciuti del 74%  mentre in Europa sono calati del 3%;
  • Ÿla redditività dei clienti USA è nettamente superiore a quella dei clienti europei: a fine 2012 l’ARPU USA è superiore a quello europeo di circa 31,5$;
  • Ÿil cliente USA ha una maggiore propensione al consumo di quello europeo con conseguente spesa unitaria per MByte inferiore;
  • Ÿgià il 19% delle connessioni in USA sono su rete LTE (a fronte del 2% europeo) e la velocità di connessione negli Stati Uniti è il 75% superiore a quella europea.

La conclusione dello studio è che le attuali politiche regolamentari europee hanno creato una situazione in cui, rispetto agli Stati Uniti, gli operatori offrono connessioni dati più lente e stanno segnando il passo nello sviluppo delle reti di quarta generazione. Anche se apparentemente i consumatori europei hanno prezzi unitari più bassi, scontano questa situazione con livelli prestazionali inferiori e minori consumi. Tutto questo è riconducibile al fatto che mentre i grandi operatori americani possono operare su un unico grande mercato (di dimensioni paragonabili all’intero mercato europeo), gli operatori europei sono costretti ad operare sui singoli mercati nazionali, il che limita la loro dimensione e, conseguentemente, la capacità investitoria. La Figura 6 mostra il confronto, in termini di linee attive a fine 2012, tra gli operatori USA ed i principali operatori europei ed emerge come sia Verizon che AT&T  contino ciascuna più del doppio delle linee del maggiore Operatore europeo (T-Mobil).
L’unico modo per superare questa empasse è quello di creare in Europa un ambiente competitivo che favorisca i processi di aggregazione/consolidamento necessari per sostenere gli investimenti, traguardando un mercato di riferimento di dimensione continentale.

 

Figura 6

 

Il Consiglio Europeo del 14 e 15 marzo 2013 si è occupato di questo tema conferendo alla Commissione l’incarico di riferire entro ottobre 2013 “sullo stato dell'arte e sugli ostacoli che ancora devono essere affrontati per assicurare il completamento del mercato unico digitale pienamente funzionante entro il 2015, nonché misure concrete intese a realizzare quanto prima il mercato unico nelle tecnologie dell’informazione e della comunicazione” (2). Tale passaggio formalizza l’obiettivo più volte dichiarato dalla stessa Vice Presidente della Commissione all'Agenda Digitale Nelie Kroes di individuare tutte quelle misure che possano agevolare la costituzione di un mercato unico dei servizi digitali (Digital Single Market) e quindi un ambiente favorevole alla concentrazione e allo sviluppo degli investimenti.
Non c’è dubbio che in un contesto di questo genere la politica dello spettro abbia un ruolo strategico ed è stata oggetto sin dall’inizio di un intenso confronto tra gli operatori e la Commissione Europea.  Le principali criticità che dovranno essere gestite sono riconducibili:

  • Ÿall’approccio frammentario sin qui seguito nella gestione dello spettro da parte dei singoli Stati Membri che hanno spesso adottato politiche diverse e non coordinate;
  • Ÿai ritardi nell’assegnazione dei dividendi digitali e nel refarming delle bande esistenti;
  • Ÿal ricorso eccessivo a sistemi di assegnazione delle frequenze finalizzati a massimizzare gli introiti piuttosto che a favorire lo sviluppo delle infrastrutture e dei servizi;
  • Ÿalla disincentivazione degli investimenti di lungo termine a causa di i) politiche restrittive sui rinnovi delle licenze; ii) misure discriminatorie a favore dei nuovi entranti.

A fronte di tali criticità l’industria sta chiedendo alla Commissione una riforma volta ad ottenere:

  • Ÿrilasci coordinati di spettro a livello europeo;
  • Ÿl’introduzione nelle licenze/autorizzazioni del principio di neutralità tecnologica e di servizio;
  • Ÿl’eliminazione di qualsiasi clausola di salvaguardia a favore dei nuovi entranti;
  • Ÿmeccanismi di rinnovo automatico delle licenze/autorizzazioni alla loro scadenza.

In merito a quest’ultimo punto vale la pena notare che l’assegnazione su base licenza/autorizzazione con diritti d’uso esclusivi su base pluriennale (15-20 anni), accompagnati da una ragionevole certezza di rinnovo delle stesse alla scadenza senza che vengano imposti ulteriori ed ingiustificati oneri, è una delle leve più importanti che le amministrazioni nazionali possono impiegare per creare un ambiente favorevole ad investimenti su rete mobile che, come abbiamo visto, sono molto elevati e sono caratterizzati da ritorno sugli investimenti a lungo termine visto gli sforzi economici necessari per offrire una copertura capillare. Questo è ancora più vero nel caso del Mobile Broadband, che richiede investimenti aggiuntivi per offrire Internet mobile con prestazioni di eccellenza ovunque e sempre.
Quindi la stabilità, la trasparenza e la “predicability” è la base per consentire pianificazione e investimenti di lungo termine. Questo approccio regolamentare è dunque la base per aumentare gli investimenti sulla infrastruttura di rete, per l’introduzione tempestiva di nuove tecnologie a beneficio dei clienti (e.g. LTE) anche se costose ma capaci di aumentare il livello di esperienza mobile dei cittadini.
Per avere un’idea dei valori economici in gioco per la collettività, si consideri che, in uno studio commissionato da ETNO, Boston Consulting Group (3) stima che una riforma complessiva della gestione dello spettro elettromagnetico e delle licenze possa liberare in Europa, da qui al 2020, un flusso di cassa compreso tra i 5 e i 10 miliardi di euro.
A questo proposito, il plublic positioning GSMA sul “licensing” (4) evidenzia la necessità dei seguenti obiettivi regolamentari.

  1. Eliminazione delle restrizioni tecnologiche e di servizio sul diritto d’uso dello spettro mobile già in uso per consentire agli operatori la migrazione verso le tecnologie via via più performanti, capaci di assicurare maggiore efficienza spettrale e quindi a parità di banda più capacità o a parità di clienti una migliore percezione del servizio per i cittadini.
  2. Identificazione anticipata di un piano a lungo termine sia per il refarming dello spettro sia per ciò che concerne le regole di assegnazione e gestione delle frequenze.
  3. Armonizzazione globale dello spettro radio per facilitare i volumi di scala di apparati e device capaci di supportare su una sola banda il servizio mobile in più paesi al mondo.
  4. Definire pubblicamente il processo e i criteri da seguire nelle decisioni sulle licenze/autorizzazioni anche mediante l’impiego della metodologia di consultazione pubblica scritta.

Seguendo queste regole di principio lo spettro radio verrebbe così gestito in tutte le sue tre fasi:

  • Spectrum Planning
  • ŸSpectrum Licensing
  • ŸSpectrum Management/Deployment

In particolare lo spectrum planning è la fase preventiva che viene svolta a livello internazionale in vari fora dell’ITU-R in primis la World Radio Conference che, sulla base dei requisiti di spettro per gli anni a venire, identifica le nuove bande di frequenza  da attribuire al Servizio Mobile, tenendo conto della disponibilità di tali bande a livello globale per consentire e facilitare l’armonizzazione nei differenti scenari definendo una apposita roadmap.
Ad oggi, ad esempio a livello ITU-R è stato stimato che al 2020 sarà necessaria una quantità di spettro totale al Broadband Mobile (identificato per servizi IMT) pari a 1600-1800 MHz, tenendo conto che in molte regioni è stata identificata già una quantità di banda pari a circa 1000 MHz, anche se in molti casi non tutto lo spettro è stato reso disponibile.
Nel box di approfondimento si riporta una breve descrizione del processo WRC e ITU-R e la descrizione delle nuove bande candidate.
Nell’ambito dello spectrum licensing ricasca il normale processo di assegnazione da parte delle singole amministrazioni nazionali di banda già identificata per sistemi IMT. In numerosi Paesi di tutti e cinque i continenti le Autorità regionali hanno indetto procedure di gara (aste o beauty contest) per l’assegnazione di nuove porzioni di banda da utilizzare per il mobile broadband principalmente in regime di neutralità tecnologica e di servizio. In particolare, si sono svolte gare LTE negli Stati Uniti, in Europa ed in Giappone, dove sono avvenuti anche i primi lanci commerciali. Ulteriori gare sono in corso di svolgimento o sono programmate in tutto il mondo, conferendo ad LTE lo status di tecnologia dal footprint globale ed in rapida espansione, sebbene l’elevata frammentazione dello spettro renda le potenzialità di roaming universale di questa tecnologia un obiettivo da raggiungere progressivamente.

In Europa le gare sono state dedicate all’assegnazione di blocchi di frequenze principalmente a 800 e 2600 MHz FDD e 2600 MHz TDD ed in alcuni casi a 1800 MHz FDD. Le gare per l’assegnazione delle frequenze ad 800 MHz si sono svolte in Svezia, Germania, Spagna, Italia, Portogallo, Francia e UK.
Negli Stati Uniti, in uno scenario regolatorio e di mercato molto diverso da quello europeo, si è svolta nel 2008 un’asta per l’assegnazione di 2x28 MHz FDD nelle bande a 700 MHz con licenze sia locali sia nazionali per un totale di 1090 licenze assegnate a 101 aggiudicatari.
In UK l’asta per l’assegnazione delle frequenze LTE nelle bande 800 MHz e 2600 MHz (FDD e TDD) si è svolta nel febbraio 2013. Contrariamente ai risultati negli altri Paesi Europei (ad esempio Italia, Germania, Spagna) sono state disattese le aspettative sull’incasso: dei 4 miliardi previsti, gli operatori complessivamente ne hanno sborsati 2,7. La motivazione è da ricercarsi nei contrasti tra gli operatori e l’Ofcom (Autorità garante per le telecomunicazioni di UK) che nel 2012 aveva permesso a EE (Joint venture tra Orange e T-Mobile) sia il refarming su LTE del proprio spettro a 1800 MHz, sia  il successivo lancio dei servizi 4G.
In Brasile, l’asta per l’assegnazione delle frequenza LTE nella banda a 2500 MHz si è svolta nel 2012 e ha visto come protagonisti i 4 principali operatori (Tim,Vivo, Claro e Oi). L’asta brasiliana è stata caratterizzata dagli elevati obblighi di copertura associati ai blocchi aggiudicati. In particolare gli operatori si sono impegnati a:

  • Ÿfornire servizi LTE in banda 2500 MHz, con copertura a livello nazionale in funzione della banda acquistata (obblighi fino 2019);
  • Ÿcoprire le città ospitanti gli eventi sportivi internazionali come la Confederation Cup (entro aprile 2013) e la Coppa del Mondo di calcio (entro dicembre 2013);

Inoltre sono state associate ai blocchi in banda 2500 MHz anche porzioni di banda a 450 MHz, con obbligo di copertura di aree rurali in digital divide, in funzione della banda LTE acquisita.
A differenza delle aste europee solitamente multifrequenza, l’asta brasiliana ha avuto come oggetto solo la banda 2500 MHz rendendo particolarmente onerosa la copertura in termini di numero di siti necessari. Tim e Oi, avendo acquisito in gara la stessa quantità di banda (10 MHz contro i 20 MHz di Vivo e Claro), hanno deciso di optare per l’utilizzo del RAN Sharing al fine di ottimizzare gli investimenti di deployment della rete LTE.
La Figura 7 confronta il costo (in euro/MHz/residente) delle principali gare nelle bande del Digital Dividend (700 MHz e 800 MHz) ed in quelle a 2600 MHz; la linea orizzontale in ciascun grafico riporta il valore relativo alla gara italiana, evidenziando l’esborso notevole sostenuto dagli Operatori per la banda 800 MHz.

 

Figura 7 - Confronto dei costi delle principali gare nelle bande Digital Dividend

 

Nell’area Far East finora il servizio LTE è stato lanciato in Giappone, dove sono state assegnate le frequenze 850, 1500, 1800 e 2100 MHz FDD e 2600 MHz TDD, a Singapore ed Hong Kong (1800 MHz e 2600 MHz FDD) e Corea del Sud. In Cina sono tuttora in corso trial tecnologici, ma l’interesse è focalizzato, così come in India, sulla banda 2300 MHz TDD.
Nello spettrum management/deployment rientrano invece tutte le attività relative alla liberazione dello spettro assegnato e della gestione dell’interferenza. Costituisce un ottimo esempio il processo di liberazione della banda a 800 MHz dai servizi di broadcasting e della gestione dell’interferenza mutua tra sistemi LTE e sistemi di trasmissione radiotelevisiva.
In alternativa ai modelli di assegnazione su base licenza con diritti esclusivi, si stanno peraltro sviluppando alcuni modelli di condivisione dello spettro (Spectrum Sharing) che mirano ad estendere l’uso dello spettro a più attori introducendo una dinamicità nella assegnazione delle frequenze multioperatore. Questi modelli si basano su tecnologie, ad esempio di tipo cognitive radio, da mettere a punto ulteriormente prima di poter pensare a qualsiasi uso commerciale delle stesse.
Su queste tecnologie si basano anche metodi di assegnazione opportunistica di spettro attribuito ad altri servizi non completamente impiegato in tutte le aree. È il caso dei TV white spaces che sono porzioni di spettro non utilizzate dalla TV digitale, caratterizzate da un’assegnazione in frequenza variabile e in numero non predicibile a livello geografico. Inoltre, a causa della ripianificazione frequenziale delle emittenti TV, l’assegnazione in frequenza dei white spaces può variare nel tempo, oltre che nello spazio.
Il vero limite però di queste soluzioni tipo di spectrum sharing è proprio legato al livello di affidabilità e capacità di offrire la appropriata QoS in tutte le condizioni, ad esempio a causa di non disponibilità omogenea su scala geografica delle frequenze. Inoltre, l’impossibilità, ad oggi, di utilizzare una tecnologia standardizzata e utilizzata anche in altre nazioni, con conseguente mancanza di economie di scala e costi elevati per gli apparati (sia di rete sia del cliente) rende poco sostenibile l’impiego di queste tecniche.
Una declinazione appartenente alla categoria di spectrum sharing su base statica e quindi con forte semplificazione tecnologica è quella che va sotto il nome di LSA (Licensed Share Access) o ASA (Authorized shared Access). Ad oggi la definizione ed il meccanismo regolatorio è ancora in fase di discussione (vedi Box per approfondimento).
In sintesi questo tipo di modelli sicuramente aprono potenzialmente lo scenario competitivo a più attori anche su base locale, ma la vera sfida rimane la capacità di adottare queste tecniche e allo stesso tempo mantenere per i cittadini gli stessi livelli di qualità offerti attualmente dalle reti mobili. Occorre inoltre considerare che esistono anche tecniche evolute di  riconfigurabilità tra più tecnologie e bande e tecniche di network sharing che consentono, con spettro assegnato su base licenza/autorizzazione, di ottenere gli stessi livelli di efficienza nell’uso dello spettro e le stesse aperture alla competizione ma con livelli di affidabilità e QoS più elevati rispetto a quanto possibile mediante spectrum sharing.
Un’appropriata politica dello spettro radio è in definitiva un fattore fondamentale per lo sviluppo del Broadband Mobile.
Il nuovo report della GSMA “Valuing the Use of Spectrum in the EU” (5) sviluppato da Plum Consulting evidenzia peraltro come i servizi mobili generino il più grande valore economico per i consumatori rispetto a quello che sarebbe generato dagli altri possibili servizi che utilizzano lo spettro elettromagnetico (come Wireless Local Area Networks, aviazione civile, comunicazioni satellitari, televisione). Tale valore viene stimato pari a 269 miliardi di euro per il 2013 e si stima che nei prossimi 10 anni possa crescere fino a 477 miliardi  (con un incremento del 77%).  Se compariamo la crescita di tale beneficio nel medesimo periodo per tutti gli altri servizi cui alternativamente potrebbe essere attribuito il medesimo spettro, si dimostra come l’assegnazione ai servizi mobili comporti di gran lunga il massimo beneficio complessivo per i consumatori.
Tom Phillips, Chief Government and Regulatory Affairs Officer, GSMA, commentando l’uscita del report evidenzia il seguente aspetto: “I encourage the European Commission to take this analysis on economic value into serious consideration as it finalizes its policy proposals on the single telecoms market. It is vital that the European Union’s spectrum policies support long-term investment from mobile network operators to support the full potential of socio-economic benefits of mobile in Europe” added Phillips (6)".

 

4 - Verso l'efficienza di rete per reggere la pressione competitiva: sharing e nuovi modelli

Gli Operatori di telefonia mobile sono sempre più impegnati in iniziative di riduzione dei costi e di razionalizzazione delle rete, sia perché l'agguerrita concorrenza sta portando alla riduzione di prezzi e tariffe, sia perché all’incremento della domanda di servizi broadband non corrispondono maggiori ricavi.
Un recente percorso, che alcuni Operatori stanno intraprendendo e molti stanno vagliando, è il RAN (Radio Access Network) sharing, che si basa sulla condivisione dell’infrastruttura di accesso alla rete (siti, antenne ed elettronica) con i competitor. Il RAN sharing ha il potenziale di ridurre decisamente la struttura dei costi della rete LTE.
Si stima che il risparmio potenziale del deployment di LTE, possa arrivare fino al 30%  sui costi di rete globali. Il 4G garantisce infatti una maggiore efficienza spettrale rispetto alle reti 3G, con notevoli risparmi in termini di total cost of ownership.
L’obiettivo è quello di ridurre la duplicazione delle risorse di rete, fornendo gli stessi servizi ma con minori investimenti e riducendo i costi operativi. Il RAN sharing ha il grosso vantaggio di portare ad ampi benefici economici senza compromettere i servizi rivolti al cliente.
Questo modello richiede un enorme cambiamento nel pensiero degli Operatori di telefonia mobile che storicamente hanno sottolineato la copertura e l'affidabilità della rete come punti chiave della loro strategia di marketing.
In Svezia, Tele2 e TeleNor hanno effettuato il deployment congiunto della rete LTE attraverso la Joint Venture Net4Mobility, che include anche lo “spectrum sharing” nelle bande 900 MHz e 2600 MHz. A fine 2012 i due operatori hanno coperto il 99% della popolazione attraverso  JV Net4Mobility.
In Danimarca, Telenor e Telia hanno deciso di costituire la Joint Venture TT-Netværket che nel 2012 ha acquisito, su base asta, la banda a 800 MHz con cui effettuare un roll-out massivo di LTE su scala nazionale. Telia e Telenor hanno dichiarato di voler coprire il 75% della popolazione entro il 2013  attraverso il deployment congiunto della rete 4G.
In Inghilterra, EE (Everything Everywhere), Joint Venture tra Orange e T-Mobile, ha annunciato di voler coprire il 98% della popolazione britannica e portare il 4G in più di 80 città entro la fine del 2014. L’offerta commerciale di EE non riguarda solo la connettività ultra-broadband ma anche servizi premium quali accesso WiFi, film, gaming, musica.
Questi esempi dimostrano che i benefici non sono solo a livello di Capex e Opex saving, ma portano ritorni in termini di miglioramento del time to market e della Quality of Service.
Alcuni Operatori mobili, sfruttando le performance della rete e la maggiore capacità di monetizzare i servizi dati LTE, si stanno orientando verso modelli di partnership con terze parti, in cui offrono la connettività dati ad altri Operatori mobili oppure a MVNO (Mobile Virtual Network Operator), secondo un modello wholesale.
In Russia è significativo il caso di Yota Networks primo e unico Wholesaler LTE del Paese, che sta effettuando il deployment di LTE e offre la connettività 4G con la formula dell’abbonamento, in cui l’Operatore aderente diventa un MVNO. Yota Networks attualmente coopera con Yota Russia e MegaFon (Operatore incumbent russo) operatori virtuali della rete LTE di Yota Networks secondo un modello wholesale trasparente che applica le stesse condizioni a tutti gli Operatori. Sono in fase di negoziazione piani di collaborazione con altri Operatori telefonici.
L’organo regolamentare messicano (COFETEL), tra gli approcci alternativi per utilizzare la banda 700 MHz, si sta orientando alla creazione di un soggetto, promosso dal governo, che svilupperebbe una rete nazionale e agirebbe come “wholesaler” fornendo accesso non discriminatorio agli operatori mobili che opererebbero in concorrenza nel mercato retail. La promozione da parte del governo potrebbe assumere la forma di sovvenzioni pubbliche a soggetti (Operatori) del settore privato per creare una rete “aperta”, oppure la creazione di un partenariato pubblico-privato.
La monetizzazione della rete può passare anche attraverso la valorizzazione differenziata dell’intelligenza di rete sia verso il cliente finale, sia verso un modello B2B2C (Business-to-Business-to-Consumer), secondo un approccio Two side Business Model, come riportato nella figura sottostante.
La relazione con le terze parti (non solo Telco ma anche OTT e Content Service Provider) si estrinseca attraverso un modello wholesale in cui oltre la connettività, possono essere offerte capability di rete quali servizi Cloud e M2M, fruizione multi-device e multi-SIM, seamless mobility, autenticazione trasparente e sicura, identità, profiling, sicurezza,…
Per l’Operatore si prospetta, quindi, un cambiamento sostanziale, che segue la formula di una competizione cooperativa dove gli asset Telco sono valorizzati in modo integrato ai servizi degli OTT per soddisfare in maniera sempre più efficace esigenze del cliente finale (semplicità d’uso, performance, convenienza, affidabilità, sicurezza), ma anche per rispondere ai costi di deployment della rete 4G e alla pressione competitiva del mercato.

 

Figura 8

 

Conclusioni

Le sfide del Broadband Mobile impongono all’Operatore nuove sfide. Sicuramente il contesto regolatorio e di mercato associato al rilascio e alla gestione dei diritti d’uso delle frequenze rappresenta sicuramente un elemento chiave di attenzione nei prossimi anni soprattutto nella logica di evoluzione oltre LTE. Infatti, quanto più il Broadband Mobile diverrà pervasivo ed entrerà nell’uso quotidiano di ognuno di noi attraverso una pletora di differenti device tanto più crescerà il traffico e tanto più diventerà sfidante fornire la giusta qualità alla moltitudine di servizi che saranno forniti dagli operatori con le loro reti ma soprattutto dai vari attori del mondo internet al di sopra delle ereti di accesso tradizionali. La disponibilità di frequenze con una pianificazione temporale pluriennale rappresenta la chiave per l’Operatore per poter pianificare gli investimenti e la realizzazione di reti complesse (quelle descritte nell’articolo), le uniche in grado di fornire internet in mobilità con volumi di clientela di massa. Per far ciò la rete deve divenire flessibile per inseguire le opportunità di valorizzazione e di mercato della nuova era del Broadband Mobile, esponendo le interfacce a sviluppatori e terze parti per la realizzazione di servizi evoluti e nel contempo fornire differenti livelli di qualità sia verso gli Internet Service provider sia verso il cliente finale, abilitando il 2-side business model sopra descritto.
La rete smart e flessibile rappresenta l’elemento per la costruzione di un nuovo modello di estrazione del valore in un ecosistema molto più complesso (che vedrà sempre di più la presenza di attori OTT) e che si basa non più sulla vendita della sola connettività/interconnessione verso il cliente ma si fonderà sulla remunerazione economica legata al trasferimento di valore collegato all’abilitazione di nuove modalità di servizio che senza il coinvolgimento profondo della rete non sarebbero possibile.
Unitamente al piano delle nuove revenues l’Operatore, visto anche l’elevato costo industriale legato alla fornitura di un internet in mobilità di elevata qualità, dovrà affrontare la sfida di rendere sempre più efficiente la struttura dei costi della rete. Da questo punto di vista nuovi modelli di sharing sempre più evoluti costruiranno  un nuovo paradigma di costruzione della rete che sempre di più sarà esplorato nei prossimi anni. A questo proposito nel seguito sarà presentata l’esperienza di RAN sharing in Brasile.

 
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Giovanni Battista Amendola

Sandro Dionisi

Daniele Franceschini

Claudia Maccario

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