APPROFONDIMENTO

La roadmap degli standard 5G

La roadmap degli standard 5G
 

Lo standard 5G, oggi in fase di definizione, non sarà frutto del lavoro di un singolo ente, ma il risultato della collaborazione di una pluralità di attori. In particolare, l’ecosistema 5G si è allargato notevolmente rispetto al tradizionale ambito Telco, grazie al crescente interesse di nuovi settori di business verso questa nuova tecnologia e alla creazione delle comunità che sviluppano sw open source.
L’attività di standardizzazione si può dividere in tre macro fasi: creazione della vision, definizione delle specifiche tecniche, regolamentazione tecnica e definizione dei profili di servizio.
Il risultato della prima fase è la definizione dei requisiti del nuovo sistema (sia tecnici sia di servizio); in questo ambito, negli anni scorsi TIM ha contribuito attivamente alla stesura del White Paper NGMN  ed ai lavori dei progetti finanziati dalla Comunità Europea nell’ambito del framework 5G-PPP. Gli aspetti tecnici sono definiti in enti diversi, a seconda degli aspetti trattati. Il 3GPP definisce il sistema complessivo, producendo le specifiche dell’accesso radio e della Core Network; ITU definisce i requisiti tecnici e identifica lo spettro da utilizzare per il nuovo sistema; ETSI NFV sviluppa soluzioni per la virtualizzazione; IETF definisce i protocolli IP che saranno i componenti fondamentali del nuovo sistema; ETSI SCP definisce l’evoluzione dei chipset a supporto dell’autenticazione dei nuovi device. Infine, 3GPP ha da poco iniziato a collaborare  con il BBF per la specifica di una Core Network convergente fisso/mobile secondo il requisito di numerosi operatori europei e nordamericani. La terza fase vede maggiormente coinvolti i regolatori per l’assegnazione dello spettro (CEPT in Europa) e associazioni di Operatori come la GSMA per la profilatura dei servizi e la definizione di accordi, quali ad esempio quelli di roaming e di interconnessione.
Mentre ITU-R ha richiesto la formalizzazione delle specifiche dei sistemi che soddisfano i requisiti IMT-2020 entro il 2020, da più parti nel mondo è sorta l’esigenza di permettere il lancio commerciale del 5G già al 2020, (es. in occasione dei giochi olimpici a Tokyo) e per soddisfare il desiderio della Comunità Europea di fare del 5G un volano dell’economia del vecchio Continente (es. “creando” una città 5G per nazione già entro tale data). Ciò ha comportato la definizione di una roadmap di lavori da parte di 3GPP (v. figura A), per il rispetto delle tempistiche ITU da un alto e per soddisfare i requisiti espressi dai diversi mercati a livello mondiale dall’altro.
La prima scadenza del piano lavori  prevede un rilascio parziale delle funzionalità del nuovo sistema a giugno 2018 (Release 15), ma comunque sufficiente a permetterne la produzione e la messa in campo al 2020. Questo rilascio includerà la definizione di una nuova Core Network, in grado di supportare nativamente funzionalità quali lo slicing e la virtualizzazione, abilitatori fondamentali per l’utilizzo delle nuove infrastrutture anche da parte di nuovi settori industriali, non-Telco. Inoltre la Release 15 conterrà, assieme alle evoluzioni dell’accesso radio LTE, una nuova interfaccia radio, denominata NR, in grado di soddisfare gli use cases del 5G. Una delle principali caratteristiche di NR sarà la capacità di operare a frequenze molto elevate (ad esempio nell’intorno di 30 GHz), permettendo velocità di trasmissione dell’ordine della decina di Gbps in microcelle.

 

Figura A - Timeline ITU

La fase 2 è rappresentata dalla Release 16 e terminerà a dicembre 2019. Le funzionalità specificate in questa Release saranno in grado di soddisfare formalmente tutti i requisiti ITU, sia in termini di ambito che di tempistiche.
Per far fronte ad ulteriori accelerazioni nel frattempo impresse dai mercati mondiali, 3GPP ha deciso di anteporre alla scadenza della fase 1, un’ulteriore scadenza intermedia (cosidetto “Early drop”), pianificata per dicembre 2017. La soluzione di tale rilascio si focalizzerà esclusivamente sul nuovo accesso radio, mentre lato rete si prevede il riuso della core network EPC esistente. In particolare, l’accesso radio prevede micro celle NR operanti in sinergia con celle LTE e controllate da queste ultime. In questo modo NR permette di incrementare la velocità del servizio, mentre il controllo, per esempio della mobilità, è effettuato tramite macro celle LTE e soluzioni di rete tradizionali. Questa architettura è esemplificata in Figura B.

 

Figura B - Architettura con micro celle NR operanti in sinergia con celle LTE

 

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