APPROFONDIMENTO

Fixed Wireless Access verso il 5G: la visione di Ericsson

 

La porta che aprirà ai “servizi broadband per tutti”, SME (Small Medium-size Enterprise) e Residenziali, è rappresentata dal FWA (Fixed Wireless Access), che utilizza la tecnologia radio per portare la banda larga lì dove la fibra non si ritiene un investimento percorribile.
Infatti, l’FWA sta diventando un’alternativa sostenibile in alcune aree svantaggiate al Broadband Access fisso tradizionale grazie alla progressiva disponibilità di maggiore spettro, all’avanzamento tecnologico nel campo dei terminali, alle avanzate tecniche di compressione Radio e alla virtualizzazione sia della Core che della Radio stessa.
Già oggi gli Operatori possono offrire servizi FWA alla clientela utilizzando la tecnologia LTE attuale eventualmente anche in banda 3,4-3,6 GHz o soluzioni di accesso Microwave PTMP sia in banda licenziata (come le bande 26 e 28 GHz) sia in banda non licenziata (HiperLAN a 5 GHz) per connettere abitazioni o uffici non raggiunti da fibra.
La tecnologia 5G, avendo l’obiettivo di fornire capacità 10-100 volte superiori all’LTE, ha il potenziale di abilitare soluzioni FWA più efficaci, grazie all’adozione di opzioni tecnologiche che rendono possibile utilizzare blocchi più ampi di spettro e fornire ai Clienti importanti benefici in termini di bassa latenza e maggiore capacità.
Il successo dell’FWA dipenderà dalle tecniche di “beamforming” e MU-MIMO (Multi User MIMO). Il beamforming renderà più facile fornire copertura alle alte frequenze creando fasci stretti che possono essere rediretti facilmente secondo la necessità, mentre il MU-MIMO (Multi-User Multiple-Input, Multiple-Output) consentirà ai segnali provenienti da terminali utente di essere multiplati sulla stessa risorsa frequenziale in fasci differenti. L’impiego di antenne intelligenti ad alto guadagno lato Terminale (sia Indoor che Outdoor) consentirà la possibilità di utilizzare frequenze più alte abilitando capacità 10 volte superiori alle massime capacità attualmente possibili con LTE.
Con l’FWA in tecnologia 5G a 28 GHz possiamo ad esempio immaginare uno scenario di applicazione in area sub-urbana con circa 1000 nuclei familiari da servire per km2 e servizio video 4K UHD on demand. Ebbene in questo scenario, utilizzando antenne array 8x12 (costituite quindi da una matrice di 96 elementi) si può offrire un data rate di 100 Mbp/s (per il 60% delle famiglie) ed un volume di traffico che può raggiungere i 5200 Gbytes/mese per utente.

 

Figura A – Fixed Wireles Access come evoluzione dal MBB al TV Service @ Home

Nella figura B sono riportati degli esempi di performance di FWA 5G sia a 3,5 GHz che a frequenze superiori.
Inoltre, dalle nostre sperimentazioni si evince chiaramente che la soluzione ottimale potrà avere diverse tipologie di installazioni terminali: gli utenti più distanti necessiteranno di antenne sul tetto mentre avvicinandosi alla base station si potranno avere installazioni in esterno a parete e in un raggio più corto anche alternative “indoor”.
Queste due bande non sono le uniche opzioni quando si parla di 5G ma offrono un buon esempio per valutare la complementarietà di basse e alte frequenze per le applicazioni FWA.

 

Figura B – Fattibilità FWA per diversi scenari e frequenze a 3.5 GHz (in bold) e 28GHz

Negli Stati Uniti, Verizon ha già iniziato sperimentazioni FWA 5G nella banda 27,5 – 28,5 GHz (con 800 MHz di banda utilizzata) utilizzando la tecnica di “Analog beam-forming” con 2 active beams per Phased Array Antenna Module (Dual Polarized) e terminali sperimentali (CPE) Intel con l’obiettivo di fornire ai clienti Gbit/s e latenze di 1-2 ms. Obiettivo di Verizon, Ericsson e Intel è un lancio pre-commerciale entro fine 2017.
In conclusione l’FWA con il 5G fornirà performance comparabili alle connessioni in fibra garantendo servizi ultra-broadband anche nelle aree suburbane e rurali, grazie non solo alla più avanzata tecnologia radio ma anche a un più efficiente utilizzo della maggiore risorsa spettrale disponibile nelle bande al di sopra di 3 GHz. Una possibilità aggiuntiva per archiviare il Digital Divide come storia passata.

 

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