Regolamenti, tecnologie e mercati
per i nuovi accessi a larga banda
nel quadro NGN
Aldo Roveri
Università di Roma “La Sapienza”
Conferenza Inforav – CDTI
Roma, 29 novembre 2010
Sommario
1.Introduzione alle NGN
2.Regolamentazione dell’accesso
3.Opportunità tecnologiche nazionali
4.Evoluzione dei servizi
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1.
Introduzione alla NGN
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Verso l’NGN (1/4)
• Nel 2003, presso l’ ITU-T, si è iniziato a perseguire
l’obiettivo di una nuova rete a larga banda di tipo
integrato e gli sono stati attribuiti il nome Next
Generation Network e l’acronimo NGN.
• Un primo risultato della relativa attività di standardizzazione è stato formalmente conseguito all’inizio
del 2006.
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Verso l’NGN (2/4)
• Lo scopo dell’obiettivo NGN era di combinare le
caratteristiche più convenienti della PSTN / ISDN e
di Internet in modo da
– procurare a utenti e fornitori di servizio una
modalità facilitata di supporto a servizi da fruire
su accessi a larga banda, su filo e senza filo;
– supportare l’aspirazione degli utenti di accedere
ai servizi di loro interesse da posizione ubiqua
(mobilità intrinseca);
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Verso l’NGN (3/4)
– facilitare la combinazione di diversi servizi di
comunicazione, quali servizi dati (web-browsing),
voce e servizi multimediali ed emergenti (quali
Instant Messaging, Presence e diffusivi);
– supportare una piattaforma flessibile per
l’accesso ad applicazioni con le finalità più varie.
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Verso l’NGN (4/4)
• L’attenzione verso l’obiettivo NGN, che è stato
promossa dagli operatori di rete, dalle industrie
manifatturiere, dai fornitori di servizio e dalle autorità di
regolazione, ha dato luogo a un gruppo di studi in
ambito ITU-T, indicato come FGNGN (Focus Group on
NGN).
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Definizione di NGN (1/2)
• In accordo alla Racc. Y. 2001 dell’ITU-T, una NGN è
una rete operante a pacchetto, in grado di
– fornire servizi di comunicazione;
– fare uso di un insieme di tecnologie di trasporto
a larga banda capaci di assicurare QoS;
nella quale le funzioni legate al servizio sono
indipendenti dalle tecnologie legate al trasporto,
che ne sono il necessario supporto.
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Definizione di NGN (2/2)
• Una NGN consente un accesso senza impedimenti
da parte degli utenti alle reti e ai fornitori di servizio
e/o ai servizi in competizione che sono di loro
scelta.
• Essa supporta una mobilità generalizzata che consente la fornitura conforme e ubiqua agli utenti.
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La migrazione verso le NGN (1/4)
• Alla luce di quanto sta accadendo nei Paesi in cui
questo processo sta avendo luogo, la migrazione
sta avvenendo in modo graduale passando dalla
sezione dorsale (backbone) alla sezione di accesso.
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La migrazione verso le NGN (2/4)
• Gli investimenti necessari alla realizzazione di reti
NGN nella sezione dorsale, sono generalmente
inferiori rispetto a quelli richiesti dalla sezione di
accesso.
• La sezione di accesso di una NGN è usualmente
indicata con l’acronimo NGAN (Next Generation
Access Network).
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La migrazione verso le NGN (3/4)
• La migrazione tende a trasferire il trasporto di tutti i
servizi, oggi offerti su piattaforme distinte, su
un’unica piattaforma basata sul protocollo IP.
• Ciò semplifica da una parte la gestione della rete e
consente dall’altra l’abbattimento dei costi oggi
associati alla gestione e al mantenimento di reti
distinte per ciascun servizio (fonia, dati, videoaudio).
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La migrazione verso le NGN (4/4)
• Per quanto riguarda la sezione dorsale (Core
Network), la vecchia gerarchia della rete con
trasferimento a circuito è sostituita da un insieme
di nodi IP e Gateway, che instradano i pacchetti,
relativi a voce, dati, TV, ecc. nell’obiettivo di
convergenza dei servizi su una singola piattaforma.
• La trasformazione della Core Network, come sopra
specificato, riguarda la sostituzione dei nodi di rete
e non implica il rinnovamento della rete fisica, che
di norma è oggi realizzata in fibra ottica.
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La migrazione in Italia
• Nel nostro Paese, a partire dalla Core network, la
migrazione verso reti NGN con l’impiego di
tecnologia IP/GigaBit-Ethernet (IP/GBE) avanza
gradualmente verso le reti di accesso ai livelli
metropolitano e locale.
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Modello funzionale generale (1/3)
• Il modello funzionale generale per una NGN è stato
definito con l’applicazione dei seguenti principi:
– dividere le funzioni di trasporto e di servizio in
due gruppi distinti, o piani, comprendenti
» uno tutte le funzioni di controllo;
» l’altro tutte le funzioni di gestione.
– dividere ulteriormente le funzioni di trasporto e
di servizio in due strati , uno per il trasporto
(transport stratum) e l’altro per i servizio (service
stratum);
– i due strati interagiscono tra loro e con le risorse
che sono loro disponibili.
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Modello funzionale generale (2/3)
Figura tratta da “IEEE_Communications Magazine”, October 2005
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Modello funzionale generale (3/3)
Figura tratta da “IEEE_Communications Magazine”, October 2005
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Le opportunità di mercato delle NGAN
• Con la disponibilità di una infrastruttura di
accesso a larghissima banda (in prospettiva fino
a 100 Mbit/s in downlink e a 50 Mbit/s in uplink),
secondo le linee guida NGN, si prospetta una
profonda trasformazione delle modalità di
accesso e delle conseguenti offerte di mercato,
quale si esemplifica con
– la multicanalità di accesso;
– la gestione “all IP” di ogni flusso informativo;
– la introduzione di nuove piattaforme di erogazione
dei contenuti e delle applicazioni IT.
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Le opportunità tecnologiche per le NGAN
• Sono di varia natura, ma limitando l’attenzione a
quelle più significative (altre saranno considerate
nel seguito), si riassumono sinteticamente in
– la graduale transizione dai mezzi in rame a quelli in
fibra;
– l’adozione della tecnologia Ethernet come struttura
di rete “carier-grade”;
– l’impiego di ogni mezzo per assicurare flessibilità
gestionale;
– la riproposizione del bit-streaming, come modalità
di disaggregazione logica;
– la convergenza nell’accesso radio 4G;
– l’estensione dei terminali ai sensori.
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Ruolo di Ethernet (1/3)
• La tecnologia Ethernet si prospetta come
architettura di impiego generalizzato anche se
presenta allo stato attuale alcuni limiti in termini
di scalabilità, di disponibilità di funzioni OAM
(Operation, Administration & Maintenance) e di
accessibilità a meccanismi automatici di
“protection switching”.
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Ruolo di Ethernet (2/3)
• Offre costi più convenienti rispetto ad altre
soluzioni in quanto è in grado di supportare
– servizi di connettività “full-IP” di nuova e futura
generazione per clienti residenziali e business;
– servizi infrastrutturali per Service e Content
Provider.
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Ruolo di Ethernet (3/3)
• La convenienza si riscontra
– sull’interfaccia lato utente, in quanto il relativo
traffico è nativo Ethernet;
– sull’interfaccia lato rete, a causa della disponibilità
(attuale o prospettica) di apparati quali i DSLAM IP,
GPON OLT-ONU, Switch di aggregazione ecc e di
unità di trasporto ottico CWDM, tutti con interfaccia
Ethernet.
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Flessibilità gestionale
• Nel processo di migrazione fra la rete attuale e
quella NGAN futura, ove è di importanza particolare il conseguimento di una elevata flessibilità
gestionale, una soluzione tecnologicamente
attraente è costituita dall’ADF (Automatic
Distribution Frame), come strumento di telegestione della permutazione delle attestazioni dei
clienti ai vari elementi di rete.
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Riproposizione del bit-streaming (1/2)
• Come affiancamento del unbundling della fibra
ottica si prospetta come soluzione alternativa il
bit-streaming dei flussi informativi, introducendo
una loro separazione logica in luogo della separazione spaziale conseguibile con l’unbundling.
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Riproposizione del bit-streaming (2/2)
• Il servizio si prospetta più flessibile per gli SP che
lo utilizzino.
• Poiché però il bit-streaming deve poter veicolare
tutti i servizi, inclusi quelli che necessitano di
vincoli stringenti di QoS, occorre la definizione di
classi di servizio per certi aspetti analoghe a
quelle definite a suo tempo per i trasferimenti
ATM.
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Convergenza nell’accesso radio 4G (1/2)
• Gli organismi di standardizzazione hanno già
operato per la convergenza della filiera 3GPP
(UMTS) e di quella IEEE (WiMAX) puntando a
ottenere, tra l’altro, un’efficienza spettrale prossima al limite di Shannon.
• Obiettivo finale è verso la convergenza della rete
mobile con quella fissa NGN; una ipotesi è
l’utilizzazione comune della piattaforma IMS (IP
Multimedia Subsystem).
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Convergenza nell’accesso radio 4G (2/2)
• Si punta a fornire (in modo condiviso) un ritmo di
picco di 100 Mbit/s in downlink e 50 Mbit/s in
uplink per cella su una banda di 20 MHz.
• Ciò modificando la tecnica di accesso dal WCDMA a O-FDMA in downlink e a SC-FDMA in
uplink, almeno in termini orientativi.
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Estensione dei terminali ai sensori (1/2)
• Questa estensione ha molteplici applicazioni
quali:
– RFID (Radio Frequency Identifiers);
– Sensori-Traffico;
– Sensori per la tutela della salute;
– contatori elettronici;
– automobili intelligenti;
– rilevatori di inquinamento.
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Estensione dei terminali ai sensori (2/2)
• In ognuna di queste applicazioni i sensori, inseriti
in una WSN (Wireless Sensor Networks),
diventano le appendici di una NGN per automatizzare/ottimizzare i processi relativi a trasporti,
sanità, logistica, ambiente, ecc.
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Necessità di Regolamentazione (1/2)
• Il passaggio a NGAN, con il superamento della
situazione del Paese in termini di “digital divide”
e di differenziale negativo nella diffusione della
larga banda, ha imposto (già da qualche anno)
una riflessione nelle sfide regolamentari da
affrontare.
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Necessità di Regolamentazione (2/2)
• Una soluzione che è oggetto di attente valutazioni
a livello internazionale è la separazione
funzionale, per la quale l’unico benchmark
disponibile è quello Openreach in UK.
• Un primo tema è quello della perimetrazione della
NGAN e da solo mostra quanto sia ardua la
definizione di una qualunque ipotesi in questo
senso.
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2.
Regolamentazione dell’accesso
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Il quadro della regolamentazione (1/3)
• Ha origine dalla Commissione Europea (CE), che in
data 20/09/2010 ha emesso una Raccomandazione (nel
seguito abbreviata in Racc.), che è relativa all’accesso
regolamentato alle NGAN e che è accompagnata da un
documento, sempre di origine UE, contenente
chiarimenti relativi ai contenuti della Racc.
• La Racc. si inserisce nella Direttiva 2002/21 del
Parlamento Europeo e del Consiglio che ha istituito un
quadro normativo comune per le reti e per i servizi di
comunicazione.
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Il quadro della regolamentazione (2/3)
• Nel riconoscere che lo sviluppo delle NGAN è
componente fondamentale per favorire la ripresa
economica (stimolo degli investimenti, creazione di
posti di lavoro, impulso all’innovazione), il Consiglio
d’Europa ha dato mandato alla CE di elaborare, in
collaborazione con gli stakeholders, una strategia
europea verso la banda larga e ultralarga.
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Il quadro della regolamentazione (3/3)
• Gli obiettivi di copertura sono
– la banda larga di base (1 – 2 Mbit/s) disponibile per
tutti i cittadini dell’Unione entro il 2013;
– la banda larga estesa (non minore di 30 Mbit/s)
disponibile per tutti entro il 2020;
– la banda ultralarga (non minore di 100 Mbit/s) con
almeno il 50% degli utenti domestici accedenti al
servizio entro il 2020.
• Ovviamente questi obiettivi sono solo orientativi, come
lo sono le delimitazioni dalle bande e gli anni di loro
disponibilità.
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Gli attori della regolamentazione
• Le Autorità Nazionali di Regolamentazione (ANR)
presso di noi l’AGCOM
• Gli Operatori che sono distinti in
– Operatori SMP (Significant Market Power);
presso di noi Telecom Italia
– Operatori alternativi.
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Scopi della Raccomandazione (1/3)
• “Favorire lo sviluppo di un mercato unico.....
promuovendo gli investimenti, la concorrenza, e
l’innovazione sul mercato dei servizi a larga banda, con
riferimento alla transizione alle NGAN.”
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Scopi della Raccomandazione (2/3)
• Offrire “ alle ANR una serie di misure correttive che
consenta loro di elaborare provvedimenti appropriati
per fare fronte alle carenze del mercato e di conseguire
gli obiettivi regolamentari prefissati in ciascun stato
membro”.
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Scopi della Raccomandazione (3/3)
• Inquadrare la revisione dei mercati 4 e 5 nell’ambito
della NGAN:
– mercato 4: accesso all’ingrosso alle infrastrutture
fisiche
– mercato 5: accesso all’ingrosso alla larga banda.
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Mercato 4
• Accesso alle infrastrutture di ingegneria civile (es.
condotti, pozzetti, pali, etc.) dell’operatore SMP.
• Accesso al segmento di terminazione nel caso FTTH.
• Accesso disaggregato alla rete in fibra nel caso FTTH.
• Accesso disaggregato alla sottorete in rame.
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Mercato 5 (1/2)
• Secondo la Racc.
– occorre mantenere o modificare le misure correttive
di accesso alla banda larga all’ingrosso per i servizi
esistenti e per i loro sostituti;
– occorre obbligare l’operatore SMP a rendere
disponibili i suoi prodotti di accesso a banda larga
all’ingrosso almeno 6 mesi prima della loro messa in
commercio al dettaglio.
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Mercato 5 (2/2)
– Occorre che le ANR impongano un orientamento ai
costi sui prodotti obbligatori di accesso a banda
larga all’ingrosso:
accesso alle infrastrutture di ingegneria civile;
accesso al segmento di terminazione nel caso FTTH;
accesso alla fibra nel nodo metropolitano (MPoP) nel
caso FTTH (rete in fibra disaggregata);
accesso alla sottorete in rame.
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Criteri di determinazione dei prezzi
• Secondo la Racc. vanno definiti criteri comuni per
determinare
– i prezzi di accesso alle NGAN;
– i prezzi per l’accesso alle infrastrutture di ingegneria
civile;
– i prezzi di accesso al segmento di terminazione nel
caso FTTH;
– i prezzi di accesso alla fibra sul MPoP nel caso
FTTH;
– i prezzi di accesso alla sottorete in rame.
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Il principio di equivalenza
• Le ANR debbono imporre all’operatore SMP di fornire
accesso alle proprie infrastrutture di ingegneria civile
alle stesse condizioni praticate a soggetti interni e a
terzi interessati all’accesso.
• Ciò comporta
– la condivisione delle informazioni sulle caratteristiche delle infrastrutture;
– l’applicazione delle stesse procedure in materia di
richiesta e di fornitura di un accesso.
• Le ANR devono controllare l’applicazione del principio
di equivalenza.
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Mercati geografici subnazionali
• Le ANR dovrebbero esaminare con attenzione le
condizioni di concorrenza che stanno emergendo a
seguito della diffusione delle NGAN.
• Ciò allo scopo di
– individuare nel paese di loro competenza condizioni
di concorrenza sostanzialmente e oggettivamente
differenti che si prevede rimangano stabili nel
tempo;
– definire mercati geografici subnazionali , nei quali
siano presenti condizioni concorrenziali divergenti
(es. presenza di diverse infrastrutture alternative o
di vari operatori).
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Comitato NGN Italia (1/2)
• Con delibera pubblicata sulla G.U. del 20/01/2010, la
AGCOM ha affidato a un GdL (Comitato NGN Italia) il
compito di sottoporre alla propria attenzione entro 6
mesi una proposta non vincolante di “Linee guida per
la disciplina della transizione verso le NGN”.
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Comitato NGN Italia (2/2)
• La proposta richiesta riguardava
– procedure di migrazione dal rame alla fibra ottica;
– eventuali modalità di disaggregazione degli accessi
in fibra;
– modalità per la disciplina delle condizioni di offerta
dei servizi bitstream su fibra;
– condizioni di condivisione delle infrastrutture, ivi
compresi le installazioni all’interno dei condomini.
• Il lavoro del Comitato, iniziato alla fine di Gennaio di
quest’anno, si è concluso all’inizio dello scorso mese
di ottobre; ha prodotto un documento che nel seguito,
per brevità, sarà chiamato “Proposta”.
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Procedure di migrazione
• La migrazione dal rame alla fibra nella NGAN si può
articolare in
– una fase transitoria, detta di Overlay , nella quale si
ha coesistenza tra la rete tradizionale in rame e i
prodromi della rete ottica a banda ultralarga;
– una fase di regime, detta di Total Replacement , che
mira a conseguire progressivamente la completa
sostituzione della rete tradizionale con la nuova rete
in fibra; la sostituzione potrà essere avviata indipendentemente centrale per centrale o per blocchi di
centrali.
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Aree geografiche (1/4)
• Secondo la Proposta e in accordo con la Racc., il
Paese potrebbe essere articolato in gruppi distinti di
aree geografiche (cluster).
• La Proposta prevede 3 cluster:
– il cluster 1 , in cui si ha concorrenza sulle
infrastrutture ; sono previste più NGAN con annunci
dei piani di cablatura ottica tali da determinare un
Total Replacement entro il 2018; nel Paese questi
tipi di reti dovrebbero riguardare una quindicina di
città ed interessare il 15% della popolazione;
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Aree geografiche (2/4)
– il cluster 2 , in cui si ha concorrenza sui servizi ; la
forza del mercato non è tale da produrre
spontaneamente una concorrenza infrastrutturale; è
quindi prevedibile una sola NGAN, da realizzare con
criteri di disaggregabilità strutturale e da utilizzare
da parte di più operatori a condizioni eque e senza
discriminazione nei confronti degli operatori non
proprietari; sono eventualmente possibili forme di
finanziamento pubblico; nel Paese questa modalità
dovrebbe riguardare il 75% della popolazione;
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Aree geografiche (3/4)
– il cluster 3, detto del fallimento di mercato, raccoglie
le aree geografiche dove i privati non hanno
interesse ad investire, e cioè quelle soggette a
divario digitale; la NGAN può quindi essere
realizzata solo per finalità sociali e non sulla base di
logiche economiche; i relativi finanziamenti possono, almeno parzialmente, derivare dall’UE, dallo
Stato o da un ente pubblico locale; la popolazione
coinvolta non dovrebbe superare il 10% del totale.
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Aree geografiche (4/4)
• Sarà compito dell’AGCOM decidere se effettuare
questa suddivisione in aree geografiche o se
prevedere per l’intero paese una sola area geografica,
che potrebbe avere le caratteristiche del cluster 2.
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Migrazione nella fase di Overlay (1/2)
• In questa fase, per garantire la massima efficienza
economica e per ripartire il rischi di investimento, lo
strumento che la Proposta ritiene più idoneo da
incentivare nei cluster 1 e 2 è il coinvestimento; questa
è anche la soluzione caldeggiata nella Racc.
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Migrazione nella fase di Overlay (2/2)
• Nel cluster 1 la soluzione preferibile, secondo la
Proposta, è quella di condividere i condotti per mezzo
di minitubi separati; inoltre tutti i manufatti dovrebbero
essere adiacenti, ma distinti per ogni operatore.
• Nel cluster 2, per la realizzazione della rete singola, può
attuarsi una forma di partenariato tra soggetti privati e
tra soggetti sia privati che pubblici; data comunque la
possibilità di un partenariato articolato, sono da
prevedere forme diverse e specifiche di accordo tra le
parti coinvolte.
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Migrazione nella fase di Total Replacement
(1/2)
• Nella NGAN si dovrà replicare la maggior parte dei
servizi forniti sulla rete in rame; sarà allora opportuno,
per ognuno dei servizi considerati, esaminare la
convenienza economica di due soluzioni:
– sostituire gli apparati terminali per renderli in grado
di svolgere un interlavoro nella nuova rete;
– introdurre specifici adattatori atti a consentire la
replica funzionale di alcuni servizi.
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Migrazione nella fase di Total Replacement
(2/2)
• La eventuale sostituzione comporterà inevitabilmente
costi per l’utente finale, tranne che non si prefiguri un
contributo governativo.
• Secondo la Proposta e in accordo con quanto
suggerito anche dalla Racc., la ANR potrebbe utilmente
avvalersi di un “Regolamento per la gestione operativa
della transizione”.
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Servizi bitstream su fibra
• Per ciò che riguarda l’offerta di questi servizi vanno
distinte
– condizioni tecniche;
– condizioni economiche
• Le prime dovrebbero assicurare il massimo beneficio
per il cliente finale, in termini di banda, di qualità di
servizio e di prezzi.
• Le seconde potrebbero orientativamente derivare dalle
logiche di mercato sulla base delle situazioni di
effettiva concorrenza; in alternativa potrebbero, più
prudentemente (per evitare esiti contrari alla
concorrenza), emergere da un insieme di misure
regolamentari.
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Inventario delle infrastrutture (1/2)
• La Proposta, in accordo alla Racc., ritiene necessario
che la struttura e il contenuto informativo minimo
riguardante le infrastrutture di posa siano definiti in un
apposito Inventario
da prevedere nel quadro
regolamentare.
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Inventario delle infrastrutture (2/2)
• Le
informazioni
da
prevedere
nell’Inventario
dovrebbero orientativamente essere:
– il grafo delle infrastrutture di posa e il relativo
posizionamento;
– la natura dell’infrastruttura e il relativo proprietario;
– la localizzazione dei punti di accesso rispetto alla
superficie stradale;
– il tipo di infrastruttura di posa disponibile (es.
canalina, tubazione, ecc.);
– le dimensioni dell’infrastruttura idonea alla posa;
– il grado di utilizzabilità residua dell’infrastruttura;
– la localizzazione degli edifici con infrastrutture di
posa esistenti e adatte al cablaggio in fibra.
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Adduzione all’edificio e cablatura verticale
• Secondo la Proposta, ogni edificio comprendente un
adeguato numero di unità immobiliari (UI) dovrebbe
essere affidato ad un Operatore di immobile con il
compito di cablare l’edificio e di predisporre la tratta di
adduzione.
• L’Operatore di immobile dovrebbe, su richiesta di altri
operatori di servizio, predisporre più di una fibra che
connetta l’armadietto (posto nell’androne dell’immobile) con le singole UI.
• l’Operatore
di
immobile
avrebbe
anche
la
responsabilità della gestione e della manutenzione di
questa porzione terminale del cablaggio.
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La migrazione: obblighi degli Operatori (1/3)
• Gli Operatori che sono titolari di infrastrutture esistenti
(cavidotti, camerette, spazi in centrale) devono, a
richiesta, rendere disponibili tali infrastrutture senza
discriminazioni e a prezzi stabiliti in un listino di
riferimento approvato dall’AGCOM.
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La migrazione: obblighi degli Operatori (2/3)
• Telecom Italia (nel seguito TI) è tenuta a fornire
l’unbunding in centrale agli operatori alternativi nella
migrazione dal rame alla fibra, alle stesse condizioni
attuali e con le stesse caratteristiche tecniche; se però
è richiesta una connessione con caratteristiche migliori
delle attuali (maggiore bit rate, QoS garantita, ecc.) il
circuito richiesto dovrebbe essere ceduto a un prezzo
da concordare, ma in ogni caso sorvegliato
dall’AGCOM.
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62
La migrazione: obblighi degli Operatori (3/3)
• TI è tenuta a farsi carico del costo di trasferimento
delle terminazioni nel caso in cui decida di sopprimere
una centrale e di spostare l’accesso alla rete in un’altra
località.
• Un generico Operatore nel caso di cessione di nuove
infrastrutture da lui realizzate è tenuto a rispettare un
obbligo di simmetria nel riguardo di tutti gli altri
operatori.
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3.
Opportunità tecnologiche nazionali
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Selezione degli argomenti trattati
• Tra gli svariati argomenti che sono attualmente
all’attenzione di tutti gli Organismi e gli Enti nazionali
preposti nel Paese a definire completamente le scelte
tecnologiche alla base della realizzazione di una NGAN,
ne vengono qui considerati due che sono considerati
di primaria importanza, e cioè le tecnologie di accesso
– su rete fissa;
– su mezzo radio
che sono rivolte prevalentemente a comunicazioni
interpersonali di tipo mono o multimediale, includendo
in queste sia il trasferimento di informazioni di utente,
sia di quelle di controllo.
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65
Tecnologie di accesso su rete fissa (1/2)
• L’infrastruttura NGAN, realizzata in fibra ottica, è
preposta a realizzare
– gli allacciamenti a banda ultralarga, per l’utenza
residenziale o affari con architetture del tipo FTTx
(Fiber To The x)
– la connettività (mobile backhaul) tra le numerose
stazioni radio necessarie per i sistemi wireless
3G/4G, tipicamente HSPA (High Speed Packet
Access) e LTE (Long Term Extension).
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Tecnologie di accesso su rete fissa (2/2)
• Date le possibili architetture di distribuzione della rete
in fibra ottica (FTTE, FTTC, FTTB e FTTH), particolare
attenzione è da rivolgere alle due possibili categorie di
sistemi di connessione:
– sistemi punto-punto (Point-to-Point, P2P);
– sistemi basati su PON (Passive Optical Network).
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67
Rapporti tra accessi in fibra e via radio (1/4)
• Il mobile backhaul, e cioè la realizzazione della rete di
giunzione che interconnette le stazioni radio base
(Base Station) ai nodi di controllo RNC (Radio Network
Controller) della rete dell’Operatore, rappresenta uno
dei maggiori costi della RAN (Radio Access Network).
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Rapporti tra accessi in fibra e via radio (2/4)
• Considerando che il successo di mercato dei servizi
mobili a banda larga tramite sistemi 3G/HSPA sta
provocando un significativo aumento del traffico dati
sulle RAN, è prevedibile che sarà necessario un
potenziamento di questa sezione della rete che potrà
convenientemente essere realizzato sfruttando le
infrastrutture della rete di accesso in fibra ottica.
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Rapporti tra accessi in fibra e via radio (3/4)
• La soluzione Metro Ethernet promette di offrire una
significativa riduzione di costo rispetto alle soluzioni
tradizionali, quali ad esempio SDH/SONET.
• Esistono ancora lacune qualitative da colmare per
questa tecnologia al fine di rispettare le specifiche per
il radiomobile; in particolare, un aspetto critico
riguarda il livello di qualità che un circuito emulato da
Ethernet può offrire, soprattutto in relazione agli elevati
standard qualitativi della tradizionale tecnologia TDM.
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Rapporti tra accessi in fibra e via radio (4/4)
• Un ulteriore aspetto della relazione fibra/radio è quello
relativo alle reti di femtocelle, basate su antenne
3G/HSPA poste nelle abitazioni degli utenti,
analogamente
agli
odierni
accessi
domestici
WiFi+ADSL.
• Le femtocelle sono collegate alla rete dell’Operatore
cellulare tramite collegamenti fissi ADSL o FTTx e
permettono di offrire l’intera capacità di una cella HSPA
(fino a 20-30 Mbit/s) al singolo ambiente domestico.
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Infrastrutture di posa alternative (1/3)
• Sono da esaminare gli accorgimenti orientati a ridurre
la necessità di eseguire opere di scavo, quali la
“miniaturizzazione” dei componenti della rete ottica
(minitubi e minicavi) e le tecnologie di scavo a più
ridotto impatto ambientale (minitrincea, micro-trincea,
perforazioni orizzontali guidate).
• Oltre a tali accorgimenti, un secondo elemento
riguarda l’impiego delle infrastrutture per TLC e di
quelle non TLC, presenti nel sottosuolo delle aree
urbane.
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Infrastrutture di posa alternative (2/3)
• Nelle infrastrutture per TLC rientrano le tubazioni,
costituite da manufatti di grandi dimensioni realizzati
per lo sviluppo della rete in rame e, successivamente,
utilizzati anche per lo sviluppo della rete ottica,
ricorrendo all’installazione di sottotubi all’interno di
ciascun tubo.
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Infrastrutture di posa alternative (3/3)
• Le infrastrutture non TLC, che possono essere utilizzate per la posa di cavi a fibre ottiche con l’impiego di
sottotubi, minitubi e minicavi, appositamente concepiti
per i diversi ambienti di posa, sono ad esempio quelle
relative a:
– impianti di illuminazione;
– condotte fognarie;
– altre infrastrutture non più in uso di gas o acqua.
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Transizione verso la NGAN (1/4)
• In uno scenario di Total Replacement tutti gli utenti
vengono migrati sulla nuova rete di accesso
indipendentemente dai servizi che utilizzano.
• La NGAN fornisce servizi che rendono la migrazione
trasparente per l’utente: il caso tipico è quello della
telefonia, che viene supportata da un servizio di PSTN
Emulation (servizio indistinguibile dall’utente).
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Transizione verso la NGAN (2/4)
• La strategia di Total Replacement ha il vantaggio di
annullare rapidamente i costi di gestione e di
manutenzione della rete tradizionale, il che permette
anche di finanziare parzialmente la nuova rete con i
risparmi ottenuti dalla dismissione della vecchia.
• Nel caso di Overlay si ha invece un periodo di
coesistenza delle due infrastrutture; la migrazione dei
clienti sulla nuova rete avviene solo quando essi
sottoscrivono i nuovi servizi a larga banda.
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Transizione verso la NGAN (3/4)
• E’ da considerare che gli approcci di Total
Replacement e di Overlay non sono in piena
contrapposizione: è possibile impostare una strategia
in cui una fase iniziale di tipo Overlay, guidata dallo
sviluppo del mercato, viene portata avanti fino a
quando la percentuale di utenti della rete tradizionale è
sufficientemente ridotta da rendere comunque
conveniente il Total Replacement.
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Transizione verso la NGAN (4/4)
• Sempre in riferimento alla migrazione dei servizi dalla
rete tradizionale di accesso alla NGAN, l’insieme dei
servizi comprende
–i
servizi
intermedi
utilizzati
internamente
dall’operatore,
– i servizi wholesale (all’ingrosso) per altri operatori
(che comprendono i servizi di unbundling e
colocazione),
– i servizi retail (al dettaglio), in particolare la telefonia
(es. PSTN Emulation).
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Tecnologie di accesso radio (1/5)
• Con riferimento al tema dell’accesso radio, sono da
analizzare lo stato e le prospettive dei relativi standard
attualmente disponibili o in fase di rilascio.
• Parallelamente sono da analizzare le tecniche di
gestione dinamica dello spettro radio e le tecniche
radio cognitive.
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Tecnologie di accesso radio (2/5)
• Sono infine da esaminare
– le prospettive di sviluppo della domanda di banda
radio nei prossimi anni,
– le criticità che possono rallentare tale sviluppo,
– il problema dell’assegnazione dello spettro radio e
della regolamentazione di soluzioni tecnologiche in
competizione tra loro,
in modo da garantire l’accesso ad una pluralità di
offerte a condizioni economiche e qualitative
vantaggiose per utenti ed operatori.
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80
Tecnologie di accesso radio (3/5)
• Sono da valutare quattro diverse strade:
– l’uso di UMTS nella banda a 900 MHz attraverso il
refarming della copertura GSM;
– l’adozione di HSPA+ come soluzione-ponte verso la
quarta generazione;
– la convergenza su LTE, di cui sono ormai disponibili
gli apparati di prima release;
– la soluzione “alternativa” WiMAX, secondo il
protocollo IEEE 802.16e.
Di
ciascun
percorso
sono
da
valutare
vantaggi/svantaggi, tempi di applicabilità e impatto
sulle infrastrutture esistenti degli operatori.
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Tecnologie di accesso radio (4/5)
• Un aspetto di particolare rilevanza nella gestione dello
spettro radio è legato al paradigma Cognitive Radio
(CR); l’idea base di questo paradigma è l’utilizzazione
“opportunistica” delle frequenze, che possono essere
impiegate da dispositivi radio basati su diverse
tecnologie e ogni qualvolta ne esistano le condizioni.
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Tecnologie di accesso radio (5/5)
• In particolare, l’uso di terminali di comunicazione che
implementino il paradigma CR permette all’utente:
– di determinare quali porzioni dello spettro sono
disponibili e, nel caso di bande date in concessione, di
rilevare la presenza di utenti “licenziati” (spectrum
sensing);
– di selezionare il canale con la qualità migliore, tra quelli
disponibili (spectrum decision);
– di coordinarsi con altri utenti dotati di terminali CR
nell’accesso al canale selezionato (spectrum sharing);
– di cambiare canale di frequenza quando viene rilevata la
presenza di utenti licenziati (spectrum mobility).
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83
4.
Evoluzione dei servizi
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I servizi nativi e le reti “legacy” verso la NGN
(1/2)
• La tendenza al cambiamento già in atto da una decade,
è identificabile in
– ogni rete legacy ha provveduto nei limiti del suo
meglio a fornire i servizi basici di Internet (web
browsing, e-mail, FTP, remote login) e si è mossa
verso la fornitura di applicazioni “avanzate” di
Internet (quali VoIP e IPTV);
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85
I servizi nativi e le reti “legacy” verso la NGN
(2/2)
– ogni SP ha cercato di estendere le sue potenzialità
per fornire i servizi di altri SP (es. la fornitura di
servizi broadcast da parte di Telco e del servizio
telefonico da parte di ISP);
– le prestazioni di rete e i relativi miglioramenti
includono, già da un paio di decadi, un aumento di
banda, un accesso wireless e un supporto della
mobilità.
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86
I passi evolutivi per le reti e i servizi (1/3)
• Sono riconoscibili tre passi evolutivi verso la NGN
partendo dalle reti e dai servizi disponibili da almeno
una decade:
– Passo 1, con
 convergenza dei servizi (es. un utente fruisce dello
stesso servizio, come un programma TV, attraverso
reti differenti, come xDSL, WCDMA o Coax)
sviluppo delle reti di accesso (es. aumentata banda di
accesso, ridotto ritardo, ecc.)
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I passi evolutivi per le reti e i servizi (2/3)
– Passo 2, con
 conversione dei servizi “IP-based” (es. sostituzione
di servizi nativi associati a reti legacy con altri servizi
IP-based, come è il caso del VoIP per la telefonia);
sviluppo delle rete IP tradizionale in un’altra rete IP
gestita (passando da un “best-effort” a servizi IPbased con assicurata qualità e sicurezza).
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88
I passi evolutivi per le reti e i servizi (3/3)
– Passo 3, con
integrazione di rete (con l’aggiunta di un comune
strato del controllo del trasporto agente sopra
entrambe le sezioni di accesso e di nucleo, sulle quali
si attua il trasporto delle informazioni di utente e di
segnalazione);
estensione dell’offerta di servizi (con la previsione di
un “service stratum” e di “interfacce aperte” che
consentono la creazione/fornitura di un largo insieme
di servizi sia nuovi che tradizionali ).
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89
NGN come SOA (1/2)
• L’architettura NGN è una SOA (Service-Oriented
Architecture), consentendo una estensione dei servizi
che è ipotizzabile andare molto oltre la sola integrazione degli attuali servizi Telco, IP e Broadcasting.
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90
NGN come SOA (2/2)
• Ad esempio sono da citare come servizi fruibili
attraverso una NGN quelli relativi a
– le e-applications, quali l’e-commerce, l’e-government
e l’e-learning;
– l’home networking , includendo il controllo remoto e
automatico degli “utensili” casalinghi;
– le applicazioni delle WSN comprendenti tra l’altro la
possibile previsione di disastri naturali, la fornitura di
servizi di “info-tainment” a supporto della mobilità
stradale e del traffico interveicolare.
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91
Il piano NGN2 di Telecom Italia
• Nella figura che segue, tratta da una delle numerose
presentazioni in cui il piano NGN2 è stato illustrato,
sono riassunte molte delle tematiche illustrate in
precedenza.
• Nella figura sono riconoscibili
– la sezione di accesso, con la delimitazione dell’area di
rete a cui il piano NGN2 si rivolge e con alcune delle
alternative di attuazione precedentemente considerate;
– la sezione dorsale;
– le piattaforme finalizzate a
Business Operation & Security:
Personal Communication;
ICT Services.
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92
NGN2 Plan: target architecture
Figura tratta da presentazione di Telecom Italia group
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93
Le sfide per il settore ICT (1/4)
• La sfida principale del mondo ICT risiede nella fornitura
di servizi fortemente innovativi attraverso i quali,
almeno come linea di tendenza, un utente (domestico o
affari) può comunicare a distanza con altri utenti con le
seguenti caratteristiche di interazione:
– con ricchezza di opportunità e di qualità analoga a
quelle offerte da un contatto diretto;
– con un consumo di energia e con un rispetto
ambientale strettamente commisurati al conseguimento dell’obiettivo precedente;
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94
Le sfide per il settore ICT (2/4)
– con una larga preferenza verso l’impegno di risorse
condivise rispetto a quello di risorse dedicate;
– con la garanzia di riservatezza, di integrità e di
autenticazione tra le parti in comunicazione che
corrisponda alla domanda del servizio;
– con costi di fornitura posti in relazione a una metrica
condivisa dei benefici ottenibili e risultanti da una
effettiva liberalizzazione del mercato.
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95
Le sfide per il settore ICT (3/4)
• Le caratteristiche di interazione ora elencate possono
scaturire da tre linee normative tra loro fortemente
interdipendenti e inquadrabili in temi di natura tecnica,
di strategia di mercato e di impegno di
standardizzazione:
– lo sviluppo della tecnica dovrebbe attuarsi verso
nuovi paradigmi di stretta integrazione tra modi di
trasferimento e di elaborazione;
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96
Le sfide per il settore ICT (4/4)
– l’affermazione di nuove strategie di mercato
dovrebbe portare a una competizione che sia reale
motore verso una minimizzazione dei costi di
fornitura;
– la convergenza verso standard condivisi a livello
mondiale dovrebbe assicurare un interlavoro senza
limitazioni tra sistemi di costruttori diversi.
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97
Le innovazioni tecnologiche richieste (1/6)
• Le innovazioni tecnologiche che saranno necessarie
per il conseguimento degli obiettivi precedentemente
citati sono svariate e in ogni caso da individuarsi nella
concezione di nuove architetture funzionali e
nell’impegno in queste di nuovi componenti (anche al
di fuori di un ambito strettamente elettronico) da cui
siano ottenibili
– velocità di lavoro;
– consumo di energia;
– continuità di servizio,
con valori attualmente non ancora conseguiti.
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98
Le innovazioni tecnologiche richieste (2/6)
• A titolo di esempio di tali innovazioni vale la pena
citare:
– una “context delivery architecture”, che assicuri
consapevolezza del contesto in cui si ha
l’erogazione del servizio e in cui l’informazione
scambiata tra le parti sia arricchita con informazioni
sull’ambiente di comunicazione;
– una “augmented reality”, che sovrapponga alla
realtà percepita immagini/etichette atte ad arricchire
la percezione dell’utente;
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99
Le innovazioni tecnologiche richieste (3/6)
– una “grid computing”, che consenta di aumentare la
soddisfazione degli utenti e la qualità della loro vita
attraverso una virtualizzazione delle risorse;
– una “cloud computing”, che preveda una
remotizzazione dei servizi di elaborazione complessi
e uno svolgimento locale di operazioni semplici.
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100
Le innovazioni tecnologiche richieste (4/6)
• Si tratta di esempi che, in alcuni casi, sono attuabili a
breve termine e in altri con prospettive decisamente
più lontane nel tempo.
• Tra le prime si possono citare le cosiddette “tecnologie
della presenza”, e cioè
– il riconoscimento vocale,
– il riconoscimento della scrittura,
– l’uso di rivestimenti sensorizzati,
– il tracciamento dello sguardo,
– il riconoscimento dello stato emotivo,
– il riconoscimento di gesti.
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101
Le innovazioni tecnologiche richieste (5/6)
• Un aspetto da considerare attentamente, con
prospettive a più lungo termine, è fornito dalle
cosiddette “interfacce naturali”, che assicurino una
interazione tra utente e rete (attraverso gesti,
espressioni, movimenti) analoga a quella con il mondo
reale.
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102
Le innovazioni tecnologiche richieste (6/6)
• Infine, sempre in una visione prospettica appare di
elevato
interesse
l’impiego
delle
ICT
per
l’ottimizzazione delle infrastrutture di rete con svariate
finalizzazioni, quali quelle connesse alla distribuzione
di energia elettrica, al trasporto delle risorse idriche, e
al trasferimento di altre fonti di energia (metanodotti,
gasdotti etc.).
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103
Economia della condivisione
• Secondo il parere di svariati esperti, l’ ”economia della
condivisione”
assumerà
un’importanza
sempre
crescente soprattutto se basata su responsabilità e
credibilità nel rapporto tra i consumatori e tra
consumatori e aziende.
• La sfida in quest’ambito per le Telco è la
personalizzazione del servizio, mantenendo i vantaggi
della condivisione.
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104
Lo sviluppo sostenibile dell’ICT
• Una sostenibilità a 360°, intesa come insieme di valori e
comportamenti finalizzati a preservare il patrimonio
economico, ambientale, sociale e culturale di un
ecosistema, va considerata dalle aziende come una
priorità di business in cui investire concretamente per
competere nel prossimo futuro.
• Il tema si aggancia al duplice concetto “Green for ICT”
e “ICT for green”; in particolare l’ICT può essere
considerato come motore della sostenibilità, ad
esempio a partire dalle soluzioni di “smart metering”,
che sono già in campo.
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105
Riduzione dei costi operativi
• Per una riduzione dei costi operativi è possibile
puntare su tre leve:
– il risparmio energetico, dove il tema dell’energia
diventa una sfida e un’opportunità per l’operatore
Telco;
– l’efficientamento della manutenzione della rete;
– il già citato impiego dell’ICT for green.
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