EOLO: la banda larga dove non arriva ADSL

Il collegamento a banda larga è praticamente diventato ormai un'esigenza imprescindibile in ogni abitazione e sempre più spesso tali tecnologie vengono accomunate al collegamento ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line). In realtà le modalità di accesso a internet con velocità decenti sono svariate ma la capillare diffusione della rete telefonica ha fatto sicuramente da traino alla diffusione di ADSL nel nostro paese.

In linea di principio dove arriva un doppino telefonico potrebbe arrivare un collegamento internet a banda larga ma purtroppo non è così. Si frappongono infatti problematiche di natura tecnologica a cui si sommano scelte di marketing volte a massimizzare i ricavi.

Succede quindi che la rete telefonica non venga debitamente aggiornata per la fornitura capillare di un servizio ADSL e per una ragione esclusivamente di ritorno degli investimenti le aree sub urbane e decentrate non possono beneficiare delle varie offerte proposte ormai da svariati operatori. Questo in sintesi è il significato di digital divide che, oltre a problematiche di natura tecnologica, sta divenendo un vero e proprio problema culturale; è innegabile infatti che l'accesso a internet a larga banda offra indiscutibili alternative.

Le attuali alternative all'ADSL, in particolar modo rivolte all'ambito domestico o della piccola azienda, non sono molte. Le opzioni legate alle tecnologie UMTS possono rappresentare un palliativo e non sono paragonabili, per costi o prestazioni, a quanto offerto dall'ADSL. A questo bisogna poi aggiungere che la copertura UMTS, e ancor più del servizio HSDPA, di solito è garantito in ambiti metropolitani.

Le soluzioni prospettate dai grandi nomi dell' ICT mondiale parlano ovviamente dell'imminente avvento di WiMax ma attenzione alle facili promesse. In questo panorama desolante per chi ha la sfortuna, o fortuna dipende dai punti di vista, di abitare in aree rurali una risposta efficace pare arrivare dalle reti con tecnologia Hiperlan/2. Queste soluzioni si basano su un network di stazioni denominate BTS (Base Transceiver Stations ) a cui i singoli client si collegano in modalità bidirezionale.

Per poter funzionare correttamente BTS e antenna client, la cui forma ricorda una banale parabola per televisione satellitare, devono essere correttamente allineate e in visibilità ottica. Quest'ultimo è il vero tallone d'achille della tecnologia infatti un serie di alberi, il tetto di una costruzione o ostacoli simili possono rendere inutilizzabile anche questa possibile soluzione.

Da tempo seguiamo con attenzione le vicende legate alla connettività a larga banda, alle problematiche più recenti e alle soluzioni applicabili per quelle aree ove per ragioni tecnico/commerciali la connessione ADSL non è ancora raggiunta. A fronte di questo nostro interesse abbiamo scoperto con piacere che l'area in cui la redazione di Hardware Upgrade è coperta dalla rete Hiperlan/2 EOLO gestita da NGI.

NGI è un Internet Service Provider nato nel 1999 che ha sempre basato la propria offerta su soluzioni di qualità. Inizialmente legata a doppio filo con la comunità dei gamer, la società ha poi creato e promosso pacchetti di prodotto orientati alla clientela esigente e la nuova soluzione EOLO deve essere vista proprio in questa ottica.

Abbiamo quindi voluto approfondire l'argomento incontrando Luca Spada, amministratore di NGI, e ovviamente abbiamo condotto alcune prove su un'installazione da balcone.

Il progetto EOLO utilizza le tecnologie Hiperlan/2 che fanno riferimento alle specifiche ETSI ETS 300 652. L'ente appena citato, con le dovute approssimazioni, può essere considerato il corrispondente europeo del famoso IEEE. A questo punto è bene precisare che i dispositivi Hiperlan/2 non hanno praticamente nulla a che vedere con le comuni soluzioni wi-fi e unico elemento comune può essere ravvisato nel livello fisico dello standard 802.11a.

Lo spettro di frequenza utilizzato è pari a 275MHz ed è allocato a partire da circa 5,4GHz. Le specifiche prevedono l'utilizzo della modulazione Orthogonal Frequency Digital Multiplexing (OFDM) mentre la larghezza di ogni canale è pari a 20MHz. Da questi dati si evince che il numero di canali disponibili è pari a tredici che, in ambito di comunicazioni wireless, sono un discreto numero e permettono di implementare valide infrastrutture.

I singoli client si collegano in modalità bidirezionale alla BTS e a livello teorico ogni stazione ha una portata di circa 30 Km anche se a livello pratico tale valore andrebbe diviso per due. Il vero problema infatti è che i dati trasmessi dal client devono pervenire alla BTS con un rapporto segnale rumore accettabile e tale obiettivo deve essere raggiunto con una potenza di circa 1W.

Una BTS generalmente è composta da più apparati radio operanti su canali differenti e dotati di antenne direzionali che permettono di ottimizzare la copertura di una specifica porzione del territorio. In questo caso vale il principio secondo cui più è stretto l'angolo di radiazione maggior sarà la portata della BTS ma questo presupposto deve poi essere valutato alla luce della potenza di 1W per i client. Nel caso della rete EOLO è stato scelto di utilizzare apparati con apertura da 90 a 120 gradi.

Le problematiche legate all'angolo di apertura delle antenne devono essere valutate anche in merito al pericoloso problema delle sovrapposizioni tra le celle: qualora due celle interferissero tra loro e malauguratamente utilizzassero porzioni di spettro adiacenti si avrebbero malfunzionamenti. Questo particolare aspetto deve essere debitamente valutato nel caso il numero di BTS raggiunga livelli considerevoli.

I limiti in termini di velocità di trasferimento delle soluzioni Hiperlan/2 sono decisamente superiori rispetto a quanto offerto oggi da EOLO e tale differenza deve far pensare a possibili upgrade di banda, seguendo di fatto un modello simile attuato per le soluzioni ADSL. Bisogna inoltre considerare che ogni BTS è in grado di garantire una banda che però deve essere divisa tra tutti i client collegati e per il momento la soglia critica è fissata a 100 utenti per apparato.

Oltre alla spartizione della banda operata tra tutti i dispositivi collegati bisogna anche considerare che il flusso dati della BTS deve poi essere trasferito alla dorsale e da questa poi instradata sulle risorse di rete cablata. Non tutte le stazioni possono essere collegate direttamente in fibra e quindi anche tale trasferimento di dati implica un'opportuna gestione, progettazione e pianificazione per quelle che potrebbero essere le evoluzioni delle richieste.

La soluzione Eolo di NGI si concretizza in un'antenna direzionale da installare su balcone o su palo che necessariamente deve essere orientata verso una BTS. E' indispensabile, per la particolare tipologia dell'attuale rete, che vi sia portata ottica tra l'antenna del client e la stazione EOLO a cui ci si deve collegare. In realtà le tecnolgie Hiperlan/2 consento di lavorare anche in mancanza di portata ottica se i dispositivi si trovano a breve distanza e quindi è lecito ipotizzare qualche deroga al vincolo imposto da NGI.

Purtroppo quello della portata ottica non è un vincolo di poco conto poichè, considerando anche un ottimale posizionamento delle BTS atto a coprire in modo strategico le porzioni di territorio non raggiunte dall' ADSL, potrà sempre capitare che un'abitazione, una fila di albero o altri ostacoli possa frapporsi tra le due antenne. Per cercare di ovviare a questo limite NGI ha intenzione di ridondare la copertura di un certo territorio gestendolo con 2 BTS collocate in posti differenti.

L'utente che sottoscrive un contratto per la soluzione EOLO potrà scegliere tra le seguenti opzioni (le prime cifre identivicano la velocità in download mentre le seconde in upload):

• 2 Mbps/256 kbps
• 3 Mbps/512 kbps
• 3 Mbps/1 Mbps
• 3 Mbps/2 Mbps
• 6 Mbps/4 Mbps

La soluzione più economica è pari a circa 30 Euro mensili, prezzo simile a quello di molte ADSL, e offre una banda garantita pari a 64kb/s. Per installazioni professionali in cui sia necessario un collegamento di qualità superiore l'esborso potrà raggiungere i 600 Euro mensili per una linea con 6Mpps in download e 4Mbps in upload. Anche in questo caso è definito un minimo di banda garantito che può raggiungere il ragguardevole livello di 2 Mbps.

Dopo pochi giorni dalla sottoscrizione del contratto un corriere consegnerà presso il cliente un kit di installazione che prevede l'antenna, un alimentatore, 20 metri di cavo schermato e alcune minuterie metalliche per il fissaggio dell'antenna. Una descrizione accurata delle singole fasi di installazione è disponibile a questo indirizzo.

Siamo convinti che l'installazione di una postazione Eolo sia estremamente semplice per un appassionato o per chi ha un minimo di manualità, ma siamo altrettanto convinti che non tutti sono disposti a salire sul tetto di casa per montare l'antenna oppure a sobbarcarsi l'ingrato compito di far passare i cavi attraverso i tubi esistenti. Per quest'ultima tipologia di utenza è disponibile un apposito servizio di installazione che però prevede un costo aggiuntivo.

Particolare attenzione deve essere posta nell'orientamento dell'antenna. E' consigliabile effettuare l'operazione in una giornata di bel tempo e con ottime condizioni di visibilità. Nella parte inferiore dell'antenna sono presente alcuni led che offrono valide informazioni relative al puntamento. Qualora fosse acceso il led di colore rosso significa che la propria antenna non è associata alla BTS e l'errore andrà ricercato tra molteplici aspetti, primo tra tutti un orientamento approssimativo.

I led verdi invece danno un'indicazione relativa alla qualità del link: maggiore è il numero di led accesi e migliore è il collegamento. E' bene precisare che la qualità del collegamento non è solo frutto del buon puntamento dell'antenna, infatti, a degradare il segnale è anche la distanza. Nella nostra postazione collocata a circa 12 Km dalla BTS abbiamo rilevato 3 led verdi accesi su 9.

Sull'alimentatore dell'antenna è presente un tasto di reset ma è bene chiarire che in nessun caso tale controllo deve essere premuto da parte dell'utente. Procedendo al reset dell'antenna vengono perse le impostazioni effettuate da NGI al momento della spedizione dell'antenna e, per il client, sarà impossibile associarsi alla BTS. L'utente riceve anche dei parametri per effettuare il login che devono essere inseriti nella consueta procedura per creare una nuova connessione o negli appositi menù di configurazione del proprio router.

Chi si attendeva test prestazionali e condizioni di stress particolari resterà deluso. Abbiamo condotto vari prove pervenendo però sempre alla medesima considerazione: ha senso misurare oggi le prestazioni di un collegamento ancora poco sfruttato e su un accesso di test? La redazione di Hardware Upgrade è in vista ottica con la BTS collocata sul Monte Pollino (provincia di Verbania) ma ci risulta che a tale stazione siano ancora collegati ben pochi utenti. Qualsiasi test si rivela quindi poco significativo in questo condizioni: la BTS non è condivisa con molti utenti e le risorse attualmente previste da NGI sono sovradimensionate rispetto alla reale richiesta.

A titolo di esempio abbiamo simulato vari scenari reali di utilizzo tra cui sessioni di upload e download contemporanee a chiamate voip e mai in nessuna circostanza abbiamo rilevato rallentamenti sospetti o perdita della qualità sulla chiamata telefonica. Probabilmente un test reale andrà condotto tra qualche mese quando il numero di utenti EOLO anche sulla BTS da noi utilizzata sarà significativo.

Riteniamo più interessante documentare meglio un altro aspetto direttamente collegato alle prestazioni finali e alla qualità del servizio. Abbiamo condotto alcune prove di puntamento e possiamo confermare che questa fase, come anche la portata ottica, è forse la più importante. Il consiglio è quindi quello di effettuare varie prove di puntamento attendendo circa 5 secondo dopo ogni puntamento e, magari, utilizzare una comune bussola che permette di ottimizzare l'allineamento.

Per condurre le nostre prove abbiamo installato l'antenna EOLO posizionandola su un terrazzo. In tale situazione abbiamo rilevato 3 led verdi accesi che, considerando i 12 Km di distanza dalla BTS, costituiscono una buona garanzia di collegamento. Purtroppo una mattina abbiamo riscontrato che il link con la BTS EOLO non era più attivo e i led accesi erano scesi a 2 mentre a collegamento attivo erano almeno 3. Abbiamo quindi contattato NGI che, accedendo da remoto alla BTS a cui noi eravamo collegati, confermava il problema: il nostro rapporto segnale rumore era pari a 5dB. Il rapporto segnale rumore che spesso viene indicato con SNR è una grandezza che mette in relazione la potenza del segnale con la potenza del rumore e esprime quanto il segnale sia più potente del rumore stesso.

L'unica variabile introdotta è stato il montaggio di una piccola struttura metallica a circa 20 metri dall'antenna e, all'apparenza, non proprio sulla linea immaginaria che unisce antenna a BTS. Abbiamo quindi provveduto ad alzare di circa 40 centimetri l'antenna riottenendo un link decente (SNR pari a 11dB). Questo piccolo contrattempo è servito a far capire quanto i segnali radio possano essere suscettibili a possibili modifiche dell'ambito in cui l'antenna viene installata.

Come primo dato essenziale va precisato che EOLO è una soluzione progettata per le aree in cui non sia disponibile l'opzione ADSL quindi a breve non è sicuramente attesa alcuna migrazione da soluzione cablata a modalità wireless. Questa affermazione giustifica l'assenza di copertura EOLO in alcune aree densamente abitate nelle quali NGI intende continuare a proporre le ben note offerte F4, F5 e F6.

EOLO è attualmente una rete sviluppata nelle province di Varese, Como e Lecco con un piano di sviluppo futuro ancora limitato al territorio piemontese e lombardo. Ipotizzando un possibile ampliamento della rete nell'anno in corso bisogna immaginare un ampliamento a raggera facente centro a Varese dove NGI ha accentrato le risorse grazie a cui i dati gestiti in modalità wireless vengono instradati nei consueti canali cablati.

Questa è di fatto una grossa differenza rispetto all'attuale offerta NGI poichè, pur considerando l'elevata percentuale di utenti lombardi, i prodotti potevano essere venduti su tutto il territorio nazionale. Con EOLO non è chiaramente possibile poichè come accennato i precedenza non si può prescindere dalla visibilità ottica tra BTS e client.

Si pone quindi il problema di approcciare la clientela con modalità differenti al passato infatti l'ambito geografico ristretto e la differente natura del prodotto necessitano di differenti canali. Il piano strategico per la promozione di EOLO prevede, oltre alla vendita online dedicata probabilmente all'utenza più smaliziata, un approccio tipico di altri mercati e in particolare quello della televisione satellitare a pagamento.

In un orizzonte temporale non troppo lontano presso alcuni punti vendita di prodotti di elettronica di consumo sarà presente materiale informativo relativo ad EOLO e sarà altresì possibile ricevere assistenza o sottoscrivere un contratto. Questo canale di vendita è decisamente vicino al mondo degli antennisti, figure essenziali per il successo di EOLO.

In parecchi casi l'installazione può risultare banale: un balcone che si affaccia verso una BTS è la sistemazione ideale per la piccola parabola. Dovendo però installare l'antenna sul tetto le cose si complicano e probabilmente il ricorso ad un tecnico specializzato è la miglior soluzione. Questo genere di problematiche sono decisamente non comuni per il tradizionale mercato ADSL e sono attualmente in fase di studio da parte di NGI.

Nel catalogo delle soluzioni di NGI non possiamo non menzionare il servizio VOIP Squillo la cui relazione sinergica con EOLO è ovvia: potendo disporre di EOLO e possedendo un account Squillo sarebbe possibile rinunciare al doppino telefonico di Telecom Italia con conseguente risparmio economico. Sono in programma piani per fornire offerte integrate ma ciò non deve far pensare a EOLO come un sostituto dell'ADSL per tutti: i limiti tecnici legati alla fornitura di un servizio simile esistono e Luca Spada li ha ben presenti.

Va infatti precisato che ogni antenna della BTS non può gestire un infinito numero di utenti e le imprescindibili regole dell'algebra non ammettono deroghe: la banda dalla BTS verso la rete in fibra ha una grandezza finita e tale throughput deve essere diviso tra tutti gli utenti associati alla BTS stessa. Va precisato che attualmente si è alla prima fase del progetto in cui viene attuato un servizio basato sulle esigenze di su un iniziale numero di utenti.

NGI ha provveduto a realizzare una codiddetta "rete alta" cioè le BTS sono state collocate in posizione in dominio di quota e strategiche per servire alcune aree del territorio ma, ipotizzando un elevato successo dell'iniziativa con conseguente elevato numero di utenti connessi ad ogni BTS, sarà necessario creare una rete a "celle basse", per intenderci come normalmente fatto nel campo della telefonia mobile, distribuite in modo capillare. I client in quello scenario si collegheranno alle celle locali e queste ultime si interfacceranno alle stazioni collocate più in quota.

Lo standard Hiperlan/2 può utilizzare un'ampia porzione di spettro e il numero di canali disponibili per le varie BTS non proprio limitato: i 275MHz resi liberi dal Ministero delle Comunicazioni sono divisi in porzioni di 10MHz a canale. Questa buona condizione di partenza deve essere debitamente sfruttata anche nell'implementazione di una rete destinata a un maggior numero di utenti e la collocazione di "celle basse" è sicuramente più adatta. Le singole celle, gestendo ambiti territoriali più piccoli, possono meglio sfruttare i canali a disposizione evitando i dannosi effetti legati all'interferenza tra BTS operanti sulle medesime frequenze.

Questa seconda fase, inoltre, permetterebbe di risolvere anche il problema legato alla portata ottica. In una rete come quella appena descritta l'utente avrebbe la possibilità di utilizzare le cosiddette "Window Antenna" con caratteristiche omnidirezionali che non necessitano di portata ottica tra BTS e client. Questa soluzione offre sicuramente maggior flessibilità a una rete Hiperlan/2 ma per contro la portata massima del client cala drasticamente a 3 km.

L'argomento legato allo sfruttamento dei canali introduce un tema decisamente attuale e scottante legato alla futura adozione delle tecnologie WiMax. Luca Spada ha voluto descrivere il proprio punto di vista in merito alla questione e siamo convinti che alcune conclusioni lasceranno sconcertati.

In Italia entro la prossima estate verranno assegnate le concessioni d'uso delle frequenze riservate al servizio WiMax. Tali autorizzazioni saranno assegnate con delle aste a cui i vari gestori interessati potranno partecipare.

Il meccanismo e il panorama normativo è decisamente complesso ma, con qualche doverosa semplificazione, si perviene alla conclusione che a livello provinciale saranno due operatori a poter gestire una rete WiMax, cui spetteranno 35MHz di spettro (17,5 MHz ciascuno). In tale spazio di frequenza dovranno essere collocati i canali a disposizione di ogni gestore.

Il numero non è elevatissimo, ricordiamo a tal proposito che Hiperlan/2 può disporre di ben 275MHz, e quindi la realizzazione di reti a celle basse sarà praticamente obbligata. Queste considerazioni fanno supporre che la realizzazione di una rete WiMax per aree rurali potrebbe rivelarsi scarsamente profittevole poichè per un ridotto numero di utenti è necessario implementare una complessa infrastruttura.

A questo scenario bisogna aggiungere che le apparecchiature in standard WiMax (IEEE 802.16) hanno costi più elevati rispetto alle soluzioni Hiperlan/2 e per poter offrire il servizio i vari gestori devono partecipare alle aste. A tal proposito ricordiamo che le frequenze Hiperlan/2 sono libere e il loro utilizzo non richiede alcun esborso economico per gli operatori. La conclusione di Spada è che il WiMax verrà implementato in aree densamente abitate in cui cioè vi sarà un numero potenzialmente maggiore di utenti ma, soprattutto, le tecnologie legate allo standard 802.16 saranno strettamente legate ad un impiego mobile. Questo scenario è probabilmente differente da quanto generalmente ipotizzato sulla base delle dichiarazioni fatte e pubblicizzate dai vari operatori secondo i quali il WiMax dovrebbe essere la soluzione a banda larga pervasiva e per tutti gli utenti.

I collegamenti Hiperlan/2 resteranno dunque una valida soluzione per connettere postazioni fisse non raggiungibili da altre tecnologie a larga banda cablate anche se la proliferazione di reti basate su questo standard potrebbe portare a cali prestazionali. Lo spettro di frequenze utilizzato da Hiperlan/2 è libero ma questo particolare non deve preoccupare poichè i gestori che si troveranno a coprire aree geografiche comuni avranno il reciproco interesse a non creare interferenze tra le reti.