3GPP: L'EVOLUZIONE DEL 5G VERSO IL 6G - Gruppo TIM
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8 notiziariotecnico anno 30 3/2021 9
3GPP: L’EVOLUZIONE
Secondo stime recenti, le reti 5G (erano i tempi del GSM…) per lo svi- specifica dell’accesso radio 5G NR in
arriveranno a coprire un terzo del- luppo di standard globali di teleco- grado di operare in modo indipen-
la popolazione mondiale nel 2025, municazioni, a garanzia di roaming, dente da reti LTE (modalità Stand-
DEL 5G VERSO IL 6G
segnando un impatto sempre più interoperabilità, economie di scala Alone, SA) e la specifica dell’ar-
profondo sull'industria della telefo- [1]. chitettura della nuova 5G Core
nia mobile e sui suoi clienti. Perché, Network (5GC) dove il paradigma di
come ormai sappiamo, il 5G non è interazione tra le sue componenti
Enrico Buracchini, Maria Pia Galante, Mario Madella, Giovanni Romano solo una nuova generazione di tec- (Network Function) è basato sull’e-
nologie radiomobili ma l’inizio di Il 5G in 3GPP: sposizione di servizi (per questo
una nuova era in cui connessioni di- evoluzione in più fasi anche denominata Service Based
gitali pervasive saranno il propulsore Architecture, SBA) in modo simile a
della cosiddetta “quarta rivoluzione Le prime attività 3GPP sul 5G han- quanto accade per i Web Services.
industriale” destinata a trasformare no visto a dicembre 2017, dopo una
in tutti i settori dell’attività umana lunga fase di studi, il primo rilascio La nuova 5G Core è stata quindi di-
il modo di produrre, di lavorare, di della specifica del nuovo accesso segnata sin dall’inizio come cloud
muoversi, di curarsi, di vivere. radio NR in grado di connettersi native e questo ha permesso di
Il cuore della tecnologia 5G è frutto alla rete in accoppiata con accessi introdurre nuove capacità di or-
di un processo di standardizzazione LTE (modalità Non-Stand-Alone, chestrazione e nuove funzionalità
guidato dal 3GPP, un progetto di NSA). Successivamente, a giugno come lo slicing, il supporto per edge
sette diverse organizzazioni inter- 2018, è stata formalmente rilascia- computing e l’exposure verso terze
nazionali costituitosi a fine anni ’90 ta nell’ambito della Release 15 la parti.
1
La vision di ITU
Il 3GPP ha specificato le tecnologie cellulari commercializzate
negli ultimi 20 anni: UMTS, LTE e 5G.
Questo articolo evidenzia cosa “bolle in pentola” nell’ente di
standardizzazione per quanto riguarda le evoluzioni del 5G:
Release 17 o 5G fase 3, Release 18 che sarà nota con il brand
5G Advanced.
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zione industriale (IIoT, Industrial videocamere con velocità di uplo- che vengono in ogni caso evoluti
IoT); l’altro contraddistinto da ad di pochi Mbps. Altra applica- anche in questa fase, è la volta dei
densità sempre maggiori di ogget- zione sono i dispositivi wearables droni (veicoli aerei senza equipag-
ti connessi alla rete (Massive IoT). (smartwatches). gio), per i quali la Release 17 pre-
In particolare, IIoT prevede nuove Si definisce, per la prima volta, l’in- vede meccanismi di controllo, iden-
soluzioni per localizzazione fino tegrazione in rete mobile di acces- tificazione e tracciamento, incluso
all’ordine di decine di cm e l’esten- si satellitari (NTN, Non Terrestrial l’accesso al servizio a terze parti
sione dei meccanismi URLLC e dei Networks) sia di tipo NR/5GC sia autorizzate, basati su rete mobile.
protocolli di Time Sensitive Networ- NB-IoT/EPC. Questa funzionalità
king per comunicazioni di tipo de- garantirà ad una stessa PLMN di Infine, anche la nuova 5G Core e
terministico e isocrone su protocolli fornire servizio sia broadband dati l’accesso NR vengono estesi con
Ethernet [3]. sia IoT laddove la realizzazione di funzioni di multicast/broadcast cer-
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Roadmap 3GPP 5G In ambito Massive IoT, la specifi- accessi terrestri sarebbe economi- cando di superare i limiti del multi-
ca di device NR con complessità camente non sostenibile o in aree cast 4G [4] grazie ad una più netta
ridotta (REDCAP, REDuced CAPa- remote e difficilmente raggiungibili separazione tra componenti di ser-
bilities UEs) ha l’obiettivo di abili- (si pensi per esempio ai sensori per vizio ed elementi di puro trasporto
tare il segmento di mercato M2M monitorare i ghiacciai nelle Alpi o del traffico, in modo da poter utiliz-
Questi primi rilasci sono spesso an- per la clientela consumer e per le Release 17: il 5G di che richiede prestazioni maggiori le piattaforme petrolifere nell’oce- zare ciascuna componente in modo
che indicati come “fase 1” del 5G, in aziende. Un’overview dei contenuti “fase 3” rispetto a NB-IoT, ma dove non ano). flessibile e solo quando necessario.
quanto prevalentemente focalizzati delle prime due Release 5G è dispo- sono richieste tutte le funzionalità Dopo l’abilitazione dei servizi V2X I servizi multicast/broadcast sono
ad abilitare i tradizionali servizi di nibile in [2]. La “fase 3” del 5G si pone l’obietti- eMBB. Un esempio è costituito da per smart road e auto connesse, pensati per applicazioni di varia
connettività mobile (eMBB, enhan- vo di abilitare nuovi mercati verti-
ced mobile broadband). È su tali Alcune funzionalità sono già nella cali, oltre a potenziare le capacità
premesse tecnologiche che si inne- roadmap commerciale di manifat- di supporto di quelli già indirizzati,
stano i successivi sviluppi orientati turiere di rete e di terminali, altre at- lavorando nelle seguenti tre diret-
3
a migliorare le prestazioni di NR e tendono di essere sviluppate in base trici (Fig.3): l’ampliamento dell’e- I tre pilastri della Release 17
della 5G Core in termini di bassis- alla domanda effettiva del mercato, cosistema, cioè il supporto di nuo-
sima latenza, altissima affidabilità ai volumi e ai potenziali ritorni eco- vi mercati verticali; l’incremento
(URLLC, Ultra Reliability Low La- nomici. delle prestazioni e dell’efficienza
tency Communication) e di elevata dell’accesso radio; la definizione di
densità di connessioni (massive IoT) L’avvento dell’emergenza sanitaria nuovi abilitatori architetturali.
per abilitare nuove applicazioni in- COVID-19 ad inizio 2020 non ha
dustriali. frenato lo slancio dell’industria al Supporto di nuovi
continuo miglioramento degli stan- mercati verticali
La “fase 2”, ovvero la Release 16 dard LTE e NR ma ha inevitabilmen-
completata a giugno 2020, porta te comportato dei ritardi dovuti alle Rispetto alla filiera applicativa
dunque a compimento il disegno ini- modalità di lavoro remoto adottate dell’IoT, la Release 17 lavora su
ziale prefigurato da ITU a supporto da 3GPP. due fronti: uno caratterizzato da
della triade di servizi eMBB, URLLC e Al momento della scrittura di que- KPI sempre più estremi in termi-
massive IoT (Fig.1), predisponendo sto articolo, la “fase 3” del 5G o Re- ni di latenza, affidabilità e preci-
nativamente la nuova rete dell’O- lease 17 è prevista in completamen- sione/velocità di localizzazione a
peratore all’offerta di servizi digitali to a marzo 2022 (Fig.2). supporto di use case di automa-
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natura (upgrade massivo di device di abilitatori a supporto di diversi Ad esempio, è stata introdotta una rante la gestione dei dati raccolti fruizione all’edge delle applica- derne le prime specifiche entro il
IoT, eventi video sportivi o musicali, modelli di servizio. Tra questi vi è il quota relativa al numero massimo dai terminali. zioni che lo richiedano [6]. 2030.
Push-to-X per Public Safety, …) con 5G ProSe (Proximity Service) per la di terminali connessi e di PDU Ses- Per caratterizzare la prossima
la possibilità di switch dinamico tra comunicazione diretta su accesso sion attivate per singola slice. Si È infine migliorato il supporto L’architettura EdgeApp è solo fase, che si preannuncia dunque
comunicazione tradizionale unicast NR tra due device o, tramite Relay, stabiliscono anche vincoli sull'uso per Edge Computing con l’intro- uno dei componenti di un nuovo di evoluzione verso il 6G, il 3GPP
e comunicazione multicast. tra un device fuori copertura e la simultaneo di particolari slice e duzione di meccanismi per otti- middleware a cui 3GPP ha ini- ha deciso di definire il nuovo
rete, come richiesto principalmen- meccanismi per la selezione as- mizzare lo scambio di traffico tra ziato a lavorare negli ultimi anni brand “5G Advanced” (Fig.4), in
Miglioramenti della te dalle applicazioni di Public Sa- sistita dalla Core Network delle terminali d’utente e server appli- per favorire lo sviluppo di un modo del tutto analogo a quanto
componente radio fety. frequenze radio da utilizzare per cativi dispiegati all'Edge. ecosistema integrato, dai client già si fece per il 4G.
certe slice. alla 5G Core ai server applicativi
Questa è un’attività di “routine” Il supporto per Reti Private (Non- Ad esempio, sono specificate e per diversi Vertical (smart fac- Al momento della scrittura di
del 3GPP, ovvero l’ottimizzazione Public Network, NPN), definito già In tema di Network Automation procedure basate sul protocollo tory, V2X, droni…) [7]. questo articolo, il 3GPP non ha
di funzionalità definite in Release in Release 16, viene esteso indiriz- sono apportati miglioramenti si- DNS per scoprire il server ap- ancora stabilito cosa sarà incluso
precedenti. Tra le migliorie di mag- zando ulteriori requisiti di servizio gnificativi al framework NWDAF plicativo più vicino all’utente e nella Release 18.
gior interesse per l’operatore mo- come il supporto ad applicazioni (Network Data Analytics Function). per scegliere un server miglio- Una decisione in merito è prevista
bile si segnalano le soluzioni per audiovideo professionali, a voce e Definita in forma embrionale dalla re quando l’utente si muove, in Il 5G-Advanced: solo a fine 2021 per cui nel segui-
garantire un miglior funzionamen- servizi di emergenza in reti Stan- Release 15, questa Network Fun- modo da garantire sempre tran- la prima fase di to si illustreranno alcune propo-
to della tecnica MIMO, caratteri- dalone NPN (SNPN), a scenari di ction consente all’Operatore di sazioni a bassissima latenza. evoluzione verso il 6G ste di particolare rilievo seguendo
stica chiave dell’accesso NR e per “neutral hosting” dove l’accesso generare, mediante tecniche di una lettura simile a quella utiliz-
rendere più efficiente la tecnica a SNPN può avvenire anche con Artificial Intelligence/Machine Le- In aggiunta a queste procedure Mentre la Release 17 segna il zata per la Release 17.
di dynamic spectrum sharing, che credenziali detenute da un'enti- arning e a partire dai dati raccolti che riguardano la Core Network, raggiungimento della maturità
permette di suddividere in modo tà terza. Infine, sia per reti di tipo dalle altre funzioni della 5G Core, il 3GPP definisce anche un’archi- tecnologica del 5G così come Supporto di nuovi
dinamico le risorse di cella tra LTE SNPN che per reti PNI-NPN (Public una serie di statistiche e predizio- tettura complementare di livello era stato inizialmente concepi- mercati verticali
e NR. Network Integrated NPN) viene ni sullo stato di varie risorse (slice, applicativo (EdgeApp), dispiega- to, il mondo della ricerca (e non
Altre funzionalità di rilievo sono abilitato l'onboarding di UE senza rete, terminali, …) abilitando pro- bile nel dominio dell’Operatore o solo) sta incominciando a discu- È plausibile che la ricetta per la Re-
la specifica di nuove funzionali- credenziali, per poterne effettuare cedure automatiche di risoluzione, di una terza parte, che facilita la tere il 6G con l’aspettativa di ve- lease 18 sarà un mix bilanciato di
tà SON (in aggiunta a quelle già il provisioning da remoto. prevenzione e mitigazione di ano-
specificate in Rel 16), tecniche per malie o fault di rete.
migliorare la mobilità in reti 5G Per quanto riguarda il “network
NSA (option 3) e nuove combina- slicing”, ovvero la capacità nati- Le estensioni di Release 17 ri-
zioni di carrier aggregation/dual va del sistema 5G di configurare guardano la definizione di nuovi
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Il logo 5G Advanced che sarà
connectivity per incrementare il end-to-end reti logiche virtualiz- analytics (Session Management utilizzato a partire dalla Rel18
throughput, il brodcast/multicast zate con determinate caratteristi- Congestion Control Experience,
già citato, oltre alla localizzazione che di traffico e destinazioni d’u- ecc.), la decomposizione logica
suddetta. so, sono definiti i meccanismi per delle NWDAF, l’interazione e co-
rendere controllabili da Operatore ordinamento tra più NWDAF, la
Nuovi abilitatori di e dunque monetizzabili, i valori raccolta e la distribuzione più ef-
sistema degli attributi previsti dal Generic ficiente di dati con l’ausilio di una
Network Slice Template di GSMA Data Collection Coordination Fun-
Contestualmente a prestazioni in modo che questi possano esse- ction ed un Messaging Framework.
specifiche per i Vertical, la Release re oggetto di SLA tra Operatore e Sono anche considerati gli aspetti
17 ha introdotto anche un insieme cliente Vertical [5]. relativi al consenso dell'utente du-
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tecnologie innovative a supporto broadcast per la trasmissione Nuovi abilitatori di studio per applicare le tec- sure delle funzioni di user plane di una molteplicità di filiere in-
di ulteriori mercati Verticali, an- Free-To-Air di contenuti televi- sistema niche AI/ML alla trasmissio- (UPF), oltre che una completa dustriali.
ticipatorie di use case/trend che sivi verso terminali senza USIM ne dei dati per esempio per programmabilità del Service Fun-
vedranno piena maturità solo (ROM, Receiver-Only-mode). Tra le novità architetturali al va- adattarla al variare delle con- ction Chaining per servire meglio Il ciclo successivo in procinto di
nel 6G e di tecnologie in continu- glio della Release 18, quelle che dizioni radio; le esigenze di diversi vertical. aprirsi con la Release 18 (5G-
ità le fasi precedenti per offrire Miglioramenti della verosimilmente potranno carat- • convergenza: si prevede un Advanced) sarà caratterizzato
risposta ad esigenze emerse dai componente radio terizzare il sistema 5G-Advanced nuovo impulso ai temi che Infine, per le reti private NPN si da un mix di elementi evolutivi e
deployment 5G. sono riassumibili in: riguardano la capacità della prevede un’ulteriore disaggre- innovativi, integrando i migliora-
Tra i miglioramenti della radio • nuove capacità di comunica- rete 5G di servire anche i Re- gazione dei ruoli di fornitura del menti continui delle prestazioni
Tra i nuovi settori che potran- si stanno discutendo soluzioni zione immersiva/eXtended sidential Gateway attestati servizio all’utente finale, con di rete con soluzioni e compo-
no beneficiare di comunicazioni per incrementare le prestazioni Reality: il sistema 5G sarà in ad accessi fissi a banda lar- possibilità di accedere a servizi nenti tecnologiche in evoluzione
ancora più performanti in termi- in uplink per rispondere agli use grado di garantire una miglio- ga, in fibra per esempio. La forniti da una rete “hosting” di verso il 6G.
ni di latenza e affidabilità vi è il case con elevato throughput e re QoS per il traffico applicati- proposta è quella di abilitare terza parte anche solo in moda-
settore delle Smart Grid, per la basse latenze. Alcune soluzioni vo grazie ad una maggiore co- servizi differenziati ai termi- lità temporanea [14]. Mentre le prime reti 5G a stan-
distribuzione efficiente ed in- al vaglio prevedono nel device noscenza della struttura del nali posti dietro tali Residen- dard Release 16 sono in corso di
telligente dell’energia specie in la presenza simultanea di più di suo flusso dati. Nuove espe- tial Gateway e di consentire I lavori della Release 18 sono pre- dispiegamento in varie parti del
contesti di crescente diffusione quattro catene di trasmissione rienze di interazione saranno la creazione di reti wireless visti iniziare nella prima metà del mondo, le specifiche di Release
delle fonti rinnovabili (solare, e/o tecniche MIMO evolute. rese possibili grazie alla Mul- residenziali e reti personali di 2022 e al momento il completa- 17 saranno concluse entro mar-
eolico, …) [8]. timodalità, ovvero al trasfe- sensori IoT controllati dall’o- mento (il cosidetto “functional zo 2022 e i prodotti potenzial-
Si prevede inoltre lo studio di rimento, in sincrono al flusso peratore [12] [13]. freeze”) è atteso per dicembre mente disponibili al mercato nel
Il Timing Resiliency, inoltre, con- nuove tecniche di multiplazione audiovideo, di dati da sensori 2023. 2023.
sentirà al sistema 5G di offrire il come la trasmissione full duplex. ambientali (luminosità, tem- Anche se lo stato dei primi de-
“Time as a Service”, ovvero un ri- peratura, …), tattili (pressione, ployment delle reti 5G core è ad Considerando che di norma sono I lavori del 5G-Advanced, pur
ferimento temporale accurato a Questa consiste nella trasmis- consistenza, vibrazione, tem- un livello di maturità tale da non richiesti 12-18 mesi tra il comple- gravati ancora dall’incertezza
supporto di un ampio ambito di sione contemporanea in uplink e peratura) e cinestetici (gra- consentire una raccolta signifi- tamento della Release e la dispo- dovuta al Covid e alla conse-
applicazioni (dalle stesse smart downlink nello stesso slot della vità, forze di trazione, …) per cativa di problematiche e di indi- nibilità dei prodotti commerciali, guente difficoltà di ripristinare
grid alla finanza, logistica,…) trama radio Time Division Du- applicazioni turistiche, indu- cazioni correttive, non mancano ci si può aspettare di vedere il riunioni internazionali in presen-
come integrazione o in sostitu- plex, TDD. Si noti che la tecnica striali, biomedicali, … [10]; proposte di miglioramenti in di- lancio di soluzioni basate sulla za, dovrebbero concludersi per
zione del sistema GNSS (Global TDD “tradizionale” prevede la • Intelligenza Artificiale: le ca- versi ambiti. Release 18 non prima della metà dicembre 2023.■
Navigation Satellite Systems) trasmissione nei due link in diver- pacità di trasmissione favori- del 2025.
[9]. si istanti temporali (slot). ranno un uso estensivo di ap- Per l’Edge si pensa ad esempio di
plicazioni basate su tecniche abilitare l’esposizione in tempo
Proseguirà poi l’evoluzione del Essendo questa un’attività di stu- di AI/ML (es. riconoscimento reale di informazioni inerenti ai
supporto di accessi satellitari, o dio, è però prevedibile che even- video, controllo robot, remo- terminali (es. latenze, data rate, Conclusioni
più in generale Non-Terrestri es. tuali soluzioni saranno specifica- te driving, …) [11]. Allo stesso …) e di coordinare l’uso dello
nodi radio a bordo di piattaforme te in Rel 19. tempo le tecniche di AI/ML stesso nodo edge per interi grup- La pandemia non ha arrestato
in quota, di droni connessi e ge- forniranno maggiore assisten- pi di device, ad esempio per ap- i lavori del 3GPP sugli standard
stiti via rete, del massive IoT ver- Altro tema è lo studio e la speci- za e supporto all’Operatore plicazioni di gaming. LTE e NR. La Release 17 conclu-
so device senza batteria per su- fica di soluzioni tecniche per mi- per l’automazione e l’orche- de un primo ciclo di sviluppo del
perare le limitazioni degli attuali nimizzare il consumo energetico strazione della rete stessa, sia La Service Based Architecture sistema 5G, perfezionandone la
RFID es. per sensori a bassissimo complessivo in tutta la catena in Core sia nell’accesso radio. potrebbe vedere una maggiore versatilità d’uso, la configurabi-
consumo (Passive IoT), e del 5G radiomobille. Infine, è prevista una fase di modularità e capacità di expo- lità e la robustezza a beneficio
16 APPROFONDIMENTO notiziariotecnico anno 30 3/2021 APPROFONDIMENTO
17
3GPP
per portare avanti le attività tecniche di sua competen- ed in WID (Work Item), ovvero lavori di tipo normativo
za. Ogni plenaria, trimestralmente, ratifica gli avanza- che prevedono la produzione di specifiche tecniche.
menti tecnici prodotti dai propri WG e costituisce un I singoli progetti (SID/WID) e i corrispondenti delivera-
momento di discussione e risoluzione di tutte le que- ble sono a loro volta cadenzati in raccolte denominate
stioni tecnico-politiche su cui i gruppi di lavoro non rie- Release, ovvero insiemi autoconsistenti e coerenti di
Il 3GPP, 3rd Generation Partnership Project, è un pro- Tutte le aziende iscritte ai vari Enti regionali (denomi- scono a trovare consenso al loro interno. funzionalità che abilitano nuovi servizi, nuove presta-
getto di sviluppo di specifiche tecniche per il settore nati anche OP, Organizational Partners) hanno quin- Il PCG (Project Coordination Group) ratifica semestral- zioni o semplicemente ottimizzazioni di quelle esisten-
radiomobile a cui partecipano 7 diversi Enti di standar- di automaticamente diritto a partecipare ai lavori del mente gli avanzamenti delle attività dei TSG e mantie- ti.
dizzazione regionale: ETSI (per l’Europa), ATIS (USA), 3GPP. La rappresentanza dell’ecosistema mobile è ne i rapporti formali verso ITU ed altre associazioni rap- Le Release sono rilasciate mediamente ogni 18-21
ARIB e TTC (Giappone), TTA (Corea), CCSA (Cina) e pressoché completa, spaziando dai costruttori di ap- presentative del mercato (es. GSM Association, NGMN, mesi per permettere di reagire a nuove esigenze di mer-
TSDSI (India). parati di rete e terminali, chipset e SIM card vendor, 5GAA, …). cato e al contempo dare tempo a sufficienza ai grup-
Il 3GPP nacque nel 1998 quando, sull’onda del suc- agli operatori di rete e recentemente anche ad espo- Il lavoro in 3GPP si basa sui contributi tecnici delle pi di lavoro di completare le specifiche tecniche delle
cesso del GSM, i maggiori enti di standardizzazione nenti del mondo OTT, dei Vertical (Public Safety, Media singole compagnie facenti parte di un OP (Individual nuove funzionalità. Di norma, ovvero se la domanda è
mondiali decisero di definire uno standard unico per i Broadcaster, Industry 4.0, Automotive) e di varie agen- Members); le attività sono strutturate in progetti deno- sufficiente a motivare gli sviluppi di implementazione
sistemi di terza generazione basato su tecnologia W- zie governative (USA, UK, Francia, …). minati SID (Study Item), ovvero studi di fattibilità per e testing, i prodotti commerciali appaiono sul mercato
CDMA. Fino a quel momento, infatti, esistevano solo L’ente è organizzato in WG (Working Groups) e TSG valutare vantaggi/svantaggi di una nuova funzionalità, 12-18 mesi dopo il rilascio di una Release.
standard regionali come il GSM, nato in Europa con (Technical Specification Groups), come schematizzato
ETSI, o addirittura nazionali come il PDC giapponese. nella figura che evidenzia anche le competenze asse-
L’idea di un Partnership Project doveva appunto servire gnate a ciascun gruppo.
a creare un nuovo standard tecnologico adottabile in Ogni WG fa riferimento ad un TSG (plenaria) e si riuni-
tutti i principali mercati di riferimento mondiali. sce regolarmente (in media cinque - sei volte all’anno)
18 APPROFONDIMENTO notiziariotecnico anno 30 3/2021 APPROFONDIMENTO
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15, sia “3GPP 5G-RIT”, ossia NR standalone) anche la tra 3 GHz e 10 GHz circa, tra cui la banda 6 425-7 025
ITU, “COMMITTED TO
soluzione “5Gi” sviluppata dall’ente di standardizzazio- MHz, di particolare interesse per lo sviluppo dei siste-
ne indiano (TSDSI) sulla base delle specifiche 3GPP. La mi IMT in Europa. Il secondo, l’a.i. 1.4, riguarda l’uso di
prima Revisione della Racc. ITU-R M.2150, attesa per la piattaforme aeree come sedi di stazioni radio base IMT
CONNECTING THE WORLD”
fine di quest’anno, vedrà l’ulteriore inclusione del set in bande da individuare nel range fino a 2,7 GHz. Inol-
proposto da ETSI “DECT-2020 NR” + il NR del 3GPP. tre, in quanto responsabile delle questioni relative alla
ITU-R WP5D ha poi già iniziato i lavori per l’evoluzione componente terrestre dei sistemi IMT, l’ITU-R WP5D
di IMT in ottica 2030 e oltre e ha già avviato le attivi- concorre anche a tutte le altre attività preparatorie
tà di studio per individuare le principali tendenze evo- che coinvolgono i sistemi IMT, innanzitutto fornendo-
lutive della tecnologia e per definire una Vision per le ne le caratteristiche tecniche ed operative e gli scenari
future evoluzioni di IMT, anche per quanto riguarda lo implementativi di riferimento per le varie applicazioni,
L’ITU (Unione Internazionale delle Telecomunicazio- Advanced e IMT-2020: ha specificato un dettagliato spettro radio. nonché le esigenze spettrali.
ni, www.itu.int) è l’Agenzia delle Nazioni Unite per processo che vede una fase preparatoria di definizione Proprio la determinazione della quantità di spettro ri-
l’Information and Communication Technologies il cui dei requisiti delle tecnologie per la loro eventuale inclu- ITU-R WP5D è infatti anche responsabile di tutte le te- chiesta dai sistemi IMT rappresenta uno dei risultati più
obiettivo è quello di coordinare l’attività mondiale del- sione nella famiglia IMT, la sottomissione della candi- matiche frequenziali relative ai sistemi IMT, in partico- rilevanti per un altro importante punto all’o.d.g. della
le Telecomunicazioni. Esso è organizzato in tre settori: datura di dette tecnologie da parte dei proponenti, tipi- lare per quanto riguarda gli studi in preparazione delle WRC-23: l’a.i. 1.5, che riguarda la revisione dell’uso del-
ITU-R (Radiocommunications), ITU-T (Standardiza- camente enti esterni all’ITU-R, la loro valutazione con Conferenze Mondiali delle radiocomunicazioni (WRC) e la banda di frequenze 470-960 MHz e delle esigenze
tion) e ITU-D (Development). In particolare, il settore il supporto di Gruppi di Valutazione, anch’essi esterni, e le successive attività di implementazione, nelle racco- spettrali dei diversi servizi di radiocomunicazione cui la
Radiocomunicazioni (ITU-R) è responsabile per la ge- quindi la pubblicazione di una raccomandazione sulle mandazioni interessate, delle risoluzioni ivi formulate. banda è allocata, in vista di eventuali successive azioni
stione dello spettro radio e delle orbite satellitari con caratteristiche tecniche dei sistemi che hanno supe- In particolare, l’ITU-R WP5D ha il compito, relativa- regolatorie.
l’obiettivo di assicurarne un utilizzo efficiente. Sviluppa rato con successo l’intero processo. Si è arrivati così mente ai sistemi IMT, di condurre gli studi di coesisten-
anche Raccomandazioni e Report sulle caratteristiche all’inizio del 2000 all’approvazione della Racc. ITU-R za e di sviluppare i piani frequenziali e le canalizzazioni. Collegata alle WRC, è importante anche citare l’attività
tecniche e operative di una molteplicità di sistemi di M.1457 sui sistemi IMT-2000 (fra cui UMTS), seguita di aggiornamento della Racc. M.1036 che contiene tut-
radiocomunicazione. nel 2012 dalla Racc. ITU-R M.2012 su IMT-Advanced Per quanto concerne la preparazione della prossima ti i piani frequenziali nelle bande identificate IMT nelle
(fra cui LTE-Advanced) e all’inizio del 2021 dalla Racc. WRC-23, l’ITU-R WP 5D è responsabile dei lavori in pre- Radio Regulations e che è riconosciuta come guida es-
Le attività di ITU-R sono organizzate in sette Study ITU-R M.2150 sui sistemi IMT-2020 (fra cui il “5G” come parazione di due punti (agenda item, a.i.) all’ordine del senziale a supporto delle Amministrazioni che vogliano
Groups che preparano i lavori della World Radio Con- definito dal 3GPP). Queste raccomandazioni sono poi giorno della WRC-23. Il primo, l’a.i. 1.2, riguarda l’iden- implementare e utilizzare la componente terrestre dei
ference (WRC) che ogni quattro anni aggiorna il Re- aggiornate nel tempo per riflettere i successivi sviluppi tificazione di nuove bande di frequenza IMT nel range sistemi IMT nelle bande identificate.
golamento delle Radiocomunicazioni (ITU-R Radio tecnologici.
Regulations), che regola le allocazioni dello spettro ai
diversi servizi di radiocomunicazione e che ha natura di Per quanto riguarda IMT-2020, il processo è iniziato nel giovanna.daria@telecomitalia.it
Accordo internazionale di carattere cogente per i paesi 2012 ed ha visto nel 2015 la definizione della “Vision” nicola.magnani@telecomitalia.it
membri dell’ITU. (Racc. ITU-R M.2083), nel 2017 la specifica dei requi-
Lo Study Group 5 è responsabile per i Servizi Terrestri siti tecnici e delle metodologie di valutazione (Report
ed è organizzato in quattro Working Party fra cui il ITU-R M.2410, M.2411 ed M.2412), e a metà 2019 la
WP5D che si occupa della componente terrestre dei si- scadenza per la sottomissione della candidatura delle
stemi IMT (International Mobile Telecommunications). tecnologie. Al termine del processo di valutazione com-
pletato a inizio del 2020, l’ITU-R WP5D ha accettato
A partire dai primi anni ’90 ITU-R è stato il promotore per l’inclusione in IMT-2020 le tecnologie che avevano
della definizione dei sistemi IMT (originariamente chia- dimostrato di soddisfare i requisiti di IMT-2020 prece-
mati FPLMTS – Future Public Land Mobile Telecom- dentemente fissati: oltre al “5G” del 3GPP (sia “3GPP
munication Systems), che includono IMT-2000, IMT- 5G-SRIT”, ossia il set NR + LTE a partire dalla Release
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Ingegnere Elettronico entra in Azienda nel 1994 per occuparsi di innovazione radio in Italia, Austria, Grecia e
3gpp-just-works-multiple-generations-of-global-cellular-standards- https://www.3gpp.org/ftp/Specs/archive/22_series/22.867/22867-i10.zip. Spagna.
and-solid-execution/?sh=9431dde73ec7. 9. Study on 5G timing resiliency system, Oggi, come senior project manager, coordina le attività dell’evoluzione del 5G, dopo averne gestito il progetto
e alcuni trial come quello a San Marino. Inoltre, come expert speaker, è al fianco della Direzione Business
2. La roadmap di standardizzazione del 5G, https://www.3gpp.org/ftp/Specs/archive/22_series/22.878/22878-i10.zip. di TIM negli incontri con i Clienti interessati alle soluzioni 5G. Attualmente è il candidato di TIM nei gruppi
https://www.gruppotim.it/tit/it/notiziariotecnico/edizioni-2019/n-1-2019/N4- 10. Study on supporting tactile and multi-modality internazionali di standardizzazione 3GPP RAN1 ed in ITU R 5D.
La-roadmap-standardizzazione-5G.html. communication services,
3. Enhanced support of Industrial IoT in the 5G System (Rel-17), https://www.3gpp.org/ftp/Specs/archive/22_series/22.847/22847-i00.zip.
https://www.3gpp.org/news-events/2225-ind_5g. 11. Study on traffic characteristics and performance requirements
4. Il Mobile Broadcast, for AI/ML model transfer,
https://www.gruppotim.it/tit/it/notiziariotecnico/ https://www.3gpp.org/ftp/Specs/archive/22_series/22.874/22874-i10.zip. Maria Pia Galante mariapia.galante@telecomitalia.it
numeri/2014-21/capitolo-5.html. 12. Study on enhancements for residential 5G, Ingegnere Elettronico, attualmente si occupa del coordinamento delle attività di standardizzazione tecnica
5. NG.116 Generic Network Slice Template, https://www.3gpp.org/ftp/Specs/archive/22_series/22.858/22858-i10.zip. su servizi e architetture di rete mobile. Entra in Azienda nel 1998 e si occupa di tecnologie per il controllo delle
reti di terza generazione nell’ambito di diversi progetti internazionali. Rappresenta Telecom Italia /TIM in 3GPP
https://www.gsma.com/newsroom/wp-content/uploads/ 13. Study on Personal Internet of Things (PIoT) networks, SA WG2 (Architecture) dal 2000 al 2008, e tra il 2001 e il 2007 è responsabile del progetto che coordina le
NG.116-v5.0-7.pdf. https://www.3gpp.org/ftp/Specs/archive/22_series/22.859/22859-i10.zip. partecipazioni di Telecom Italia/TIM ai gruppi del 3GPP. Dal 2008 rappresenta TIM in 3GPP SA (Services and
Systems Aspects).
6. Enabling Edge Computing Applications in 3GPP, 14. Study on 5G Networks Providing Access to Localized Services,
https://www.3gpp.org/news-events/2152-edge_sa6. https://www.3gpp.org/ftp/Specs/archive/22_series/22.844/22844-i10.zip.
Acronimi
Mario Madella mario.madella@telecomitalia.it
Laureato in Fisica, nel 1993 è entrato in Azienda con il compito di preparare strutture quantistiche per laser
3GPP 3rd Generation Partnership Project NWDAF Network Data Analytics Function
a semiconduttore e sviluppare misure di affidabilità per componenti opto-elettronici. Nel 1999 è passato
5GC 5G Core Network PLMN Public Land Mobile Network all’area radiomobile contribuendo all’innovazione architetturale della rete TIM, supportando il marketing
business, ecc. Ha contribuito agli standard internazionali, in GSMA (servizi IMS, modelli di roaming, Edge Cloud
AI/ML Artificial Intelligence/Machine Learning PNI-NPN Public Network Integrated Non-Public
Computing) ed in 3GPP (Voce over IMS, Proximity Services, Cellular Internet of Things, Core Network 5G).
DNS Domain Name System Network
eMBB enhanced Mobile BroadBand QoS Quality of Service
EPC Evolved Packet Core RG Residential Gateway
GNSS Global Navigation Satellite Systems ROM Receiver-Only-Mode
IoT Internet of Things SA Stand-Alone
IIoT Industrial Internet of Things SBA Service Based Architecture Giovanni Romano giovanni.romano@telecomitalia.it
ITU International Telecommunication Union SLA Service-Level Agreement Ingegnere elettronico, si occupa del coordinamento delle attività di standardizzazione tecnica su accesso
LTE Long Term Evolution SNPN Stand-alone Non-Public Network radio, terminali mobili e frequenze. Rappresenta Telecom Italia in 3GPP RAN, con incarico della gestione dei
rapporti tra 3GPP ed ITU-R. Dal 2013 al 2017 ha inoltre rivestito la carica di vice presidente del 3GPP RAN;
M2M Machine-to-Machine SON Self-Organizing Network dal 2016 rappresenta TIM come Alternate Board Director in NGMN. Ha iniziato a lavorare nel mondo degli
MIMO Multiple-Input Multiple-Output TDD Time Division Duplex standard nel 1996, partecipato ai lavori di ETSI, 3GPP, ITU-R e NGMN. Fino al 2004 è stato project manager per
le attività radio su UMTS e nel 1999-2001 è stato responsabile tecnico del trial UMTS a Torino.
MIoT Massive Internet of Things URLLC Ultra Reliable Low Latency
NB-IoT Narrow Band Internet of Things Communication
NPN Non-Public Network UPF User Plane Function
NR New Radio USIM Universal Subscriber Identity Module
NSA Non-Stand-Alone V2X Vehicle-to-everything
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