WiMAX, una proposta per l'accesso Broadband ...

1. Introduzione 

GIOVANNI GASBARRONE 

FEDERICO MARIA RENON 

DANIELE ROFFINELLA 

MARCO SPINI 

MAURIZIO VALVO 

WiMAX, 

una proposta per l’accesso 

Broadband Wireless 

Un “club privato” internazionale, nato nel “lontano” 

2001, il cui numero di membri passa da 10 

nel 2003 ad oltre 200 a fine 2004 ed oltre 350 nel 

2005 [1]; un leader mondiale dei semiconduttori 

che fa una scommessa strategica su una tecnologia 

che dovrebbe permettergli di affermarsi in uno 

dei settori più dinamici e remunerativi delle TLC [2]; 

svariate decine di convegni in tutto il mondo, di 

studi di analisti specializzati [3], siti web dedicati, 

centinaia di articoli (su riviste tecniche ma anche 

sui quotidiani), migliaia di citazioni; una decina di 

aziende “piccole”, e fino a ieri quasi sconosciute, 

che conquistano un importante spazio di mercato 

e l’interesse dei key player di settore proponendo 

prodotti proprietari ma collocati su una roadmap 

che promette di far nascere prodotti “interopera- 

STANDARD 

Questo articolo si propone di contribuire a fare chiarezza sulle caratteristiche 

e sullo stato di maturità raggiunto dalla tecnologia WiMAX, sulla reale 

“copertura” degli standard, sui campi di applicazione per i quali i sistemi 

WiMAX potranno realisticamente essere considerati. Le informazioni e le 

valutazioni riportate si basano su lavori di ricerca ed analisi condotte da 

Telecom Italia, utilizzando anche RFI (Request For Information) verso i 

costruttori e la partecipazione al WiMAX Forum. 

Un futuro articolo riporterà le risultanze delle sperimentazioni tecniche 

attualmente in fase di avvio da parte di Telecom Italia, e le valutazioni tecnico/economiche 

relative ai possibili scenari di applicabilità. 

bili”; una spinta di “interessi forti” che induce le 

autorità di regolamentazione internazionali e nazionali 

ad intraprendere azioni per allocare [4] porzioni 

di risorse (spettro elettromagnetico) per l’uso di 

una tecnologia per certi aspetti “disruptive”; molte 

decine di sperimentazioni pianificate in diverse 

regioni del mondo. Tutto questo, ed altro ancora, è 

il WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave 

Access), un “brand” accortamente scelto dal 

WiMAX Forum [5] per evocare un “WiFi massimizzato”, 

ed indicare una “standards-based technology 

enabling the delivery of last mile wireless 

broadband access, providing fixed, nomadic, portable 

and, eventually, mobile wireless broadband 

connectivity without the need for direct line-ofsight 

with a base station”. In effetti, articoli e convegni 

sono prodighi di descrizioni, tabelle, confronti, 

in cui le prestazioni attese, in termini di 

NOTIZIARIO TECNICO TELECOM ITALIA › Anno 14 n. 2 - Dicembre 2005 69

GASBARRONE › RENON › ROFFINELLA › SPINI › VALVO• WiMAX, una proposta per l’accesso Broadband Wireless 

capacità, copertura, supporto applicazioni, economicità, 

…, della tecnologia WiMAX non possono 

lasciare indifferenti. Come succede spesso, i valori 

indicati sono dei “massimi” teorici tipicamente non 

raggiungibili, o almeno non ottenibili per tutti i 

parametri contemporaneamente: ad esempio, il 

massimo bit rate non può essere assicurato alla 

massima distanza, per il massimo numero d’utenti 

e con gli apparati più economici. Questo articolo si 

propone di contribuire a fare chiarezza sulle caratteristiche, 

sui campi di applicazione e sullo stato di 

maturità raggiunto dalla tecnologia WiMAX. 

2. L’accesso Broadband Wireless 

2.1 Caratterizzazione dei contesti applicativi 

Il BWA (Broadband Wireless Access) è uno dei 

settori delle TLC più interessanti e maggiormente 

in evoluzione sia dal punto di vista del mercato, sia 

per quanto attiene all’innovazione tecnologica; tale 

considerazione è ancora più vera con l’avvento di 

scenari di convergenza fisso-mobile e voce-dati 

[6]. In realtà il termine BWA può essere usato per 

designare segmenti di mercato, contesti applicativi 

e aree tecnologiche anche molto diverse ed eterogenee. 

Fra le svariate possibilità, quattro scenari 

(figura 1), data la loro generalità, sono oggetto di 

particolare interesse e valutazioni [7]: 

A Connettività broadband per utenti “fissi” in 

ambienti home/office. 

Questo scenario è quello in cui l’equivalente 

“soluzione wired” è tipicamente 

l’xDSL; in presenza di 

una domanda di servizi ed 

applicazioni a larga banda, 

una possibile opzione è l’utilizzo 

di una connessione 

BWA verso il luogo (abitazione, 

oppure ufficio, o 

negozio, …) al quale, per 

qualche ragione (tecnica, 

economica, regolatoria, 

competitiva, …), risulti problematico 

o di poco interesse 

portare connettività 

broadband mediante una 

linea fissa. Qui l’end-point è 

l’abitazione (o l’ufficio…), 

con tutte le implicazioni che 

ne derivano: il “contratto” è 

assimilabile a quelli tipici per 

utenza residenziale (o per 

PMI). La BWA Subscriber 

Station potrà tipicamente 

utilizzare un’antenna 

“esterna” (con migliori prestazioni 

radio); all’interno 

dell’abitazione/ufficio ci 

potranno essere svariate 

soluzioni, adatte alle situazioni 

specifiche, per permet- 

70 NOTIZIARIO TECNICO TELECOM ITALIA › Anno 14 n. 2 - Dicembre 2005 

tere la connessione dei terminali d’utente come 

PC, notebook, palmari, cordless, ... . Ad esempio, 

si potranno utilizzare interfacce Ethernet, reti private 

WiFi, ecc, mentre telefoni POTS potrebbero 

venir connessi direttamente, o mediante adattatori 

IAD (Integrated Access Device ). 

B Connettività broadband per utenti “nomadici” in 

ambienti home/office/outdoor. 

In questo scenario l’end-point è il terminale, 

che la persona può portare con se, in ambienti 

indoor (home/office) oppure outdoor. Il terminale è 

quindi dotato di una propria unità di comunicazione 

wireless broadband. La caratteristica di 

“nomadicità” implica che il terminale può connettersi 

alla rete quando è “fermo” in qualunque 

luogo, purché sotto “copertura” radio, mentre 

quando il terminale è in movimento la comunicazione 

non viene assicurata. Non sono pertanto 

necessari meccanismi per l’hand-over; un caso 

significativamente più complesso (in termini d’impatti 

in rete) si avrebbe in presenza di un requisito 

di “mantenimento della sessione”, che consentirebbe 

di non disattivare/riattivare le procedure di 

connessione ogni volta che il terminale viene spostato 

di ambiente. 

C Backhauling di sistemi d’accesso. 

Rientrano in questo scenario tutte quelle situazioni, 

anche piuttosto diverse e specifiche, in cui le 

tecnologie BWA sono utilizzate non a livello di 

interfaccia utente-rete, ma per portare connettività 

a larga banda verso apparati d’accesso appartenenti 

essi stessi alla “rete”. Un esempio tipico è il 

FIGURA 1› Quattro scenari applicativi per l’accesso broadband wireless.

ackhauling di hot spot WiFi: il WiFi trova interessanti 

campi d’applicazione, ma a volte è problematico 

(o non conveniente) utilizzare linee fisse per 

rilegare l’access point WiFi al resto della rete dell’operatore, 

e diventa interessante considerare 

l’uso di tecnologie BWA. Un altro caso può essere 

rappresentato dall’esigenza di connettere stazioni 

radio base di sistemi radiomobili (in alternativa ad 

es. all’utilizzo di un CDN). I requisiti derivanti da 

questo scenario sulle soluzioni tecniche sono 

soprattutto in termini di capacità complessiva del 

link radio (tipicamente maggiore rispetto agli altri 

scenari), la sua “affidabilità, la robustezza ai 

disturbi, … . 

D. Connettività broadband per utenti “mobili”. 

Questo è lo scenario che presenta le maggiori 

criticità tecniche: i terminali devono essere connessi 

a larga banda anche in condizione di mobilità 

veicolare. I requisiti sono assimilabili a quelli che 

valgono per le reti cellulari tradizionali, con il vincolo 

aggiuntivo della “larga banda”. 

I quattro scenari si differenziano significativamente 

in termini di requisiti; per una loro corretta 

caratterizzazione vanno in particolare considerati 

alcuni “parametri chiave”, richiamati brevemente 

nel seguito: 

• La “capacità per end-point”, vale a dire il bit 

rate aggregato (medio e di picco, con associata 

QoS), all’interfaccia radio verso la singola 

Subscriber Station (nello scenario A), verso il 

singolo Terminale (negli scenari B e D), o verso 

la singola Backhaul Station (scenario C). 

• La “capacità per settore di base station”. Un 

“settore” è l’area geografica tipicamente 

coperta (servita) da un’antenna; in corrispondenza 

di una certa installazione è possibile utilizzare 

configurazioni tali per cui la copertura 

radio della zona circostante è suddivisa in uno 

o più “settori”. Tipicamente, la “capacità per 

settore” (in bit/secondo) corrisponde al valor 

massimo aggregato dei flussi delle comunicazioni 

contemporanee attive in quel settore. Un 

altro parametro importante è il “raggio di copertura”, 

cioè la distanza massima fra l’end point e 

la Base Station. 

• L’ “ambito geografico” entro il quale il terminale 

con accesso wireless rimane confinato quando 

accede ai servizi TLC. Vanno considerati 

ambiti “domestico”, “office-room”, “office-building”, 

“campus”, e “wide area” (in cui il terminale 

ottiene un accesso wireless in aree geografiche 

estese a tutta una città o regione). 

• Il “tipo di mobilità” del terminale. 

Distingueremo fra “accessi wireless fissi”, in 

cui il terminale rimane tipicamente fermo in 

uno specifico ambiente; “portabilità”, quando 

il terminale può ottenere connessioni wireless 

in diversi luoghi, ma non viene garantita la 

continuità di sessione; “nomadismo continuo”, 

intendendo la possibilità di mantenere 

la continuità di sessione mentre il terminale si 

sposta in luoghi diversi, ma senza garantire 


assenza di interruzioni nei flussi (discontinuità 

ad es. nella voce e nel video); “mobilità”, continuità 

della sessione e dei flussi, come nelle 

reti cellulari (con ulteriori distinzioni a 

seconda della velocità di spostamento del 

terminale). 

È importante tener conto che i diversi parametri 

non sono “indipendenti”, ma fortemente correlati, 

ad esempio un’alta “capacità per end point” 

potrà essere assicurata solo entro “raggi di copertura” 

ridotti, mentre la capacità per end-point 

dipende, fra l’altro, dal numero di end-point contemporaneamente 

attivi nello stesso settore. 

Inoltre queste grandezze dipendono a loro volta 

da svariati fattori, fra cui: 

• la larghezza di banda (Hz) disponibile nella 

banda di lavoro; 

• la canalizzazione adottata; le tecniche di modulazione 

e di codifica; 

• le caratteristiche dei ricetrasmettitori radio (in 

particolare la potenza) e delle antenne (in particolare 

la collocazione indoor o outdoor dell’antenna 

all’end-point); 

• la condizione di “visibilità ottica” LOS (Line Of 

Sight) o “non visibilità” (Non LOS) fra le 

antenne della Base Station e dell’end-point; le 

caratteristiche (statistiche) di propagazione 

radio (dipendenti a loro volta dalla natura del 

terreno, delle costruzioni, della vegetazione, 

del clima ...); 

• le eventuali interferenze con settori adiacenti e 

fra i terminali stessi, nonché le loro posizioni 

reciproche, … . 

Tale complessità rende, nei casi pratici, necessario 

adottare adeguati (e complessi) metodi e 

strumenti di dimensionamento e di progettazione 

delle coperture radio, per cui va tenuto presente 

che confronti “teorici” fra diverse tecnologie BWA, 

in situazioni “ideali”, possono avere un valore puramente 

indicativo. 

2.2 L’accesso Broadband Wireless: un pò di storia 

Il panorama delle soluzioni e delle tecnologie 

che sono state proposte per rispondere ai bisogni 

di connettività wireless a larga banda è quanto mai 

ricco e variegato. Esistono sia soluzioni proprietarie 

sia standard, alcune consolidate, molte obsolete, 

altre in fase di sviluppo; alcune tecnologie 

possono essere considerate di nicchia, mentre 

altre traguardano mercati potenzialmente molto 

vasti. Allo scopo di collocare correttamente il 

WiMAX nell’ambito delle soluzioni BWA, sono qui 

richiamati alcuni esempi rilevanti di tecnologie 

BWA, rimandando alla letteratura per disamine 

approfondite delle diverse soluzioni [8]. Non 

saranno qui considerate soluzioni concepite per 

applicazioni in aree “locali” LAN (Local Area 

Network) (come il WiFi) o “personali” PAN 

(Personal Area Network) come il BlueTooth: anche 

se si tratta certamente di soluzioni wireless per 

l’accesso broadband, le limitazioni sul “raggio di 

copertura” le pongono fuori dal contesto analizzato 

in questo articolo. 



Un fattore importante da considerare per orientarsi 

fra le svariate proposte di soluzioni BWA, è la 

porzione dello spettro elettromagnetico utilizzata 

dalle specifiche soluzioni, con gli associati aspetti 

sia tecnologici che regolatori. Dal punto di vista 

tecnico la zona di spettro usata per “la portante” 

(che tipicamente può posizionarsi da pochi GHz a 

poche decine di GHz) condiziona, in particolare, le 

caratteristiche di propagazione radioelettrica; semplificando 

moltissimo, si può assumere che con 

frequenze più alte è possibile disporre di più banda 

(e quindi più capacità), ma diventa più critico assicurare 

la connessione radio fra antenne che non 

siano fra loro in linea di vista ottica (la copertura 

indoor diventa di fatto impraticabile a partire dai 5 

GHz); si devono utilizzare quindi settori con raggi 

di copertura minori o prevedere solo installazioni 

esterne in LOS, e ciò comporta costi infrastrutturali 

più alti. Gli aspetti regolatori sono altrettanto 

importanti, in quanto sono tipicamente gli enti 

regolatori nazionali che (tenendo conto di quanto 

definito dagli enti di regolamentazione internazionali) 

riservano le diverse porzioni di spettro per usi 

specifici, permettendo usi “liberi” di alcuni segmenti, 

e cedendo licenze per l’uso di altri. In generale 

è evidente che l’utilizzo di porzioni di spettro 

non licenziate risulta incompatibile con l’offerta di 

servizi con un livello minimo “garantito” di qualità, 

a causa delle possibili interferenze fra sistemi 

diversi attivi in una stessa zona geografica, a meno 

che i raggi di copertura siano estremamente limitati 

(tipicamente poche decine di metri). 

Con qualche approssimazione, si può affermare 

che i sistemi BWA non hanno avuto sinora uno sviluppo 

di business particolarmente rilevante. Nel 

1998 gli Stati Uniti hanno messo in vendita licenze 

per un totale di 1300 MHz di banda (molto maggiore 

del totale della banda usata per la radio diffusione 

AM/FM, la diffusione TV VHF/UHF, e la 

telefonia cellulare presi insieme), nelle porzioni di 

spettro fra 27.5 GHz e 31.3 GHz. Le licenze erano 

destinate all’offerta di servizi LMDS (Local 

Multipoint Distribution Service), comprendenti sia 

servizi televisivi sia telefonici sia dati ad alta velocità, 

ponendosi come alternativa a soluzioni wired 

per portare la larga banda ad utenza residenziale e 

business. Per quanto riguarda le antenne della 

base station e degli end-point, il sistema consente 

configurazioni sia punto-punto (PTP) che puntomultipunto 

(PMP), su distanze che possono arrivare 

ad alcuni chilometri; tuttavia, in conseguenza 

della zona (alta) di spettro utilizzata, può operare 

sono in condizioni di linea di vista fra le antenne, 

ed è sensibile alle perturbazioni atmosferiche, alla 

pioggia, alla presenza di alberi. Nel resto del 

mondo il termine LMDS non è usato frequentemente, 

ma sono state generalmente riservate porzioni 

di spettro per servizi analoghi (ad esempio, 

intorno ai 24 GHz in Germania, ai 28 GHz in Italia, 

ai 22 GHz e 28 GHz in Corea e Giappone, ai 40 

GHz in altri Paesi). Gli scenari di utilizzo rientrano 

nelle tipologie A) e C) descritte sopra (ad esempio 

in Italia i sistemi a 28 GHz vengono usati principalmente 

per connettere le base station delle reti 


radiomobili). I costi delle licenze ed i costi degli 

apparati, nonché il vincolo della linea di vista e la 

mancanza di uno standard che permettesse l’interoperabilità 

tra apparati di costruttori diversi, non 

hanno sinora consentito uno sviluppo di mercato 

significativo per l’LMDS e i sistemi similari. 

Anche in zone più basse dello spettro sono 

state allocate porzioni per applicazioni BWA. Ad 

es. negli USA le frequenze da 2,5 a 2,7GHz erano 

state riservate per il MMDS (Multi-Channel Multi- 

Point Distribution Service). L’ MMDS è stato concepito 

originariamente per la distribuzione unidirezionale 

di canali televisivi, come un’alternativa alla 

distribuzione TV via cavo; successivamente la 

FCC USA ha modificato il piano di allocazione 

delle frequenze, per consentire applicazioni bidirezionali 

voce, dati e video (tuttavia tale porzione 

spettrale è ancora “in coabitazione” con un’altra 

tipologia di applicazioni, l’ITFS (Instructional 

Television Fixed Service), e la situazione sta 

ancora evolvendo. Operando su frequenze più 

basse, i sistemi MMDS sono, rispetto a quelli 

LMDS, meno sensibili alla pioggia, alla nebbia, agli 

alberi, possono coprire distanze maggiori (anche 

qualche decina di chilometri), e le tecnologie radio 

da impiegare possono essere meno costose. I 

contesti applicativi più tipici ricadono nello 

Scenario A). D’altra parte le ampiezze di banda 

disponibili sono inferiori (ad es. meno di 200 MHz 

nella porzione di spettro centrata su 2,6 GHz), e, 

solitamente, permane il vincolo della collocazione 

in linea di vista fra le antenne. Anche per l’MMDS, 

o per sistemi operanti, in altri paesi, su zone di 

spettro vicine (ad esempio il 3,5 GHz), non si è sviluppato 

uno standard, e non si sono sviluppati 

mercati significativi. 

Nel Marzo del 1999, per sopperire alla mancanza 

di uno standard per l’LMDS, e con l’obiettivo 

di creare le basi per lo sviluppo del mercato 

del BWA, l’IEEE 802 Standard Committee crea il 

Working Group IEEE 802.16 “on Broadband 

Wireless Access Standards” [9]. L’ obiettivo del 

nuovo WG era “to develop standards and recommended 

practices to support the development and 

deployment of fixed broadband wireless access 

systems”, con focalizzazione precisamente sulla 

banda 28-31 GHz allocata dalla FCC. Da allora il 

WG ha svolto un notevole lavoro, cambiando in 

realtà il proprio target in funzione del mutamento 

progressivo delle percezioni delle potenzialità del 

mercato, e sviluppando specifiche per sistemi 

molto diversi fra loro, come sarà illustrato nel 

paragrafo successivo. Una caratteristica tecnologica 

distintiva dei sistemi studiati dal WG IEEE 

802.16 è l’adozione, per la trasmissione radio, di 

modulazioni di tipo OFDM (Orthogonal Frequency 

Division Multiplexing). L’idea fondamentale 

dell’OFDM (si veda il riquadro di approfondimento 

“La tecnica OFDM”) consiste nello scomporre il 

flusso dei dati da trasmettere in più sotto-flussi 

trasmessi in parallelo mediante un insieme di portanti 

con spaziatura in frequenza tale da non avere 

interferenza mutua tra i flussi (ortogonalità tra le 

portanti, multiplex a divisione di frequenza).

LA TECNICA OFDM 

Nei sistemi di telecomunicazioni digitali 

ad elevato bit rate uno dei maggiori 

problemi è costituito da canali di 

trasmissione che presentano una 

risposta in frequenza ampiamente 

variabile all’interno della banda relativamente 

larga del segnale. I sistemi di 

modulazione basati sulla multiplazione 

a divisione di frequenza ortogonale 

OFDM (Orthogonal Frequency 

Division Multiplexing) forniscono una 

efficace soluzione a questo problema. 

Essi suddividono il flusso informativo 

(R bit/s) in N flussi da trasmettere in 

parallelo, modulando (con una tecnica 

di modulazione tradizionale) altrettante 

sottoportanti equispaziate in 

frequenza con spaziatura ∆f (multiplex 

a divisione di frequenza). La relazione 

di ortogonalità (figura A) tra le sottoportanti, 

ottenuta imponendo 

che la durata Ts = 

N/R dei simboli trasmessi 

sulle sottoportanti sia 

legata alla spaziatura in 

frequenza delle sottoportanti 

dalla relazione 

∆f=1/Ts, consente di annullare 

(in teoria) l’interferenza 

mutua tra i diversi 

flussi ISI (Interferenza 

InterSimbolica) all’atto 

della demodulazione del 

segnale ricevuto. L’unità 

ricevente elabora separatamente 

i segnali associati 

a ciascuna sottoportante 

per ricostruire poi l’intera 

sequenza dei dati della 

sorgente. 

In presenza di canali di trasmissione 

molto distorcenti, 

se si trasmette l’intero flusso R 

su un’unica portante occupando una 

banda B, si determinano forti interferenze 

e distorsioni ed è quindi necessaria 

una complessa equalizzazione di 

canale. Trasmettendo invece gli N 

flussi ciascuno a velocità R/N in N 

sottobande di larghezza ∆f=B/N, in 

prima approssimazione la funzione di 

trasferimento di canale per ciascuna 

sottobanda può essere considerata 

non distorcente (se ∆f è sufficiente- 

mente piccola, 

ovvero se N è 

grande) e quindi la 

funzione di equalizzazione 

risulta non 

necessaria o 

comunque molto 

semplificata. 

Un tipico canale 

distorcente sul collegamento 

radio si 

ha in presenza di 

“cammini multipli” 

dovuti a riflessioni 

delle onde radio, 

che determinano in 

ricezione “echi” 

ritardati tra loro nel 

tempo. In questo 

caso la durata del 

simbolo OFDM 

(blocco di N simboli 

d’informazione) 

dovrà essere scelta 


G (f) 

1.2 

molto maggiore del massimo ritardo 

relativo tra gli echi (τ, delay-spread). 

In queste condizioni inoltre, per man- 

Guard Interval = τ 

Symbol Period = Ts 

Time 

FFT 

FFT = Fast Fourier Transform 

tenere l’ortogonalità delle sottoportanti 

(quindi l’assenza di interferenza 

intersimbolica tra successivi simboli 

OFDM) e facilitare la sincronizzazione 

di simbolo al ricevitore, si inserisce 

tra un simbolo ed il successivo un 

intervallo di guardia nel quale si trasmette 

un’estensione ciclica del simbolo 

OFDM stesso (cyclic prefix), di 

durata almeno uguale a τ. Una rappresentazione 

tempo-frequenza del 

segnale OFDM è riportata in figura B. 

1 

0.8 

0.6 

0.4 

0.2 

0 

-0.2 

f T 

-0.4 

-2 -1 0 1 2 3 4 5 

Grazie alla particolare spaziatura di frequenza adottata 

(ortogonalità), i massimi di ciascuna sottoportante corrispondono 

a zeri di tutte le altre, agevolando i processi 

di riconoscimento del segnale al ricevitore. 

FIGURA A› Esempio di segnale OFDM in frequenza con 4 sottoportanti 

(www.elet.polimi.it/upload/tartara/Sistemicomunicazione/ofdm.pdf). 

• • 

FIGURA B› Rappresentazione tempo-frequenza del segnale OFDM. 

Si osservi che la frazione di tempo 

allocato per eliminare l’effetto di 

delay-spread (τ/Ts) è più piccola di 

Channel Bandwidth = B 

N Sub-carriers 

(www.alcatel.com/com/en/appcontent/apl/A0506-4G_Mobile-EN_tcm172-262201635.pdf) 

• • 

Frequency 

un fattore pari a N rispetto ad un 

sistema con modulazione a portante 

singola tradizionale. Questo perché 

la durata del simbolo OFDM (Ts) è N 

volte maggiore rispetto alla durata 

del simbolo di un sistema a portante 

singola, a parità di rate R; quindi l’efficienza 

di trasmissione di un sistema 

OFDM è maggiore rispetto a quella 

ottenibile con un sistema a portante 

singola in presenza di cammini multipli. 

È interessante rilevare che con la 



tecnica OFDM, in linea di principio, 

ciascuna sottoportante può essere 

modulata in modo diverso, utilizzando 

una modulazione numerica a 

più livelli (per esempio di tipo QAM 

se di ampiezza o QPSK se di fase): le 

sottoportanti soggette a maggior 

disturbo possono essere modulate 

utilizzando schemi particolarmente 

robusti (come, ad esempio, QPSK), 

mentre quelle meno esposte possono 

essere modulate con schemi più efficienti 

spettralmente (come ad esempio 

64 QAM). 

Un vantaggio essenziale dell’OFDM, 

come dimostrato da S.B. Weistein e 

P.M. Ebert nel 1971 [17], è che il 

segnale può essere costruito utilizzando 

l’operazione di IFFT (Inverse 

Fast Fourier Transform) in trasmissione 

e di FFT in ricezione, operazioni 

che possono oggi essere realizzate 

praticamente con economiche 

tecniche digitali DSP (Digital Signal 

Processing). L’FFT è caratterizzata 

dal parametro N, che nella pratica 

viene fatto coincidere con il numero 

di sottoportanti utilizzato per la trasmissione. 

All’aumentare del numero 

N di sottoportanti impiegate, si 

riduce la spaziatura in frequenza fra 

sottoportanti, e lo spettro complessivo 

del segnale risultante è più 

“compatto” (maggior efficienza). 

D’altra parte, se N aumenta, diminuisce 

anche il data rate con cui viene 

modulata ogni sottoportante, diminuendo 

di conseguenza l’occupazione 

di banda di ognuna di esse, ma 

aumenta la complessità computazionale 

delle operazioni di FFT e IFFT 

(secondo una legge di tipo N log 2 N). 

Valori pratici usati sono ad esempio 

N=256, N=1024, N=2048. 

• L’ OFDMA 

L’OFDM, vantaggioso in particolare sui canali di 

trasmissione molto distorcenti, è una tecnica conosciuta 

fin dagli anni Cinquanta, ma è diventata 

popolare solo dopo il 2000, quando sono comparsi 

sul mercato microprocessori di costo contenuto 

capaci di eseguire le complesse e numerose operazioni 

che tale tecnica richiede. Sono state in 

seguito proposte alcune varianti dell’OFDM, e, 

come vedremo, questo è uno degli ostacoli all’affermazione 

nel mercato di una soluzione “unica” 

per il BWA. 

Il panorama delle possibili soluzioni per il BWA 

comprende numerosi altri sistemi, alcuni molto 

interessanti. In particolare, l’evoluzione dei sistemi 

radiomobili ha portato alla definizione di tecniche 

capaci di fornire accessi wireless a bit rate cre- 


La tecnica OFDM può essere utilizzata 

sia come semplice tecnica di 

modulazione, sia come tecnica di 

accesso multiplo a divisione di frequenza 

OFDMA (Orthogonal 

Frequency Division Multiple Access), 

anche in combinazione con altre tecniche 

d’accesso, quali TDMA (Time 

Division Multiple Access) e CDMA 

(Code Division Multiple Access). 

Secondo la tecnica OFDMA, un 

numero elevato di sottoportanti (fino a 

2048) viene ripartito tra un numero più 

ristretto di sottocanali, come avviene 

con la tecnica del sub-channeling. 

Ciascun sottocanale utilizza quindi un 

sottoinsieme delle portanti disponibili 

e diversi sottocanali possono essere 

utilizzati allo stesso tempo da differenti 

terminali; la tecnica è applicabile 

sia in downlink che in uplink, sebbene 

l’uso più frequente sia certamente in 

uplink a causa della minore capacità 

trasmissiva richiesta. 

L’uso di tale tecnica aggiunge quindi 

un ulteriore grado di flessibilità nella 

distribuzione di risorse tra i diversi 

terminali; basti pensare che, nello 

stesso istante, è possibile trasmettere 

canali con modulazione, codifica e 

ampiezza diversi e adattati alle particolari 

condizioni di propagazione esistenti 

tra la stazione base e ciascun 

terminale. Permangono anche in questo 

caso i vantaggi per la tecnica del 

sub-channeling, in particolare la possibilità 

di aumentare il guadagno di 

sistema, a parità di potenza trasmessa, 

al prezzo di una minore 

capacità per singolo collegamento. Si 

osservi che le sottoportanti che costituiscono 

ciascun sottocanale vengono 

normalmente distanziate in 

modo da cadere in zone diverse dello 

spettro del canale e minimizzare perciò 

l’effetto di distorsioni localizzate 

dello spettro. 

• Varianti dell’OFDM 

Fra le numerose varianti dell’OFDM, 

vanno citate in particolare lo 

Scalable-OFDMA (S-OFDMA) ed il 

Flash-OFDM. Nell’S-OFDMA, viene 

mantenuto costante lo spazio fra le 

sottoportanti al variare della banda 

del canale (che ad es. negli standard 

IEEE 802.16, può assumere valori fra 

1,25 MHz e 20 MHz) variando il parametro 

N della FFT (e di conseguenza il 

numero di sottoportanti utilizzate). 

Questa tecnica consente una ottimizzazione 

delle prestazioni, in particolare 

in applicazioni di mobilità. La tecnica 

Flash-OFDM consiste invece in 

una combinazione della tecnica 

OFDM con la tecnica Frequency 

Hopping Spread Spectrum (FH-SS): le 

sottoportanti utilizzate da ciascun 

sottocanale non sono fisse, ma assegnate 

simbolo per simbolo secondo 

uno schema pseudo-casuale tra tutte 

quelle che costituiscono l’intero 

canale. Sottocanali diversi utilizzano 

sequenze pseudo-casuali differenti in 

modo da realizzare un accesso di tipo 

a divisione di codice (CDMA) sull’insieme 

delle sottoportanti OFDM. Ciò 

consente di ottenere alcuni benefici, 

quali quelli derivanti dalla diversità di 

frequenza e dalla distribuzione delle 

interferenze tra tutti i sottocanali 

(ogni sottocanale infatti non è vincolato 

a un determinato insieme di sottoportanti, 

ma le usa tutte in un certo 

intervallo di tempo). 

scenti; fra tutti vanno ricordati HSDPA (High Speed 

Downlink Packet Access) e il correlato HSUPA, un 

upgrade dell’interfaccia radio dell’UMTS concepita 

per supportare servizi packet-based a larga banda 

multimediali [10]. Questi sistemi, essendo capaci di 

supportare la mobilità piena dei terminali, sono 

idonei per lo Scenario “D”. La specifica focalizzazione 

sulla mobilità è anche la caratteristica distintiva 

del WG IEEE 802.20 “Mobile Broadband 

Wireless Access (MBWA)”, istituito nel dicembre 

2002 dall’IEEE Standards Board [11]. A differenza 

del WG 802.16, il MBWA ha incontrato limitati consensi 

e notevoli difficoltà; ciononostante esistono 

sistemi proprietari, non distanti da quanto allo studio 

nell’802.20, che hanno trovato un proprio spazio 

nel mercato.

3. Standard e 

Regolamentazione 

I gruppi di lavoro che, 

nell’ambito di enti di normativa 

o nell’ambito di organizzazioni 

industriali, operano 

per lo sviluppo dei sistemi di 

accesso wireless a larga 

banda sono molteplici. Tra 

questi i più importanti sono 

l’IEEE 802.16, il WiMAX 

Forum e l’ETSI BRAN, oltre 

ai quali vanno considerati 

alcuni altri gruppi, elencati 

nella tabella 1, che lavorano 

su tematiche connesse, cioè 

i gruppi IEEE 802.18, 

802.19, 802.20 e 802.21. 

L’IEEE 802.18 si occupa 

del monitoraggio della normativa 

internazionale e della 

regolamentazione dell’uso 

dello spettro radio, e coordina 

l’attività dei diversi 

Gruppi IEEE rispetto agli altri 

Organismi di standardizzazione 

internazionali e regionali. 

Gruppo IEEE 

802.11 WLAN 

802.15 WPAN - Bluetooth 

802.16 WMAN 

802.18 Radio Regulatory 

TAG 

802.19 Coexistence TAG 

802.20 Wireless Mobility 

(MBWA) 

802.21 Handover/ 

Interoperability 

802.22 Cognitive Wireless 

Regional Network 

IEEE 

ITU 

MBWA 

WLAN 

WPAN 

L’IEEE 802.19 esamina gli aspetti legati alla 

compatibilità tra gli standard in via di definizione in 

ambito IEEE 802; al momento sta preparando una 

norma relativa ai criteri per valutare la coesistenza 

di sistemi che utilizzano le stesse bande di frequenza. 

Questi due Gruppi trattano argomenti tipicamente 

affrontati da organismi preposti alla regolamentazione 

dello spettro radio (quali l’ITU-R a 

livello internazionale, i Gruppi CEPT a livello 

Europeo e l’FCC negli Stati Uniti), Enti che pubblicano 

le normative trasformate poi in Leggi 

Nazionali, mentre i Gruppi IEEE possono definire 

linee guida, ma non hanno titolo per definire la 

regolamentazione dello spettro radio. 

L’IEEE 802.20 MBWA (Mobile Broadband 

Wireless Access) si propone di sviluppare uno 

standard a livello fisico e MAC (Medium Access 

Control) di un’interfaccia in aria da impiegare con i 

sistemi mobili operanti nelle bande di frequenza 

sotto i 3,5 GHz. La normalizzazione è ottimizzata 

per il trasporto di dati IP con bit rate di picco per 

utente fino a 1 Mbit/s e per diverse classi di mobilità 

veicolare fino a velocità di 250 km/h. 

Il Gruppo prevede l’approvazione della norma 

per la fine del 2006, ma le attività stanno procedendo 

a rilento, ed il livello di consenso raccolto 

non pare al momento confrontabile con quello 

dell’IEEE 802.16. Gli studi sono stati finora indirizzati 

alla definizione del modello del canale radio, 

alla scelta del modello di traffico e alla scelta della 

tecnologia da adottare. 

Un altro Gruppo che ha lo scopo di definire 

meccanismi per il supporto della mobilità, è l’IEEE 

802.21. Esso persegue l’obiettivo di standardizzare 

funzioni denominate MIHF (Media Independent 

Handover Function), necessarie per passare da una 

= 

= 

= 

= 

= 


Responsabilità 

Sviluppo di standard per i sistemi radio per reti locali 

Sviluppo di standard per sistemi per comunicazioni personali a corto raggio 

Definizione di sistemi radio a larga banda per aree metropolitane 

Monitoraggio degli aspetti di regolamentazione dell’uso dello spettro 

radio in ambito ITU, Nord Americano (FCC, NTIA), Europeo (CEPT, ETSI) 

e Giapponese (ARIB) 

Sviluppo e analisi delle problematiche di coerenza tra le norme in corso 

di definizione in ambito IEEE 802 e la compatibilità con le norme 

esistenti e con quelli in via di definizione presso altri Enti di 

standardizzazione 

Sviluppo di uno standard che definisca il livello fisico e il livello MAC 

(Medium Access Control) di un sistema mobile a larga banda 

Definizione delle norme per abilitare l’handover e l’interoperabilità tra 

reti eterogenee incluse sia le reti realizzate in accordo con le norme 

IEEE 802 sia con quelle non IEEE 802 

Sviluppo di un nuovo standard per le Cognitive Wireless Regional Area 

Networks destinato a operare senza licenza radio, in modo 

non-interferente nei canali televisivi non utilizzati 

Institute of Electrical and Electronics Engineers 

International Telecommunication Union 

Mobile Broadband Wireless Access 

Wireless LAN 

Wireless Personal Area Network 

TABELLA 1› Gruppi di standardizzazione per i sistemi radio del IEEE. 

rete a un’altra senza caduta delle comunicazioni 

(handover tra reti eterogenee). I sistemi considerati 

sono quelli wired con interfaccia Ethernet, i sistemi 

IEEE 802.11, 802.15, 802.16 e, in prospettiva, i 

sistemi IEEE 802.20, e le reti mobili definite dai 

Gruppi 3GPP e 3GPP2. L’MIHF utilizza le informazioni 

presenti a livello del protocollo LLC (Link 

Layer Control) e scambia informazioni con i due 

livelli inferiori - MAC e fisico - degli standard IEEE 

802 per determinare quando è necessario eseguire 

la procedura di handover (figura 2). Analogamente 

(figura 3) per i sistemi cellulari la funzione MIHF si 

va ad aggiungere alle funzionalità già presenti. 

3.1 Il Gruppo di standardizzazione IEEE 802.16 

In ambito IEEE le specifiche tecniche dei 

sistemi BWA sono definite nel Working Group IEEE 

802.16 “WirelessMAN Standard for Wireless 

Metropolitan Area Networks”. Il Gruppo, nell’ottobre 

2004 ha approvato lo standard IEEE 802.16- 

2004 [12] che aggiorna e completa una serie di 

standard prodotti negli anni precedenti: 

• IEEE Standard 802.16-2001, la prima versione 

delle specifiche del sistema; 

• IEEE Standard 802.16a-2003 emendamento 

della versione 2001 con l’inserimento dei 

sistemi che operano nelle bande di frequenza 

da 2 a 11 GHz; 

• IEEE Standard 802.16c-2002 ulteriore modifica 

della versione 2001 con inclusione dei sistemi 

che operano nelle bande di frequenza da 10 a 

66 GHz; 

• IEEE Draft P802.16d aggiornamento delle versioni 

802.16 2001 e 802.16°, con aggiunta dei 

profili dei sistemi operanti nella banda di frequenza 

2-11 GHz. 



Data Mgmt L3 App 

LLC 

Function 

MAC Function (802.xx) 

MIH Signaling 

MIH Function MIH Function 

MAC 

PHY Function (802.xx) 

802.yy 

Al momento il gruppo sta lavorando alla estensione 

IEEE 802.16e [13] per il supporto della mobilità; 

l’approvazione è avvenuta a dicembre 2005. 

L’attività di standardizzazione del sistema IEEE 

802.16-2004 si è svolta in collaborazione con il 

gruppo ETSI BRAN, descritto nel seguito. Inoltre si 

deve ricordare che il sistema IEEE 802.16 è anche 

impropriamente conosciuto con il nome di sistema 

WiMAX, in quanto adottato come riferimento dal 

WiMAX Forum. Le caratteristiche tecniche del 

sistema IEEE 802.16 sono descritte nel paragrafo 4. 

3.2 Il Gruppo di standardizzazione ETSI BRAN 

Il Gruppo ETSI BRAN (Broadband Radio Access 

Network), che ha iniziato la sua attività nel 1998, è 

responsabile della standardizzazione delle norme 

relative ai sistemi radio a larga banda incluse 

quelle sugli aspetti regolatori, i protocolli di basso 

livello (fisico, MAC, DLC), l’architettura e le interfacce 

di rete. 


PHY 

802.yy 

PHY 

Mgmt 

L3 App 

Il Gruppo ha definito le 

seguenti norme: 

• HiperLAN/2 (High 

Performance Local Area 

Network): Sistema WLAN; 

• HiperMAN (High 

Performance Metropolitan 

Area Network): Sistema ad 

alta capacità operante nelle 

bande di frequenza sotto gli 

11 GHz; 

• HiperACCESS (High 

Performance Access 

L3 App 

Network): Sistema ad alta 

capacità operante nelle 

bande di frequenza maggiori 

di 11 GHz. 

Le normative HiperMAN 

e HiperACCESS, e quelle 

IEEE 802.16-2004, sono tra 

loro molto simili, come indicato 

nella tabella 2. Le differenze 

tra di esse sono principalmente 

dovute al fatto 

che gli standard europei 

generalmente includono un 

numero minore di opzioni 

rispetto a quelle previste 

negli standard IEEE 802.16, 

soprattutto se non compatibili 

con alcune precedenti 

norme europee. La differenza 

fondamentale però 

riguarda la versione IEEE 

802.16e, in quanto in ETSI il 

gruppo BRAN non può definire 

standard di sistemi che 

supportano la mobilità 

(competenza del 3GPP). A 

questo punto le strade tra i 

due gruppi si dividono, 

anche se vi è il tentativo di 

includere almeno le specifiche 

di livello fisico del sistema 16e, quali la modulazione 

OFDMA, negli standard BRAN. D’altra parte 

LLC Function 

MAC 

MAC Functions (802.xx) 

PHY Functions (802.xx) 

Station Functional Entity Network Functional Entity 

MAC = Medium Access Control 

MIH = Media Independent Handhover 

LLC = Logical Link Control 

FIGURA 2› Modello di riferimento IEEE 802.21 per l’handover tra sistemi IEEE 802. 

Data Mgmt L3 App 

Mgmt 

MIH Signaling 

MIH Function MIH Function 

802.yy 

Cellular Subsystem Function Cellular Subsystem Function 

Station Functional Entity Network Functional Entity 

MIH = Media Independent Handhover 

FIGURA 3› Modello di riferimento per l’handover tra sistemi IEEE 802 e reti cellulari. 

IEEE 802.16 ETSI 

Wireless MAN-SC HiperACCESS 

Wireless MAN-SCa 

Wireless MAN-OFDM HiperMAN 

Wireless MAN-OFDMA 

Wireless HUMAN 

ETSI 

HUMAN 

IEEE 

MAN 

OFDM 

OFDMA 

SC, SCa 

= 

= 

= 

= 

= 

= 

= 

Bande di frequenza impiegabili 

10-66 GHz 

va ricordato che la regolamentazione Europea sull’uso 

dello spettro radio, prodotta dalla CEPT, fa 

sempre e solo riferimento alle normative ETSI. 

Le caratteristiche tecniche del sistema ETSI 

BRAN in confronto con lo standard IEEE 802.16 

sono riportate nel paragrafo 4. 

3.3 Il forum WiMAX 

Fondato nel giugno del 2001, il “Worldwide 

Interoperability for Microwave Access (WiMAX) 

Forum” è un’organizzazione no profit che comprende 

oltre 350 società interessate allo sviluppo 

ed all’utilizzo di apparati e reti wireless a banda 

larga. Il Forum ha l’obiettivo di promuovere il marchio 

WiMAX e di certificare e garantire l’interoperabilità 

dei sistemi basati sugli standard IEEE 802.16 

e ETSI HIPERMAN. 

Il Forum è organizzato nei principali seguenti 

sottogruppi: 

• Service Provider Working Group (SPWG): ha lo 

scopo di stabilire una piattaforma per i Service 

Provider. Inoltre ha la responsabilità di definire i 

requisiti per l’architettura di rete dietro il 

sistema IEEE 802.16, i modelli di business per i 

prodotti certificati WiMAX Forum e le funzionalità 

per i futuri sistemi IEEE802.16. 

• Network Working Group (NWG): ha lo scopo di 

creare le specifiche di rete per il sistema 

WiMAX fisso, nomadico e mobile, in aggiunta a 

quanto è definito dallo standard IEEE 802.16. Il 

gruppo definisce le specifiche di Stage 2 e 

Stage 3, basate sui requisiti prodotti dal 

gruppo Service Provider Working Group. Il 

NWG ha quindi lo scopo di definire l’architettura 

di rete Core per la soluzione stand-alone, 

di interlavoro con i sistemi definiti dal 3GPP, 

3GPP2 e TISPAN. 

• Regulatory Working Group (RWG): ha lo scopo 

di monitorare e coordinare le azioni dei partecipanti 

da/verso gli enti di regolamentazione 

regionali, quali l’ITU, la CEPT, il FCC, l’ETSI, 

l’ANSI ed altri, al fine di assicurare un’armonizzazione 

delle regolamentazioni inerenti il 

sistema WiMAX. Inoltre ha lo scopo di agire al 

fine di abilitare il roaming globale per gli apparati 

WiMAX nomadici e mobili, e di supportare 

l’evoluzione fisso-mobile. 

• Sub 11 GHz Technical Working Group (TWG): ha 

lo scopo di sviluppare le specifiche di conformità 

e di interoperabilità (test list, test suite, 

radio conformance test), di definire i requisiti di 

rete e delle applicazioni per i futuri servizi ed 

interoperabilità. 

• Application Working Group (AWG): ha lo scopo 

di caratterizzare e dimostrare soluzioni best 

practice di applicazioni e di effettuare confronti 

con le tecnologie alternative al fine di evidenziare 

le capacità del sistema WiMAX. 

• Marketing Working Group (MWG): ha lo scopo 

di pubblicizzare e diffondere la conoscenza del 

sistema WiMAX. Si tratta del gruppo che 

“vende” il marchio WiMAX. 

• Certification Working Group (CWG): ha lo scopo 


di valutare le opzioni di test, raccomandare i 

Testing Lab da selezionare e gestire le relazioni 

con essi, gestire il programma di certificazione 

del WiMAX Forum, recepire i documenti prodotti 

dal Technical Group. 

Il processo di definizione degli standard può 

essere schematizzato come segue: 

• Il gruppo SWG definisce i requisiti per il sistema 

(Stage 1); 

• Il gruppo Regulatory si interfaccia verso gli altri 

enti di regolamentazione al fine di portare la 

visione WiMAX e di agire per influenzare le 

scelte legate alla regolamentazione dello spettro 

radio; 

• I gruppi TWG e CWG cooperano per la definizione 

dei parametri da includere nei profili e per 

l’affinamento delle specifiche IEEE802.16 al fine 

di migliorarne le prestazioni, per esempio scegliendo 

tra i parametri opzionali alcuni valori e 

definendo alcuni di essi obbligatori per uno 

specifico profilo; 

• Il gruppo Network definisce le architetture ed i 

protocolli del sistema (Stage 2 e Stage 3). 

Il WiMAX Forum ha sviluppato un proprio programma 

di testing e certificazione che, dalla 

seconda metà del 2005, si avvale dei laboratori 

Cetecom a Malaga (Spagna), prescelti come primi 

laboratori ufficiali di certificazione. 

Fixed 

Nomadic 

Portable 

Simple 

Mobility 

Full 

Mobility 

Standalone 

WiMAx 

PWLAN 

WISP 

MSO/ 

Cable 

DSL 3GPP 3GPP2 NGN 

Obiettivi della Release-1 

Obiettivi fuori della Release-1 

• Interlavoro non garantito fra WiMAX standalone e altre reti 

3GPP 

3GPP2 

DSL 

MSO 

NGN 

PWLAN 

WISP 

= 

= 

= 

= 

= 

= 

= 

Third Generation Partnership Project 

Third Generation Partnership Project 2 

Digital Subscriber Line 

Mobile Service Operator 

New Generation Network 

Public WLAN 

Wireless Internet Service Provider 

FIGURA 4› Scopo della Release 1.0 di WiMAX. 

Il WiMAX Forum al momento prevede di produrre 

2 versioni successive delle specifiche. Lo 

scopo della Release 1.0 (figura 4), per la quale l’ultimazione 

dello Stage 3 è prevista entro il primo trimestre 

2006, è la definizione di una architettura di 

rete WiMAX per un sistema a standard IEEE 

802.16-2004, idoneo per la successiva sostituzione 

con il sistema IEEE 802.16e, il supporto di servizi 

fissi e nomadici e l’interlavoro con altre reti. Il 

sistema WiMAX Rel.1.0 permetterebbe di realizzare 

i seguenti scenari di rete: 



• WiMAX IEEE 802.16-2004 stand-alone senza 

Core network (ovvero comprendente il solo 

sistema radio), con: 

- Accesso “fisso” (xDSL-like, WLAN-like) 

- Nomadicità (WLAN-like) 

• WiMAX IEEE 802.16-2004 stand-alone con Core 

network WiMAX: 

- Accesso “fisso” (xDSL-like, WLAN-like) 

- Nomadicità (WLAN-like) 

- Mobilità limitata (< 90 Km/h) per mezzo di 

Mobile IP 

• WiMAX IEEE 802.16-2004 con Core network 

3GPP 

- Integrazione con rete mobile con supporto 

alla Nomadicità (riuso soluzione 3GPP per 

interlavoro WLAN con rete mobile). 

I contenuti della Release 2.0 non sono ancora 

definiti chiaramente: genericamente si prevede che 

tale versione conterrà ciò che non potrà essere 

incluso nella Release 1.0 

3.4 Regolamentazione dello spettro radio 

Per quanto riguarda le bande di frequenza di 

interesse per i sistemi WiMAX la situazione è in 

evoluzione. Il sistema WiMAX a standard IEEE 

802.16-2004 può lavorare nella bande di frequenza 

tra 2 GHz e 11 GHz, ma l’interesse è principalmente 

per le bande 3,5 GHz e 5,8 GHz, mentre 

per quanto riguarda il sistema mobile IEEE 

802.16e, l’interesse sembra essere verso le bande 

assegnate o candidate per l’evoluzione dei sistemi 

IMT-2000, ovvero 3G e super 3G. 

La banda dei 3,5 GHz è stata assegnata da 

tempo, in Europa ed in gran parte del resto del 

mondo, ai sistemi radio fissi. In Italia, il Piano 

Nazionale delle Frequenze datato luglio 2005 mantiene 

l’assegnazione della banda di frequenze 3,4- 

3,6 GHz per servizi fissi, e l’Ente gestore è il 

Ministero della Difesa. Per permettere la conduzione 

di sperimentazioni tecniche del sistema 

WiMAX, il Ministero delle Comunicazioni ha ottenuto, 

in alcune aree del territorio nazionale, la concessione 

temporanea di alcuni canali radio. A termine 

delle sperimentazioni, il processo che 

potrebbe portare all’utilizzo della banda per scopi 

commerciali deve tipicamente prevedere una 

Consultazione pubblica per la raccolta delle indicazioni 

da parte dei soggetti interessati, la definizione 

della regolamentazione per l’uso dello spettro recependo 

le direttive europee, la fissazione dei criteri 

di assegnazione delle frequenze ed infine l’ottenimento 

della cessione in via definitiva della banda 

da parte del Ministero della Difesa. La situazione 

altrove è più semplice: ad esempio in Francia ed in 

Austria è già prevista la concessione di licenze per 

utilizzi commerciali. 

Il Gruppo di standardizzazione europeo per la 

regolamentazione dello spettro radio ERO (European 

Radiocommunications Office) è l’ufficio permanente 

di supporto dell’Electronic Communications 

Committe (ECC) del gruppo CEPT (European 

Conference of Postal and Telecommunications 

Administrations). ECC unisce le Autorità per la rego- 


lamentazione dei 46 Paesi membri del CEPT, tra cui 

l’Italia. Il gruppo CEPT ha il mandato di definire, fra le 

altre, le Raccomandazioni e le Decisioni riguardanti 

l’uso dello spettro radio (regole di utilizzo, metodi di 

assegnazione, definizione degli standard a cui 

devono sottostare i sistemi radio per poter essere 

usati nella banda di frequenza in oggetto) che sono 

poi recepite dalle Direttive della Comunità Europea e 

dalle normative nazionali. 

Al momento della stesura dell’articolo è in corso 

di approvazione pubblica la nuova versione della 

ECC Recommendation (04)05 “Guidelines for accomodation 

and assignment of Multipoint Fixed wireless 

system in frequency bands 3.4-3.6 GHz and 

3.6-3.8 GHz”. 

I punti principali della raccomandazione sono l’indicazione 

di criteri di assegnazione di blocchi di frequenza 

contigui di almeno 28 MHz per operatore, la 

definizione di alcuni criteri per la coesistenza di 

sistemi Time Division Duplex (TDD) e Frequency 

Division Duplex (FDD), e soprattutto la limitazione 

della potenza in termini di EIRP a +23 dBW/MHz per 

la stazione Master, a +20 dBW/MHz per la stazione 

periferica esterna e a +12 dBW/MHz per la stazione 

indoor. Comunque, la potenza massima all’ingresso 

dell’antenna non può superare i 13 dBW. 

È importante rilevare che per il sistema WiMAX 

mobile, come per ogni altro sistema che offra mobilità, 

le bande possibili sono quelle assegnate ai servizi 

mobili, vale a dire ai sistemi definiti, per esempio, 

come IMT-2000 da parte dell’ITU-R. La tecnologia 

IEEE 802.16e non è al momento riconosciuta 

come sistema IMT-2000; pertanto, per poter essere 

utilizzata commercialmente, è necessaria una modifica 

dell’attuale quadro normativo/regolamentare. 

Le possibilità in corso di discussione presso i vari 

enti di standardizzazione internazionale sono: 

• riconoscimento di IEEE 802.16e come sistema 

IMT-2000; in tal caso anche la nuova tecnologia 

potrebbe essere utilizzata nelle bande oggi 

assegnate ai sistemi mobili; 

• definizione delle bande di frequenze per i 

sistemi mobili come “tecnologicamente neutrali”, 

il che comporterebbe che l’operatore 

possa scegliere quale tecnologia utilizzare, indipendentemente 

dalla conformità ad uno specifico 

standard; 

• confluenza o armonizzazione del sistema IEEE 

802.16e con le specifiche in corso di discussione 

in 3GPP relativamente ai sistemi mobili di prossima 

generazione Long Term Evolution (LTE). 

Al momento non si è avuta nessuna decisione 

finale, anche se vi sono forti ostacoli a modificare il 

presente status quo. 

4. Tecnologia 

4.1 Caratteristiche principali del sistema IEEE 

802.16/ETSI BRAN 

La tabella 3 riporta le caratteristiche principali 

dei sistemi definiti dagli standard IEEE 802.16 ed 

ETSI BRAN. Questi standard definiscono al

Sistema 

Wireless MAN-SC 

HiperACCESS 

Wireless MAN-SCa 

Wireless MAN-OFDM 

Hiper-MAN 

Tecniche di 

duplexing 

TDD/FDD 

TDD/FDD/ 

H-FDD 

TDD/FDD 

Wireless MAN-OFDMA TDD/FDD 

Wireless HUMAN-OFDM 

Wireless HUMAN-OFDMA TDD/FDD 

Modulazioni Larghezza di 

canale 

[MHZ] 

BPSK 

4-QAM 

16-QAM 

64-QAM 

BPSK 

4-QAM 

16-QAM 

64-QAM 

256-QAM 

BPSK 

4-QAM 

16-QAM 

64-QAM 

BPSK 

4-QAM 

16-QAM 

64-QAM 

BPSK 

4-QAM 

16-QAM 

64-QAM 

25; 28 

3,5; 7; 10; 

20 

1,75; 3,5; 

7; 3; 5,5 

1,25; 3,5; 

7; 14; 28 

10; 20 

Bit rate 

per canale 

(*) [MHZ] 

momento cinque diversi sistemi, tra loro incompatibili. 

Per ogni sistema, inoltre, alcune caratteristiche 

principali (in particolare la tecnica di duplexing, la 

modulazione, la canalizzazione, la tecnica di trasporto) 

possono variare, introducendo quindi un 

certo numero di profili di sistema. Si descrivono di 

seguito le principali caratteristiche tecniche dei 

sistemi radio IEEE 802.16 ed ETSI BRAN. 

La tecnica di duplexing definisce come avviene 

la trasmissione nei due versi downlink (da stazione 

base a terminale) e uplink (da terminale a stazione 

base). In sistemi che funzionano secondo la tecnica 

TDD vengono allocate porzioni di tempo differenti 

per la trasmissione nei due versi sullo 

stesso canale radio. In sistemi che funzionano 

secondo la tecnica FDD viene invece allocato un 

canale radio per la trasmissione downlink e un differente 

canale radio per la trasmissione uplink. 

Con la tecnica FDD la stazione base e i terminali 

possono quindi ricevere e trasmettere contemporaneamente 

(modalità full-duplex); tuttavia le stazioni 

terminali possono, in alternativa, funzionare 

in modalità half-duplex per una minore complessità 

(per esempio, le parti di elaborazione digitale 

del segnale possono essere condivise tra trasmettitore 

e ricevitore). Si noti che, mentre alcuni dei 

profili WiMAX prevedono entrambe le tecniche di 

duplexing, la coesistenza di sistemi TDD e FDD in 

canali adiacenti è da evitare; senza entrare nel 

dettaglio dell’analisi della pianificazione radio 

basata sull’eliminazione di interferenze, è infatti 

necessario predisporre un opportuno intervallo di 

guardia tra sistemi che lavorano secondo le due 

modalità. 


32-132 

32-132 

1-26 

1-76 

8-74 

Tecnologia di 

trasporto 

permessa 

ATM 

(obbligatoria) 

IP (obbligatoria) 

ATM 

(obbligatoria) 


ATM (opzionale) 






* La velocità di cifra di ogni singolo canale indicate sono valutate con la modulazione a minor numero 

di livelli nel caso di canale a larghezza minima, e con quella a maggior numero di livelli 

per una larghezza di canale massima. 

ATM = Asynchronous Transfer Mode OFDM = Orthogonal Frequency Division 

BPSK = Binary Phase Shift Keying 

Multiplexing 

FDD = Frequency Division Duplexing OFDMA = Orthogonal Frequency Division 

H-FDD = Half Duplex-FDD 

Multiple Access 

HUMAN = High speed Unlicensed MAN QAM = Quadrature Amplitude Modulation 

MAN = Metropolitan Area Network 

SC = Single Carrier 

TDD = Time Division Duplexing 

TABELLA 3› Caratteristiche principali dei sistemi a standard IEEE 802.16/ETSI BRAN. 

L’uso di antenne direttive, 

caratterizzate da un elevato guadagno, 

consente in genere di 

migliorare le prestazioni di un 

sistema radio sia per effetto di una 

maggior potenza del segnale utile 

ricevuto, sia per la maggior attenuazione 

che incontrano i segnali 

interferenti (dovuti a riflessioni nell’ambiente 

di propagazione o ad 

altri sistemi operanti nelle vicinanze). 

I sistemi di antenna adattativi 

AAS (Adaptive Antenna 

Systems) consentono di modificare 

elettronicamente la direzione 

di massimo guadagno dell’antenna 

in modo da indirizzare il 

lobo principale nella direzione 

voluta, quella cioè verso cui si 

intende trasmettere o da cui si 

vuole ricevere. Inoltre sistemi più 

avanzati, da utilizzare presso le 

stazioni base, possono generare 

più lobi e indirizzarli in direzioni 

diverse per consentire la ricezione/trasmissionecontemporanea 

da/verso differenti terminali 

d’utente, minimizzando al tempo 

stesso i segnali interferenti. 

Meccanismi di diversità in tra- 

smissione e in ricezione possono essere utilizzati 

per aumentare l’affidabilità e le prestazioni del collegamento 

radio in presenza di canali con interferenza 

causata da riflessioni multiple (multipath), 

come generalmente avviene in assenza di visibilità 

diretta tra stazione base e terminale. In trasmissione 

lo standard IEEE 802.16-2004 prevede come 

opzionale un meccanismo STC (Space Time 

Coding), che consiste nell’emissione di segnali 

opportunamente codificati da parte di più antenne 

trasmittenti in modo che la loro ricezione combinata 

attraverso una o più antenne riceventi dia un 

vantaggio rispetto ai sistemi tradizionali con singola 

antenna. 

In ricezione, i sistemi con diversità combinano 

opportunamente i segnali provenienti da più 

antenne riceventi (adeguatamente distanziate) in 

modo da minimizzare l’effetto della propagazione 

multipath (si veda il riquadro “Antenne MIMO”). 

Una delle caratteristiche principali dei sistemi 

WiMAX è la possibilità di funzionare in condizioni 

di NLOS grazie soprattutto all’uso della tecnica 

OFDM (Orthogonal Frequency Division 

Multiplexing) (si veda il riquadro omonimo). 

Gli errori di decodifica introdotti dalla presenza 

di sottoportanti eccessivamente attenuate possono 

essere eliminati utilizzando una codifica a 

correzione di errore (FEC) e un meccanismo di 

ARQ (Automatic Repeat reQuest). Quest’ultimo fa 

sì che sequenze ricevute con errori non correggibili 

vengano ritrasmesse utilizzando una modulazione 

più robusta, evitando quindi l’intervento di 

meccanismi di ritrasmissione ai livelli superiori 

(TCP), in genere molto più lenti. 



Modulazione 

BPSK 

QPSK 

QPSK 

16 QAM 

16 QAM 

64 QAM 

64 QAM 

Rate di codifica SNR (dB) 

1/2 6.4 

1/2 

9.4 

3/4 

11.2 

1/2 

16.4 

3/4 

18.2 

2/3 

22.7 

3/4 

24.7 

BPSK = Binary Phase Shift Keing 

QAM = Quadrature Amplitude Modulation 

QPSK = Quadrature Phase Shift Keying 

SNR = Signal to Noise Ratio 

TABELLA 4› Rapporto segnale/rumore richiesto in funzione di modulazione 

e rate di codifica [12, Table 266]. 

Caratteristica comune a tutti i sistemi normalizzati 

è la modulazione adattativa, cioè la capacità di 

selezionare istante per istante la modulazione con 

il maggior numero di bit per simbolo, compatibilmente 

con le condizioni di propagazione radioelettrica 

e di interferenza sul collegamento tra stazione 

base e terminale. La modulazione adattativa consente 

di ottenere una maggior capacità trasmissiva 

in presenza di elevati rapporti S/N e una comunicazione 

comunque affidabile, anche se con ridotta 

capacità, quando il rapporto S/N è basso. La 

tabella 4 riporta alcuni schemi di modulazione e 

codifica utilizzabili in funzione del rapporto S/N. La 

modulazione con il maggior numero di simboli (64- 

QAM), che richiede perciò un rapporto S/N mag- 

Capacità lorda 

per canale 3.5 

MHz [Mbit/s] 

Capacità netta 

per canale 3.5 

MHz [Mbit/s] 

Capacità lorda 

per canale 7 

MHz [Mbit/s] 

5.8 5.8 4.7 4.7 11.6 11.6 9.3 9.3 16-QAM 1/2 1/2 

8.7 8.7 7 7 17.4 17.4 14.0 14.0 16-QAM 3/4 3/4 

11.6 9.3 23.2 18.6 64-QAM 2/3 

13.2 10.5 26.2 21.0 64-QAM 3/4 

giore a parità di BER, potrà essere utilizzata per 

connessioni con terminali d’utente prossimi al trasmettitore, 

mentre ai bordi dell’area coperta da una 

stazione radio dovrà essere utilizzata la modulazione 

più robusta, quella cioè con un numero 

minore di simboli e con un codice più ridondante 

(BPSK con FEC code rate di un mezzo). 

La modulazione con un più alto numero di livelli 

permette di trasmettere un numero maggiore di bit 

per ogni simbolo; si passa infatti da 1 bit per sim- 


Capacità netta 

per canale 7 

MHz [Mbit/s] Modulazione Rate 

di codifica 

1.5 1.2 2.9 2.3 BPSK 1/2 

2.9 2.3 5.8 4.6 QPSK 1/2 

4.4 3.5 8.7 7.0 QPSK 3/4 

nota: i valori indicati possono variare in funzione di alcuni parametri del livello MAC radio 

(per es. lunghezza di trama, del tempo di guardia, ...). 

Fonte: Siemens solution for WiMAX Broadband Access Technology, 

http://www.grnet.gr/content/calendar/Siemens.pdf 

TABELLA 5› Capacità massima teorica lorda per canali radio da 3,5 e 7 MHz [12, Table B.29]. 

BPSK 

SNR = 6 dB 

QPSK 

SNR = 9 dB 

16 QAM 

SNR = 16 dB 

64 QAM 

SNR = 22 dB 

BPSK = Binary Phase Shift Keying 


SNR = Signal to Noise Ratio 

Fonte: "WiMAX's technology for LOS and NLOS environments", 

WiMAX Forum Whitepaper, 

http://www.wimaxforum.org/news/downloads/WiMAXNLOS 

general-versionaug04.pdf 

FIGURA 5› Raggio di copertura in funzione dello schema di modulazione 

adottato. 

bolo con la modulazione BPSK a 6 bit per simbolo 

con la modulazione 64-QAM. A parità di simboli 

trasmessi nell’unità di tempo (symbol rate), la 

modulazione con un numero maggiore di simboli 

permette una maggiore velocità di cifra (bit rate) e 

quindi un più efficiente utilizzo della banda disponibile. 

La modulazione adattativa conduce quindi a 

una copertura a “cipolla” (figura 5), in cui il bit rate 

disponibile per utente decresce all’aumentare della 

distanza del terminale dalla stazione radio base (un 

utente prossimo alla stazione radio base dispone 

di un bit rate sei volte maggiore di un utente a 

bordo cella). 

La modulazione e il rate di 

codifica possono differire tra i due 

versi di trasmissione downlink e 

uplink, per esempio per una 

diversa potenza dei trasmettitori 

e/o una differente sensibilità dei 

ricevitori di stazione base e terminale, 

e possono inoltre, su ciascun 

collegamento stazione base / terminale, 

variare nel tempo in funzione 

delle condizioni istantanee 

del canale radio. 

La capacità dei sistemi WiMAX 

dipende dall’ampiezza del canale 

radio, dal tipo di modulazione e 

dalla codifica; a titolo di esempio, 

per canali da 3,5 e 7 MHz 1 i valori 

di capacità lorda massima teoricamente 

ottenibile sono riportati 

in tabella 5. Se però si tiene 

conto dei diversi overhead pre- 

senti nella trama, dei tempi di guardia, dei preamboli, 

ecc… la banda disponibile a livello ad es. di 

interfaccia Ethernet d’utente si riduce (valori netti 

in tabella 5). Gli utenti che comunicano dal bordo 

della cella dispongono solo di circa 2 Mbit/s mentre, 

quando la modulazione 64-QAM è prevista dai 

(1) 

Lo standard 802.16-2004 prevede larghezze di canale tra 

1,25 e 20 MHz.

sistemi, gli utenti più prossimi alla stazione radio 

base dispongono di una capacità massima di 21 

Mbit/s, per un canale radio di 7 MHz. Va però evidenziato 

che si tratta di banda condivisa tra gli 

utenti di uno stesso settore che utilizzano contemporaneamente 

il canale radio. Si noti anche che la 

presenza di terminali funzionanti con modulazioni a 

ridotto numero di livelli comporta una riduzione 

della capacità del settore rispetto ai valori massimi 

indicati nella tabella in quanto, richiedendo un 

maggior tempo di trasmissione per trasmettere la 

stessa quantità di informazione rispetto a terminali 

che usano modulazioni con più elevato numero di 

livelli, sottraggono risorse radio a questi ultimi 2 . 

Inoltre il throughput percepito dall’utente può differire 

da quello medio (capacità totale netta/numero 

di utenti attivi) per effetto dei profili di traffico generati 

dai singoli utenti (dipendenti dai servizi utilizzati 

- su alcuni è sicuramente applicabile un fattore di 

guadagno da multiplexing statistico), della distribuzione 

degli utenti nel settore radio (proporzione di 

utenti che utilizzano le varie modulazioni), delle 

prestazioni del collegamento radio (errori causano 

ritrasmissioni e quindi riduzione del throughput). Si 

noti infine che le prestazioni di un sistema WiMAX 

dipendono fortemente da quanto le condizioni di 

propagazione si discostano da quelle di LOS. In 

particolare decadono molto rapidamente nel passaggio 

dalla propagazione in spazio libero (outdoor) 

a quella all’interno di edifici (indoor). Nel 

primo caso si possono raggiungere distanze anche 

di alcune decine di chilometri in aree 

suburbane/rurali, in buone condizioni di propagazione 

e con antenne molto direttive, nel secondo le 

distanze si potrebbero ridurre al massimo a poche 

centinaia di metri in aree urbane dense. 

Un meccanismo di sub-channeling può essere 

utilizzato per evitare che una potenza trasmessa 

dal terminale ridotta, rispetto a quella trasmessa 

dalla stazione base (per contenerne il costo o per 

rispettare i limiti normativi) limiti eccessivamente la 

portata del sistema. La sotto-canalizzazione consiste 

nell’utilizzare solo un sottoinsieme delle portanti 

OFDM disponibili concentrando quindi su di 

esse, a parità di potenza totale trasmessa, una 

maggiore energia. Per contro, questo riduce la 

capacità trasmissiva, in quanto viene utilizzato un 

minor numero di portanti per trasferire l’informazione. 

La tabella 6 riporta la capacità ottenibile per 

settore per un canale radio di 3,5 MHz di ampiezza 

con due differenti modulazioni (QPSK e 64QAM) al 

variare del numero di sottocanali utilizzati. 

Un algoritmo di controllo automatico di potenza 

fa in modo che la potenza ricevuta dalla stazione 

base si mantenga su un livello pressoché costante 

ed uguale per tutti i terminali. Ciò è ottenuto attraverso 

un meccanismo di misura della potenza e di 

(2) 

A titolo di esempio, un settore radio in cui il 50% dei terminali 

utilizza la modulazione 64-QAM 3/4 e il restante 50% utilizza 

la modulazione QPSK 1/2 avrebbe una capacità totale 

netta pari all’incirca a 12,8 Mbit/s per canalizzazione 7 MHz 

o 6,4 Mbit/s per canalizzazione 3,5 MHz. 


segnalazione sotto il controllo della stazione base 

stessa. In questo modo i terminali trasmettono alla 

minima potenza necessaria per una corretta rivelazione 

del segnale da parte della stazione base, 

riducendo il consumo (fattore determinante soprattutto 

per terminali mobili) e le interferenze tra settori 

radio operanti alla stessa frequenza. 

I sistemi basati sullo standard IEEE 802.16 utilizzano 

meccanismi di crittografia e autenticazione 

per preservare la sicurezza delle comunicazioni. In 

particolare, i pacchetti che trasportano i dati d’utente 

e le informazioni di controllo e gestione della 

rete sono crittografati utilizzando l’algoritmo DES- 

CBC (Digital Encryption Standard - Cypher Block 

Chaining). Inoltre, il protocollo PKM (Private Key 

Management) è utilizzato per le procedure di 

autenticazione e di trasferimento delle chiavi di 

crittografia tra stazione base e terminali; l’autenticazione 

avviene secondo un modello basato sull’uso 

di certificati digitali X.509 e di crittografia a 

chiave pubblica RSA. 

I sistemi WiMAX effettuano la schedulazione del 

traffico sulla tratta uplink, di tipo TDMA, in base ad 

un meccanismo di grant/request con un controllo 

centralizzato nella stazione base. Ciò consente di 

fornire qualità del servizio differenziata a diversi 

flussi di traffico, di ottenere una elevata efficienza 

trasmissiva, e inoltre offre la possibilità di controllare 

i ritardi. In particolare, sono definite quattro 

differenti classi di servizio: 

• Unsolicited Grant Service (UGS), per servizi real 

time caratterizzati da pacchetti di lunghezza 

fissa a cadenza periodica (per esempio circuiti 

affittati E1, flussi VoIP senza soppressione dei 

silenzi); 

• Real Time Polling Service (rtPS), per servizi real 

time caratterizzati da pacchetti di lunghezza e 

periodicità variabile (per esempio i servizi 

video); 

• Non Real Time Polling Service (nrtPS), per servizi 

tolleranti ai ritardi, ma con banda minima 

garantita; 

• Best Effort (BE), per servizi senza esigenze di 

banda minima garantita e di ritardo limitato. 

Numero di 

sottocanali 

1/1 

1/2 

1/4 

1/8 

1/16 

Capacità con 

modulazione 

QPSK FEC 1/2 

[Mbit/s] 

2.8 

1.4 

0.7 

0.3 

0.2 

FEC = Forward Error Corection 


QPSK = Quadrature Phase Shift Keying 

Capacità con 

modulazione 

64-QAM FEC 3/4 

[Mbit/s] 

12.7 

6.3 

3.2 

1.6 

0.8 

TABELLA 6› Effetto del sub-channeling sulla capacità, per un canale 

da 3,5 MHz. 



4.2 Profili di sistema WiMAX 

Da quanto in precedenza esposto, si deduce che 

gli standard consentono un insieme assai vasto di 

opzioni differenti. La conformità di un sistema alle 

norme IEEE 802.16 e/o ETSI BRAN non garantisce 

quindi che due sistemi prodotti da costruttori differenti 

siano interoperabili. Ad esempio, un sistema 

TDD non può interoperare con uno FDD. Uno degli 

obiettivi principali del WiMAX Forum è precisamente 

la definizione di un numero limitato di profili di 

sistema, necessari a garantire l’interoperabilità. 

I primi dodici profili WiMAX individuati dal 

Forum riguardano i sistemi indicati in tabella 7; si 

tratta di sistemi che prevedono l’impiego 

dell’OFDM a 256 sottoportanti (FFT a 256 punti), 

accesso TDMA, tecniche di duplexing sia TDD sia 

FDD, banda di frequenza di 3,5 GHz e 5 GHz. 

4.3 Architettura di rete WiMAX 

Mentre gli standard IEEE 802.16 ed ETSI BRAN 

sono focalizzati sui livelli di interfaccia radio, il 

WiMAX Forum si propone di specificare l’architettura 

di rete complessiva WiMAX, ed aspetti funzionali 

e di interlavoro. Le attività sono in corso ed 

esistono delle versioni draft delle specifiche [14]. 

L’architettura WiMAX è basata sui seguenti 

principi: 

• Supporto di servizi di massa a larga banda fissi, 

nomadici e mobili a velocità veicolare; 

• Adozione di un approccio di rete “All-IP”; 

• Adozione degli standard IEEE 802.16/ETSI 

BRAN e IETF, integrati ove necessario; 

• Idoneità a deployment sia limitati sia su larga 

scala, ad ambienti dal rurale all’urbano denso, a 

bande di frequenza licenziate e non, a strutture 

di rete gerarchiche o mesh. 

La versione attuale dell’architettura WiMAX 

Forum è basata su un Convergence Sublayer 

SS/ 

MSS 

R2 Visited NSP Home NSP 

R2 

R1 R3 

ASN 

R4 

Another ASN 

NAP 

ASN = Access Service Network 

CSN = Connectivity Service Network 

MSS = Mobile Subscriber Station 

NSP = Network Service Provider 

SS = Subscriber Station 


ss 

CSN 

ASP Network or 

Internet 

FIGURA 6› Network Reference Model definito dal WiMAX Forum. 

R5 

Bande di 

frequenza [GHz] 

3,4 - 3,6 

3,6 - 3,8 

5,4 - 5,7 

5,7 - 5,8 

Duplexing Canalizzazione 

[MHz] 

TDD 

FDD 

TDD 

FDD 

TDD 

FDD 

TDD 

FDD 

FDD = 

TDD = Frequency Division Duplexing 

Time Division Duplexing 

3,5 

7 

3,5 

7 

3,5 

7 

3,5 

7 

5 

10 

TABELLA 7› Profili di sistema WiMAX Forum per i servizi fissi/nomadici. 

Ethernet / IEEE 802.1Q (VLAN). L’architettura di 

rete WiMAX Forum abilita la possibilità di handover 

a velocità limitata (

cesso DSL, normalmente 

basato sui modelli PPPoE o 

IPoE, un accesso WiMAX 

fisso con sola funzionalità di 

bridging Ethernet, come 

mostrato in figura 7. 

Per l’interlavoro con il 

3GPP, il WiMAX Forum ha 

deciso di basarsi sulle specifiche 

3GPP di interlavoro 

delle WLAN con la rete 

mobile, sostituendo quanto 

definito per le WLAN con un 

generico Wireless Access 

Network che includa sia le 

WLAN sia il WiMAX. Nella 

figura 8 è riportata l’architettura 

di interlavoro, in cui le 

interfaccia Wu, Wa, Wb, Wp, 

Wi sono definite dal 3GPP, 

così come il WAG (Wireless 

Access Gateway) che realizza 

funzioni di controllo del 

servizio ed il PDG (Packet 

Data Gateway) che realizza 

funzioni di controllo ed 

accesso ai servizi, assegnamento 

indirizzo IP, accounting, 

... . 

SS/ 

MSS 

3GPP 

ASN 

CSN 

IWU 

MSS 

WiMAX Access Network 

Another WiMAX 

ASN 

R4 

R1 

WiMAX 

ASN 

R3 

= 

= 

= 

= 

= 

PPPoETH 

5. I Player: costruttori, network & service provider, 

trial nel mondo 

Oggi tutto il mondo delle TLC sta prestando 

attenzione al WiMAX: molti attori sentono semplicemente 

l’esigenza di conoscere meglio la nuova 

tecnologia, per poter valutare se e come posizionarla 

nelle proprie strategie; altri attori, in partico- 

Wu 

IPoETH 

ASP 

BRAS 

BS 

DSLAM 

NSP 

SS 

TE 

= 

= 

= 

= 

= 

= 

= 

TE 

TE 

IP 

PPP 

PPPoE 

ETH 

PHY 

IP 

ETH 

PHY 

T 

CPN 

T 

CPN 


SS 

Modem 

ETH 

PHY 

ETH 

PHY 


802.16-2004 

ETH 

802.16 

ETH 

802.16 

DSL 

DSLAM 

ETH 

802.16 

ETH 

802.16 

BS 

Access Network 

ETH 

PHY 

ETH 

PHY 

Access Service Provider 

Broadband Remote Access Server 

Base Station 

Digital Subscriber Line Access Multiplexer 

Network Service Provider 

Subscriber Station 

Terminal Equipment 

V 

IP 

PPP 

PPPoE 

ETH 

PHY 

IP 

ETH 

PHY 

BRAS 

FIGURA 7› Integrazione di accessi WiMAX per servizi fissi in architetture DSL. 


CSN 

IWU 

Third Generation Partenership Project 

Access Service Network 

Connectivity Service Network 

InterWorking Unit 

Mobile Subscriber Station 

FIGURA 8› Architettura di interlavoro WiMAX e 3GPP. 

Wa 

Wn 

PDG 

PS 

SS 

WAG 

= 

= 

= 

= 

3GPP Home Network 

3GPP AAA 

server 

Internet 

R4 Wi 

WAG PDG 

Packet Data Gateway 

Packet Switching 

Subscriber Station 

Wireless Access Gateway 

Packet data 

network 

(3GPP PS, 

Internet) 

IP 

LNK 

PHY 

IP 

LNK 

PHY 

ASP 

NSP 

IP 

LNK 

PHY 

IP 

LNK 

PHY 

lare alcuni costruttori, 

hanno già scommesso sul 

WiMAX, e si stanno impegnando 

per fargli raggiungere 

un sufficiente grado di 

maturità, tecnica e commerciale. 

Fra tutti si distingue lo 

sforzo di Intel, che si è 

posta l’ambizioso obiettivo 

di ripercorrere con il WiMAX 

quanto sta facendo con il 

WiFi: incorporarlo nei 

sistemi (PC ma non solo) 

che utilizzeranno le future 

versioni della tecnologia 

Intel Centrino. Intel sta investendo 

sia nello sviluppo 

dei chip-set, sia nei contributi 

tecnici ed organizzativi 

al WiMAX Forum, sia in una 

ben orchestrata operazione 

di marketing a livello internazionale. 

Intel ha stipulato 

accordi di fornitura con 

alcuni dei più attivi costruttori 

di apparati BWA 

(Alvarion, Aperto, Airspan, …), ed ha accordi di 

sviluppo congiunto con alcuni leader internazionali 

di apparati TLC (Alcatel, ZTE, Nokia, …). D’altra 

parte Intel non è la sola a scommettere sui chip 

WiMAX: oltre 50 sono i costruttori di chip che partecipano 

al WiMAX Forum, ed alcuni stanno già 

sviluppando i propri componenti (ad esempio, 

Fujitsu, Wavesat, Sequans, picoChip, …). 



Antenne MIMO 

(Multiple In Multiple Out) 

L’impiego di antenne MIMO sta suscitando 

interesse crescente perché, 

con un costo ridotto, esse migliorano 

sensibilmente le prestazioni dei terminali 

di utente. Con esse, infatti, è possibile 

aumentare il volume di traffico 

(throughput) a parità di BER (Bit Error 

Rate) o, viceversa, migliorare il BER 

per un dato throughput senza incrementare 

la banda assegnata a una 

stazione radio base ma solo raddoppiando 

o triplicando il numero di 

dispositivi che comunicano contemporaneamente 

con un Access Point. 

Nel sistema MIMO si effettua la trasmissione 

del segnale, suddiviso in 

più flussi, da antenne differenti ma 

impegnando sempre la stessa banda 

(figura A). Le antenne MIMO, quindi, 

dividono il flusso dei dati (stream) in 

più sub-flussi ciascuno dei quali è 

modulato e trasmesso, simultaneamente 

agli altri sub-flussi, con una 

separazione nello spazio, ma nella 

stessa banda di frequenza, utilizzando 

a questo scopo una seconda o una 

terza catena circuitale uguale e paral- 

Fra i costruttori di sistemi, molto attivi sono 

quelli che, sopravvissuti alle delusioni avute con le 

precedenti tecnologie BWA, vedono il WiMAX 

come un’opportunità, grazie alla standardizzazione, 

agli investimenti dei chip-maker, ed all’interesse 

suscitato a livello mondiale. Si tratta tipicamente 

di aziende medio/piccole (anche start-up) 

specializzate nel broadband wireless (ed in particolare 

nell’OFDM e nelle sue varianti), che sviluppano 

apparati di diverse caratteristiche, e mirati a 

diverse nicchie di mercato, ma accomunate nel 

dichiarare di perseguire la certificazione del WiMAX 

Forum (anche se non mancano coloro che seguono 

strade alternative, come Flarion, che propone un 

proprio prodotto per il brodband wireless mobile). 

L’elenco di queste aziende (che comprende ad 

esempio, Alvarion, Airspan, Aperto, Cambridge, 

Navini, NexNet, Proxim, Redline, SRTelecom, 

WiLAN, …) è lungo ed in evoluzione; un buon 

osservatorio aggiornato è all’interno della lista dei 

membri del WiMAX Forum. 

Tiepidi inizialmente (con qualche eccezione), 

ora anche i maggiori costruttori di apparati TLC 

stanno prestando attenzione al WiMAX; molti 


lela alla prima. In ricezione i singoli 

sub-flussi dati (compresi i segnali 

riflessi o comunque distorti per la presenza 

di cammini multipli dovuti alla 

variazione dell’indice di rifrazione dell’atmosfera) 

sono ricevuti ciascuno da 

un’antenna differente, separata sempre 

nello spazio dalle altre. I segnali 

sono poi elaborati singolarmente - 

utilizzando un numero di catene in 

ricezione pari a quelle predisposte in 

trasmissione - con un particolare 

algoritmo (MIMO) che riconosce i dati 

trasmessi. Il ricevitore, quindi, combina 

i differenti sub-flussi ed effettua 

una correzione, eventualmente dialogando 

con il trasmettitore (mediante 

un protocollo di handshaking), e ricostruisce 

così il flusso originario. In 

genere le vie previste per i sub-flussi 

oggi impiegate sia in trasmissione sia 

in ricezione, sono, come si è detto, 

due o, eccezionalmente, tre, e in questo 

modo, il throughput si raddoppia o 

si triplica. L’impiego dei sistemi MIMO 

(che dovrebbero prevedere antenne 

array su ogni catena in uscita) è considerato 

non solo per WiMAX, ma 

anche con i futuri sistemi WiFi IEEE 

802.11n, e con i sistemi radio-mobili 

di nuova generazione. 

Questa complessità aggiuntiva permette 

al sistema di essere più robusto 

0010110 •Codifica 

•Pesatura/ 0010110 

•Modulazione 

•Pesatura/ 

mappatura 

N TXers M RXers 

FIGURA A› Architettura di un sistema radio dotato di antenne MIMO. 

mappatura 

•Demodulazione 

•Decodifica 

in presenza di propagazione con cammini 

multipli con differenti variazioni 

del ritardo (delay spread) e di differenti 

velocità di trasmissione, situazioni 

che tipicamente si verificano in 

ambiente urbano specie nel caso di 

un terminale in movimento. 

(come Alcatel, Marconi/Ericsson, Lucent, Siemens) 

hanno intanto stipulato accordi di OEM con 

costruttori minori specializzati (o acquisito partecipazioni 

societarie dirette), alcuni (come la stessa 

Siemens, Huawei, ZTE) hanno deciso di sviluppare 

una propria linea di prodotti, in qualche caso (per 

esempio, Motorola) stanno facendo evolvere precedenti 

prodotti proprietari. Non vanno poi trascurati 

i costruttori (come Samsung, LG) che sviluppano 

sistemi WiBro. WiBro è un set di specifiche, 

sviluppato da operatori e costruttori coreani, compatibile 

con l’IEEE802.16e, e candidato ad essere 

uno dei profili del WiMAX “nomadico/mobile”. Una 

sperimentazione Telecom Italia di apparati WiBro è 

prevista in occasione delle Olimpiadi Invernali 2006 

in Piemonte. 

Fra le vicende che vanno seguite per interpretare 

l’evoluzione del BWA, un posto di rilievo 

spetta a quelle relative alla proprietà intellettuale. 

Come già ricordato, l’OFDM e le sue varianti sembrano 

rappresentare la tecnologia essenziale sia 

per il WiMAX, sia per i sistemi proprietari alternativi 

(come il Flarion), sia per l’evoluzione delle reti radio 

mobili (“quarta generazione - 4G”). Ora il controllo

Aree geografiche 

Mercato 

Soluzione 

d’accesso 

Spettro 

Servizio fisso o nomadico 

Players 

Modello di 

business 

ADSL 

CDN 

CPE 

DSL 

ISP 

= 

= 

= 

= 

= 

Aree urbane 

Hot Zone 

Hot-zones e reti 

municipali wireless 

Piccoli e grandi centri abitati 

Municipalità, residenziale/SOHO 

Accesso WiFi e WiMax 

per backhauling 

Non licenziato 

Servizio fisso e nomadico 

TelCo, Enti pubblici, WISP 

Reti minicipali wireless 

Offerta wholesale a ISP, 

servizi al cittadino 

Asymmetric Digital Subscriber Line 

Collegamenti Diretti Nazionali 

Customer Premises Equipment 

Digital Subscriber Line 

Internet Service Provider 

dei brevetti relativi all’OFDM (i data base specializzati 

ne annoverano alcune migliaia) appare più 

distribuito rispetto a quanto si è verificato per il 

CDMA (una tecnologia essenziale per i sistemi 

radiomobili tradizionali), e ciò potrebbe comportare, 

attraverso l’applicazione di modalità di “scambio 

incrociato” di diritti essenziali, un positivo effetto di 

limitata incidenza sui costi degli apparati; d’altra 

parte, anche in considerazione del significativo 

ruolo giocato nel BWA da aziende medio/piccole, 

processi di acquisizione societari potrebbero determinare 

il formarsi di concentrazioni importanti, in 

particolare nel segmento nomadico/mobile [15]. 

Per quanto riguarda gli attori (WISP, Operatori, 

enti pubblici) che forniscono a vario titolo servizi ai 

clienti finali, diversi sono i modelli di business considerati; 

le tre principali aree di applicazione 

(tabella 8) sono: Hot Zone (pubblico e privato), 

Wireless WAN (collegamenti PTP e PMP), Wireless 

DSL (non consideriamo qui le applicazioni “mobili”, 

per le quali gli scenari non sono sufficientemente 

definiti). 

Esempi paradigmatici di modelli di business 

possono essere considerati l’offerta di Libera (UK) 

per un target business, e l’offerta di Altitude in 

Francia per il segmento consumer. 

Libera (UK) è un OLO che offre servizi di 

accesso fisso broadband wireless ed è posizionato 

sul segmento SME della piccola e media impresa. 

Attualmente l’offerta di Libera è presente in Bristol 

con una soluzione Aperto Network pre-WiMAX 

nella banda licenziata dei 5,8 GHz. Libera dichiara 

di prevedere a fine 2008 la copertura di 50 cittadine 

nel Regno Unito con l’acquisizione di 10.000 

clienti business. L’offerta attuale prevede velocità 

di connessione da 2 a 50 Mbit/s in competizione 

con l’offerta SDSL di connettività di BT alle 

imprese. Anche se l’offerta parla di QoS garantita e 


OLO 

P2P 

PMP 

SOHO 

WISP 

TABELLA 8› Integrazione di accessi WiMAX per servizi fissi in architetture DSL. 

Applicazioni 

Wireless DSL 

Accesso broadband 

in aree rurali 

Aree rurali o 

non servite da ADSL 

Residenziale/SOHO 

WiMax CPE in accesso 

Licenziato 

Servizio fisso 

OLO, WISP, TelCo 

Mercato “sussidiato” 

per il digital divide 

= Other Licensed Operator 

= Point to Point 

= Point to Multi Point 

= Small Office Home Office 

= Wireless Internet Service Provider 

Connettività 

Wireless P2P/PMP 

Accesso CDN-like 

Aree metropolitane e rurali 

Business 

WiMax CPE in accesso 

Licenziato 

Servizio fisso 

TelCo, OLO 

Offerte di connettività 

ai clienti business 

maggiore banda rispetto all’analoga offerta BT, il 

prezzo appare la leva principale dell’ offerta 

(tabella 9). 

Segmento mercato 

Servizi offerti 

Lancio del servizio 

Capacità di banda fornita 

Disponibilità del servizio 

Pricing dell’offerta 

connettività di Libera 

Pricing offerta di riferimento 

di BT: connessione SDSL 

SDSL = Symmetric Digital Subscriber Line 

SME = Small Medium Enterprise 

SOHO = Small Office Home Office 

SOHO e SME 

Connettività e accesso veloce 

a Internet 

Febbraio 2005 

simmetrica (SDSL-like) da 

2 a 50 Mbit/s 

Bristol (UK) 

Accesso 2 Mbit/s: £300 canone mensile 

£495 per l’installazione 

Accesso 2 Mbit/s: £345 canone mensile 

£595 per l’installazione 

TABELLA 9› Principali caratteristiche del servizio commerciale di Libera. 

Altitude Telecom opera in Francia come unico 

operatore WLL con una licenza nazionale a 3,5 GHz. 

Altitude, inizialmente posizionata sul segmento SME, 

grazie anche ai fondi pubblici ha esteso l’offerta a 

larga banda wireless nelle aree rurali al segmento 

residenziale e della pubblica amministrazione locale. 

Altitude Telecom è già attiva in alcune regioni come 

la Vendée (coperta al 100% con sistemi pre-WiMAX), 

Orne e Calvados, per le quali ha concluso un 

accordo con Alvarion (fornitura di 200 base stations 

BreezeMAX e 10000 antenne outdoor per sedi dei 

clienti). Altitude Telecom posiziona il suo servizio 

“pre-WiMAX” come una alternativa al servizio di con- 



Capacità di accesso 

Canone mensile 

Soluzione CPE 

CPE = Customer Premises Equipment 

nettività DSL, utilizzando l’acronimo WDSL, 

“Wireless DSL” (tabella 10). Altitude Telecom, che 

aveva annunciato ad Aprile 2005 di avere 350 clienti 

pre-WiMAX, prevede di migrare in modo graduale 

verso CPE indoor WiMAX (antenna interna, modalità 

autoinstallante). Il modello di business prevede 

anche il lancio di servizi VoIP su WiMAX sia per il 

segmento business che residenziale, stimando in 

particolare una riduzione di circa il 50% del costo 

delle fatture per il segmento business. 

In Austria l’asta per la banda a 3,5 GHz è stata 

effettuata nell’ottobre 2004. Le frequenze assegnate 

prevedono un piano di roll-out per ogni 

regione con una penale fino ad un milione di euro 

per il mancato raggiungimento dei livelli di copertura 

concordati. All’asta hanno partecipato: 

Telekom Austria (incumbent 

rete fissa), UPC Telekabel (il 

maggiore operatore del 

cavo), WiMAX Telecom (un 

newcomer), Teleport (un 

local player). Gli annunci dei 

piani di investimento da 

parte degli operatori portano 

ad individuare diverse strategie 

di roll-out del servizio. 

WiMAX Telecom ha annunciato 

di volere effettuare un 

deployment da metà 2005 a 

livello nazionale. UPC ha 

annunciato che WiMAX sarà 

utilizzato in “white spots”, 

dove non esiste ancora 

alcuna infrastruttura in cavo 

o accesso ADSL. 

Telekom Austria segue 

invece una strategia di sviluppo 

del servizio mirata alle 

principali aree urbane dove 

si concentra la popolazione 

in Austria; a tale scopo 

Telekom, che prevede di 

avvalersi di più fornitori, ha 

acquisito all’asta 5 bande di 

frequenze nel campo del 3,5 

GHz, una per ogni regione in 

cui è stata divisa l’Austria 

dal regolatore. 

In Francia la regolamentazione 

prevede le seguenti 

1 Mbit/s 

• Solo accesso dati 1 Mbit/s data 

- 39 euro/mese 

• Offerta “Double play”: accesso 1 Mbit/s 

+ VoIP - 45 euro/mese 

Antenna Outdoor installata da partner 

Altitude, e CPE indoor 

TABELLA 10› Schema dell’offerta Altitude Telecom per la clientela 

residenziale. 

AP 

BAS 

BS 

CPE 

DSLAM 

WiFi 


= 

= 

= 

= 

= 

= 


CPE 

10/100 BaseT 


CPE 

bande per il wireless: 

• 2,4 GHz (non licenziata) per applicazioni 

WLAN; 

• 3,5 GHz (licenziata) per applicazioni WLL; 

• 3,7 GHz è in corso d’esame da parte del regolatore; 

• 5,150 - 5,350 GHz esclusivamente per accesso 

WLAN indoor. 

Il già citato operatore Altitude ha ottenuto, 

prima della consultazione pubblica WiMAX di ART, 

una licenza nazionale (15 MHz duplex), e già offre 

servizi BWA con sistemi pre-WiMAX. ART ha promosso 

una sperimentazione nella banda di frequenza 

3,5 GHz, rendendo disponibile più spettro 

di quanto previsto in un primo momento: 30 MHz 

in 3,4-3,6 GHz ed ulteriori 30 MHz nella banda 3,6- 

3,8 GHz. Le frequenze disponibili sono messe all’asta 

su base regionale o nazionale. France Telecom 

ha condotto una sperimentazione in tre cittadine 

(Amilly, Lehon, La Salvetat) testando apparati di tre 

diversi fornitori. Il trial in Lehon (Aperto) è già stato 

avviato a fine dello scorso anno e riguarda l’utilizzo 

di WiMAX come backhauling di hot-spot WiFi; in 

Amilly (Redline Communications) sono state collegate 

12 utenze enterprise mentre a Le Salvetat 

(Alvarion) la sperimentazione interessa 32 utenze 

residenziali. Il servizio offerto a pagamento è analogo 

all’accesso ADSL. Si prevede nel corso della 

sperimentazione (figura 9) un upgrade in tutte le 

località a 4 Mbit/s. 

3,5 GHz 


BS 

WiFi AP 

10/100 BaseT 

Access Point 

Broadband Access Server 

Base Station 

Customer Premises Equipment 

Digital Subscriber Line Access Multiplexer 

Wireless Fidelity 

10/100 BaseT 

2,4 GHz 

FIGURA 9› Schema di FT R&D della sperimentazione WiMAX. 

Access 

concentrator 


CPE 

STM1 

or 

IMA/n°E1 

10/100 BaseT 

Backbone 

BAS 

DSLAM 

STM1

In Inghilterra la maggior parte dello spettro 

risulta già allocato e nella banda 3,4-3,5 GHz esistono 

già operatori a livello nazionale: 

• 2,4 GHz non licenziata WiFi; 

• 3,4 GHz licenza nazionale assegnata all’operatore 

PCCW; 

• 3,5 GHz licenza nazionale assegnata all’operatore 

Pipex; 

• 5,8 GHz non licenziata WiFi - 802.11a; 

• 10 GHz varie licenze locali. 

Ofcom sta considerando, come candidate per 

le licenze WiMAX, le bande 2,010-2,025 GHz, 

2,500-2,690 GHz, 3,6-4,2 GHz. La banda 5,8 GHz 

può essere utilizzata solo per collegamenti PTP, 

senza protezione per i disturbi e quindi senza 

SLA. Anche in UK gli operatori si dividono tra 

quelli che hanno come target il mercato delle aree 

rurali non servite dal BB - come stanno facendo 

Telabria e in qualche misura BT con il suo recente 

trial pilota in aree rurali della Scozia, Galles e 

Irlanda del Nord - e quelli come Libera che punta 

al segmento business (con l’obiettivo di coprire il 

75% dei clienti business in Inghilterra per la fine 

del 2006), con un’offerta di capacità a basso 

costo alternativa ai circuiti affittati. Entrambi i 

modelli di business possono utilizzare apparati in 

banda non licenziata: in aree rurali grazie alla 

scarsa interferenza e congestione nella pianificazione 

delle frequenze, mentre nel caso business 

grazie alla possibilità di installare antenne esterne 

per ottenere il LOS (Line Of Sight). Per le aree 

urbane o suburbane le bande licenziate sono fondamentali 

a fronte dei rischi d’interferenza, e pertanto 

cresce l’interesse per le bande assegnate in 

licenza nella banda 3,4-3,5 GHz. Pipex detiene la 

licenza nazionale nello spettro dei 3,5 GHz, ma ha 

ancora utilizzato poco questo asset, lasciando 

all’operatore PCCW (partecipata di UK 

Broadband) il ruolo di operatore di riferimento per 

i servizi broadband wireless licenziati con la sua 

banda 3,4 GHz posseduta a livello nazionale. Il 

panorama si completa con l’offerta di altri servizi 

simili in differenti bande di frequenza per il segmento 

business e SOHO, dove operano altri 

players che utilizzano spettro non licenziato a 5 

GHz come Telabria che ha iniziato a sviluppare la 

sua rete WiMAX per la fornitura di servizi dati e 

fonia per i segmenti residenziali e business nella 

regione del South East England. 

In Spagna assistiamo alla crescita di interesse 

sul BB wireless: Iberbanda, una startup nata nel 

2000 per fornire capacità a larga banda nelle 

aree rurali, opera con una licenza nazionale che 

utilizza sistemi radio a 3,5 GHz, con canali simmetrici 

20 + 20 MHz , 3,440-3,460 GHz e 3,540- 

3,560 GHz. In passato (2000 - 2003) ha utilizzato 

sistemi LMDS 3,5 GHz con un target di mercato 

business con una offerta dati e fonia. Con la 

disponibilità di prodotti pre-WiMAX, Iberbanda 

cambia strategia e dal 2004 oltre alle aree rurali 

inizia a fornire servizio nelle aree non coperte dall’accesso 

ADSL. Il deployment con sistemi 

preWiMAX copre il 25% del territorio spagnolo 

(Andalucía, Murcia, Cataluña), e si inizia a pianifi- 


care la copertura nelle aree urbane considerate 

maggiormente remunerative. L’obiettivo è raggiungere 

per il 2006 il 68% della popolazione spagnola. 

In Giappone YOZAN, un operatore attivo nell’area 

metropolitana di Tokyo, ha raggiunto un 

accordo con Airspan per la fornitura di BS e CPE 

per una cifra che si aggira attorno ai 12 milioni di 

dollari; Yozan prevede di sviluppare una rete 

WiMAX nell’intera città di Tokyo utilizzando circa 

600 stazioni base per la fornitura di connettività 

IP e di servizi voce, video e dati a larga banda. Il 

deployment dovrebbe essere caratterizzato da 

una canalizzazione a 10 MHz con BS che forniscono 

circa 30 Mbit/s su un raggio di 500 metri. Il 

lancio del servizio commerciale è previsto per 

dicembre 2005, con offerta di dati e VoIP. Nel 

futuro il servizio dovrebbe estendersi ad includere 

video e aree suburbane. L’operatore è inoltre in 

fase di negoziazione con il regolatore per ottenere 

la possibilità di estendere in seguito il servizio in 

mobilità. 

In Corea Il MIC (Ministry of Information and 

Communication) ha assegnato tre licenze per il 

WiBro a Korea Telecom, SK Telecom e Hanaro 

Telecom (successivamente ritirato), l’inizio del 

servizio commerciale è previsto per metà 2006; il 

costo del servizio (1 Mbit/s) sarà di circa 30 dollari 

al mese. 

Nel nord America si evidenzia un crescente 

interesse verso il WiMAX. La crescita delle piccole 

e medie imprese che operano come fornitori 

di tecnologia o WISP BWA è stimolata dalla presenza 

di nicchie di mercato in ambito urbano, 

dove si riscontra un certo interesse per l’offerta 

di reti alternative che possano fornire sia un 

back-up alle imprese (diversità nell’accesso) che 

un accesso a basso costo per servizi di pubblica 

utilità e di superamento del digital divide, anche 

per l’accesso delle fasce più deboli della popolazione. 

I grandi operatori hanno invece avviato 

alcuni trials in aree in cui il livello di penetrazione 

della larga banda è scarso o dove il livello di 

competizione non è elevato e quindi si possono 

raggiungere delle posizioni dominanti nel mercato. 

Questi operatori, fra cui Nextel, QWest, 

Covad, BellSouth, AT&T, Verizon, Sprint, hanno 

attivato o prevedono sperimentazioni nelle bande 

2,5 GHz e 5,8 GHz. In particolare Verizon ha 

creato una controllata Verizon Avenue che ha 

come mission l’offerta di soluzioni BWA. Dal 

punto di vista tecnologico, si individua una forte 

direttrice di sviluppo verso il WiMAX in tutte le 

sue declinazioni fisso e nomadico, che può trovare 

applicazione sia per l’accesso, sia per il 

backhauling a seconda dei contesti. In contemporanea 

assistiamo al fenomeno del proliferare 

delle cosiddette reti wireless cittadine che, grazie 

alla soluzione WiFi Mesh, offrono una copertura 

metropolitana ponendosi come evoluzione del 

modello WiFi hot-spot. 

In Italia il Ministero delle Comunicazioni ha 

promosso, con il supporto della Fondazione Ugo 

Bordoni, una sperimentazione tecnica [16] con 



l’obiettivo di indagare sulle effettive potenzialità 

ed i limiti della tecnologia WiMax. La sperimentazione, 

che prevede l’utilizzo di specifiche porzioni 

della banda 3,5 GHz (normalmente utilizzata dal 

Ministero della Difesa), contempla al momento 

oltre 50 siti di prove tecniche, con apparati di svariati 

costruttori, e con la partecipazione di diversi 

soggetti, fra cui Telecom Italia. 

6. Conclusioni 

L’accesso broadband wireless è destinato a 

giocare un ruolo crescente nelle reti TLC, a causa 

dell’evoluzione della domanda del mercato verso 

la larga banda e verso l’ubiquità nell’accesso ai 

servizi. Svariati fattori rendono non ovvie le scelte 

che dovranno essere fatte dai fornitori di reti e 

servizi TLC: lo scenario regolatorio, il formarsi, 

attorno a specifici standard, di aree di consenso 

sufficientemente ampie da rendere economicamente 

praticabile la diffusione di apparati di rete 

adeguati e di terminali interoperabili, la capacità 

dei nuovi servizi di soddisfare i reali bisogni dei 

diversi segmenti dei clienti finali. 

Molti sono gli aspetti su cui è necessario 

accrescere il livello di conoscenza e di maturazione, 

al fine di evitare errori di valutazione anche 

grossolani. 

Sul piano dell’evoluzione delle tecnologie il 

settore del BWA è chiaramente in movimento, e, a 

fronte di obiettivi molto ambiziosi, è ragionevole 

aspettarsi che, per quanto riguarda le applicazioni 

“fisse”, nel 2006 sarà possibile verificare sul 

campo le caratteristiche dei primi sistemi “certificati”, 

mentre per le applicazioni “mobili” sarà 

necessario più tempo per poter disporre di elementi 

di valutazione oggettivi sulle reali potenzialità 

delle soluzioni attualmente in fase di definizione 

in particolare nei gruppi IEEE 802 e nel 

WiMAX Forum. D’altra parte va tenuto presente 

che alcuni operatori e costruttori coreani si sono 

mossi in anticipo rispetto alla definizione degli 

standard con l’obiettivo di offrire già dal 2006 servizi 

mobili broadband, con una soluzione, il 

WiBro, recentemente proposta come uno dei possibili 

profili mobili WiMAX. 

Complessivamente, le dimensioni dei business 

associati al settore rendono opportuno, per i key 

player, un attento monitoraggio dei passi di consolidamento 

delle opzioni tecnologiche, tenendo 

anche conto che lo scenario nel quale le valutazioni 

devono essere collocate è quello della convergenza 

fisso-mobile, nel quale si giocherà la 

competizione nei prossimi anni. 


— BIBLIOGRAFIA 

[1] http://www.wimaxforum.org/news/press_releases/ 

WiMAX_Plenary_and_Summit_Release_Final_2_.pdf 

[2] http://www.intel.com/netcomms/technologies/wimax/ 

[3] http://www.WiMAXtrends.com/resources.htm 

[4] http://www.wimaxforum.org/news/downloads/WiMAX_ 

Forum_Regulatory_Whitepaper_v08092004.pdf 

[5] www.WiMAXforum.org 

[6] D. Ceccarelli, G. Cecconi, A. Ciarniello, S. Marino, D. 

Roffinella, P. Senesi: “Convergenza fisso-mobile: architetture 

e tecnologie”, Notiziario Tecnico, Anno 14 n° 1, 

Giugno 2005 

[7] http://www.wimaxforum.org/news/downloads/WiMAX- 

The_Business_Case-Rev3.pdf 

[8] http://www.broadband-wireless.org/home.htm 

[9] http://www.ieee802.org/16 

[10] C. Guerrini, A. Pace: “HSDPA: la nuova generazione 

dell’UMTS”, Notiziario Tecnico, Anno 13 n° 1, 

Giugno 2004 

[11] http://www.ieee802.org/20/ 

[12] IEEE Std 802.16-2004, “IEEE Std for Local and 

Metropolitan Area Networks - Part 16: Air Interface for 

Fixed Broadband Wireless Access Systems {Revision of 

IEEE Std 802.16 (including IEEE Std 802.16-2001, 

IEEE Std 802.16c-2002, and IEEE Std 802.16a- 

2003)}”, 01/10/04 

[13] IEEE Std 802.16e-2005, “Amendment to IEEE 

Standard for Local and Metropolitan Area Networks - 

Part 16: Air Interface for Fixed Broadband Wireless 

Access Systems- Physical and Medium Access Control 

Layers for Combined Fixed and Mobile Operation in 

Licensed Bands” 

[14] WiMAX End-to-End Network Systems Architecture - 

Stage 2: Architecture Tenets, Reference Model and 

Reference Points, draft del 15.09.2005 

[15] http://www.dailywireless.org/modules.php?name= 

News&file=article&sid=4532 

[16] http://wimax.fub.it/ 

[17] S.B. Weinstein, P.M. Ebert, “Data Trasmission by 

Frequency-Division Multiplexing using the Discrete 

Fourier Trasform”, IEEE Transaction on 

Communication Technology, Vol. COM-19, n° 5, 

ottobre 1971, pp. 628-663.

— ABBREVIAZIONI 

AAA Authentication, Authorization, and 

Accounting 

AAS Adaptive Antenna Systems 

ANSI American National Standards Institute 

ARQ Automatic Repeat reQuest 

ASN Access Service Network 

ATM Asynchronous Transfer Mode 

BE Best Effort 

BER Bit Error Rate 

BPSK BiPhase Shift Keying 

BRAN Broadband Radio Access Networks 

BRAS Broadband Remote Access Server 

BWA Broadband Wireless Access 

CDMA Code Division Multiple Access 

CDN Circuito Diretto Numerico 

CEPT European Conference of Postal and 

Telecommunications Administrations 

CPE Customer Premises Equipment 

CSN Connectivity Service Network 

DES-CBC Digital Encryption Standard-Cypher Block 

Chaining 

DLC Data Link Control 

DSL Digital Subscriber Line 

ECC Electronic Communications Committee 

EIRP Effective Isotropic Radiated Power 

ERO European Radiocommunications Office 

ETH Ethernet 

ETSI European Telecommunications 

Standardization Institute 

FCC Federal Communications Commission 

FDD Frequency Division Duplex 

FEC Forward Error Correction 

FFT Fast Fourier Transform 

3GPP 3rd Generation Partnership Project 

HSDPA High-Speed Downlink Packet Access 

HSUPA High-Speed Uplink Packet Access 

IAD Integrated Access Device 

IEEE Institute of Electrical and Electronics 

Engineers 

IETF Internet Engineering Task Force 

IMT International Mobile Telecommunications 

IPoE Internet Protocol over Ethernet 

ITFS Instructional Television Fixed Service 

ITU-R International Telecommunication Union - 

Radiocommunication Sector 

IWU InterWorking Unit 

LLC Logical Link Control 

LMDS Local Multipoint Distribution Service 

LOS Line Of Sight 

LTE Long Term Evolution 

MAC Medium Access Control 

MAN Metropolitan Area Network 

MBWA Mobile Broadband Wireless Access 

MIHF Media Independent Handover Function 

MIMO Multiple In Multiple Out 


MMDS Multi-Channel Multi-Point Distribution 

Service 

MSS Mobile Subscriber Station 

NAP Network Access Provider 

NRTPS Non Real Time Polling Service 

NSP Network Service Provider 

OFCOM Office of Communications 

OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplexing 

OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiple 

Access 

OLO Other Licenced Operator 

PAN Personal Area Network 

PHY Physical 

PDG Packet Data Gateway 

PKM Private Key Management 

PMI Piccola Media Impresa 

PMP Point To MultiPoint 

POTS Plain Old Telephone Service 

PPPoE Point-to-Point Protocol over Ethernet 

PTP Point To Point 

QAM Quadrature Amplitude Modulation 

QoS Quality of Service 

QPSK Quadrature Phase Shift Keying 

RFI Request For Information 

rtPS Real Time Polling Service 

SLA Service Level Agreement 

SME Small Medium Enterprise 

S/N Signal/Noise 

SC Single Carrier 

SNR Signal to Noise Ratio 

SPAN Services and Protocols for Advanced 

Networks 

SS Subscriber Station 

STC Space Time Coding 

TCP Transmission Control Protocol 

TDD Time Division Duplex 

TDMA Time Division Multiple Access 

THIPON Telecommunications and Internet Protocol 

Harmonization over Networks 

TISPAN TIPHON + SPAN 

TLC TeLeComunicazioni 

UGS Unsolicited Grant Service 

UMTS Universal Mobile Telecomunications System 

VLAN Virtual Local Area Network 

VoIP Voice Over Internet Protocol 

WAG Wireless Access Gateway 

WG Working Group 

WiBro Wireless Broadband 

WiFi Wireless Fidelity 

WiMAX Worldwide Interoperability for Microwave 

Access 

Wireless-HUMAN Wirelees High-Speed Unlicensed 

Metropolitan Area Network 

WISP Wireless Internet Service Provider 

WLAN Wireless LAN 

WLL Wireless Local Loop 



Giovanni Gasbarrone si è laureato a 

pieni voti in Ingegneria Elettronica presso 

l’Università degli Studi di Roma “La Sapienza” 

ed ha partecipato al corso di specializzazione 

in telecomunicazione presso la SSGRR (oggi 

TILS). Ha iniziato la sua attività in SIP (oggi 

Telecom Italia) nel 1985 nella direzione 

“Ricerca e Sviluppo” occupandosi degli 

sviluppi innovativi nelle reti dati e VAS. È stato 

membro di diversi comitati tecnici e 

presidente del MOU tra i gestori europei sulle reti dati a 

pacchetto. Nel 1990 frequenta presso la Bocconi SDA i corsi 

aziendali di Marketing e Pianificazione Strategica, opera quindi 

nella funzione di Marketing Strategico dove si occupa delle 

strategie sui servizi di rete intelligente e radiomobile. Nella 

Divisione Business dal 1993, è prima responsabile dei servizi 

commerciali OSS e, successivamente, nella progettazione, cura 

lo sviluppo di soluzioni innovative per il segmento clienti 

corporate. Nel 1999 è coordinatore del progetto di convergenza 

fisso-mobile in Telekom Austria. Nel 2000 partecipa alle attività 

del Wireless Research Forum per gli aspetti architetturali dei 

servizi e i nuovi modelli d business. Dal 2001 opera nel Marketing 

della Divisione Fonia Business e dal 2002 nel Marketing 

Strategico e Innovazione di Wireline dove si occupa dei servizi di 

“broadband wireless access” (WiFi mesh, WiMAX) e dei servizi di 

convergenza fisso-mobile (FMC). 

Federico Maria Renon si è laureato in 

Ingegneria Elettronica a Pavia nel 1986. Dopo 

una breve esperienza di lavoro in Aeritalia (ora 

Alenia Spazio) come responsabile dello 

sviluppo di sistemi di controllo per il satellite 

scientifico SAX, nel 1990 è passato al settore 

delle telecomunicazioni presso lo CSELT (ora 

TILAB). Ha lavorato nel campo delle reti dati 

ad alte prestazioni (reti metropolitane a 

standard SMDS/DQDB, reti geografiche ATM 

e IP), contribuendo sia alla normativa internazionale in ambito 

IEEE, ETSI e ITU, sia allo sviluppo e realizzazione di reti e servizi 

su scala nazionale ed internazionale (Pilota ATM europeo ed 

italiano, reti ATMosfera e Interbusiness). È stato responsabile 

della ricerca per l’innovazione di rete sul “Networking”, 

indirizzando le attività di studio, sviluppo, valutazione e validazione 

di soluzioni innovative di rete e servizio in ambito wireline e 

wireless: MPLS e GMPLS, VPN IP, autenticazione e profilatura 

utente, integrazione multiservizio voce/video/dati su IP con 

controllo della qualità di servizio (QoS) differenziata, distribuzione 

di contenuti e Content Networking, reti broadband wireless. Da 

dicembre 2005 è responsabile, in ambito della funzione 

Purchasing Telecom Italia, del settore degli Acquisti Tecnologici 

Innovativi per Accesso e Trasporto. 

Daniele Roffinella si è laureato con 

lode in Ingegneria Elettronica presso il 

Politecnico di Torino nel 1982, e dallo stesso 

anno opera nei laboratori di Ricerca e 

Sviluppo di Telecom Italia. Dopo aver guidato 

numerosi Progetti, anche di cooperazione e di 

normativa internazionale, nel settore delle reti 

locali, delle reti metropolitane a larga banda e 

dell’ATM, ha assunto la responsabilità di una 

Linea di Ricerca impegnata nelle specifiche 

dei sistemi di commutazione e dei servizi POTS ed ISDN. Dal 

1994 al 2001 è stato il responsabile, in TILAB, della Linea di 

Ricerca avente mandato sulla Rete Intelligente e sulle piattaforme 

innovative di Controllo e Creazione Servizi (fra cui piattaforme SIPbased) 

per reti fisse e per reti mobili. Dopo un’esperienza in 

ambito Business Innovation, dal 2004 si occupa di sistemistica 

ed architetture per la convergenza fisso-mobile. Svolge il ruolo di 

Technical Contact Telecom Italia nel WiMAX Forum. 


Marco Spini si è laureato in Ingegneria 

Elettronica nel 1991 presso il Politecnico di 

Torino. Dal 1991 al ottobre 2005 ha lavorato 

presso TILAB, ora in Telecom Italia nell’area 

Innovation & Engineering Services. Il principali 

interessi sono nel campo delle architetture e 

sistemi di trasmissione radio, in particolare 

negli ultimi anni si è occupato dei sistemi 

radiomobili, di evoluzione di rete, delle WLAN 

e della loro integrazione con le reti 

radiomobile. Sino dal 1991 è stato attivamente coinvolto nei 

gruppi internazionali di standardizzazione, tra i quali come 

Segretario del ETSI/TM4 e Chairman del ITU-T SG9 Working 

Party 9A, e dal 2001 ha partecipato ai gruppi 3GPP e, dal 2005, 

al WiMAXForum. È autore di numerosi articoli tecnici pubblicati su 

riviste internazionali ed in conferenze. 

Maurizio Valvo si è laureato con lode in 

Ingegneria Elettronica, specializzazione 

Telecomunicazioni, presso l’Università 

Federico II di Napoli, nel 1991. Nello stesso 

anno è entrato in CSELT (ora TILAB) dove si è 

occupato inizialmente di sistemi Passive 

Optical Network (PON), basati su tecnologia 

ATM, in progetti di ricerca internazionali. Ha 

proseguito la sua attività nell’ambito della 

ricerca su sistemi di accesso innovativi (PON, 

xDSL, GBE) in tecnologia IP, occupandosi anche di sistemi Free 

Space Optics e Fixed Wireless Access e di integrazione delle reti 

d’accesso broadband in architetture di rete triple-play con 

supporto della qualità del servizio (QoS). Ha contribuito 

attivamente ai lavori del gruppo Full Service Access Network 

(FSAN) per la definizione delle specifiche IPTV, recepite dalla 

Raccomandazione ITU-T H.610. È attualmente responsabile del 

laboratorio di ricerca “Sistemi per reti di accesso a larga banda” e 

del progetto “Fixed Wireless Access”, rivolto allo studio e alla 

sperimentazione di soluzioni 802.16-2004/WiMAX.

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