Si tratta del metodo di telecomunicazione personale con la più rapida evoluzione dalla fine degli anni ottanta a oggi. Agli inizi riservato a utenti con alte possibilità finanziarie, oggi sopravanza rispetto alle utenze fisse, e il suo tipo di utilizzo varia di mese in mese.
Il continuo rinnovo di tipo di utilizzo si osserva per ogni nuovo elemento o dispositivo che entri nel mercato, che per produrre un effetto deve interagire con qualcosa d'altro, che sia un applicativo oppure un dispositivo materiale il cui funzionamento si basa ancora su circuiti elettronici e applicativi. Questa interazione dal 2010 in poi ha spesso sovvertito le infrastrutture wireless esistenti e le relative gestioni, perché la novità viene introdotta dai costruttori di terminali senza che questi concordino l'operazione con i gestori delle reti. In altre parole, quando esce sul mercato un nuovo smartphone, i gestori delle reti si trovano a dover soddisfare nuovi tipi di servizi che fino a pochi mesi prima non avevano previsto, quindi la rete, con i suoi dispositivi, deve essere spesso rivoluzionata. Si badi che la rivoluzione di cui si parla non può essere disgiunti da un nuovo piano finanziario e soprattutto, dalle licenze di esercizio radioelettrico sulle probabili nuove bande di frequenze “imposte” dai nuovi smartphone. Il marketing che di questi tempi sta proponendo nuovi terminali che operano sulla nuova banda di frequenza, non tengono mai conto di che realtà infrastrutturale troveranno gli acquirenti e se questi ultimi poi non saranno soddisfatti delle prestazioni, per prima cosa cambieranno gestore per approdare da chi offre quella banda di frequenza e di servizi. Si comprende perché ci sia una corsa febbrile e continua da parte dei gestori nel rinnovare rete e licenze.
La banda larga in se è una parte della cosiddetta telefonia mobile, in quanto ne rappresenta un settore, una specializzazione di traffico rispetto all’insieme di dati che viene propagato attraverso l’etere. Tralasciamo i vari standard sviluppati tra gli anni 70 e 80 del secolo scorso per cominciare ad indirizzare l’attenzione a partire dalla rete ETACS a 900MHz, sempre a funzionamento solo analogico. Con i primi anni 90 avviene la transizione verso la trasmissione digitale GSM a 900MHz e con questa tecnologia arriva un secondo passo rivoluzionario: il messaggio SMS, che accompagna, tra le altre, l’apertura del mercato alla concorrenza.
La trasmissione digitale, non più analogica, prende il sopravvento per una serie di intrinseci benefici tecnici, come la possibilità di gestire un numero più alto di terminali (apparecchi telefonici in dotazione all’utente) per ogni stazione radio base, potenze di trasmissione dei terminali più basse rispetto agli analogici perché l’onda quadra della trasmissione digitale ha un area sottesa (l’integrale matematico) maggiore di quello dell’onda modulata e, come accennato, l’insieme delle trasmissioni a pacchetti di dati, come gli sms.
La dizione italiana di “cellulare” soppianta il significato storico, primo, di questo termine foriero di sventure giudiziarie e inizia a rappresentare un oggetto, un modo di vivere che oggi è irrinunciabile: la reperibilità personale in mobilità, quindi l'accesso a internet in mobilità. In realtà pochi utenti sanno che il termine cellulare proviene dal sistema di antenne radio base che permette la trasmissione etacs o digitale, perché il territorio risulta suddiviso in cellule di radiopropagazione. Ogni cellula è incentrata su una antenna radio base cui i terminali si collegano ed è la stessa antenna radio base che, grazie ai suoi dispositivi, gestisce il traffico, assegnando canali di trasmissione, priorità e settaggi a ogni singolo terminale, raggiungendo nel 2014 circa 3000 parametri diversi di regolazione e priorità. Dal punto di vista topologico il territorio di propagazione in spazio aperto del segnale è suddiviso in poligoni esagonali regolari e ogni stazione radio base si trova al centro della cella esagonale; la stazione radio base ha tre gruppi radianti, disposti a 120° l’uno dall’altro, quindi ne deriva che ogni elemento radiante si affaccia verso altre due celle contermini. Questa è la rappresentazione ideale, spesso la reale dislocazione delle antenne non riesce ad essere regolare, per ragioni urbanistiche oppure fisiche. Ogni stazione radio base è collegata alla centrale tramite un ponte ripetitore radio in Super High Frequency (SHF) oppure in fibra ottica.
Le antenne radio base all’inizio erano installate in posizioni geograficamente dominanti, in modo da poter coprire quanto più territorio con il minor numero di apparati, ma con la transizione al digitale e l’aumento di terminali esistenti, è stato necessario passare a infrastrutturare il territorio con antenne fisicamente più piccole, più prossime, meno potenti, con una maggiore parcellizzazione telefonica del territorio, cioè aumentando il numero di celle o stazioni radio base.
Va evidenziato ancora che la banda larga senza fili, cioè quanto viene offerto dai gestori telefonici, ha la sua ricchezza nel traffico dati che, numericamente, comporta una moltiplicazione di risorse impegnate rispetto al traffico solo voce. Consultare una pagina internet attraverso la banda larga wireless equivale a otto persone che parlano contemporaneamente sotto la stessa antenna radio base. Questo incremento di traffico non era così rilevante fino all’avvento dei dispositivi portatili che consentono la navigazione internet quali i tablet e gli smartphone; quindi, ripensando all’immediato passato, sei anni fa, nel 2010, il problema della saturazione del traffico dati era circa sconosciuto64.
Vale la pena evidenziare in maniera prosaica quanto produce, in termini di traffico e infrastruttura, un treno ad alta velocità che, a circa 250km/ora, si sposta attraverso uno spazio aperto. Dai dati informali65, a bordo di ogni convoglio sono presenti dai 600 ai 700 terminali di ultima generazione, con sistema operativo Apple o Android; prevalentemente i terminali sono costantemente connessi alla rete di banda larga e hanno un continuo scambio di piccoli pacchetti di dati che gerarchicamente (si parla di impostazioni specifiche tra quei 3000 parametri genericamente accennati precedentemente) sono superiori al traffico voce. Questo traffico dati avviene perché è acceso il gps per la localizzazione e l’utente-passeggero vuole sapere dove sia e che mappa corrisponda al territorio, poi l’utente aggiorna la sua pagina sul social network, legge un giornale, riceve continui aggiornamenti sul meteo, oppure scambia mail. Questo traffico viene aggiornato e riorganizzato ogni 2-3 secondi, tempo di passare dal controllo di una antenna radio base alla successiva (il costo di ogni antenna radio base oscilla tra i 400 e i 500k€). La transizione tra le celle è chiamata end-over ed è ovviamente gestita dalle due celle contermini, che sganciano un terminale e lo rassegnano all’altra cella quando il segnale di potenza diventa troppo debole per l’antenna in allontanamento e abbastanza forte per l’antenna che si avvicina, tendendo ovviamente conto di ogni effetto Doppler sul segnale dovuto alla velocità o alla rifrazione della eventuale pioggia o altri ostacoli. Ogni carrozza ferroviaria, per le sue caratteristiche costruttive in acciaio e cristallo, comporta una perdita di segnale nell’ordine
64 In realtà queste righe sono state scritte nel 2013, quindi in solo tre anni è esploso il problema della saturazione della banda, prima sconosciuto.
dei 30-40dB (resta 1/64 fino a 1/256 di segnale rispetto a tenere il terminale in trasmissione all’aperto), per sopperire a questo decadimento del segnale entro ogni carrozza è installato un ponte ripetitore che riceve i segnali dalle stazioni radio base, ne cambia la frequenza e ne amplifica i segnale, prima di ritrasmetterlo entro lo spazio passeggeri e ovviamente fa lo stesso lavoro verso l’esterno del convoglio per le trasmissioni dai terminali alle stazioni radio base. Naturalmente, mentre c’è questo continuo lavoro di scambio di dati con le stazioni radio base verso le centrali di traffico, sotto forma di impostazioni dei terminali in funzione del traffico, deve avvenire anche la tariffazione del traffico stesso. Sembra complesso già così, ma se due treni si incrociano, nella cella telefonica il traffico raddoppia, cioè la stazione radio base deve gestire circa 1400 terminali contemporaneamente, per 2-3 secondi e i canali assegnati ai 700 terminali del convoglio che va in una direzione non possono essere gli stessi degli altri 700 terminali del treno che sta per essere incrociato. In galleria va tutto più veloce: le celle hanno una distanza di 100 metri che, considerando la velocità del treno a 250km/h (84m/s circa), significa che questo complesso di arrangiamenti informatico-telecomunicativi deve essere concluso e rinnovato ogni 1.2 secondi circa. Come piccolo ultimo dettaglio si specifica che la richiesta di effettuare una telefonata, cioè premere quel tasto verde o di invio sul terminale, comporta una attesa standard di 2 milli secondi, necessari alla assegnazione di un canale, eventualmente reiterabili fino a che l’antenna radio base non ne trova uno libero, le cui routine tengono ovviamente conto di non assegnare un canale già in uso per un conversazione di un treno che si avvicina. Questo per dire che forse, se una telefonata non è perfetta durante un trasporto in treno o se la pagina internet ha un piccolo tempo di latenza, si può anche essere pazienti.
Da questa rapida rassegna delle tecnologie della fibra ottica e del wireless in uso al momento della redazione del capitolo, si comprende come la questione della banda larga vada suddivisa in due grandi filoni, cioè il mobile e il fisso, ognuno irrinunciabile, non alternativo all'altro, complementari tra loro. Si potrebbe pensare che l'utenza privata che utilizza la banda larga possa avere un volume di traffico diverso da quella professionale, ma la tipologia e il volume di traffico degli uni e degli altri sono in evoluzione continua e non è possibile separare gli uni dagli altri. Gli stessi operatori telefoni non stanno operando una vera e propria differenziazione tariffaria tra le due categorie, perché entrambi i gruppi di utenti di fatto operano nelle stesse fasce orarie e nella stessa rete. Si ricorda come all'avvento della rete etacs della fonia mobile, la Telecom Italia Mobile avesse offerto una tariffa convenientissima ai privati che avessero voluto effettuare traffico voce tra le ore 20 e le 7 del mattino, perché la rete radiomobile doveva restare accesa e i professionisti in quelle ore evitavano di chiamare; oggi questo non avviene più, oppure non di nuovo. I due filoni, fisso e mobile, sono ovviamente interoperanti, sono per qualche aspetto competitivi tra loro, le logiche di mercato che sottendono ogni filone, per quanto si tratti di trasporto dati, sono profondamente diverse. In linea di massima, pare che la maggior parte del reddito attivo (aziendale o comunque la creazione di plus valore) sia prodotto dalle utenze fisse, mentre la parte ludica per lo più dal servizio mobile. Per ora e non si sa per quanto, c'è una sola certezza, cioè chi utilizza il cloud computing per elaborazioni complesse e potenti di grandi moli di dati, lo fa da utenze o terminali che non sono gli smarthphone. Si accenna alla questione dell’evoluzione tecnica di questi apparati di trasmissione e al loro ritmo di aggiornamento, cercando di rimandare la questione economica ad altre parti dello scritto; in particolare ci si riferisce alla banda larga wireless, perché è quella soggetta alla più rapida evoluzione.
Immaginiamo un operatore telefonico che decida di realizzare una rete come investimento infrastrutturale e nel piano industriale si prefiguri un determinato tempo di ritorno dell’investimento, che ora gli analisti di investimenti pongono a tre anni. Nel tempo di dispiegamento dell’infrastruttura o del suo aggiornamento, che può richiedere da molti mesi ad anni di lavoro in cantiere, si nota che dal 2010 avviene questo fenomeno: si presenta una innovazione tecnologica che rende obsoleta la precedente, con un ritmo biennale. Questo è il trend fino ad aprile 2016.
L’operatore è quindi messo all’angolo dalla concorrenza di mercato oppure dal marketing di un nuovo terminale e deve, per restare sul mercato, correre ad aggiornare la rete, agendo contemporaneamente sugli apparati e sulle licenze di esercizio delle radiofrequenze. In particolare, in Italia non è ancora completamente a regime il protocollo 3G o WI-MAX, mentre si sta affacciando il 4G, con maggiori potenze di trasmissione e capacità di trasmissione dati. Per gli operatori messi “all'angolo”, non c’è altra via che l’aggiornamento, con investimenti consistenti appunto in infrastrutture e licenze.
La funzione regolatrice dello stato è estremamente importante in tale senso e merita di essere citato il caso della Repubblica Federale dell’Austria, che nel 2013 ha messo all’incanto le frequenze per lo standard del 4G. partendo da un richiesta di 1 Miliardo di €, il grosso del pacchetto è stato acquisito dal gestore Telekom Austria A1, per ben due miliardi di euro66. Anche in questo caso la chiave di lettura è appunto che l’operatore non poteva rinunciare al mercato, ma da questa vendita è emersa una volontà politica degna di menzione. Infatti, il governo austriaco federale con la vendita delle frequenze della telefonia di quarta generazione ha ottenuto i fondi per investire e portare la banda larga in fibra nei territori a fallimento di mercato, a bassa densità abitativa o aree remote dei centri, cioè dove nessun operatore privato andrebbe mai ad investire.
Dato che l’approccio metodologico di questi ragionamenti è di tipo deduttivo, si è portati a ricercare la giustificazione ai macro fenomeni osservabili in Italia, cioè deduttivamente si giustifica l’assenza di investimento in infrastrutture da parte dei privati attraverso la valutazione da parte degli analisti di una presunta incertezza del mercato; i decisori, con o senza il supporto di un’analisi, non sembrano muoversi in alcuna direzione. Da colloqui informali avuti con tecnici di Telecom Italia67, che si occupano solo delle questioni tecniche del funzionamento delle reti (wireless, nel caso specifico), osservano che il mercato è imprevedibile a tre anni, che il traffico voce e dati cambia di mese in mese in entità e tipologia, nel senso che l’evoluzione è così rapida da non permettere una pianificazione, una progettazione tecnica di sorta. Sui perché di questa cosa si ritornerà in una parte successiva di questo scritto.