Guest post di Giovanni cancellieri

Esistono due famiglie di prodotti nel settore wireless. Quelli che impiegano frequenze libere (come le bande intorno a 2.4 GHz e 5.4 GHz), e quelli che impiegano frequenze così dette licenziate, cioè per le quali l’operatore ha pagato una licenza al fine di poterle utilizzare, per un certo numero di anni in determinati territori. Sono del primo tipo i prodotti che aderiscono a tutti gli standard IEEE 802.11. Sono del secondo tipo il WiMAX (standard IEEE 802.16) e tutti i sistemi radiomobili. In Italia alla tecnologia WiMAX è per il momento stata riservata la banda intorno a 3.5 GHz

Nel corso del BBF (Broadband Business Forum), che si è svolto a Roma nei giorni 24 e 25 novembre scorsi, queste due tecnologie si sono fronteggiate.

Entrambe mostrano una formidabile evoluzione. A vantaggio degli standard 802.11 ci sono i costi più contenuti, e anche una certa flessibilità di impiego. La versione 802.11n (deliberata nel corso del mese di ottobre 2009) prevede sia il MIMO, che il Beam Forming; due tecnologie destinate a rendere più affidabile la tratta in aria. Inoltre prevede sistemi destinati a risolvere il problema delle interferenze (inevitabili sulle frequenze libere), e organizzazioni mesh dei nodi di rete.

Sui sistemi che impiegano invece frequenze licenziate si deve rilevare uno scenario ambivalente: mentre il WiMAX sostanzialmente non registra la diffusione che ci si aspettava, stanno rapidamente evolvendo e diffondendosi le chiavette Internet negli standard HSDPA e HSDPA-plus. Al momento attuale, esse sono offerte con velocità di scarico di 7 o 14 Mbit/s, ma si prevede anche la versione a 21 Mbit/s.

Si tratta di velocità veramente molto alte; c’è però da chiedersi se la rete di back-bone sarà in grado di supportarle, soprattutto in presenza di una forte crescita della domanda, come ci si attende nei prossimi mesi.

WiMAX e UMTS convergeranno nel futuro standard LTE (Long Term Evolution), il primo portando l’esperienza di un quasi fallimento (le esperienze negative però sono sempre le più importanti), e il secondo invece l’enorme vantaggio di una infrastruttura territoriale capillare e consolidata. Inoltre i terminali stanno evolvendo con rapidità verso la capacità di svolgere le funzioni di un vero e proprio PC portatile. L’unico guaio rimane la permanenza di diversi sistemi operativi non aperti, che contraddistinguono i marchi più prestigiosi (ad esempio Symbian per Nokia, o Android per Google-phone), che non permettono facili migrazioni di applicativi da un mondo all’altro.

Esistono poi dei prodotti che, pur impiegando le frequenze di un sistema, adottano il protocollo dell’altro. Cioè prodotti in tecnologia 802.16e (WiMAX in mobilità) sulle frequenze libere; oppure prodotti HiperLan (802.11a ed equivalenti) che invece saranno impiegati da operatori con licenza nelle frequenze destinate al WiMAX. Quest’ultima opzione appare di interesse, soprattutto nella prospettiva di rendere meno costoso il dispiegamento di una infrastruttura capillare sulle frequenze della banda intorno a 3.5 GHz.

Da questo punto di vista, una sorta di spartiacque che separa i due mondi può essere considerata la previsione di recupero dell’investimento fatto. Se si installa una rete HiperLan, ad esempio con la prospettiva di superare il problema del Digital Divide territoriale, automaticamente si dovrebbe scegliere un recupero dell’investimento in 3 o al massimo 5 anni. Se invece si opta per una rete WiMAX, con la prospettiva di confluire nel futuro standard LTE, assorbendo anche il mondo della telefonia radiomobile, con tutte le sue evoluzioni verso l’accesso ad Internet, si dovrebbe prevedere un recupero dell’investimento in almeno 10 anni.

A mitigare in parte questa dicotomia, vi sono due considerazioni che riguardano i terminali dell’utente. Le tradizionali CPE per utenze residenziali mostrano un sostanziale allineamento nei prezzi tra la soluzione HiperLan e la soluzione WiMAX. E’ inoltre disponibile, ormai da alcuni mesi, una chiavetta Internet in tecnologia WiMAX, che potrebbe risultare di interesse per gli utenti in mobilità veloce, o quanto meno in frequente nomadicità.

Da tutto quanto finora discusso appare chiaro che il panorama è ancora in divenire, ma ormai alcune tendenze si stanno delineando. Quello che resta terribilmente incerto è il mix tra finanziamento pubblico e finanziamento privato nella realizzazione delle reti che sarà indispensabile mettere in atto. Riguardo al primo, il ViceMinistro Paolo Romani, intervenuto al Convegno, ha riaffermato la disponibilità degli 800 milioni di Euro (probabilmente 400 milioni nel 2010, e 400 milioni nel 2011) ormai più volte dati e altrettante volte tolti. Riguardo al secondo, un problema in più è costituito dall’eventuale progetto di scorporo della rete di trasporto di Telecom Italia. Questo progetto, dopo un fax che sfuggì ad un consigliere del Governo Prodi, e sul quale molto si è discusso, oggi potrebbe essere quanto mai attuale, data la difficoltà in cui versano le casse dell’ex monopolista. Ma, ancora una volta, tutto dipenderà dalla valutazione economica che sarà fatta di questa infrastruttura.

Giovanni Cancellieri

Si sa che il digital divide sfugge a definizioni quantitative statiche, perchè dipende dalla relazione tra le  esigenze degli utenti e la capacità delle infrastrutture di soddisfarle. Tanto le esigenze quanto le infrastrutture crescono nel tempo, ma le prime cambiano più in fretta. La banda che oggi ci soddisfa domani non ci basterà più, facendoci avvertire un digital divide qualitativo che viene detto di seconda generazione.

Nel frattempo anche le reti evolvono di generazione in generazione, e il termine NGN (Next Generation Networks) è entrato da tempo nel gergo del settore. Verrebbe da pensare che una rete di nuova generazione possa contribuire a risolvere problemi di digital divide o, quantomeno, far evolvere le infrastrutture al passo con le esigenze evitando l’insorgere di condizioni di digital divide di seconda generazione. Ma potrebbe esserci anche un legame più perverso tra NGN e digital divide, che è stato paventato da Achille De Tommaso (presidente di COLT Telecom e di ANFoV) intervenuto ieri al panel su NGN del BBF-2009.

Il ragionamento di De Tommaso è più o meno questo:

1. le reti in rame hanno costi di gestione insostenibili se si pretende di usarle per erogare servizi a banda larga;
2. la scelta naturale per le NGN è quindi la fibra;
3. gli investimenti sulle reti in fibra saranno accompagnati dalla dismissione delle reti in rame;
4. per avere tempi di ritorno ragionevoli (2 anni) gli operatori investiranno nella migrazione da rame a fibra nelle aree più densamente popolate;
5. nelle regioni a fallimento di mercato, dove si deciderà di non investire (almeno in prima battuta) nelle NGN, non solo non verranno potenziate le reti e i servizi, ma c’e’ il rischio concreto che vengano dismesse anche le reti in rame, riducendo le attuali opportunità di connessione.

In questo scenario, il titolo del post non si riferisce ad un digital divide di seconda generazione dovuto alla mancanza di investimenti nelle NGN, ma ad una recrudescenza di digital divide di prima generazione indotta dall’opportunità di investire (altrove) in NGN.

Un’ultima nota poco rilevante: mentre si parlava di reti di nuova generazione ci sono stati dei problemi alla rete… elettrica. La foto coglie l’imbarazzo del panel NGN durante il black out. La luce che illumina la scena è quella del sole attraverso il soffitto (opportunamente vetrato) della fiera di Roma.

La banda è un’orchestra che cammina e il suono si muove con lei. Sentirla suonare vuol dire avvertirla in lontananza, attenderne l’arrivo con il volume che aumenta, vederla sfilare con clamore e poi seguirla mentre si allontana fino a sfumare via.

Anche la banda larga funziona così. Si avvertono voci che dicono che arriverà, poi le voci si ingrandiscono e acquistano la concretezza di rapporti, piani e finanziamenti. Per un attimo le voci sono assordanti e la banda larga sembra così vicina da poterla toccare. Poi piano piano le voci si attenuano e infine sfumano via insieme ai rapporti, ai piani e, soprattutto, ai finanziamenti.

Riferimenti:

• La vignetta di Giannelli è tratta dal Corriere della Sera di domenica 8 novembre 2009.

Guest post di Giovanni Cancellieri

Ampi strati di popolazione non possono accedere ad Internet con la velocità di trasmissione che è oggi indispensabile per scambiare anche i più piccoli files, e partecipare ai servizi più comuni. Questo problema, per altro in via di soluzione, grazie a dorsali in fibra ottica e estensioni wireless, o penne Internet su sistemi radiomobili, viene definito Digital Divide Territoriale.

Esiste tuttavia un Digital Divide anche più insidioso e potenzialmente in grado di colpire strati ancora più ampi di popolazione, ed è il Digital Divide culturale/generazionale. Esso riguarda individui che, o per età, o per l’istruzione ricevuta, o per il lavoro che svolgono, nel quale non si è ancora diffuso l’impiego pervasivo di Internet, sono rimasti fuori da questo mondo.

Qui vogliamo trattare gli aspetti psicologici e sociali di questo fenomeno, cercando, se possibile, di individuare strade lungo le quali sia possibile contenerne gli effetti, almeno nel medio termine, fino a quando cioè gli appartenenti alla generazione che oggi non può fare a meno di Internet non siano divenuti anch’essi anziani. Inoltre gran parte delle considerazioni che saranno qui svolte riguardano un paese evoluto, come l’Italia, ma tra poco riguarderanno anche paesi in via di sviluppo, dove, al momento, bisogni ancora più primari attendono di poter essere soddisfatti per tutti gli abitanti.

Già nell’uso di un telefonino si possono notare diversi livelli di confidenza. Molti ancora fanno poco uso degli sms, molti non scattano foto con la fotocamera, né per inviarle, né per archiviarle, tranne forse qualche esperimento, soprattutto per curiosità, pochi giorni dopo l’acquisto. La diffusione di nuovi tipi di terminali, con interfacce touch-screen ha migliorato la situazione. In questi terminali, molte funzioni risultano immediatamente comprensibili. Tuttavia radiolocalizzazione, uso di mappe, accesso ad Internet da smart-phone rimangono servizi per pochi appassionati.

Riguardo all’impiego del PC e all’accesso alla rete da casa, il problema è ancora più complesso. Molti ritengono di non averne bisogno. Al contrario, le banche, il servizio sanitario pubblico, la maggioranza dei servizi di pubblica utilità contano su Internet per avere una interazione con i propri clienti possibilmente più efficace e per ridurre l’impegno di personale nelle operazioni front-office. La conseguenza è che anche coloro che (fingono di) non averne bisogno, prima o poi saranno costretti ad ammettere che si trovano in seria difficoltà.

L’intrattenimento domestico conta ancora molti fedelissimi della televisione, ma le IP-TV si stanno moltiplicando. E in queste ultime è possibile impiegare un canale di ritorno per partecipare al programma, in modo molto più efficace di quanto anche la TV digitale terrestre non potrà mai consentire.

Da ultimo, ma dirompente nell’impatto prodotto, vi è stato il fenomeno delle social networks. Sempre più spesso si sente affermare che si è ritrovato un vecchio compagno di scuola, o un conoscente dell’infanzia, in questi mondi virtuali. Certamente un simile richiamo induce anche i più renitenti a guardare ad Internet con un po’ più di interesse.

Tra gli elementi che più scoraggiano i non esperti, vi è quello di ritrovarsi in percorsi virtuali senza ritorno. I costruttori di siti, e gli organizzatori di interfacce uomo-macchina, dovrebbero sempre mettere ben in evidenza una freccia per tornare indietro, o una icona per tornare alla videata iniziale. Altro elemento di insicurezza è l’esposizione del proprio PC (ma ormai anche palmare o telefonino) all’attacco di virus, con la conseguente perdita di informazioni cumulate nel tempo. In questo, la scelta di un serio ISP, non basata solo sugli aspetti economici del contratto, può rivelarsi di notevole aiuto. La diffusione di Skype, o di forme simili di impiego di Internet per effettuare telefonate o anche videochiamate a basso costo, ha ulteriormente permesso di avvicinarsi al PC avendone concreti motivi.

Le persone che finora non si sono interessate al PC o ad Internet possono trovare aiuto presso i propri familiari, ma spesso si vergognano, o non riescono a superare un primo stadio, estremamente elementare, in cui ripetono gesti prestabiliti e imparati a memoria. Quasi sempre manca la curiosità di esplorare nuovi percorsi. Spesso si tratta di persone dotate di una certa cultura, o magari appassionate di viaggi. Se si imbattessero in Wikipedia o nelle mappe di Google-Earth sicuramente troverebbero spunti per alimentare la propria curiosità, senza la quale il continuo processo di apprendimento, a cui l’uso del PC e la navigazione su Internet ha abituato i più fortunati, non sarebbe iniziato mai.

In passato sono stati proposti sistemi idonei per facilitare l’avvicinamento ad Internet dei soggetti affetti da Digital Divide culturale/generazionale. Non hanno avuto grande successo. Tra questi tentativi, probabilmente, si salvano solo quelli basati su interfacce touch-screen, oggi divenute estremamente diffuse, tanto da mettere in crisi coloro che si erano abituati alla tradizionale tastiera. Ai costruttori di terminali, si potrebbe raccomandare, se mai, l’adozione di una organizzazione delle icone sullo schermo almeno un po’ standardizzata. Difficilmente questa raccomandazione sarà raccolta, tuttavia, poiché proprio in questa organizzazione sta ormai la caratteristica peculiare di un costruttore, e il modo più efficace per fidelizzare i propri clienti.

Giovanni Cancellieri

Ho invitato alcuni amici e colleghi a scrivere su questo blog per arricchirlo con punti di vista, competenze e informazioni complementari alle mie. Hanno già accettato l’invito Giovanni Cancellieri, professore di Telecomunicazioni all’Università Politecnica delle Marche e Presidente del Centro Radioelettrico Sperimentale Guglielmo Marconi,  e Gabriele Marra, professore di Diritto Penale all’Università di Urbino.

Giovanni Cancellieri ha accettato di seguire per noi i fatti di cronaca nel campo delle telecomunicazioni con particolare attenzione alle tecnologie di comunicazione multimediale.

Gabriele Marra ci parlerà della rete e delle sue leggi, prendendo spunto dalla cronaca per riflettere sulle implicazioni legali e normative del principio di neutralità.

Li ringrazio molto per aver accettato l’invito e aspetto i loro contributi, che pubblicherò a loro nome e inserirò in categorie dedicate per facilitarne la consultazione.

Questo è il secondo di tre articoli che descrivono un’implementazione di reti di accesso neutrali basata sul policy routing di Linux. Ne descrivo il funzionamento facendo riferimento allo schema architetturale introdotto nel post del primo settembre (che riproduco di seguito per comodità):

L’architettura di esempio mostrata in figura ha una struttura ad albero: gli utenti sono le foglie, le isole di accesso sono i rami, la dorsale è il tronco e il gateway di smistamento (o policy router) è la radice. Per consentire agli utenti di accedere ai servizi pubblicati nella sottorete servizi è sufficiente l’impostazione dei default gateway delle sottoreti.

Le cose si complicano un po’ quando l’indirizzo da raggiungere non appartiene alla rete di accesso o alla sottorete servizi, ma è un qualunque IP pubblico. La complicazione è duplice. Innanzitutto occorre bloccare l’accesso se l’utente non è autenticato (e l’indirizzo non appartiene alla white list di indirzzi virtualmente interni). In secondo luogo occorre smistare il traffico verso Internet per permettere ad ogni utente di utilizzare l’edge router del provider che preferisce. Queste due funzioni sono svolte dal captive portal e dal gateway di smistamento (o policy router).

Captive portal

Il captive portal e’ rappresentato dal rettangolo grigio pubblicato all’indirizzo 172.20.2.2 della sottorete servizi ed e’ definito come default gateway del policy router. Quando un utente che non ha ancora scelto uno degli edge router disponibili per la navigazione Internet tenta di raggiungere una pagina web esterna alla sottorete servizi e alle eventuali white list, il captive portal lo ridirige su una landing page dalla quale e’ possibile accedere ai servizi interni o scegliere uno degli edge router. La scelta dell’edge router comporta l’impostazione dinamica di un’apposita regola nel policy router.

Policy router

Il policy router smista il traffico generato dagli utenti sugli edge router scelti da ciascuno. Questa funzione di smistamento puo’ essere implementata utilizzando il supporto per il routing avanzato del kernel di Linux. In particolare il file rt_tables installato sul policy router contiene la lista delle tabelle di routing disponibili, con le rispettive priorita’. Nell’implementazione proposta, ad ogni policy router e’ dedicata una tabella di routing. Nel nostro esempio, chiamando ISP_A e ISP_B le tabelle dedicate ai due edge router A e B, il file rt_table conterra’ le righe:

1 ISP_A
2 ISP_B

Ogni tabella contiene a sua volta almeno una regola, che specifica come default gateway l’edge router corrispondente. Altre regole potrebbero essere aggiunte per ottimizzare il traffico. Nel seguente esempio viene specificata una seconda regola per permettere di raggiungere i servizi locali direttamente dal policy router senza passare per l’edge router:

# table ISP_A
ip route add default via 172.20.2.10 dev eth1 table ISP_A
ip route daa 172.20.2.0/24 via 172.20.2.1 table ISP_A

Poiche’ la definizione delle tabelle non ne comporta l’applicazione, tutte le tabelle associate agli edge router possono essere definite in anticipo (una volta per tutte) e applicate dinamicamente in base alle scelte operate dall’utente attraverso la landing page del captive portal.

Immaginiamo che la landing page del captive portal contenga “bottoni” associati agli edge router disponibili. Quando l’utente 172.16.1.23 preme il bottone corrispondente all’edge router A, la sua scelta viene registrata su una database come richiesta in attesa di essere processata. Un demone che gira sul policy router interroga periodicamente il database e processa le richieste pendenti lanciando i comandi necessari a creare le corrispondenti politiche di routing. In questo caso il comando e’ il seguente:

ip route add from 172.16.1.23 table ISP_A

che crea una nuona regola di source-based policy routing il cui effetto e’ l’applicazione della tabella ISP_A a tutto il traffico originato dall’indirizzo 172.16.1.23.

Un meccanismo analogo e’ utilizzato per rimuovere o sostituire le regole.

Continua…

Riferimenti:

• Andrea Seraghiti and Alessandro Bogliolo, “Neutral Access Network Implementation Based on Linux Policy Routing”, in Proceedings of INTERNET-2009, 2009. [paper] [slides]
• M. G. Marsh, Policy Routing Using Linux, SAMS, 2006.