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Nuove sfide attendonole società ditelecomunicazioni,sfide legate aimolteplici utilizzi di

Internet e alla messa a punto di nuoviprodotti per l’operatore famiglia e perl’operatore impresa.I cambiamenti sono profondi econtinui. Con un microfono collegatoad un Pc è stato possibile rompereantiche barriere e collegarsi a vivavoce con tutto il mondo con il costodi una telefonata urbana. Conl’aggiunta di una web camera si è poiconcretizzata la possibilità di darevita a video-conferenze, senzabarriere tecniche. E con costicontenuti.Ancora un passo: con un adattatorepossiamo connettere alla reteInternet non solo il PC ma anche iltelefono e la TV. Il vantaggio èevidente per l’utente famiglia (costoridotto della telefonata) e in manieramarcata per l’utente impresa (bastipensare alla possibilità oggi

conseguita di telefonare tramiteInternet con tutti gli interlocutori,esterni e interni all’impresa, conmarcate riduzioni dei costi dicomunicazione).Di fronte a questo scenario in continuoaggiornamento tecnologico efunzionale, le imprese ditelecomunicazione sono pungolate a“rimboccarsi le maniche”, offrendonuovi servizi, sviluppando in particolarel’utilizzo della “banda larga”, strumentofondamentale per creare domandaaggiuntiva su un mercato che,comunque lo si valuti, è in continuaevoluzione.Media Duemila, attraverso l’interventodi esperti e operatori, lancia undocumentato messaggio di fiducia: imetodi di comunicazione cambieranno,miglioreranno le esigenze dell’utentefinale, determinando sviluppo delPaese e delle infrastrutture. Èfondamentale, però, che le imprese delsettore colgano tutte le occasioni perstare “al passo” con le incessantimutazioni.

L’uso della telefonia tramite Internet

Supplemento al numero 229 di settembre 2005 di

I quadernidi a cura di alberto mucci

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Il quaderno di Telèma è stato realizzato dalla Fondazione Ugo Bordoni (Presidente il Prof.Giordano Bruno Guerri, Direttore Generale il Consigliere Guido Salerno, Direttore delleRicerche l’ing. Mario Frullone). Coordinatori del Quaderno l’ing. Francesco Matera e l’ing.Guido Riva. Hanno collaborato: Maurizio Dècina, Politecnico di Milano; Cristian Cocozza,Gianluca Gritella, Maurizio Siviero TLABS; Valerio Zingarelli; Paolo Tavazzani, Fastweb; Roc-co Capra, Giuseppe Brevi, Alcatel Italia; Carlo Colaianni, Ericsson; Emilio Frezza, CNIPA.

IndiceLe tre facce della telefonia su Internet

Le soluzioni per l’offerta di servizi di Voice over IP

“Mobile VoIP”: la voce a pacchetto in ambito radiomobile

VoIP ed Operatori Broadband: opportunità ed evoluzioni

Tecniche multiservizio per Voice over IP

Tecniche Wireless VoIP

Voice over IP: una opportunità per la Pubblica Amministrazione

Le problematiche normative e regolamentari del VoIP

Sono usciti nel 2004/2005:

La larga banda si diffonde, cambia la vita della gente aprile 2004I campi elettromagnetici non sono più “sconosciuti” maggio 2004Anche l’Italia si dota di un organismo che certifica la sicurezza informatica giugno 2004Il digitale terrestre accende i motori luglio-agosto 2004Una sfida dell’Europa a 25: la molteplicità delle traduzioni settembre 2004Infomobilità: si può viaggiare rimanendo sempre informati ottobre 2004Il controllo dell’ambiente si attua mettendo a punto reti efficienti novembre 2004Televisione e telefonini quale integrazione? dic. 2004-gennaio 2005Agire digitale. Più banda larga; più servizi febbraio 2005La tv digitale porta nuovi servizi nelle famiglie marzo 2005Ci avviciniamo al 4G: la convergenza delle tecnologie digitali aprile 2005Dall’intelligenza artificiale alla vita artificiale maggio 2005Le nano e micro tecnologie nella realtà dell’Italia 2000 giugno 2005

61Settembre 2005

Le tre facce dellatelefonia su Internet

Per capire il fenomeno della “voce suprotocollo Internet”, VoIP – Voiceover IP, e cioè dell’impatto della tec-nologia di Internet sulla telefonia, si

può fare riferimento a tre diversi aspetti. Le trefacce della telefonia su Internet servono per il-lustrare i segmenti di mercato a cui questa tec-nologia dirompente s’indirizza e le prospettivedella sua diffusione.

La prima faccia è quella degli “Internet Pho-nes”, i telefoni Internet, e guarda al mercatodella telefonia su Internet tramite terminali dicalcolo personale, lap-top e desk-top, connes-si alla Rete con collegamenti fissi (LAN – LocalArea Network, DSL – Digital Subscriber Line,ecc.). La telefonia su Internet è stata progetta-ta proprio per questo scenario “finale”, in altreparole tutti i dispositivi terminali del futuro si af-facciano a Internet con funzioni native di cal-colo e comunicazione: per la telefonia lo stan-dard sorgente è il VoIP. Le applicazioni telefo-niche per comunicazioni tra personal compu-ter si stanno diffondendo con enorme velocità.Basta citare la diffusione dell’applicazione Sky-pe di telefonia “peer-to-peer”, che utilizza un

protocollo proprietario, e il recente annuncio diMicrosoft, sull’introduzione del Live Communi-cations Server per servizi di telefonia VoIP ba-sati sul protocollo SIP (Session Initiation Pro-tocol), standard di riferimento mondiale nel set-tore. La strategia di Microsoft è tenace e lun-gimirante nella focalizzazione sull’utente: l’iden-tità digitale tramite il sistema Passport, l’Acti-ve Directory per l’archivio degli indirizzi, il Win-dow Media Center per i servizi televisivi, il LiveCommunications Server per i servizi telefonici.

Il protocollo telefonico impiegato da Skypeè proprietario, ma adotta il recente standard dicrittografia AES (Advanced Encryption Stan-dard) con chiavi fino a 256 bit. A fine maggio2005 i clienti di Skype sono quasi 40 milioni,mentre il software peer-to-peer è stato scari-cato da oltre 100 milioni di utilizzatori.

Nel settore della telefonia su Internet si stan-no costituendo nuove figure d’operatori telefo-nici, che possiamo classificare come ASP, Ap-plication Service Provider. La garanzia di qua-lità del servizio telefonico in tempo reale dovràessere offerta tramite accordi con gli operato-ri delle grandi dorsali di trasporto (i backbone

Le tre facce della telefonia su Internet.

62 I quaderni di

Le tre facce della telefonia su Internet

IP), i cosiddetti ISP, Internet Service Provider.La seconda faccia riguarda invece i “Car-

rier Phones”, i telefoni fissi convenzionali,quelli delle case, degli uffici e degli alberghi:i telefoni grigi, gli ISDN – Integrated ServicesDigital Network, ecc.. In questo caso la te-lefonia nativa non è basata su Internet e l’ac-cesso stesso alla rete pubblica o privata è ditipo tradizionale. La conversione nella tecno-logia Internet è realizzata a valle delle infra-strutture di telefonia tradizionale, tramite i di-spositivi “media gateway”, che possono es-sere piazzati all’ingresso delle abitazioni e de-gli uffici, oppure alla frontiera tra reti telefoni-che tradizionali e rete Internet. I media ga-teway svolgono le funzioni di conversione deisegnali telefonici dal formato “legacy” a divi-sione di tempo, al formato con pacchetti ditipo IP.

In questo settore di mercato ricadono leiniziative di Next Generation Network, NGN,di trasformazione progressiva delle infrastrut-ture delle reti telefoniche tradizionali versoreti innovative realizzate con tecnologia IP.La trasformazione avverrà in molto tempo,probabilmente fino a dieci anni da oggi, e du-rante tutto questo periodo la vecchia rete do-vrà interoperare con la nuova. L’operatore in-glese BT chiama la sua rete convergente: 21-st Century Network (21CN). Tutti i grandi ge-stori di telefonia fissa del mondo stanno ac-curatamente valutando e programmando latransizione verso la tecnologia unificante ba-sata sul protocollo IP. Anche in Italia ci sonorealizzazioni pioneristiche delle NGN: a par-tire dal 2000 Fastweb ha costruito la sua re-te NGN interamente su tecnologia IP, mentreTelecom Italia ha completato l’anno scorsola trasformazione con tecnologia IP della suarete telefonica fissa interdistrettuale iniziatanel 2001. Oggi tutte le chiamate telefonicheitaliane a lunga distanza sono trasportate suun backbone a larga banda che impiega ilprotocollo IP nella versione MPLS (Multi Pro-tocol Label Switching) che permette di con-

trollare accuratamente la qualità del serviziotelefonico.

La terza faccia, forse la più eccitante, riguar-da i “Wireless Internet Phones”, i telefonini perInternet. Come nel caso degli Internet Phones,la voce entra ed esce dal terminale telefonicotrattata con la tecnologia Internet, che è quin-di nativa, basata sugli standard VoIP e SIP. Icollegamenti sono però via radio, senza fili, eutilizzano le tecnologie Wi-Fi, Wireless-Fidelity.Si prospetta la diffusione sul mercato, sia di te-lefonini Wi-Fi per applicazioni VoIP verso altritelefoni Internet, sia di telefonini “dual-mode”,che offrono alternativamente connessioni te-lefoniche cellulari (GSM, GPRS, EDGE e UMTS)e connessioni VoIP su Wi-Fi. L’introduzione deitelefonini dual-mode ha un impatto stravolgen-te, non solo sul mercato della telefonia mobi-le, ma soprattutto su quello della telefonia fis-sa convergente su protocollo Internet. Per ca-pire il fenomeno basta osservare che nel 70-80% dei casi le chiamate telefoniche sono ori-ginate in ambienti chiusi (in-door), sia nelle abi-tazioni, sia negli uffici. Il 30% delle chiamateoriginate in-door proviene dai cellulari. I telefo-nini dual-mode con la copertura radio offertada Wi-Fi negli ambienti chiusi permettono di in-stradare le chiamate originate con modalità VoIPattraverso le connessioni DSL delle case e i col-legamenti fissi di giunzione con le infrastruttu-re aziendali. L’elemento di rete che gestisce ilcontrollo delle chiamate prende il nome di SIPProxy Server, è basato sullo standard SIP ed èl’elemento chiave delle nuove architetture di re-ti convergenti, in quanto provvede all’intercon-nessione “seamless” tra elementi di rete etero-genei, basi di dati contenenti i profili dei clien-ti e piattaforme aperte di esecuzione di appli-cazioni a valore aggiunto.

La tecnologia VoIP realizzata tramite Wi-Fifornisce alle infrastrutture di telecomunicazio-ni fisse e convergenti su protocollo IP un for-midabile nuovo strumento per competere conla telefonia cellulare.Prof. Maurizio Dècina Politecnico di Milano

63Settembre 2005


Le soluzioni per l’offertadi servizi di Voiceover IP

La rapida crescita delle connessioniBroadband che si sta verificando in Ita-lia e nel mondo e che ha avuto, sino adoggi, il fast internet come driver esclusi-

vo per il mondo consumer e in parte anche per ilbusiness, sta oggi inducendo lo sviluppo e la dif-fusione di una serie di nuovi servizi, resi possibilidalle nuove architetture di rete IP (Internet Proto-col) sulle quali è possibile integrare il trasporto el’erogazione di applicazioni di vario genere.

La Voice over IP (VoIP) è una di queste appli-cazioni e il numero di nuove offerte di fonia basa-te su questa tecnologia negli ultimi due anni hasubito una notevole crescita. In particolare nelmercato Consumer, la tecnologia VoIP introdot-ta dapprima da operatori “ISP like” come stru-mento di toll by-pass sulle chiamate internazio-nali e long distance, si è sviluppata al punto daindurre i Carriers tradizionali ad appropriarsene ea fare evolvere le proprie infrastrutture e serviziintroducendo offerte integrate “Double Play” e“Triple play” (voce, video, dati).

Le offerte VoIP sono ormai presenti in tutti iprincipali mercati mondiali (USA, Asia e Europa),da parte non solo di new comers, ma anche dioperatori tradizionali, e presentano tassi di cre-scita giustificati da alcuni fattori abilitanti:� la maggiore diffusione di accessi a largabanda (xDSL, Cavo, fibra...) si sta rilevando es-sere un elemento chiave per l’introduzione dellaVoIP come servizio incrementale al Fast Internet.Le offerte Broadband flat costituiscono di fattola base clienti per il VoIP, che a sua volta si rive-la essere un importante incentivo all’acquisizio-ne di accessi broadband;� la convergenza verso architetture all-IP rea-lizzata anche tramite l’adozione di standard mon-diali che si vanno consolidando sia a livello ar-chitetturale che protocollare porta con sé la pos-

sibilità di sviluppare nuove tipologie di servizi,abilita una progressiva integrazione fisso-mobi-le e consente di razionalizzare i costi;� l’industrializzazione di nuovi terminali (IP-Pho-ne, PDA, WiFi phones), di adattatori e residen-tial gateway sta “liberando” il VoIP dal PC por-tandolo sul telefono;

Di fatto il VoIP negli ultimi anni ha esteso il suocampo di utilizzo dal backbone all’accesso e ai ter-minali, abilitando l’integrazione voce-dati dal pun-to di vista del trasporto e della convergenza deiservizi (es. fisso/mobile, unified communication).

Queste evoluzioni stanno spingendo i ServiceProvider a spostare l’enfasi delle proprie offerte dal“toll by-pass” alla valorizzazione delle features ag-giuntive sviluppate per le piattaforme all-IP, come iservizi di real-time-call management, l’interlavorocon i sistemi di messaging, il nomadismo o l’atti-vazione di linee supplementari on-demand.

Alcune offerte come Skype, Yahoo!BB, Vona-ge si stanno rivelando significative in termini di nu-mero utenti e sarà interessante capire se il model-lo di business su cui si basano risulterà sostenibi-le anche a fronte di un probabile deterioramentodella Qualità del Servizio conseguente alla cresci-ta del traffico e del numero di utenti. Il tema dellaqualità diventerà un fattore chiave per le dinami-che del mercato, con gli operatori di rete che avran-no l’opportunità di differenziarsi dai VoIP providerpuntando sulla garanzia e la qualità del servizio.

Il Mercato

A partire dal 2001 in Giappone, dal 2002 in USAe dal 2003/2004 anche in Europa, il VoIP è en-trato nella fase dei servizi “Mass Market”, conuna crescita costante che ha portato a stimarea fine 2004 circa 16 milioni di utenti attivi worldwi-de, con una crescita prevista a quota 197 milio-ni a fine 2008 (Fonte: Ovum 2005).

In termini di revenue il mercato dovrebbe pas-sare da circa 1 miliardo di dollari al 2004 a poco

più di 15 miliardi di dollari a fine 2008 (20 miliardidi dollari considerando la parte business – fonte:AT Kearney), arrivando a rappresentare circa il 6%delle revenue totali del mercato voce.

L’Italia, nelle stime degli analisti, dovrebbe es-sere in linea con questi trend, con una crescitaprevista nel 2004-2008 da circa 50 a 1000 Milio-ni di dollari.

Questi dati coprono un’ampia tipologia di solu-zioni per il VoIP che, come si vedrà nel seguito, dif-feriscono molto tra di loro sia per i servizi offertiche per gli elementi di rete che li caratterizzano.

Tipologie di offerte VoIP

Nelle figure seguenti sono evidenziati i principa-li elementi che caratterizzano le soluzioni su cuisi basa la maggior parte delle offerte VoIP pre-senti oggi sul mercato.

Terminali e rete domesticaI terminali da cui si fruisce del servizio e la confi-gurazione della “rete domestica” possono esseremolto diversi tra loro. I terminali infatti possono es-sere telefoni tradizionali (anche con collegamentoDECT) connessi alla rete IP mediante opportuniadattatori oppure telefoni IP “nativi” dotati di inter-facce ethernet oppure wi-fi. Esiste poi una ampiaserie di client software da installare su PC oppuresu PDA (Personal Digital Assistant) che possonoessere di tipo “general purpose” (cioè sviluppatida aziende che non si preoccupano di fornire una

64 I quaderni di

soluzione completa) oppure specifici di una parti-colare offerta e soluzione. Attraverso questi clientassociati all’utilizzo di cuffie e microfono, oppure“cornette” telefoniche (collegate ad esempio allaporta USB), i PC o i PDA diventano a tutti gli effet-ti terminali VoIP. Naturalmente le modalità di frui-zione da parte dell’utente del servizio sono diffe-renti a seconda del terminale utilizzato, come an-che le opportunità di “bundle” con altri servizi daparte di chi gestisce l’offerta.

Nella “rete domestica”, in alcuni scenari, pos-sono essere necessari apparati dedicati alla frui-zione del servizio VoIP. In particolare, nel caso siutilizzino telefoni tradizionali, è necessario dispor-re di un apparato che espleti le funzioni di adatta-mento tra la voce a circuito e la voce a pacchettooltre alla gestione della segnalazione e del control-lo. Tali apparati possono essere intergrati nella ter-minazione di rete (es. modem ADSL) o separati,ad esempio quando il fornitore del servizio VoIP èdiverso dal quello dell’accesso broadband.

Accesso BroadbandL’accesso broadband alla rete IP, che in questacaratterizzazione comprende l’apparato a casadell’utente (es. modem ADSL), il collegamentoalla rete e l’infrastruttura della rete di accessopuò essere basato su offerte flat oppure a tem-po Quest’ultimo caso rappresenta però un limi-te per una fruizione completa del servizio VoIP(ad esempio, è possibile ricevere chiamate solose la connessione ADSL è attiva).


Previsioni di mercato per la crescita del VolP.

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Soluzione 1

zioni, dal punto di vista delle funzionalità ma an-che della regolamentazione. Esiste infatti la pos-sibilità di utilizzare numeri telefonici tradizionali,oppure “nickname” di fantasia, oppure anchenessuna particolare identificazione.

Nel caso in cui l’identificativo è un numero te-lefonico, è possibile essere raggiunti dalle reti te-lefoniche tradizionali (fisse e mobili). L’utilizzo dinickname permette in genere di essere raggiun-ti solo da altri utenti della stessa “comunità”.

Anche per i motivi di cui sopra, il collegamen-to con le reti tradizionali non sempre è “bidire-zionale”: è in genere prevista la possibilità di chia-mare utenti delle reti tradizionali, ma non sem-pre è abilitata la possibilità di essere raggiunti datali utenti. In quest’ultimo caso, oltre agli aspet-ti tecnici, sono necessarie anche azioni di tipoamministrativo per ottenere il collegamento (“in-terconnessione”) con le reti tradizionali.

È opportuno osservare che le offerte VoIP nonsono attualmente in grado di sostituire integral-mente il servizio telefonico tradizionale, ad esem-pio per le sostanziali differenze in termini di di-sponibilità e continuità del servizio (ad esempioin caso di black-out elettrico), di accessibilità aiservizi di emergenza e di raggiungibilità.

Le diverse combinazioni degli elementi carat-terizzanti appena descritti consentono di identi-ficare 4 tipologie di soluzioni per il VoIP che co-prono la quasi totalità delle offerte ad oggi pre-senti sul mercato.

Sull’accesso (come sulla rete IP) di tipo mul-tiservizio, esiste il problema della qualità del ser-vizio. Infatti la banda per l’accesso alla rete ècondivisa tra il traffico VoIP e le altre tipologie ditraffico (es. video, browsing, ecc.) e, senza op-portuni accorgimenti, tali traffici sono in linea diprincipio trattati in maniera indistinta. Questo puòcreare problemi quando la quantità di traffico datrasportare è superiore alla capacità del collega-mento, portando ad una degradazione di tutti iservizi. A questo problema si può porre rimediose l’infrastruttura di accesso è consapevole delservizio ed è dotata di meccanismi di trattamen-to differenziato del traffico: in questo modo il traf-fico VoIP può essere trattato con una prioritàmaggiore rispetto agli altri (ad esempio la navi-gazione Web).

Elementi di controlloAltro elemento caratterizzante le diverse soluzio-ni è la presenza di soluzioni centralizzate per ilcontrollo del servizio oppure la completa “dele-ga” ai terminali di queste funzionalità. Nel primocaso si parla di servizi “network based”, nel se-condo caso di servizi “terminal based” oppure“peer-to-peer”.

Identificazione e interazione con le reti tradizionaliInfine, le modalità di identificazione e di raggiun-gibilità dell’utente differenziano le diverse solu-

66 I quaderni di


Soluzione 3

Soluzione 2

SSoolluuzziioonnee 11 Questo tipo di soluzione (rappresentato nella fi-gura della pagina precedente) è fortemente foca-lizzata sulla creazione di comunità all’interno delmondo internet. Per questo motivo, i terminali piùutilizzati sono i PC o i PDA su cui vengono instal-lati appositi client. Non sono presenti elementi dicontrollo in rete, ma l’intelligenza è distribuita suiterminali stessi e, poiché l’identificazione dell’u-tente è quasi sempre basata sull’utilizzo di nick-name, sono gestite solo le chiamate uscenti ver-so le reti fisse e mobili tradizionali, mentre non

possono essere ricevute chiamate entranti.In questo caso il modello di business non è

quindi riconducibile a quello di un operatore chevuole offrire un servizio mettendo a disposizio-ne una propria infrastruttura, ma più ad un’azien-da di software che punta alla diffusione dei pro-pri prodotti facendo eventualmente pagare ser-vizi a valore aggiunto.

SSoolluuzziioonnee 22La soluzione rappresentata nella Figura sopra sidifferenzia dalla soluzione precedente sostan-

67Settembre 2005

zialmente per la presenza di apparati centraliz-zati per il controllo delle chiamate e dei servizi.

In questo caso inizia quindi ad esserci un pri-mo embrione di operatore VoIP, anche se l’utiliz-zo di nickname per l’identificazione degli utentie la focalizzazione su terminali PC based contri-buiscono ancora alla creazione di una comunitàa sé più che all’integrazione con il mondo telefo-nico esistente.

SSoolluuzziioonnee 33Con la soluzione rappresentata nella Figura dipagina 66 si inizia a delineare un’offerta più vici-na a quella telefonica tradizionale. I terminali in-dirizzati da questo tipo di soluzione sono infattiquelli telefonici, sia nativi IP che tradizionali, maconnessi alla rete a pacchetto tramite l’utilizzodi phone adapter. Gli apparati preposti al con-trollo delle sessioni possono in genere fornire an-che i servizi telefonici supplementari e l’utilizzodi una numerazione integrata con il Piano Nume-rico Nazionale per identificare l’utente consenteanche la gestione delle chiamate generate dallereti fisse e mobili tradizionali e destinate agli uten-ti del servizio VoIP.

Elemento caratterizzante di questa soluzio-ne è il fatto che il fornitore del servizio VoIPnon offre in bundle anche l’accesso broad-band, ma va ad appoggiarsi su un accesso for-nito da terze parti. Se da un lato la libertà per

l’utente di scegliere l’accesso broadband in-dipendentemente dal fornitore del servizio VoIPne aumenta la flessibilità, dall’altro il fatto dinon appoggiarsi su una infrastruttura di acces-so propria non permette all’operatore VoIP untrattamento differenziato del traffico VoIP ri-spetto ad altre tipologie di traffico, non garan-tendo quindi la gestione ottimale della qualitàdel servizio.

SSoolluuzziioonnee 44La soluzione rappresentata nella Figura sopra,rispetto alla soluzione precedente, vede l’ope-ratore VoIP fornire anche la rete di accesso alarga banda. Questo, se da un lato riduce laflessibilità dell’utente vincolandolo a sceglierecome fornitore della connettività l’operatoreVoIP, dall’altro consente all’operatore di cono-scere la tipologia del servizio offerto e quindidi trattare in maniera opportuna il traffico VoIP,andando a garantire una gestione della qualitàdel sevizio più completa. Il fatto di avere il con-trollo totale della soluzione consente infine diaffiancare tutte le tipologie di terminali abilitan-do così la possibilità di far evolvere i servizi dapuro VoIP, verso l’integrazione con offerte diservizi video e content.

Cristian Cocozza, Gianluca Gritella e

Maurizio Siviero

TLABS


Soluzione 4

La diffusione delle connessioni a largabanda in Internet sta favorendo un nuo-vo paradigma di utilizzo delle reti dati:nate per trasferire informazioni nume-

riche fra macchine, ma ora capaci di favorire l’in-terazione diretta fra persone.

Il cosiddetto mercato “triple play” di telefonia,dati a banda larga e servizi televisivi sta diven-tando un importante asse di competizione in ogniprincipale mercato europeo. I progressi della ca-pacità e costi delle tecnologie basate sul proto-collo IP, insieme con una costante domanda perla banda larga, hanno dato agli Operatori di te-lecomunicazioni la confidenza per spingere nuo-vamente i programmi di evoluzione delle reti. Duerecenti (e in ulteriore continuo miglioramento nelprossimo futuro) avanzamenti tecnologici nelleconnessioni di “ultimo miglio” e di “ultimo me-tro” sostengono il nuovo paradigma “triple play”:� “Ultimo miglio”: la disponibilità di DSLAM mul-ticast, la discesa dei costi della capacità dibackhauling, il miglioramento della tecnologia dicompressione in grado di fornire una banda pas-sante di diversi Mbit/s per utente collegato tra-mite ADSL sul doppino telefonico in rame, tarif-fe di ULL più economiche che rendono i “busi-ness plan” basati su ADSL più attraenti e reali-stici.� “Ultimo metro”: la disponibilità di “telefonini”wireless multi-standard, che cioè supportano siail GSM (o l’UMTS) sia lo standard WiFi (IEEE802.11b/g, vedi la sintetica descrizione in appen-dice all’articolo), la disponibilità di “access points”radio WiFi a bassissimo costo (inferiore a 100Euro) che possono essere acquistati e installatidirettamente dal cliente (connessi tramite l’”ulti-mo miglio” di cui sopra), con o senza il suppor-to dell’Operatore di telecomunicazioni.

Tuttavia anche in questo scenario “triple play”,

68 I quaderni di

la voce continua a svolgere un ruolo fondamen-tale per le reti di telecomunicazioni. Il servizio“voce” si arricchisce inoltre di una serie di fun-zionalità che non erano previste dai sistemi clas-sici: l’indicazione della “presenza” in rete dei pro-pri amici o corrispondenti, la possibilità di arric-chire con contenuti multimediali (testi, immagi-ni, suoni) la telefonata e la capacità di trasferirein pacchetti IP la voce garantendo una qualitàdel servizio costante per il cliente. Nel seguitodell’articolo vedremo le caratteristiche di capa-cità e qualità per un accesso radio a pacchettocon qualità controllata.

Le telecomunicazioni radiomobili non posso-no essere escluse da questi nuovi scenari: co-me si potrebbe oggi pensare di essere in contat-to con la propria “comunità” soltanto quando siè a casa e collegati con un PC ?

Di conseguenza gli Operatori radiomobili de-vono affrontare il tema seguendo attentamentel’evoluzione del servizio e delle tecnologie abili-tanti per la realizzazione di collegamenti fonici sureti IP, tra cui nuovi “software client” sul telefo-nino e server di rete capaci di informare ciascunutente dello stato di collegamento dei propri ami-ci o colleghi. Il successo stesso di questo tipo dinuovo paradigma delle comunicazioni è forte-mente influenzato dalla tipologia e diffusione deiterminali, che possono estendersi dal classicotelefonino all’apparato televisivo multimediale alPersonal Computer di nuova generazione.

In pratica si sta delineando il nuovo terminedi “Mobile VoIP”.

La tecnologia radiomobile, e più in generale“wireless”, attuale permette di effettuare trasmis-sioni di dati a pacchetto mediante GPRS (per lereti di seconda generazione) e UMTS “packetswitched” (per le reti 3G), ma anche di traspor-tare la fonia sul protocollo WiFi.


“Mobile VoIP”:la voce a pacchetto in ambito radiomobile

Qui è pero’ necessario un chiarimento: perquanto riguarda il GPRS vi sono alcune limitazio-ni che riducono la possibilità di utilizzo per la VoIP:� la banda passante non è garantita costante-mente e può indurre variazioni della qualità del-la voce trasmessa;� la velocità di trasmissione dati fornita dal GPRSnon permette di utilizzare codificatori della foniadi alta qualità;� la latenza introdotta dagli elementi di rete ra-diomobile non permette una trasmissione conti-nua dei pacchetti voce.

A causa di questi problemi, il GPRS è una tec-nologia di rete che difficilmente può essere sfrut-tata in ambito voce commerciale: il suo possibi-le utilizzo può essere il servizio “Push-to-Talk”,dove si imita il “walkie talkie” e dunque la bidi-rezionalità in tempo reale non è necessaria.

Trasferendo pacchetti IP sulle reti UMTS si hail vantaggio di maggiore banda passante dispo-nibile, capace dunque di utilizzare codificatori difonia più adatti all’orecchio umano. Tuttavia si de-ve anche qui fronteggiare il problema di garantirela qualità del servizio, in particolare in aree con-gestionate di traffico, e dei ritardi introdotti daglielementi di rete (per esempio, il mezzo radio tra-smissivo introduce ancora 150-250 ms di ritardo).Tali ritardi di trasmissione saranno ridotti con l’in-troduzione di nuove funzionalità dell’UMTS qualil’HSDPA (High Speed Downlink Packet Access).

Se nel caso di GPRS e UMTS introdurre la VoIPrichiede modifiche anche del sistema di commu-tazione delle chiamate, con le reti WiFi (che spe-cificano solo l’accesso radio) si può accedere di-rettamente ai server di rete localizzati in Internetper la gestione della chiamata, lasciando quindi alfornitore del servizio, come ad esempio Yahoo,Google, Skype o Vonage, la commutazione dellachiamata verso i terminali chiamati. In questo ca-so, però, al fine di fornire la richiesta qualità delservizio, diventa fondamentale un corretto sfrutta-mento delle risorse radio (frequenze e “accesspoints”) e garantire la “connessione virtuale” in pro-tocollo IP verso il dispositivo radio. La latenza, in-vece, è già significativamente inferiore rispetto al-le reti radiomobili pubbliche attuali.

Tutto ciò è argomento di questo articolo.

Gli scenari di utilizzoI vantaggi dello scenario di convergenza fisso-mobile nell’ambito delle reti a larga banda sonomolteplici, sia per il fornitore di servizi sia per l’u-tente finale (cliente individuale o azienda):� utilizzo efficiente della connessione: i serviziIP sono per loro natura “intermittenti” (bursty) edunque adatti all’integrazione di molteplici ap-plicazioni (voce, dati, video)� scalabilità: le reti IP scalano in modo molto piùefficiente (sulla rete fissa) che non le reti a commu-tazione di circuito rendendo più semplice l’ade-guamento delle rete. È necessario però mantene-re adeguate condizioni di qualità del servizio� innovazione dei servizi: lo sviluppo di nuovi ser-vizi ormai si sta focalizzando su infrastruttura diaccesso IP, con protocolli SIP, o analoghi protocol-li proprietari, e con logiche di servizio orientate al-le reti a pacchetto. Questo paradigma renderà losviluppo di nuove applicazioni molto più sempliceed economico in modo da adeguarsi alle semprepiù sfidanti richieste del mercato.

Il principio fondamentale consiste nel permettere aiclienti di utilizzare i servizi solitamente fruiti in uncontesto domestico o aziendale “fisso” anche inambito mobile mantenendo la “Customer Experien-ce” a cui si è abituati; in aggiunta si propongono deiservizi peculiari dell’ambiente mobile, come l’invioe ricezione di messaggi, immagini e contenuti mul-timediali. Alcune considerazioni possono essere fat-te a prescindere dal servizio considerato:� il cliente che utilizza servizi di “comunità” (peresempio, chat, instant messaging) deve esserein grado di rimanere sempre connesso (“alwayson”) anche in un contesto di mobilità. Dunque siregistra nella stessa “comunità” una volta migra-to dall’ambiente di rete fissa a quello wireless(“service hand-over”);� il passaggio fra sistemi deve essere “traspa-rente”, quindi il cliente deve essere riconosciutoautomaticamente in rete, eventualmente con unaautenticazione basata su SIM in modo da garan-tire la sicurezza delle procedure di autenticazio-ne, autorizzazione e pagamento tipiche del mon-do GSM e UMTS;� i servizi supplementari associati al cliente de-vono essere mantenuti, indipendentemente dal

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sistema su cui è erogato il servizio. In caso con-trario l’aggiornamento del profilo deve essere au-tomatico, sfruttando le capacità del terminale uti-lizzato e dell’applicazione residente in esso.

Alcuni esempi di servizi che possono esseretrasportati in un ambiente di convergenza fisso-mobile sono:a) Servizi di presenza: interessanti anche per ilmercato di massa. Il cliente deve essere in gra-do, accendendo il suo dispositivo mobile, di re-gistrarsi, autenticarsi ed aggiornare il suo statodi presenza in rete inclusi eventuali messaggi dicortesia. Da quel momento il cliente è a tutti glieffetti collegato alla “comunità” a prescinderedalla sua ubicazione fisica. All’interno della “co-munità” è possibile inoltre usufruire di servizi di“Click-To-Dial” e di “Rich Call”.b) La raggiungibilità di un utente VoIP deve es-sere garantita a prescindere dall’architettura direte che il chiamante sta utilizzando:

� chiamate da rete fissa: l’utente VoIP è rag-giungibile attraverso il suo numero di telefo-

70 I quaderni di

no tradizionale se i fornitori del servizio foni-co a circuito e pacchetto (VoIP) coincidonoo se si applica la portabilità del numero; gliapparati di segnalazione a circuito si inter-facciano mediante Signalling Gateway (SG)con gli analoghi a commutazione di pacchet-to garantendo l’integrazione delle chiamate.Il fornitore del servizio VoIP deve comunquepossedere un arco di numerazione proprioper l’interconnessione con gli altri operatoridi rete fissa o per fornire un identificativo uni-co ai propri clienti. � chiamate VoIP native: l’utente è identifica-to tramite il proprio alias SIP secondo il flus-so di messaggi indicato nella figura sotto:

c) Servizi multimediali: sono un’estensione deiservizi di videotelefonia in cui si fornisce acces-so a file, strumenti di lavoro condivisi, accessoa database per garantire una percezione del ser-vizio analoga a quella ottenibile sulla LAN azien-dale. Le procedure di controllo per l‘instaurazio-ne delle sessioni sono analoghe a quelle utiliz-zate per tutte le applicazioni su IP, mentre le im-


Flusso dei messaggi VolP.

portanti differenze sono sugli applicativi dispo-nibili sui terminali: il reale fulcro per i futuri servi-zi convergenti.d) Contenuti televisivi: l’utente fruisce di contenu-ti televisivi in cui la voce è trasferita su IP median-te protocolli di streaming, che hanno richieste diqualità del servizio meno stringenti rispetto a quel-li utilizzati per le chiamate voce bidirezionali.

La sicurezza nella gestione delle sessioni è ga-rantita dall’integrazione con le strutture di registra-zione, autenticazione e tariffazione, in uso nei si-stemi radiomobili attualmente presenti in campo,basati sulla carta SIM dell’utente. La cifratura del-le informazioni durante la comunicazione su reteInternet è ottenuta mediante protocolli di sicurez-za standard con chiavi pubbliche o private chegarantiscono la privacy utente anche nel caso incui la comunicazione attraversi reti pubbliche. Sof-fermandoci ora sull’infrastruttura WLAN, intrinse-camente meno sicura di quella GSM, i seguentimeccanismi possono essere applicati per garan-tire la confidenzialità della chiamata VoIP:a) Autenticazione su base SIM: l’integrazione conle strutture di autenticazione utilizzate nella reteGSM è gia disponibile; l’utente è autenticato sullabase delle informazioni peculiari della SIM ed at-traverso questa, in modo automatico o attraversol’invio di un SMS con Username e Password, si puògarantire l’identità dell’interlocutore anche duranteuna chiamata VoIP o una sessione dati generica.b) Cifratura: la gestione della cifratura a livelloradio, in analogia a quello che succede in ambi-to GMS/GPRS o UMTS, è difficilmente applica-bile in ambito WLAN, dove sono presenti diffe-renti fornitori del servizio (WISP) e dove manca-no meccanismi di certificazione e regolamenta-zione rispettati da tutti i fornitori. Nel caso in cuila cifratura a livello radio non sia presente si pos-sono applicare meccanismi di cifratura sull’ap-plicazione per mascherare le chiamate VoIP edi dettagli di fruizione degli altri servizi:

� il SSL può essere utilizzato per rendere si-cure le comunicazioni dati a livello applicativo(in analogia a quello che avviene alle sessioniHTTP che utilizzano lo standard HTTPS).� standard di elevata sicurezza basati sulloscambio di chiavi pubbliche o private si stanno

affermando per molti servizi sensibili all’intercet-tazione quali, ad esempio, la fruizione delle e-mail con terminali wireless; l’utilizzo di tecnichebasate su 3DES o AES, già in uso in ambito da-ti, potranno essere utilizzate anche per renderesicure le comunicazioni VoIP, sia sfruttando ser-ver centralizzati sia in modalità “peer-to-peer”.

Riassumendo, la chiamata telefonica VoIP per-mette una estrema flessibilità nella propria ges-tione, sia in termini di contenuti aggiuntivi che disistemi di trasporto radio o fissi. L’utilizzo di pro-tocolli quali SIP per l’instaurazione delle chiamatee di logiche di servizio estremamente scalabiliconsente di effettuare hand-over di servizio (comeindicato nella figura della pagina successiva) dauna postazione fissa ad un terminale mobile man-tenendo inalterata la percezione dei servizi e laraggiungibilità dell’utente stesso in mobilità.

Capacità dell’accesso radio WiFiper la “mobile VoIP”

La capacità ottenibile in tecnologia WiFi dipen-de dalla tipologia di servizio che si vuole offriree dalla Qualità del Servizio che si vuole garanti-re agli utenti. I fattori principali che si devono te-nere in considerazione sono:� Frequenza di utilizzo: è la frequenza a cui latecnologia radio opera; è un fattore determinan-te in quanto la propagazione del segnale peg-giora al crescere della frequenza.� Canalizzazione: è il numero di canali in ariache non si sovrappongono in frequenza; è un pa-rametro cruciale per determinare la capacità di-sponibile nella zona servita da un Access Point.� Throughput della portante (“bearer data ra-te”): è la massima velocità trasmissiva per ca-nale della tecnologia implementata (54 Mbit/sper 802.11a, 11 Mbit/s per 802.11b).� Limitazioni per protocollo MAC di accesso:in presenza di traffico intermittente e di utenti si-multaneamente connessi vi sono impatti diversi aseconda della tecnologia WiFi considerata.� Distribuzione degli utenti: l’effettiva disloca-zione degli utenti ha un impatto sulla capacità diun Access Point: all’aumentare della distanza di-minuisce il bit rate allocato alla singola sessione.� Scenario di servizio: la tipologia di traffico ha un

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impatto notevole sul traffico smaltito da un AccessPoint poiché servizi diversi producono tipologie ditraffico diverse in termini di banda massima e me-dia, numero e dimensione dei pacchetti IP trasferiti.� Qualità del servizio: la coesistenza di servi-zi con differenti richieste in termini di qualità del-la sessione dati End-to-End ha un impatto note-vole sul dimensionamento se non sono imple-mentati meccanismi per la differenziazione deltraffico a livello radio.

Nella tabella sotto sono indicati alcuni esem-pi di capacità ottenibili per singolo Access Pointconsiderando i vincoli elencati sopra:Il numero delle chiamate parallele dipende anche

72 I quaderni di

dall’utilizzo di tecniche quali il VAD (Voice ActivityDetection) che possono incrementare il numero mas-simo di chiamate simultanee (a parità di qualità delservizio) dal momento che il mezzo trasmissivo vie-ne utilizzato in modo più efficiente. Nella tabella suc-cessiva, infine, è indicato il numero di chiamate si-multanee al variare della qualità della comunicazio-ne (presenza di silenzi indesiderati, interruzioni).

I requisiti per Mobile VoIP

Un fattore che caratterizza le importanti potenzia-lità della “Mobile VoIP” è quello di poter essereapplicata in svariati scenari: dalla singola comu-


Capacità VoIP in sistemi WiFi.

Distance[m]

15

30

802.11bData

Bearer(Mbit/s)

11

11

802.11beffective

throughput(Mbit/s)

5,8

5,8

ParallelVoIP

calls in802.11b

7

7

802.11gData

Bearer(Mbit/s)

54

36

802.11geffective

throughput(Mbit/s)

22-25

18-20

ParallelVoIP

calls in802.11g

40

33

12 15

10 12

802.11b/g mixed effective

throughput(Mbit/s)

Rivelazione di presenza End-to-End.

nicazione punto-punto con l’integrazione delle ap-plicazioni personali (per esempio Voice PersonalInformation Management), ai centralini aziendalie all’integrazione della fonia con il contenuto mul-timediale, capace dunque di gestire la “Rich Call”.

I principali elementi necessari per il successodi servizi VoIP possono essere riassunti in:1) disponibilità del servizio paragonabile ai si-stemi/operatori classici2) qualità della voce percepita dall’utente noninferiore a quella delle reti fisse e radiomobilitradizionali3) sfruttamento di protocolli e architetture stan-dard, scalabili e aperte4) convergenza delle applicazioni, non solo fo-niche ma anche dati e video, ed infrastrutture“future proof”

I servizi voce sono diventati molto esigenti dalpunto di vista della disponibilità e affidabilità: lereti infatti devono fornire copertura del serviziopraticamente in modo continuo nel tempo. Ilmondo IP, o comunque lo scenario Internet, è in-vece ancora caratterizzato da possibili interru-zioni: la fonia VoIP, ed in particolare modo in mo-bilità, deve fornire un elevato tasso di qualità econtinuità, con funzioni di “call control” capacidi mantenere attiva la telefonata.

Tali funzioni, inoltre, dovranno essere facilmen-te controllabili dall’Operatore di rete, attraverso si-stemi di allarme e contatori per una continua sor-veglianza delle prestazioni. In caso di disservizio,le reti VoIP devono inoltre sfruttare tecniche di “passthrough” per deviare il traffico sui nodi funzionan-ti e ridurre il possibile blocco del servizio.

Il cliente percepisce il servizio, oltre che perla sua disponibilità, attraverso la qualità della fo-nia. Nel caso di cattiva ricezione o di ritardi che

inducono la ripetizione di una frase o parola, ilservizio diventa poco utilizzabile anche se arric-chito da funzionalità aggiuntive alla chiamata acommutazione di circuito.

La qualità del parlato è determinata da molti fat-tori, tra cui il sistema utilizzato, il progetto di rete edil terminale. Sistemi radiomobili che introducono al-ti ritardi sono poco adatti per trasportare corretta-mente la voce; inoltre i pacchetti che trasportanola voce richiedono una priorità maggiore nell’attra-versare i nodi di rete rispetto ai pacchetti dati.

Cancellatori di eco e codificatori/decodificatoridel parlato, i cosiddetti CODEC, sono poi fonda-mentali nel riprodurre senza disturbi la voce umana.Con reti a larga banda si possono introdurre codifi-catori con velocità pari a 40-64 kbit/s, superiori dun-que ai 13 kbit/s del CODEC GSM Enhanced Full Ra-te. In questo modo si aggiungono ulteriori armoni-che nel campionamento digitale, ottenendo un mi-gliore risultato anche nella trasmissione di musica.

La compressione audio e la riduzione della per-dita dei pacchetti sono, infine, l’ulteriore strumen-to per migliorare l’efficienza del servizio. Il G.711ADPCM (Adaptive Differential Pulse Code Modu-lation) o la compressione G.729 sono dunque pre-senti nei terminali mobili VoIP per permettere unacodifica efficiente del parlato durante la telefonata.

È opportuno che il servizio “Mobile VoIP” siacaratterizzato da funzionalità standard, sia neiconfronti delle reti esistenti, e dunque interfac-ciate attraverso appositi gateway, sia nella ge-stione delle informazioni nel mondo IP. In questomodo, la IP telephony diventa parte integrantedei sistemi di messaggistica, autenticazione egestione dei contenuti progettati per Internet.Tutti i servizi si possono dunque appoggiare sul-la medesima piattaforma di amministrazione, dicontrollo, di sicurezza e di personalizzazione.

Associare inoltre il protocollo SIP per la tra-smissione di fonia al protocollo HTTP per la ge-stione dei contenuti multimediali permette diutilizzare gli standard esistenti senza dovernesviluppare di nuovi e rende più efficace il “timeto market” del servizio. Per esempio, dal lin-guaggio XML per la creazione dei contenuti siè definito il VXML (Voice eXtensible MarkupLanguage), capace di gestire servizi fonici avan-zati come le multi-party calls, la navigazione

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Chiamate VoIP al variare della probabi-lità di blocco.

GSM Like quality

1% 40

8% 43

15% 47

VoIP calls with802.111 g

dei portali “a voce” e le chiamate verso retiesterne.

Le architetture di rete

Le architetture di rete utilizzate per offrire servizimultimediali su infrastruttura IP sono in linea di prin-cipio dipendenti dal segmento di mercato e dallaproposizione commerciale che si intende perse-guire (singoli clienti privati oppure Aziende), cosìcome dai servizi che si intendono fornire ai clientifinali; non sarebbe possibile quindi identificareun’architettura di rete unica che soddisfi requisitia volte estremamente differenti. Tuttavia ciò puòcambiare profondamente con l’introduzione delprotocollo SIP, come si vedrà nel paragrafo se-guente, che permetterà inoltre di aprire il mercatodei servizi e contestualmente delle architetture perfornire logiche di servizio ad-hoc senza impattareeccessivamente sui costi delle soluzioni.

Gli elementi che entrano a fare parte delle solu-zioni VoIP (o meglio ToIP – Telephony over IP) sono:� Device e client (User Agent): sono i punti ter-minali delle comunicazioni ed integrano gli ap-plicativi ed i protocolli di segnalazione; il pre-re-

74 I quaderni di

quisito è una connessione IP ed adeguati mec-canismi di qualità del servizio per garantire il cor-retto funzionamento degli applicativi, sia di tipowireless sia di tipo wired.� Media Gateway (MGW): sono apparati che ge-stiscono il livello di trasporto, utilizzati per effet-tuare la trans-codifica delle informazioni di uten-te tra reti differenti.� Signalling Gateway (SG): elementi per l’inte-roperabilità della segnalazione verso gli appara-ti di telecomunicazioni classici (garantiscono lacorretta interazione a livello di segnalazione).� Media Gateway Controller (MGC-Network Ser-ver): gestiscono l’attivazione/disattivazione dellesessioni IP ed il comportamento dei Media Ga-teway come, ad esempio, l’apertura/chiusura disessioni IP e la richiesta della qualità del servizio.� Application Server (AS-Network Server): man-tengono le logiche del servizio che si vuole ga-rantire; ad esempio la chiamata multipla, il Pu-sh-to-Talk oppure il Click-to-Dial.

Un esempio di chiamata VoIP uscente da re-te radiomobile verso un numero di rete fissa èschematizzato all’interno della figura sotto, dovesi considera uno scenario completo di sostituzio-


Chiamata “Mobile VoIP” originata.

ne della connessione a circuito con una analogaa pacchetto fino al terminale mobile del cliente:� il terminale ottiene un indirizzo IP mediante at-tivazione di un PDP context su rete radiomobile(mediante Radius per UMTS o equivalente nelparadigma wireless LAN). La qualità del serviziogarantita attualmente è di tipo “best effort”. Infuturo, vi sarà un’integrazione standard fra i re-quisiti di qualità richiesta dai servizi e la loro map-patura sugli elementi di rete radio e fissa defini-ti dalla standardizzazione 3GPP;� l’application client richiede allo strato di control-lo della sessione (SIP client) la registrazione sui si-stemi opportuni dei Server di Rete e l’instaurazio-ne della sessione multimediale, mediante primiti-ve di controllo messe a disposizione dal SIP client;� i Signaling Gateway (SG) ed i Media Gateway(MGW) si occupano dell’interoperabilità e dellatranscodifica delle segnalazioni (SIP-SS7) e deltraffico dati (da IP a PCM).

In ambito radiomobile l’integrazione potreb-be avvenire direttamente con apparati situati al-l’interno della rete dell’Operatore (ad esempio,MSC) mascherando completamente l’utilizzo ditali tecniche verso le reti esterne.

La logica del servizio è gestita dal client in col-laborazione con i MGW controller rendendo estre-mamente scalabile la creazione di servizi ad-hoc;un esempio potrebbe essere l’hand-over di unasessione multimediale basata su VoIP da UMTSa WLAN (o verso una sessione di rete fissa a lar-ga banda su ADSL o qualsiasi altro tipo di acces-so) o eventualmente verso un numero di rete fis-sa, predefinito o richiesto di volta in volta, mante-nendo unicamente la parte voce della sessione.

Una logica di servizio implementabile su unclient potrebbe fare in modo di instaurare la ses-sione su rete Wireless LAN (da rete UMTS) nonappena la copertura e l’autenticazione del termi-nale sono andati a buon fine (il dispositivo radio-mobile ottiene l’indirizzo IP2) effettuando unanuova registrazione in rete (sul Location Server-MGC) ed aggiornando le relative tabelle di rag-giungibilità/instradamento sull’ISP che fornisceil servizio. Questa tipologia di gestione del mez-zo trasmissivo, mantenendo continua la compo-nente IP ed applicativa, prende proprio il nomedi “Mobile IP” e permette di sfruttare il sistemadi accesso migliore a seconda della posizionedel cliente senza impattare sulla propria perce-

75Settembre 2005


Mobile VoIP system handover.

zione e sfruttamento del servizio: la tecnologiadiventa “trasparente” al cliente!

In definitiva, la gestione della mobilità avvienesia a livello di celle (o Access Points) radio sia alivello di sistema, gestito dall’applicazione, per ga-rantire la continuità della chiamata ed il passag-gio di tecnologia in modo trasparente al cliente.

La vera intelligenza del servizio risiede quindinei punti terminali e negli AS limitando gli sforziimplementativi sull’infrastruttura di rete.

La figura a pagina 75 riporta uno schema logicodello scenario di “handover tecnologico” descritto.

Il protocollo SIP

Il Session Initiation Protocol (SIP), proposto edapprovato dal IETF (Internet Engineering TaskForce) è il protocollo che si sta affermando perlo scambio di segnalazione relativo all’instaura-zione di chiamate multimediali (a livello applica-tivo ed End-to-End) su infrastruttura di rete a pac-chetto IP; la motivazione della scelta del SIP co-me protocollo deriva dall’approccio “leggero”(basato su una sintassi testuale simile a quelladel HTTP per il Web Internet) e dalla scalabilitàintrinseca dello stesso che permette di instaura-re sessioni IP a livello applicativo specificandole richieste di servizio ai livelli protocollari infe-riori (es. TCP/UDP). Il SIP è stato selezionato dal3GPP (ente di standardizzazione per i sistemi ra-diomobili) per l’instaurazione delle chiamate mul-timediali fra apparati radiomobili, per chiamateVoIP punto-punto, conference call e video-con-ference, sessioni di chatting o condivisione diapplicazioni web, Push-to-Talk, Click to Dial, ecc.

Il SIP permette di instaurare sessioni multime-diali a livello applicativo mediante paradigmi ge-neralmente di tipo Client-Server (ed anche peer-to-peer) sfruttando architetture distribuite chefanno uso dei seguenti elementi:� User Agent (sia client sia server): si occupanodi inviare e rispondere alle richieste di connes-sione per la creazione di sessioni multimediali.Essi sono generalmente processi applicativi cherisiedono sui PC degli utenti, su terminali mobi-li o sui Gateway posti all’interconnessione conle reti a circuito (telefoni IP, conference server,PC, server di messaggistica, ecc.).

76 I quaderni di

� Network Server (Proxy server, Redirect server,Location server): instradano le chiamate e tengo-no traccia di come contattare gli utenti (eventual-mente possono anche fornire indicazioni sullo sta-to degli utenti stessi per i servizi di presenza).� Gli utenti SIP possono essere contraddistinti danomi logici (o indirizzi IP) e sono generalmente iden-tificati tramite nomi simili a quelli dei domini Email(nome@dominio, dove il “nome” potrebbe ancheessere la stringa rappresentante il numero di te-lefono dell’utente finale o l’analogo identificativoprevisto dallo standard ENUM) ed i messaggi sfrut-tano una nomenclatura numerica come l’HTTP conuna parte di intestazione ed una di corpo che puòcontenere la descrizione della sessione.

L’approccio utilizzato dal SIP ha permesso disuperare i limiti di altri protocolli di instaurazionedelle sessioni (come l’H.323 che risentiva di pro-blemi di notazione complicata, di un limitato set diprotocolli supportati e di scarsa scalabilità al di fuo-ri del contesto IP di una LAN), incrementando peròla complessità della gestione della qualità dei ser-vizi – che viene demandata a protocolli diversi co-me il RSVP – e non garantendo alcun controllo de-gli applicativi che ne fanno uso. Il SIP infatti, a dif-ferenza dei corrispettivi protocolli di segnalazioneper le reti di telecomunicazioni (Q.SIG) è basatosull’invocazione di “metodi”, che aumenta la fles-sibilità ma anche l’intelligenza richiesta ai punti ter-minali, a differenza del paradigma TelCo, e la “oriz-zontalizzazione” degli applicativi. Questo fattorepermette di aprire anche il mercato a “Terze Par-ti” fornitrici di servizi dal momento che il costo perlo sviluppo delle applicazioni può ridursi.

SIP, essendo uno standard intrinsecamente aper-to che permette di gestire in modo flessibile nuoveapplicazioni, si sta affermando come il protocollobase per l’integrazione delle comunicazioni in unparadigma sempre più orientato al “sempre con-nesso” del terminale ed alla capacità di fornire con-tenuti multimediali integrati verso il cliente.

Conclusioni e future evoluzioni

Come evidenziato in questo articolo, l’introdu-zione della VoIP permette di estendere le poten-zialità delle reti IP, facendo convergere da un la-to l’applicazione classica di comunicazione con


la multimedialità, e dall’altro le reti fisse a largabanda con l’accesso wireless mobile.

Tale operazione non è tuttavia “gratuita” o tra-sparente per l’Operatore di telecomunicazionimobili, in quanto occorre identificare le miglioritecnologie di trasporto dei pacchetti voce al fi-ne di garantire la qualità del servizio: non è suf-ficiente la fattibilità tecnica o la dimostrazione inambiente controllato per identificare queste tec-nologie, occorre ora passare alla fase di proget-tazione e realizzazione secondo le tipologie deiservizi commerciali più convenienti.

L’uso dello standard WiFi, caratterizzato da

velocità di trasmissione elevate e latenze bassesembra essere adatto per la Mobile VoIP, anchese è necessaria una gestione della qualità e del-le priorità dei pacchetti. Con la banda larga ra-dio del WiFi risulta possibile applicare CODECcon qualità di codifica elevata, caratterizzati dabassa distorsione della voce umana.

L’estensione delle reti, inoltre, permetterà di uti-lizzare il servizio VoIP su larga scala ed anche su dif-ferenti sistemi radiomobili; la strada da seguire è la-sciare ai livelli applicativi il mantenimento della ses-sione applicando protocolli standard, che permet-tono una evoluzione continua delle funzionalità.

Valerio Zingarelli

Il mercato delle telecomunicazioni in Italia havisto, negli ultimi anni, la rapida crescita del-le offerte d’Accesso a Banda Larga. Stimo-lato dalla nascita delle prime offerte di servi-

zi Triple Play incentrati sull’accesso in fibra otticaa 10 Mega, il mercato ha reagito con un costantesviluppo anche per quanto concerne le offerte ba-sate su accesso ADSL.

Tale sviluppo si è concretizzato innanzi tuttonell’aumento della capacità di banda, passata dal-le poche centinaia di Kbps iniziali ai 6 Mbps del-le offerte più recenti. In aggiunta le proposte si so-no arricchite con pacchetti di Servizi sempre piùvicini, in termini di contenuti e prestazioni, a quel-li offerti con l’accesso in Fibra.

Nell’ambito delle proposte di servizi Triple Playi servizi legati alla componente “Video”, sonosenza dubbio quelli che risaltano maggiormen-te per la loro innovatività tecnologica.

Al contrario i servizi legati alle componenti Da-

ti e Voce sono spesso considerati dal mercatocome una vera e propria commodity. In partico-lare il mercato da per scontata la presenza, inqualsiasi offerta Triple Play, dei Servizi di Foniae si aspetta, giustamente, che tali Servizi presen-tino le stesse caratteristiche, sia in termini di qua-lità che di prestazioni, dei Servizi Fonia Analogi-ci o ISDN di tipo tradizionale.

Dato che l’erogazione di servizi Triple Play è, ti-picamente basata sull’utilizzo della tecnologia IPcome elemento unificante delle tre componenti diservizio, ne consegue che l’erogazione dei ServiziFonia avviene tipicamente tramite la tecnologia VoIPe presenta caratteristiche di innovatività tecnologi-ca del tutto analoghe a quelle dei Servizi Video.

Proprio la dicotomia esistente tra il percepitodal mercato e la componente tecnologica inno-vativa della realizzazione del servizio hanno rap-presentato la prima e più complessa sfida che latecnologia VoIP ha dovuto affrontare.

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La VoIP come sostituto dellaFonia tradizionalePer quanto concerne i Servizi Fonia, il Clientedelle offerte Triple Play, è tipicamente del tuttoindifferente alla tecnologia utilizzata per l’eroga-zione del servizio.

Il Cliente è abituato, infatti, all’utilizzo di Ser-vizio Fonia tradizionali che, ormai da tempo, sicontraddistinguono per livelli di qualità costantied estremamente elevati. Ciò è vero soprattuttoper quanto concerne:� qualità vera e propria del segnale vocale (me-diamente molto elevata e costante nel tempo);� disponibilità di una ricca gamma di servizi ac-cessori;� rapidità di instaurazione della comunicazione.

Le iniziali difficoltà che la tecnologia VoIP ha do-vuto affrontare sono, per l’appunto, legate al rag-giungimento di tali obiettivi di Qualità del Servizio.

La qualità del segnale vocale è relativamentesemplice da ottenere se si rispettano alcune con-dizioni basilari.

L’utilizzo d’infrastrutture a Banda Larga, sia alivello di dorsale di comunicazione che d’infra-struttura d’accesso. Tali infrastrutture devono es-sere ingegnerizzate per il supporto di elevati vo-lumi di traffico con ridotta perdita di pacchetti eminima variazione nel tempo di trasmissione diciascun pacchetto.

L’utilizzo di tecniche specifiche di supporto del-la Qualità del Servizio (QoS) che possono garanti-re livelli di servizio deterministici e dare priorità altraffico isocrono qual è quello dei Servizi Fonia.

L’utilizzo d’algoritmi di codifica di buona qua-lità ed a compressione non troppo spinta (adesempio codec G.711 del tutto uguali a quelli uti-lizzati nell’ambito della tecnologia TDM tradizio-nale) che possono garantire un’ottima resa delsegnale vocale introducendo ritardi, dovuti altempo necessario alla codifica, limitati.

Maggiore complessità presenta la necessitàdi emulare con la tecnologia VoIP tutte le altrecaratteristiche della fonia tradizionale. Le ragio-ni di tale difficoltà sono molteplici; tra le princi-pali troviamo le seguenti.

La tecnologia VoIP non è nata con l’idea disostituire i Servizi Fonia tradizionali ma come me-

78 I quaderni di

todologia per utilizzare le reti IP (sia reti privatesia Internet) per trasmettere segnali vocali.

Di conseguenza i protocolli di comunicazione uti-lizzati non hanno, da principio, preso in considera-zione caratteristiche fondamentali per l’erogazionedi servizi Telefonici o per l’erogazione dell’elevatonumero di Servizi Supplementari normalmente ero-gati dalle tecnologie più tradizionali. Solo nel tem-po tali protocolli sono stati arricchiti e perfezionatiper coprire la quasi totalità di tali caratteristiche.

Analogamente funzionalità di rete fondamen-tali per l’erogazione di un Servizio Telefonico alpubblico, quali ad esempio le Prestazioni Obbli-gatorie o la documentazione integrale del traffi-co ai fini di tariffazione, non sono state rese di-sponibili (o lo sono stato solo parzialmente) nel-le prime implementazioni della tecnologia VoIP.

Inizialmente le classiche manifatturiere d’ap-parati per telecomunicazione non si sono impe-gnate nello sviluppo d’apparati VoIP lasciandocampo libero a produttori provenienti dal setto-re informatico. Di conseguenza i primi sviluppidella tecnologia VoIP non si sono potuti avvale-re dell’esperienza accumulata in anni d’evoluzio-ne delle centrali telefoniche tradizionali.

Ciò ha fatto sì che le prime implementazionidi gateway ISDN per la connessione di centrali-ni digitali alle reti VoIP fossero rigorosamente fe-deli alle normative ISDN internazionali. È tutta-via facile verificare sul mercato come, in realtà,esistano molte implementazioni di centralini noninteramente fedeli alle normative con la conse-guenza di provocare un disservizio più o menograve nel momento in cui tali apparati vengonoconnessi ad un gateway VoIP meno “tollerante”delle centrali telefoniche digitali tradizionali.

Un classico esempio in quest’ambito è lega-to alla mancata generazione dei toni di libero od’occupato da parte del centralino anche quan-do la rete indica che tali toni debbano essere for-niti localmente dal centralino stesso.

Con il maturare della tecnologia e grazie al la-voro congiunto di produttori d’apparati e degli stes-si Operatori che hanno iniziato ad utilizzare questatecnologia, la totalità dei principali problemi d’emu-lazione sono stati indirizzati e risolti e la tecnologiaVoIP è ormai in grado di competere efficacementein termini di qualità e di Servizi Telefonici offerti.


Potenzialità della VoIPL’utilizzo della tecnologia VoIP come mero sosti-tuto di quelle telefoniche tradizionali è tuttaviapiuttosto limitativo.

Se è, infatti, vero che il Servizio Telefonico è ele-mento essenziale delle proposte Triple Play, d’al-tra parte è nella possibilità di sviluppare nuovi ser-vizi evolutivi, impossibili o costosi da realizzare contecnologie tradizionali, che la tecnologia VoIP è ingrado di fornire una spinta innovtiva sostanziale.

Tra i Servizi Evolutivi che possono trarre gio-vamento dalla Tecnologia VoIP od essere realiz-zabili solo grazie ad essa troviamo, ad esempio,i seguenti.� Messaggistica Unificata (UM). Questo tipo di Ser-vizio consente di gestire diverse tipologie di mes-saggi quali FAX, e-mail, SMS, MMS e messaggi vo-cali (segreteria telefonica) in modo uniforme. Tuttele diverse tipologie di messaggi sono ricevute e ar-chiviate dalla piattaforma che eroga il servizio e so-no consultate indifferentemente attraverso diversicanali di comunicazione: telefoni fissi e mobili, ap-plicazioni e-mail, applicazioni Web e Set-top-box.

La realizzazione di una piattaforma di Messag-gistica Unificata è estremamente agevolata se ilServizio Telefonico viene erogato con tecnologia

VoIP. In questo caso, infatti, la componente telefo-nica risulta già disponibile in una forma facilmen-te utilizzabile dalle piattaforme applicative che im-plementano il servizio. Nel caso ottimo tali piat-taforme possono arrivare a ridursi a normali ser-ver (PC industriali) sui quali viene eseguita l’appli-cazione software che eroga e gestisce il serviziosenza la necessità di utilizzare componenti hardwa-re dedicate per la gestione dei segnali fonici (DSP).� Servizi Fonia di tipo Business, interamente gesti-ti dall’operatore. Con tali servizi, l’Operatore si fa ca-rico di rimpiazzare il Centralino del Cliente con uninsieme di servizi erogati direttamente dalla rete.

La realizzazione di questa tipologia di servi-zio si basa su piattaforme applicative altamentescalabili che implementano il servizio “IP Cen-trex” (evoluzione in ambito IP del più tradiziona-le servizio Centrex).

In questo caso la tecnologia VoIP consente unarealizzazione estremamente efficiente del servizioCentrex. Con un solo accesso a Larga Banda, in-fatti, è possibile erogare il servizio un numero ele-vato di postazioni riducendo notevolmente i costirispetto alle soluzioni Centrex tradizionali in cui ognisingola postazione deve essere connessa diretta-mente alla Centrale che eroga il servizio.

79Settembre 2005


Logica del Servizio di Messaggistica Unificata.

È inoltre possibile erogare il servizio in modo omo-geneo su diverse sedi, appartenenti allo stesso Clien-te, geograficamente distribuite in quanto è supera-to il vincolo della connessione fisica tra la Centraleche eroga il servizio ed il terminale gestito.� Servizi evoluti basati sul concetto di “presen-za” che consentono di instradare intelligente-mente le chiamate sulla base dello “stato” deldestinatario della chiamata.

Con tali servizi il destinatario della chiamata puòsegnalare (o l’informazione può essere rilevata inmodo automatico) alla rete il proprio stato di presen-za e disponibilità (analogamente a quanto avvienecon le applicazioni di Instant Messaging su PC).

In conformità a tale informazione e di sempliciconfigurazioni, effettuate direttamente dal destina-tario della chiamata tramite un server Web, la retepuò applicare alle chiamate in arrivo instradamen-ti alternativi. (Ad esempio, ipotizzando un servizioerogato a Clientela di tipo Business, verso la se-greteria telefonica quando il destinatario è nello sta-to “impegnato” o verso il cellulare o la propria abi-

80 I quaderni di

tazione se è nello stato “non presente” e così via.)� Servizi nomadici in cui il destinatario di una chia-mata può fisicamente portare con se il proprio ter-minale (sia esso un apparato VoIP cablato che unapparato cordless basato sulla tecnologia WiFi) edessere automaticamente raggiunto dalle chiama-te, come accade con i servizi mobili, non appenail terminale è nuovamente visibile alla rete.� Soluzioni convergenti tra telefonia fissa e telefo-nia mobile. Con tali soluzioni sarà possibile fruirenon solo dei servizi telefonici ma anche di tutti i ser-vizi di rete fissa (videocomunicazione, videostrea-ming, e-mail, etc.) e mobile (SMS/MMS, videoco-municazione, etc.) utilizzando un unico dispositivo.

Il dispositivo si collegherà di volta in volta al-la rete al momento disponibile che provvederàall’erogazione del servizio senza che l’utilizzato-re debba gestire opzioni o interfacce differenti.Sarà la rete stessa ad adattare il tipo di servizioerogato sulla base della capacità della rete di vol-ta in volta utilizzata.

Paolo Tavazzani Fastweb

Negli ultimi anni si è assistito ad unprogressivo utilizzo, sia da parte dioperatori incumbent che greenfield,di soluzioni a pacchetto rispetto a

quelle a circuito sinora utilizzate. Questo fenomenale processo, sviluppatosi in

pochi anni, fonda le sua basi su tre driver: � il progresso tecnologico, con comunicazionifondate principalmente su IP e servizi digitali, conun’esplosione di richiesta di accesso a larga ban-da “everywhere” e con la proliferazione di tec-nologie, terminali e soluzioni “aperte”; � la pressione economica, orientata ad una si-gnificativa riduzione sia degli investimenti chedei costi operativi;� le combinazione delle esigenze sia dei servi-

ce provider (riduzione costi, rapido ROI, sempli-ficazione e ottimizzazione delle reti e del traspor-to, capacità di offerta di servizi in “bundle”, mi-gliorarne l’efficienza e l’efficacia dei servizi e del-le reti, rafforzamento della fidelizzazzione) e de-gli utenti finali (integrazioni multiserizio, sempli-cità, singola fattura, ecc.).

Tali motivazioni hanno tutte lo stesso livello diimportanza, e sono mutuamente indispensabili.

Il risultato a cui si tende è quello di poter of-frire soluzioni multiservizio, con “interazioni” con-vergenti di servizi (voce, video e dati) ad alto va-lore aggiunto su ogni architettura di rete e tipodi accesso, sia per utenza affari che residenzia-le, oltre a consentire una convergenza tra mon-do fisso e mobile



La tecnologia base per questo sviluppo è la Voi-ce-over IP (VoIP), capace di trasportare ed integra-re in modo qualitativo servizi e applicazioni multi-mediali real-time (e.g., voice, video telephony) conquelle non real-time (es. gaming), incontrando ladomanda della user-centricity e offrendo maggio-ri potenzialità in termini di creatività, ricchezza dimedia e mix di servizi di comunicazione e dati.

Le reti VoIP e Multimediale di nuova genera-zione consentiranno e favoriranno una crescitadella domanda e dell’offerta, sia aziendali che re-sidenziali, rendendo possibile introdurre in mo-do veloce e innovativo nuovi servizi revenue-ge-nerating, con differenziazione su base servizioed applicazione e capitalizzando su una infra-struttura di rete convergente IP.

Ciò trasformerà i metodi di comunicazione, mi-gliorando esigenze dell’utente finale, determinan-do uno sviluppo del paese e delle infrastrutture.

In questo contesto, Alcatel, come fornitore edintegratore globale di telecomunicazioni, imple-menta e fornisce tali soluzioni a fronte di ogni ti-po di rete (residenziale o privata) e in contesticonvergenti (es. fisso-mobile).

Nel passato, l’industria delle comunicazioniera segmentata, basata principalmente su infra-strutture di reti e considerazioni sia geograficheche di disponibilità di prodotti.

Le reti di nuova generazione, con i nuovi sche-mi architetturali, rimuovono limiti e barriere, spo-stando ora il focus dalle reti verso esigenze user-centric, che genererà un nuovo tipo di competi-zione orientata alle esigenze e alla differenziazio-ne dell’utente con offerte “packaged”, anche per-sonalizzate e in contesto self-management.

Gli utenti potranno bilanciare le diverse esigen-ze (nuovi profili) di servizi, terminali e connettività(vari media), la convergenza (e personalizzazione)in atto delle varie funzioni (TV, PC, cellulari, PDA,ecc), una semplificazione della “user experience”,in linea con la diversità e la gerarchia delle neces-sità (“connect me, organize me, entertain me, em-power me”), un sempre più necessario migliora-mento della mobilità e nomadicità.

Con questo medello, l’utenza sia business cheresidenziale, potrà accedere ai suoi servizi attra-verso qualunque terminale, qualunque connetti-vità broadband tipo “always-on”, con un unico “si-

gn-on”, con la sua personalizzazione e con sincro-nizzazione trasparente tra le diverse periferiche.

Sebbene si parli si offerta multi-servizio, il ser-vizio video sarà quello predominante, unificatotra reti fisse e mobili, e combinato con servizi vo-ce (es. video-telefonia), messaging, presence,interattività, segreterie unificate (voce, mail, fax),sorveglianza, telelavoro, ecc.

La convergenza tra telecomunicazioni e Infor-mation Technology sta creando un ambiente com-petitivo dove i service provider dovranno continua-mente rinnovare/potenziare l’offerta. Oggi, l’asso-ciare voce, dati, video nelle offerte triple-play.

Implementare una rete VoIPflessibile per il futuro

Le future reti VoIP di nuova generazione sarannobasate su tecnologie multiservizio e infrastruttureIP, ad oggi le sole capaci di supportare e favorirelo sviluppo di reti universali. La loro ubiquità, sem-plicità e apertura le rende i principali catalizzatoridi nuove applicazioni, nuovi servizi, nuovi trafficie, conseguentemente, nuovi profitti.

Attuali evoluzioni in questo campo (MPLS, ser-vice provisioning, traffic engineering, OAM sem-plificato) forniscono alle reti a pacchetto le solu-zioni per supportare i nuovi requisiti di garanziae QoS per i servizi real-time, la loro differenzia-zione e il supporto di servizi streaming.

Implementare le nuove reti di comunicazione,oggi in sviluppo in ogni parte del mondo, deter-mina una ristrutturazione delle architetture di re-te, per realizzare la convergenza dei servizi su re-ti multiservizio, il consolidamento, la semplifica-zione e la flessibilità delle infrastrutture; una ri-duzione delle opzioni di accesso (fisso, mobile,xDSL, WiFi, LAN,, cavo, satellite) e, possibilmen-te, della moltitudine di terminali (telefono, cellu-lare, PC, PDA, entertainment devices); una ridu-zione dei costi (investimento, comunicazione,manutenzione, cablaggio, etc.), ottenendo il mas-simo con minor spesa.

Alcatel offre soluzioni capaci di implementa-re le necessità degli operatori e i nuovi profili delmercato (VoIP, Triple Play, Entertainment, Mana-ged Communication Services, etc.) una totaleconvergenza, anche con migrazioni fasate in li-

81Settembre 2005


nea con le potenzialità di investimenti, gli obiet-tivi di riduzione dei costi.

Le soluzioni VoIP e Multimediali Alcatel imple-mentano le nuove architetture e i nuovi servizi,fondandosi su requisiti quali affidabilità, modu-larità, economicità, e si basano su piattaformeaperte che garantiscono la massima flessibilità,l’indipendenza dalla futura evoluzione tecnolo-gica, l’interoperabilità e scalabilità/estendibilità,sia in termini demografici, geografici e di offertaservizi, sia in termini di migrazioni fasate al pas-so delle esigenze e degli investimenti possibili.

I vantaggi attesi

È questo il trend di mercato del nostro immediatofuturo. Tutti i service provider e gli enti tecnologiciconsiderano le reti di nuova generazione a pac-chetto il target dell’intera infrastruttura, per la fles-sibilità offerta, la capacità di supportare le futurenecessità ed implementare servizi multipli, etero-genei e revenue-generting (come differenziatorecompetitivo per acquisire e mantenere i clienti), masoprattutto la drastica potenzialità di beneficiaredell’economia di scala attraverso un consolida-mento delle reti odierne, con riduzione degli inve-stimenti e delle spese operative.

L’evoluzione in corso delle reti verso le solu-zioni VoIP, con utenza che avrà a disposizione

82 I quaderni di

l’uso di servizi convergenti voce, dati, e multime-diali, trasformerà le abitudini e determinerà unasignificativo incremento dei volumi di traffico. Ciòavverrà in modo trasparente per l’utente finale.

In conclusione, la richiesta di nuovi servizi, l’am-biente competitivo e l’introduzione di tecnologiesofisticate, rappresentano le ultime sfide strategi-che e operative sia per i service provider che peri vendors/costruttori. Le reti VoIP saranno il cata-lizzatore per un nuovo dinamismo e uno sviluppopiù snello di offerte/opportunità più vantaggiose,attraenti per l’intero contesto, generando nuoveattività e posti di lavoro, stimolando l’indotto in unarea che offre un enorme sviluppo.

Apporteranno, inoltre, benefici sia alle impre-se /amministrazioni che agli utenti residenziali intermini di maggiore efficienza, flessibiltà, funzio-nalià, produttività, miglioreranno e velocizzeran-no i processi decisionali, privilegeranno il“teamworking” e determineranno le basi per lafornitura di un alto grado di servizi, applicazionie prodotti alla comunità e al cittadino

Relativamente all’aspetto economico, consenti-ranno di risparmiare capitali che potranno essere in-vestiti, potenzialmente, in altri progetti e/o servizi.

Rocco Capra Solution Architect ManagerGiuseppe Brevi Account Manager PubblicaAmministrazione Alcatel Italia


Architetture generali Alcatel di reti NGN e IMS.

Lo studio delle problematiche di voiceover IP su reti cellulari coinvolge, da di-verso tempo, i principali attori dell’in-dustria delle telecomunicazioni. Ad og-

gi, l’erogazione del servizio voce su IP mobile èlimitata agli accessi WiFi (VoWiFi), ma l’introdu-zione prossima di nuove tecnologie d’accessopiù efficienti, quali, ad esempio, l’HSDPA (HighSpeed Downlink Packet Access, con velocitàteorica fino a 14,4 Mbit/s) ed HSUPA (High SpeedUplink Access, con velocità teorica fino a 5,76Mbit/s), rappresenterà un indiscutibile beneficioper favorire l’utilizzo di soluzioni VoIP anche nel-le reti cellulari.

Ma quali sono, oggi, le principali problemati-che da affrontare per l’utilizzo del servizio vocesul pacchetto? Possiamo riassumerle in due ca-tegorie: qualità trasmissiva ed efficienza di ban-da. Iniziamo dalla qualità trasmissiva.

Quando si instaura una chiamata voce utiliz-zando la tecnologia a circuito, si stabilisce un ca-nale dedicato tra i due utenti che utilizzano il ser-vizio: ciò significa che è possibile garantire unabuona qualità della voce. Nella tecnologia a pac-chetto, invece, la modalità di funzionamento ‘con-nectionless’ porta ad una serie di problemi perla gestione di servizi sensibili ai ritardi (e alla per-dita dei pacchetti) quali la voce: basso jitter ebassi ritardi in trasmissione (dell’ordine di 150-

200 ms) sono i requisiti fondamentali per garan-tire un buon servizio voce.

Ericsson ha prodotto un grosso sforzo per ri-durre i ritardi nelle reti di accesso GERAN(GSM/EDGE Radio Access Network) ed UTRAN(UMTS Radio Access Network). Simulazioni effet-tuate in laboratorio hanno mostrato, ad esempio,che il ritardo di trasmissione della voce è compa-rabile a quello della telefonia a circuito quando siutilizza un canale dedicato (DCH) per l’accessoUTRAN (vedi figura sottostante, parametrizzata inbase alle diverse release Ericsson dei nodi di ac-cesso GERAN – Rx – e UTRAN – Px -).

L’applicazione VoIP non solo ha impatti nel tra-sporto radio lato ‘user plane’, ma anche nella par-te di controllo della chiamata (es. gestione dei tem-pi di set-up). Nel caso di trasporto del ‘control pla-ne’ su IP, i vincoli relativi sia al ritardo end-to-endche al jitter sono meno stringenti se confrontaticon i vincoli dettati dal trasporto dello ‘user pla-ne’. Ad oggi è già disponibile commercialmente lasoluzione in grado di incapsulare su M3UA, SCTPed IP diversi tipi di segnalazione relativi alla reteradiomobile sia per quanto concerne la chiamatae la localizzazione del terminale (MAP, ISUP) cheper quanto riguarda il controllo degli apparati inuna architettura evoluta 3G (GCP, BICC).

Ulteriori problematiche sul VoIP per il mondomobile sono quelle connesse alla gestione della

mobilità (handover) e, più in ge-nerale, alla continuità di serviziotra aree che supportano e chenon supportano VoIP (copertura).

Dal punto di vista dell’efficien-za di banda, invece, l’utilizzo delprotocollo IP ha lo svantaggio diutilizzare un pesante overhead(40 byte per il trasporto del pay-load RTP-UDP-IPv4). In 3GPPR4, Ericsson ha guidato la stan-dardizzazione del compressoreRoHC (Robust Header Compres-sion), che è in grado di ridurre adun solo byte i 40 dello stack

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Misurazione dei ritardi nelle reti di accesso mobile.

protocollare. Ciononstante, tale tecnica non rag-giunge ancora i livelli di efficienza della trasmis-sione a circuito e presenta ancora dei problemilegati alla richiesta di allocazione variabile dellabanda radio per la chiamata voce, dovuti alla ne-cessità di utilizzo di un header RoHC iniziale piùgrande rispetto a quello teorico.

Altro aspetto da segnalare è quello relativo all’ot-timizzazione della segnalazione su IP: nell’ambitodel protocollo SIP utilizzato dall’IMS (IP MultimediaSystem), Ericsson ha lavorato per la standardizza-zione della compressione della segnalazione (Sig-Comp), con risultati fino a 10 volte più efficienti ri-spetto a quelli ottenuti in assenza di compressione.

A livello Core Network a circuito, infine, Ericssonè in grado di implementare meccanismi di efficien-za trasmissiva e di ottimizzazione della qualità del-la voce attraverso una soluzione di Mobile Softswit-ch che utilizza tecniche di Transcoder Free Opera-tion (TrFO, in cui le operazioni di codifica/decodifi-ca avvengono direttamente sul terminale senza coin-volgere la rete) e Tandem Free Operation (TFO, conil quale è possibile bypassare le operazioni di tran-scodifica facendo viaggiare la voce compressa suilink PCM). Con tali tecniche, l’efficienza di bandadella trasmissione su backbone IP è fino a tre voltesuperiore quella che utilizza un backbone TDM.

VoIP e l’Accesso WCDMA: la tecnologia HSDPA

La tecnologia di accesso HSDPA/HSUPA fa-vorisce indubbiamente l’utilizzo di applicazioni

84 I quaderni di

VoIP su accessi WCDMA utilizzando efficienti al-goritmi di schedulazione dei pacchetti (sul canalecomune), intervalli di trasmissione contenuti (2ms) e meccanismi ottimizzati di gestione dellaqualità del servizio.

L’algoritmo di scheduling è fondamentale perottimizzare la capacità trasmissiva sulla tratta ra-dio, assicurando il livello di QoS richiesto. Erics-son ha realizzato alcune simulazioni di VoIP suHSDPA utilizzando differenti schedulatori, l’algo-ritmo di compressione RoHC ed il codec AMR7.95 con il 40% di ‘activity factor’. La figura sot-tostante mostra le performance dello schedula-tore denominato ‘Delay Scheduler’ con il qualel’assegnazione del canale viene effettuata com-pensando costantemente la qualità fruita con iritardi subiti dall’utente.

Come si può notare, all’aumentare del ritardogestibile, aumenta il numero di utenti che pos-sono essere serviti in quella cella (per un ritardopari a 150ms la capacità del servizio VoIP è equi-valente a quella del circuito).

VoIP e la rete: l’architettura IMSed i servizi ‘combinazionali’

Dal punto di vista dei servizi, possiamo dire chementre la voce rappresenta il punto di partenza(nonché il cardine) per lo sviluppo delle architettu-re di reti cellulari a circuito, essa può essere con-siderata, insieme a tutte le altre tipologie di traffi-co conversazionale, il punto di arrivo per tutto ciòche riguarda le architetture mobili a pacchetto.

L’idea che sta alla base delle comunicazionimultimediali di tipo person-to-person è, infatti,quella di arricchire l’esperienza dell’utente consituazioni che vanno al di là della semplice con-versazione. L’architettura dell’IMS, standardiz-zata in ambito 3GPP/TISPAN, intende per l’ap-punto coprire questi nuovi scenari di comunica-zione tra utenti dando loro la possibilità di ‘ag-giungere’ ai servizi person-to person oggi già frui-bili (la voce, ovviamente, ma anche messaggi,videochiamate, etc), i servizi tipici di una comu-nicazione a pacchetto (es. file/media/image/vi-deo sharing, presenza, streaming, etc).

Per rendere tutto questo possibile fin da oggi(ovvero la coesistenza dei servizi real-time comela voce con i ‘nuovi’ servizi a pacchetto dell’IMS),


Misurazione delle performances del ‘De-lay Scheduler’.

Ericsson ha sviluppato l’idea dei cosiddetti servi-zi ‘combinazionali’, ovvero servizi che sfruttanocontemporaneamente il bearer a circuito per la vo-ce e quello a pacchetto per i dati dell’IMS. Si ritie-ne che questo sia uno step fondamentale di rac-cordo tra la tecnologia ‘legacy’ basata su circuitoed una tecnologia di tipo ‘All-IP’ che potrà esserematura solo quando le limitazioni esposte sopraper VoIP wireless saranno definitivamente supera-te e gli enti di standardizzazione, nonché l’indu-stria, avranno manifestato una volontà comune aconvergere verso un unico tipo di soluzione (archi-tetturale e di servizio) basata su pacchetto.

Ad esempio, se prendiamo in esame la tipo-logia dei servizi ‘combinazionali’ che Ericssonchiama “WeShare”, è possibile già oggi (su ac-cessi WCDMA e anche su GSM/GPRS con lacommercializzazione di terminali DTM – DualTransfer Mode -), iniziare una normale chiamataa circuito e, allo stesso tempo, convidere foto-grafie, file audio, video (registrati o ‘live’), lava-gne elettroniche etc. con un’altra persona, sfrut-tando le risorse della rete IMS.

Dal punto di vista del servizio, il salto tecno-logico per il passaggio da voce basata su circui-to a VoIP potrà essere realizzato in maniera tra-sparente per l’utente secondo i tempi e le esi-genze dell’operatore, essendo la rete IMS chia-ramente già idonea al trasporto di tale tipo di traf-fico (il servizio VoIP basato su IMS Ericsson è giàdisponibile ed ampiamente collaudato per l’ac-cesso fisso/WLAN).

Dal punto di vista dell’interlavoro con altre re-ti, è possibile già oggi rendere questo servizio(ed altri) fruibile anche da accessi fissi di tipobroadband (ovvero, per usare un termine moltoin voga negli ultimi tempi, convergente) qualorasi pensi ad un’unica infrastruttura di erogazionedel servizio (l’IMS) in cui la componente voce èconvertita da circuito a pacchetto attraverso l’ar-chitettura softswitch dell’IMS (MGCF - Media Ga-teway Control Function- e MGW – Media Ga-teway-).

C’è da dire, infine, che soluzioni IMS VoIP cheutilizzano traffico voce non real-time sono giàpresenti presso gli operatori che hanno già in-trodotto (o sono in procinto di farlo) il servizioPush-To-Talk (PoC), standardizzato in ambito

OMA (Open Mobile Alliance). Questo servizio,che consente un tipo di comunicazione 1-1 ed1-N di tipo half-duplex, richiede una qualità diservizio streaming o interactive (ovvero i bearersa pacchetto già disponibili) e sfrutta le risorse co-muni della rete IMS (presenza, group manage-ment, conferenziatore, charging,O&M, etc).

Conclusioni

Il servizio VoIP over Wireless necessita di una buo-na efficienza spettrale e di un’alta qualità per la vo-ce. Ciò implica l’introduzione, nelle reti di accessomobile, di meccanismi che ottimizzino, da una par-te, l’utilizzo di banda (es. meccanismi di compres-sione dell’header e della segnalazione, l’introduzio-ne di HSDPA/HSUPA su WCDMA, etc.) e dall’altra,i ritardi di trasmissione e la varianza. (oltre al focussu HSDPA/HSUPA, Ericsson ha sviluppato nume-rose funzionalità sui nodi della parte radio per con-tenere i delay nella catena end-to-end).

Diversi sono, ad oggi, il lavori ancora aper-ti in ambito standardizzazione 3GPP al fine diuniformare l’approccio alla risoluzione delle pro-blematiche relative all’erogazione del serviziovoce e, in genere, dei servizi di tipo real-timesu pacchetto.

Ericsson crede che uno sforzo congiunto de-gli enti di standardizzazione, dell’industria (doveun ruolo chiave è giocato dai costruttori di ter-minali) e degli operatori del settore, potrà effet-tivamente accelerare la commercializzazione delservizio VoIP su wireless superando alcuni osta-coli (non solo di natura tecnologica) che, alme-no oggi, non favoriscono la diffusione di un ser-vizio di qualità su larga scala.

Dal punto di vista dell’infrastruttura di rete apacchetto a supporto del VoIP, Ericsson ritieneche l’IMS sia la scelta necessaria per l’erogazio-ne ottimale, in genere, di qualunque servizio per-son-to-person su pacchetto e, allo stesso tem-po, punta oggi a soluzioni combinate (voce a cir-cuito – ottimizzabile su trasporto IP attraversotecniche TFO/TrFO –, dati su IMS) come step ne-cessario a gestire la transizione delle reti ‘legacy’a circuito verso i servizi VoIP e, più in generale,verso l’All-IP.

Carlo Colaianni Ericsson

85Settembre 2005


Per descrivere i benefici dell’introduzionedei Servizi VoIP nella Pubblica Ammini-strazione è indispensabile avere presen-te lo scenario complessivo delle teleco-

municazioni della Pubblica Amministrazione (PA) ele evoluzioni che sono in corso di attuazione in li-nea con gli sviluppi del mercato internazionale.

Oggi, le amministrazioni della PA Centrale di-spongono di infrastrutture ed applicazioni dedi-cate alla propria missione istituzionale che ven-gono gestite con specifiche organizzazioni ICT.

Dette infrastrutture costituiscono realtà di com-plessità tecnologica paragonabile e talvolta superio-re alle realtà private esistenti in altri settori come adesempio nel settore bancario ed nei maggiori grup-pi industriali del paese (ENI, ENEL, Fininvest etc).

Sin dalla fine degli anni novanta è emersa laconsapevolezza che è indispensabile individua-re un percorso comune di sviluppo interoperabi-le fra queste realtà con l’obiettivo di ottimizzarecosti ed investimenti.

Nel frattempo una sempre maggiore diffusio-ne nel paese dei servizi Internet, dei servizi a lar-ga banda e delle reti wireless rende possibile l’e-stensione delle applicazioni delle PA direttamen-te ai cittadini ed alle imprese.

Per conciliare queste due linee di sviluppo il CNI-PA, in stretta collaborazione con le amministrazio-ni, persegue l’obiettivo di razionalizzazione le strut-ture esistenti e promuovere l’apertura dei servizi aicittadini in linea con le nuove direttive contenute nelCodice Digitale recentemente approvato. In questoscenario le telecomunicazioni rivestono un ruolo de-terminante ed è prioritario riconoscersi in un pianodi sviluppo unico per la PA, coordinato e ben deli-neato del quale sono parte integrante i servizi VoIP

86 I quaderni di

Le attuali infrastrutture ditelecomunicazioni della PALe infrastrutture di telecomunicazioni della PACentrale hanno tre componenti distinte:� le reti geografiche� i sistemi e servizi presso le sedi delle ammini-

strazioni� i servizi centralizzati

Reti GeograficheAlle reti geografiche si è rivolta una grande atten-zione e la costituzione di un’unica rete nazionaleper la PA Centrale fa parte, non solo, delle normedel legislatore, ma è un patrimonio culturale acqui-sito. Altri grandi paesi Europei stanno maturandoun’analoga posizione solo in tempi recenti. Nel1999, a seguito di una gara europea, è stato datol’avvio alla RUPA – Rete Unitaria per Pubblica Am-ministrazione – in collaborazione con Telecom Ita-lia e la società Pathnet, costituita per l’occasione.

La rete è stata realizzata su strutture dedicatealla PA con nodi di commutazione, centro di ge-stione e servizi di sicurezza ritagliati sulle esigen-ze delle Amministrazioni. Ma sin da questa realiz-zazione l’IP ha assunto un ruolo centrale portan-do a termine specifici piani di migrazione dai pro-tocolli proprietari precedentemente impiegati.

Oggi la RUPA connette 22000 porte delle Am-ministrazioni, di cui solo il 2% non è IP nativo.

Le sedi delle AmministrazioniI sistemi e servizi presso le Amministrazioni han-no seguito un percorso correlato agli sviluppi tec-nologici che andavano maturando.

Da qui l’adozione di LAN in tutte le sedi conterminali in IP nativo in un processo di informa-


Voice over IP: una opportunitàper la Pubblica Amministrazione

tizzazione degli uffici della PAC che ha portatoad oltre 422000 accessi LAN ed oltre 900000 PC(Relazione annuale Cnipa del 2003).

Mentre i servizi di fonia sono stati realizzati pre-valentemente su Centralini (PABX) installati nelleprincipali sedi e connessi direttamente alle reti te-lefoniche o talvolta inseriti in reti metropolitane ur-bane. Il parco installato è disomogeneo e diversi-ficato e generalmente i servizi che vanno oltre laconnessione in voce sono presenti solo nell’ambi-to della sede dell’Amministrazione o in ambientiche dispongono della stessa architettura (stessofornitore). Infine le strutture organizzative che pre-sidiano l’esercizio e lo sviluppo degli impianti di fo-nia sono spesso dedicate in un contesto di dialo-go con analoghe strutture che presidiano l’IT:

Presso le sedi delle Amministrazioni vi sono al-tri servizi di telecomunicazioni di rilievo quali i ser-vizi di video-sorveglianza, la video conferenza, ecc.,che costituiscono realtà omogenee solo nell’am-bito delle sedi e talvolta dell’Amministrazione.

Servizi centralizzatiPer i servizi centralizzati si sono acquisite espe-rienze che fanno parte del parte della cultura del-le Amministrazioni; infatti la gara europea del1999 ha previsto, nell’aggiudicazione, anche lacostituzione di una società, EDS PA, per servizidi accesso ad internet, sicurezza, posta elettro-nica e servizi di server farm.

L’adesione delle Amministrazioni a tali servi-zi è in continua crescita ed in linea con tutti gliindicatori di mercato che prevedono un forte svi-luppo dei servizi centralizzati nelle innumerevolimodalità di fruizione.

Le analisi del gruppo di lavorodedicato al VoIP

La tecnologia VoIP parte dal lontano 1999 ed harealizzato le prime applicazioni nelle linee a lungadistanza: oggi tutte le reti dei maggiori operatori ditelecomunicazione trasportano fonia e dati nellastessa connessione in IP. Ma solo negli ultimi an-ni si sono rese disponibili funzioni Voice over IP perimprese e cittadini in modo strutturale, continua-tivo e con elevata qualità.

Il Cnipa ha deciso di avviare una prima fase

di lavoro di analisi con fornitori leader di merca-to ed amministrazioni ed ha raggiunto le seguen-ti conclusioni:� le tecnologia VoIP è consolidata e può esse-

re impiegata dalla PA;� tutti i fornitori del mercato internazionale dei

centralini (PABX) hanno deciso di introdurreprodotti e servizi VoIP facendo evolvere il lo-ro catalogo in un limitato periodo di tempo;

� i servizi VoIP sono innumerevoli e consento-no l’avvio di nuove applicazioni che aiutano arendere più efficiente e più economica l’atti-vità produttiva;

� gli standard dei servizi traguardano al protocolloSIP come elemento unificatore ma allo stato at-tuale sono necessari software di adattamento perrendere compatibili servizi di fornitori diversi;

� i terminali per la fonia sono in forte evoluzionee nuove tipologie di terminali si affiancherannoai telefoni VoIP simili nelle modalità d’uso ai pre-cedenti telefoni: Così avranno una diffusionesempre maggiore i telefoni softphone, che con-sentono di utilizzare il PC installando un softwa-re compatibile con i client più diffusi, i telefoniWi-Fi per operare all’interno delle sedi in mobi-lità, i PDA, gli Smart Phone e i Cellulari che in-tegreranno GSM e Wi-Fi nel breve periodo;

� sono disponibili tools automatici per le anali-si costi benefici per l’introduzione del VoIP.Questa analisi ha permesso di delineare un

percorso d inserimento dei servizi VoIP nell’am-bito del nuovo sistema SPC.

È in corso la pubblicazione di un quadernoCnipa che riassume i risultati della prima fasedelle analisi.

I piani di sviluppo delle retigeografiche della PA e lemodalità di inserimento del VoIP

Siamo alla vigilia di un’importante evoluzione del-l’intero sistema ICT della PA che riguarda le trecomponenti strutturali nelle modalità di seguitoillustrate.

Il successo di una unica rete nazionale per la PAè stato deciso di replicarlo a livello internazionale edè in corso di avanzata realizzazione la Rete Interna-zionale per la Pubblica Amministrazione (RIPA).

87Settembre 2005


La rete che coprirà 130 paesi e 450 sedi al-l’estero nasce prendendo a riferimento le stra-tegie dei maggiori operatori internazionali di te-lecomunicazioni: La rete sarà una rete IP-MPLS(multi protocoll packet switching) ossia sarà ingrado di garantire una qualità di servizio otti-male per tutte le tipologie di traffico – video,voce, dati, ecc. Adotterà elevati standard di si-curezza con Ip-Sec in ogni connessione e conun sistema di sicurezza end-to-end sovrappo-sto alla rete e progettato per tener conto delle

88 I quaderni di

realtà internazionali nella quale operano pochioperatori sulla lunga distanza che si avvalgo-no dei molti operatori locali per realizzare l’ul-timo miglio.

La rete prevede l’inserimento nelle principalisedi del servizio VoIP realizzato dall’aggiudica-tario EDS – BT-Infonet in piena compatibilità conla propria architettura internazionale.

Una nuova gara è stata bandita al termine dei 5anni di vigenza contrattuale della RUPA e dei servi-zi centralizzati: il Sistema pubblico di Connettività.


Schema del Sistema Pubblico di Connettività.

Le sedi delle Amministrazioni.

Il SPC è stato pensato per rivolgersi a tutta laPA prevedendo un organo di governo collegiale,presente il Cnipa e le Amministrazioni Centrali eLocali.

Per la parte relativa alla rete geografica nazio-nale molte saranno le novità fra le quali si sotto-linea la struttura plurioperatore, la rete Ip-MPLSa qualità garantita, la costituzione di punti discambio correlati ai grandi NAP nazionali, la si-curezza e i servizi VoIP.

Le reti geografiche brevemente illustrate of-frono alla PA l’opportunità di creare un’unica re-te logica nazionale ed internazionale adatta aqualsiasi tipologia di servizi evitando costoseduplicazioni di reti mono-applicazione, azzeran-do i costi delle telefonate on-net e rendendopossibile l’integrazione in IP di tutti i servizi al-l’interno delle Amministrazioni e verso i cittadi-ni e le imprese.

Il progetto d’integrazione va esteso ai servizie agli impianti nelle sedi delle PA.

È in corso un primo censimento degli impian-ti di fonia delle Amministrazioni Centrali che for-nirà un quadro di riferimento per avviare piani disviluppo coordinati con l’evoluzione delle reti e iservizi centralizzati. Obiettivo è la realizzazioni dicablaggi unici con gestione integrata dei servizidati, fonia e video con benefici economici e conun salto di qualità nel livello dei servizi.

Il Cnipa ha fatto da capofila realizzando nella

propria sede un primo impianto VoIP integratonella LAN e avviando sperimentazioni per nuo-ve tipologie di servizi quali ad esempio applica-zioni Wi-Fi-GSM.

Le applicazioni centralizzate rivestono un ruo-lo importane per l’inserimento del VoIP. In parti-colare le prime realizzazioni riguarderanno:� la necessità di rendere compatibili le architettu-

re VoIP che faranno parte del sistema SPC rea-lizzato da più operatori di telecomunicazione;

� la possibilità di costituire un Softwitch centra-lizzato per instradare tutto il traffico IP delleAmministrazioni verso le reti di tutti gli opera-tori di telecomunicazione;

� la creazione di un Ip-Centrex con funzioni cen-tralizzate di commutazione.

Con la diffusione graduale dei servizi VoIP siindividueranno altre applicazioni come i servizidi IP-Conctat Center, Servizi di Unified Messa-ging ed altri ancora.

La PA si doterà nel breve periodo di un si-stema ICT di notevole rilevanza con applica-zioni all’avanguardia nel quale sarà possibileavviare nuovi servizi e nuove opportunità dicolloquio con cittadini ed imprese in un qua-dro di continua razionalizzazione ed ottimizza-zione dei costi.

Emilio Frezza CNIPA

89Settembre 2005


Il sistema Complessivo.

90 I quaderni di


Il servizio di telefonia tradizionalmente rap-presenta uno dei servizi di telecomunicazio-ne fra i più ampiamente regolamentati. D’al-tra parte, stiamo assistendo ad una evoluzio-

ne così rapida dei servizi di tipo Voice over IP (VoIP)che nessuno ormai dubita più del fatto che in unfuturo più o meno lontano tutte quante le comuni-cazioni di tipo vocale saranno veicolate sulle retimediante protocollo IP. In molti paesi, questo pra-ticamente impone alle varie Authority del settore,le cosiddette National Regulatory Authorities(NRAs), di mettere fra le proprie priorità assolute iltema della regolamentazione dei servizi VoIP.

Per converso, le questioni che vengono solle-vate dal VoIP sono molte e controverse. Anzitutto,il VoIP riguarda sia le reti fisse che mobili, in quan-to le problematiche di fondo sono le stesse per en-trambi gli ambiti. Inoltre il tipo di approccio segui-to nei diversi paesi per la regolamentazione delVoIP può essere molto diverso. Tralasciando alcu-ni casi specifici di paesi nei quali il servizi di tipoVoIP sono addirittura proibiti1. Vi è chi, come Giap-pone e Sud Corea, hanno definizioni diverse se ilservizio è di tipo fisso, mobile oppure Internet. InEuropa invece le direttive tendono a mantenere unapproccio tecnologicamente più neutrale. Va altre-sì evidenziato che il ruolo delle normative può es-sere decisivo per il corretto svilupparsi o vicever-sa per il rapido estinguersi dei servizi VoIP.

Il quadro regolamentare europeoLe direttive di interesse per il VoIP sono sei2 e per-seguono gli obbiettivi di carattere generale illustra-

ti qui a lato. In ogni caso, gli interventi di tipo re-golatorio devono adeguatamente rispettare i prin-cipi di obiettività, neutralità tecnologica, traspa-renza, non-discriminazione e proporzionalità. Sitratta del quadro di base della regolamentazioneUE a cui anche quella del VoIP deve ottemperare.

Tale quadro regolamentare definisce le seguenticategorie di servizi, che possono applicarsi al VoIP:Servizio di Comunicazione Elettronica (ECS3):definito all’art.2c della Framework Directive comequel servizio:1) forniti di norma a pagamento2) consistenti esclusivamente o prevalentemen-te nella trasmissione di segnali su reti di comuni-cazioni elettroniche

Servizio Telefonico Accessibile al Pubblico(PATS4): definito all’art.2c della Universal ServiceDirective come quel servizio:1) accessibile al pubblico2) che consente di effettuare e ricevere chiama-te nazionali ed internazionali3) di accedere ai servizi di emergenza tramite unoo più numeri che figurano in un piano di numera-zione nazionale o internazionale4) che può, se necessario, includere uno o più deiseguenti servizi:

a) l’assistenza di un operatoreb) servizio di elenco abbonati e consultazionec) fornitura di telefoni pubblici a pagamentod) fornitura del servizio a termini specificie) fornitura di apposite risorse per i consuma-

tori disabili o con esigenze sociali partico-

Le problematiche normative e regolamentari del VolP

1 In Bolivia è attualmente illegale vendere al dettaglio servizi di tipo VoIP, mentre fino ad alcuni anni fa a Malta eraillegale offrire servizi VoIP su WLAN.2 Framework Directive, Access Directive, Authorisation Directive, Universal Service Directive, Privacy Directive,Competition Directive (Directive 2002/21-19-20-22-58-77/EC).3 Electronic Communication Service.4 Publicly Available Telephony Service.

lari e/o la fornitura di servizi non geograficiDal punto di vista della classificazione dei servi-

zi VoIP, una prima suddivisione piuttosto generaledistingue i vari servizi in:A) VoIP privatoMediante i dispositivi destinati al VoIP è di solitopossibile instaurare direttamente chiamate ad al-tri utenti che utilizzano gli stessi dispositivi osoftware mediante la rete pubblica Internet. Inquesto caso, non interviene nessun service pro-vider per la comunicazione.B) Servizi VoIP privi di obblighi specificiRientrano in linea di principio all’interno della Au-thorisation Directive, ma i provider non devonosoddisfare ad alcun obbligo specifico. Due esem-pi abbastanza comuni sono il caso di trasportointerno5 e di intranet aziendali6.C) Servizi VoIP offerti al pubblicoSi tratta ovviamente di servizi VoIP in cui vengo-no trasmessi segnali su reti di comunicazioni elet-troniche e che quindi ricadono all’interno dellanormativa UE, anche se il loro inquadramento nor-mativo dipende dalla natura del servizio che vie-ne offerto. Si dovrà prestare attenzione alle se-guenti caratteristiche:1) Accesso ad altri utenti. Si tratta dell’aspettopiù rilevante, che riguarda la capacità degli utentidi effettuare e ricevere chiamate nazionali ed in-ternazionali secondo quanto, almeno sinora, vie-ne reso possibile tramite il piano di numerazioneE.1647. Tuttavia i service provider offrono talora li-mitate capacità di accesso (ad esempio, effettua-re chiamate, ma non riceverle). In tal caso, ci so-no pareri discordanti, come vedremo, se conside-rarle o meno servizi PATS. Adottando tale criterio,si consente a servizi ECS, quali il PoC (Push-to-talk over Cellular) o Skype, di evitare le ostiche nor-mative associate ad un servizio telefonico.

2) Ruolo del provider: i servizi VoIP possono ba-sarsi su differenti business model, a cui sono as-sociati diversi livelli di controllo nel servizio. In par-ticolare, si possono avere service provider a ban-da larga che possono controllare anche la soggia-cente infrastruttura di rete e sono quindi in gradodi fornire qualità migliore e garantire una adegua-ta integrità del servizio. Altri provider si limitano in-vece a fornire semplicemente il servizio telefonico,senza la possibilità di influenzare la qualità e la di-sponibilità dell’accesso a banda larga. Questo po-trebbe avere una qualche influenza sul tipo di re-golamentazione da applicare, anche se è facile in-travedere non pochi problemi di ordine pratico.3) Grado di mobilità: in taluni paesi, ci possonoessere limitazioni all’uso in mobilità8 di numeri conun’associazione geografica o all’effettuare chiama-te d’emergenza. Ovviamente il problema concretoche si deve affrontare non è tanto quello della chia-mata pura e semplice (non si vede perché dovreb-be essere più difficile colloquiare con l’operatoredel 113 invece che con un proprio conoscente),quanto quello della localizzazione affidabile ed au-tomatica dell’utente in mobilità. Infatti su tale infor-mazione è basato l’instradamento della chiamatad’emergenza al corretto (in genere il più vicino) cen-tro di emergenza. Quindi il grado di mobilità delservizio può essere un criterio per la definizione dellivello appropriato di regolamentazione.

Grado di regolamentazione

Obblighi di tipo regolamentare significano ovviamen-te ed inevitabilmente costi aggiuntivi per i fornitoridel servizio, che possono essere giustificati sola-mente alla luce degli obiettivi generali del quadro re-golamentare UE; a titolo di esempio, le chiamate d’e-mergenza rientrano fra le misure per la protezionedell’utente mentre quelle sulla portabilità del nume-

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5 Molti operatori di rete sia fissa che mobile hanno fra i loro piani (già operativi o di prossima realizzazione) il tra-sporto di traffico vocale a grande distanza su reti IP. Tali servizi sono completamente trasparenti per gli utenti edunque non hanno alcuna rilevanza né per il servizio all’utente né per quanto attiene ai relativi diritti e doveri.6 Sempre più aziende stanno realizzando centralini interni basati su soluzioni VoIP. Tali servizi, pur assoggettatialla Authorisation Directive, non impongono obblighi o restrizioni specifiche.7 La Raccomandazione E.164 dell’ITU definisce il piano di numerazione telefonico internazionale, basato su trecategorie di numeri, descrivendo per ognuna di esse la struttura del numero e la funzionalità. Tutti i numeri tele-fonici sono costituiti da una sequenza massima di 15 cifre; da una a tre cifre sono riservate per il codice paese(Country Code), il cui completo elenco viene pure fissato all’interno della E.164.8 Con il termine “mobilità” non intenderemo qui un utente che sia fisicamente in movimento, quanto un utente chepuò essere, pur fisso in certo punto, presente in modo a priori ignoto all’interno del territorio nazionale, in quanto laconnessione Internet per il servizio VoIP gli può venire offerta tramite un generico punto di accesso sul territorio.

ro possono essere viste come misure per promuo-vere la competitività. In vista del principio di neutra-lità tecnologico, non si vede d’altra parte come dueservizi che all’utente risultino sostanzialmente iden-tici non possano andare soggetti allo stesso gradodi regolamentazione, indipendentemente dal fattoche l’implementazione tecnica sia basata sulla tra-dizionale commutazione di circuito vocale oppuresulla innovativa trasmissione a pacchetto del VoIP.

D’altra parte i servizi VoIP possono venire resi, adifferenza di quelli mobili o fissi tradizionali, in qua-lunque parte del mondo, e quindi anche senza es-sere presenti localmente sul territorio, nonostantequesto fatto possa al fin fine consentire di praticaretariffe di terminazione inferiori. Quindi, gli obblighi re-golamentari che è opportuno introdurre devono es-sere dimensionati anche su quanto accade in altripaesi, al fine di evitare una progressiva perdita dicompetitività per i provider locali rispetto a quelli in-ternazionali. Questo ha come ovvia conseguenzauna maggiore volontà globale di armonizzazione del-le legislazioni nazionali. Un altro aspetto non trascu-rabile che spesso si pone è quello relativo alla nu-merazione ed alla portabilità del numero. I serviziVoIP possono venire fruiti con diverse modalità di in-dirizzamento, quali l’indirizzo SIP, l’indirizzo IP oppu-re il numero di tipo E.164. Talora vengono previstidalle NRA intervalli di numerazione riservati ai servi-zi di tipo VoIP. Questo aspetto si intreccia, come ve-dremo, con quello della portabilità.

Un ultimo tema che viene intersecato dai serviziVoIP è quello dell’unbundling nell’accesso a largabanda, connesso con la possibilità di ingresso nelmercato per i nuovi soggetti. In assenza di un chiaro

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meccanismo di unbundling, gli utenti non avrebberola possibilità di scegliere il proprio fornitore di acces-so Internet, favorendo indirettamente gli incumbentsanche per quanto attiene l’offerta dei servizi VoIP.

Conclusioni

Nel concludere questa carrellata sulla situazionedella regolamentazione internazionale del VoIP, sivuole qui sottolineare come l’attività delle NRA nonsi conclude con l’emanazione di norme: questa èsemplicemente la conditio sine qua non. Sarà poil’interpretazione e l’uso che viene fatto di tale nor-mativa che potrà concretare accelerare o rallenta-re lo sviluppo commerciale del sistema. Ciò saràparticolarmente vero per quanto riguarda gli accor-di di interconnessione o, in un senso più ampio, l’ac-cesso alla rete. Quindi i dettagli di tali accordi (aspet-ti come i punti di interconnessione, la qualità, loschema di interconnessione, le tariffe, la risoluzio-ne delle controversie, ecc..) saranno i fattori chiaveper un rapido e tempestivo sviluppo del VoIP. In unaprospettiva più generale, il VoIP può essere consi-derato come un catalizzatore della definitiva transi-zione dalle reti telefoniche tradizionali alle nuove re-ti, basate sulla convergenza dell’intero mondo del-le comunicazioni elettroniche e di cui la voce nonsarà che una delle tante espressioni.

Inoltre bisogna sottolineare che in Italia l’Ag-com ha avviato tavoli di discussione e gruppi dilavoro per definire al meglio la normativa da adot-tare; in tal senso sta già circolando una prima boz-za di normativa su cui sono attesi pareri dai prin-cipali attori del settore.

Guido Riva Fondazione Ugo Bordoni


Domanda: ma come faccio ad avere il servizio VoIP?Risposta. Per avere il servizio VoIP basta rivolgersi ad un operatore VoIP, il quale, nel caso in cui la rete te-lefonica lo consente, vi inserirà un dispositivo (ADSL) in casa che si connetterà al vostro attuale telefono.

D. Ma quanto risparmio?R. L’offerta base in genere permette un risparmio medio tra il 20 e il 50% rispetto alla telefonia classica, maci sono casi in cui il risparmio può essere assai più alto come nel caso delle chiamate intercontinentali.

D. Tutto qua?R. Occorre precisare che l’offerta può essere molto più vasta e può aprire orizzonti ben più ampi che cipossono completamente cambiare il modo di comunicare. In particolare alla offerta VoIP si può include-re la connessione alla larga banda che può essere utilizzata per tanti altri scopi. In questo caso gli opera-tori che offrono la larga banda, dal punto di vista della sola comunicazione, possono offrire svariati servi-zi come la condivisione di testi e immagini (es. la videocomunicazione). Per questo oggi, come una evo-luzione già disponibile del VoIP, si parla di CoIP (Communication over IP) o di SoIP (Service over IP). Di que-ste prospettive se ne è diffusamente parlato al Convegno organizzato dall’AICT su questi temi, il 7 luglio aRoma, e i dettagli possono essere trovati sul sito www.aei.it.

Domande e risposte su VoIP

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