Il WiMAX (acronimo di Worldwide Interoperability for Microwave Access) è una tecnologia che consente l'accesso a reti di telecomunicazioni a banda larga e senza fili (BWA - Broadband Wireless Access).

L'acronimo è stato definito da WiMAX Forum, un consorzio formato da più di 420 aziende il cui scopo è sviluppare, supervisionare, promuovere e testare la interoperabilità di sistemi basati sullo standard IEEE 802.16, conosciuto anche come WirelessMAN (Wireless Metropolitan Area Network). Il WiMAX Forum si è formato nel giugno 2001.

Introduzione e caratteristiche

WiMAX è una tecnologia di trasmissione senza fili d'accesso a banda larga. Ha la possibilità, al pari di altre tecnologie wireless, di essere utilizzato su molti tipi di territorio (si possono utilizzare sistemi WiMAX in ambienti dall'urbano al rurale).

A seconda della normativa del paese di riferimento, le frequenze usate da Wimax potrebbero essere soggette a concessione in licenza (cioè assegnate in uso esclusivo dalle istituzioni governative preposte a enti e aziende, solitamente dietro compenso) oppure trovarsi su bande "non licenziate" (cioè essere frequenze per il cui utilizzo non è necessaria licenza, ma possono essere necessarie autorizzazioni).

La tecnologia supporta velocità di trasmissione di dati condivisi fino a 70 Mbit/s in aree metropolitane. La tecnologia di Wimax non richiede necessariamente visibilità ottica, ma senza di essa le prestazioni sono decisamente inferiori e la connettività ristretta ad aree limitate. Secondo i proponenti di WiMAX l'ampiezza di banda sarebbe sufficiente a supportare simultaneamente almeno 40 aziende con connettività di tipo T1 e 70 abitazioni con connettività al livello di una DSL da 1 Mbit/s.

Sulla base delle aspettative sul Wimax, si prevedeva di poter fornire copertura a banda larga per un ampio raggio (fino a 50 km) da ciascuna stazione base, con la conseguente possibilità di utilizzo della tecnologia per ridurre il digital divide. I test condotti sul campo hanno però rivelato prestazioni decisamente inferiori. In particolare, da una sperimentazione della fondazione Ugo Bordoni condotta in Italia tra il 2005 e il 2006 è emerso che, sulla frequenza di 3,5 GHz in condizioni di visibilità ottica ostruita e non, le prestazioni sono accettabili per distanze di qualche chilometro, che si riducono a poche centinaia di metri in condizioni di assenza di visibilità ottica. Va tuttavia notato che la sperimentazione è stata condotta con un limite alla potenza massima di emissione EIRP (Equivalent Isotropically Radiated Power) di 36 dBm ovvero 4 Watt). Vi sono inoltre delle complicazioni dovute alla normativa, che varia comunque da stato a stato, che potrebbero limitare lo sfruttamento del Wimax per questi fini.

I proponenti sperano che questa tecnologia nel giro di pochi anni venga adottata anche per i computer portatili e per i PDA. Occorre però precisare che il vero roaming a banda larga di tipo cellulare senza fili si baserà sullo standard 802.20, peraltro compatibile con WiMAX.

Di seguito vengono elencate alcune tra le caratteristiche principali di WiMAX, che secondo i proponenti renderebbero lo standard WiMAX competitivo:

flessibilità: WiMAX è in grado di supportare sistemi punto-multipunto (P-MP) e multipunto-multipunto (MP-MP, detti anche MESH).

sicurezza: WiMAX implementa diverse tecniche di crittografia, sicurezza ed autenticazione contro intrusioni da parte di terzi.

qualità del servizio (QoS): WIMAX supporta 5 tipologie di qualità del servizio: Unsolicited Grant Service (UGS) per sistemi real time di dimensione fissa (es.VoIP), Real-Time Polling Service (rtPS) per sistemi real time di dimensione variabile (es. applicazioni video), Non Real-Time Polling Service (nrtPS) per flussi di dati tolleranti al ritardo (es. applicazioni FTP), Extended Real-Time Polling Service (ErtPS) simile al rtPS per flussi real time a dimensione fissa (es. VoIP con soppressione di silenzio), Best Effort (BE) per flussi di dati dove non è richiesto livello minimo di servizio.

throughput: utilizzando lo schema di modulazione IEEE 802.16 WIMAX trasporta una grossa quantità di traffico con un alto livello di efficienza dello spettro e tolleranza ai segnali riflessi, circa due volte e mezzo superiore a HIPERLAN.

installazione: WiMAX non richiede equipaggiamenti particolari. Un'antenna può essere sufficiente per l'equipaggiamento base di una SS.

interoperabilità: WiMAX è uno standard e quindi indipendente dal tipo di apparato o dal provider.

mobilità: grazie allo standard 802.16e WiMAX permette connessioni in ambienti mobili fino a 160 km/h.

costi / copertura: lo standard di tipo "open", unito all'economia di scala dovuta alla produzione dei componenti WiMAX, dovrebbe ridurre notevolmente i costi per fornitori ed utenti, assicurando la copertura tra Base Station e Subscriber Station, ed elevata velocità di banda. In realtà i costi delle apparecchiature si sono rivelati decisamente più elevati rispetto a quelle necessarie per altri sistemi wireless come ad esempio HIPERLAN.

NLOS (not line of sight): la capacità di trasmettere attraverso territori parzialmente ostruiti (es. monti), grazie alla modulazione utilizzata. Questa è una delle peculiarità del WiMAX, anche se le sperimentazioni hanno rilevato un forte condizionamento delle prestazioni in condizioni simili, e un rapido decadimento della banda. L'IEEE ha sviluppato lo standard 802.16a ed è in corso di definizione l'802.16e, che non richiedono che stazione trasmittente e riceventi siano in collegamento a vista, ma con prestazioni ancora da verificare.

Diffusione della tecnologia WiMAX

L'attuale normativa prevede in Italia l'utilizzo della tecnologia WiMAX unicamente nella banda di frequenze 3,4-3,6 GHz, ma nel resto del mondo sono già molti i paesi in cui viene offerto il servizio. La ragione del ritardo italiano è stata la precedente assegnazione della bande di frequenza al Ministero della Difesa. Nella suddetta banda di frequenze (200 MHz) sono state attualmente previste 3 concessioni di 21+21 MHz ciascuna, attraverso aste su base macro-regionale e regionale.

L'Autorità per le Garanzie nelle Comunicazioni ha aperto Consultazione pubblica sull’introduzione di tecnologie di tipo Broadband Wireless Access (BWA) nella banda A 3.5 GHz.

Nel mese di settembre 2007, si doveva tenere l'asta pubblica per l'assegnazione delle frequenze per il Wi-Max. Il tutto è stato spostato ad ottobre 2007 quando il giorno 11 è stata resa pubblica l'asta.

L'asta prevede delle concessioni provinciali o regionali di durata decennale, che assegneranno ad un WiSP l'esclusiva del servizio su un determinato territorio.

L'esclusiva del servizio dovrebbe garantire un adeguato rientro economico degli investimenti, ma i risultati delle sperimentazioni e gli elevati costi della strumentazione hanno portato molti a dubitare della redditività della tecnologia.

L'asta si è conclusa il 27 Febbraio 2008 con l'assegnazione di tutte le licenze, con un incasso per l'erario di poco superiore ai 136 milioni di euro.

L'impresa USTelematics negli Stati Uniti presenta il servizio 4VDO che tramite il Wimax trasmettera i canali televisivi all'interno delle automobili.