Sezione UMTS
Sistemi mobili di TLC di terza generazione
Introduzione ai sistemi mobili di Telecomunicazioni di terza generazione
Allo
stato attuale (anno 2000), il sistema radiomobile per la trasmissione di voce e
dati più diffuso al mondo è senz’altro il GSM (Global System for
Mobile communications). Si tratta di un sistema cellulare di tipo
digitale a commutazione di circuito , commercializzato per la prima volta
verso la metà del 1991.
Il
sistema GSM consente velocità massime di trasmissione di 13 kbit/s per
la voce (canali full rate) e di 9.6 kbit/s per i dati. Tuttavia, la
crescente domanda di servizi multimediali interattivi da parte degli
utenti rendono queste velocità (specialmente quella per i dati) ormai
decisamente basse, motivo per cui già da tempo si è passati allo studio e
successiva implementazione e standardizzazione di nuovi sistemi, che
consentissero velocità di trasmissione dati decisamente più elevate e
che quindi potessero essere di supporto a servizi sempre più sofisticati.
Questi
nuovi sistemi sono noti essenzialmente tramite gli acronimi HSCSD, GPRS
, EDGE e soprattutto UMTS. Tanto per avere una idea dei
miglioramenti introdotti, nel tempo, da questi sistemi in termini di velocità
di trasmissione, si considerino i valori relativi alla trasmissione dati:
dai 9.6 kbit/s del GSM si passa ai 56 kbit/s del sistema HSCSD (High Speed
Circuiti-Switched Data), ai teorici 160 kbit/s del sistema GPRS (General Packet
Radio Service) agli altrettanto teorici 2 Mbit/s del futuro sistema UMTS
(Universal Mobile Telecommunications System).
Vale
la pena fare subito delle considerazioni a supporto dei “numeri” appena
forniti.
Il
sistema GSM è un sistema basato sul concetto di commutazione di circuito,
ossia sul concetto per cui tutte le risorse necessarie ad effettuare una data
connessione di un utente mobile vengono allocate prima dell’attivazione della
connessione stessa e vengono mantenute solo per essa fin quando non viene
rilasciata; in secondo luogo, per quanto riguarda la tecnica di accesso alla
risorsa radio, si usa una combinazione delle tecniche FDMA/TDMA: in pratica, lo
spettro radio viene prima diviso (FDMA, Frequency Division Multiple
Access) in un certo numero di canali (124) e poi ogni canale viene
gestito con la tecnica TDMA (Time Division Multiple Access) sulla base di
8 time-slot (l’insieme dei quali forma una trama); ogni canale,
quindi, può supportare al massimo 8 connessioni contemporanee, a ciascuna delle
quali viene assegnato un determinato time-slot. Sulla base di queste scelte
(nonché di tutta un’altra serie di tecniche che definiscono l’architettura
del sistema), il GSM consente una velocità massima, nella trasmissione dati, di
9.6 kbit/s, ben inferiore, ad esempio, alla velocità garantita al giorno
d’oggi dai tradizionali modem analogici per uso domestico (56 kbit/s) e
da quelli digitali della rete ISDN (64-128 kbit/s a seconda che si usino
uno o due canali).
Un
primo miglioramento è stato introdotto dal sistema HSCSD, che è sempre
basato sul GSM (quindi ancora sulla commutazione di circuito e l’uso di
FDMA/TDMA), ma fornisce in più, rispetto al GSM, la possibilità di associare
più di un time-slot (fino ad un massimo di 4) alla singola connessione.
Allora, mantenendo la velocità di 9.6 kbit/s per ogni singolo time-slot, la
velocità raggiungibile associando 4 time-slot alla singola connessione
diventerebbe di 38.4 kbit/s; in realtà, il sistema HSCSD introduce ulteriori
innovazioni rispetto al GSM (come ad esempio la possibilità per i terminali di
richiedere al sistema una banda proporzionata al tipo di servizio da
realizzare), il che garantisce la possibilità di raggiungere una velocità di
trasmissione dati pari a 56 kbit/s.
L’HSCSD è dunque il primo sistema attualmente utilizzato da qualche operatore per offrire servizi di accesso alla rete Internet con il cosiddetto WAP (Wireless Application Protocol), il protocollo sviluppato appositamente per navigare in Internet tramite un telefonino.
Tuttavia,
il problema fondamentale del GSM, e quindi anche dell’ HSCSD (che infatti
non ha avuto un grosso successo), è quello di usare la commutazione di circuito:
questa tecnica risulta particolarmente svantaggiosa per quegli utenti che
scambiano dati in modo saltuario (come tipicamente avviene, per esempio, per la
navigazione nel WWW), in quanto comporta un evidente spreco di banda e di
risorse in generale, mentre invece può essere adeguata per trasmissioni di
grossi quantitativi di dati (come ad esempio il trasferimento di file) nonché
ovviamente per le conversazioni telefoniche. Non solo, ma gli svantaggi
economici derivano anche dal fatto che, a causa degli inevitabili
imbottigliamenti nei nodi degli ISP (Internet Service Provider), si corre
il rischio di mantenere impegnato un canale di comunicazione (e quindi di pagare
la corrispondente tariffa) senza effettivamente trasmettere e/o ricevere niente.
Agli
svantaggi economici per gli utenti si aggiungono poi gli svantaggi per il
sistema in termini di capacità, ossia in termini di utenti servibili
contemporaneamente: l’allocazione statica dei canali a connessioni in cui i
dati vengono scambiati saltuariamente è evidentemente indice di scarsa
efficienza del sistema, in quanto può capitare che un dato utente veda respinta
la propria richiesta di servizio nonostante gli utenti attualmente sotto
servizio siano in realtà fermi in attesa di trasmettere/ricevere i propri dati.
In
pratica, si tratta di un problema molto simile a quello che, qualche tempo fa,
si è anche presentato per la rete telefonica pubblica (PSTN,
Public Switched Telephone Network), che è stata inizialmente pensata e
realizzata solo per le conversazioni telefoniche e quindi tipicamente con
tecniche di commutazione di circuito. Il diffondersi di nuovi servizi
multimediali destinati agli utenti domestici (ad esempio la stessa navigazione
in Internet) ha messo a nudo questo limite della PSTN e si sono perciò adottate
nuove soluzioni (ATM, ISDN) più adatte a questo tipo di servizi.
Sulla
base di queste considerazioni, anche nel campo dei sistemi radiomobili cellulari
si è adottata una svolta, orientata finalmente verso la commutazione di
pacchetto: in breve, la commutazione di pacchetto prevede che i dati degli
utenti non debbano viaggiare tutti necessariamente su un prestabilito percorso
dalla sorgente alla destinazione, ma abbiano la possibilità di viaggiare nella
rete indipendentemente gli uni dagli altri e ciascuno nel modo migliore
possibile (almeno quando la rete sta lavorando al meglio, ossia non è
congestionata); per ottenere questo, i dati vengono suddivisi in blocchi e
inseriti (“incapsulati” è il termine più tecnico) in pacchetti
autosufficienti, nei quali cioè sono contenute tutte le informazioni necessarie
per poter giungere a destinazione.
In
questo modo, si ottiene senz’altro un utilizzo molto più efficiente delle risorse
a disposizione della rete, intendendo con il termine “risorse” sia lo
spettro radio sia tutto quello che costituisce l’infrastruttura di terra della
rete stessa. Non è più necessario allocare staticamente a priori le risorse
per ciascuna connessione, ma è possibile farlo solo nel momento in cui ce n’è
realmente bisogno.
Ad
esempio, si consideri il caso semplice di un utente che sta navigando nel WWW:
nel momento in cui esso, tramite il programma client del proprio
terminale mobile, deve richiedere una pagina Web ad un dato server, il
sistema gli riserverà le risorse necessarie per inoltrare la richiesta,
dopodiché rilascerà tali risorse (rendendole così disponibili ad altri) fino
al momento in cui dovrà riutilizzarle per far giungere all’utente, dal
server, la pagina richiesta. Non solo, ma la “qualità” delle risorse da
riservare potrà dipendere dal tipo di servizio da cui sono richieste, il che è
un requisito essenziale per i nuovi e più innovativi servizi.
In
generale, dunque, si capisce che, con meccanismi di questo tipo, è senz’altro
possibile ottenere prestazioni migliori in termini di efficienza di utilizzo
delle risorse a disposizione. In aggiunta, ulteriori innovazioni (ad esempio
nelle tecniche di accesso allo spettro radio) consentiranno di migliorare
notevolmente anche le velocità di trasmissione. L’insieme di queste migliorie
porterà dunque, in generale, ad un aumento della qualità dei servizi (QoS)
forniti agli utenti.
La
questione dell’efficienza del sistema risulta particolarmente importante anche
da un altro punto di vista: infatti, bisogna sempre tener presente che il
problema fondamentale di tutte le reti radiomobili è quello di garantire agli
utenti la mobilità, il che significa sostanzialmente poter fornire un
dato servizio sempre con la stessa qualità a prescindere dalla posizione
geografica dell’utente e dalla velocità con cui essa varia nel tempo; allora,
se un utente ha attivato una data connessione, esso necessita di risorse (sia
pure allocate dinamicamente nel tempo) per mantenerla e quindi il sistema deve
essere pensato in modo tale che, ad esempio, nei passaggi da una cella
all’altra le risorse risultino sempre disponibili; solo così si potrà
evitare di dover interrompere bruscamente il servizio fornito, cosa che potrebbe
risultare tutt’altro che indolore (per l’utente ma anche per la rete) in
talune applicazioni come ad esempio i servizi bancari on-line o, in generale, le
transazioni finanziarie.
Il
sistema GPRS, che entrerà in commercio intorno al dicembre 2000, è il
primo sistema pensato specificamente anche per la trasmissione dati. In
breve, il GPRS è una ulteriore evoluzione del sistema GSM, che però, a
differenza dell’ HSCSD, garantisce la possibilità di trasmettere dati con
la commutazione di pacchetto. La differenza sostanziale con il GSM è dunque
quella per cui le risorse radio del GPRS vengono assegnate ad un utente solo
quando esso ha necessità di trasmettere/ricevere dati, mentre invece vengono
rilasciate quando esso, pur mantenendo attiva la connessione, non
trasmette/riceve niente. In questo modo, i canali fisici a disposizione del
sistema non vengono assegnati ciascuno ad un utente, ma sono spesso disponibili
per più utenti, aumentando in tal modo l’efficienza del sistema.
Questo
elimina gli svantaggi economici di cui si parlava prima: infatti, essendo
consentito l’invio e lo smistamento dei dati a pacchetti, l’utente impegna e
paga l’impiego della linea solo strettamente per il tempo in cui i pacchetti
sono scambiati fra il telefonino e il nodo dell’ISP
Tanto
per fare un esempio semplice, si considerino 3 utenti che abbiano necessità di
trasmettere dati tramite i propri terminali GSM: la rete provvederà ad
assegnare un canale a ciascuno di essi ed imporrà quindi una velocità di 9.6
kbit/s ciascuno; se due dei tre utenti hanno un basso traffico (ad esempio perché
navigano nel WWW), l’assegnazione statica di due canali risulta sprecata,
mentre invece diventa quasi necessaria per il terzo utente se questo ha un
traffico molto elevato (ad esempio sta trasferendo dei file). L’approccio
usato dal GPRS, invece, è diverso: dato che i primi due utenti hanno un
traffico tutto sommato piccolo, il sistema fa in modo da usare lo stesso canale
(cioè quindi lo stesso time-slot) per entrambi, alternando la
trasmissione/ricezione tra i due; non solo, ma, supponendo che il terzo utente
abbia un traffico particolarmente elevato, il sistema è in grado di riservargli
sia un nuovo canale (quindi un ulteriore time-slot) sia una porzione di quello
assegnato agli altri due utenti. In definitiva, quindi, il sistema impegna due
soli canali per i tre utenti, al contrario del GSM che ne impegnava comunque
tre. L’efficienza è notevolmente aumentata e gli utenti impegnano (e pagano)
la rete nel modo migliore possibile, cioè sostanzialmente per il minor tempo
possibile.
Ovviamente,
la migliore efficienza di gestione della risorsa radio non garantisce di per sé
la possibilità di trasmettere a velocità più elevate. Per ottenere questo, il
GPRS introduce anche un nuovo sistema di codifica di canale
rispetto al GSM: mentre il GSM consente una velocità di 9.6 kbit/s su ciascun
time-slot, il GPRS sale a 20 kbit/s. Non solo, ma il GPRS fornisce,
almeno in teoria, la possibilità di assegnare tutti e 8 i time-slot alla
stessa connessione, il che significherebbe una velocità di trasmissione di
20*8=160 kbit/s. In effetti, questo valore è solo teorico in quanto non sarà
permesso l’accorpamento di più di 5 time-slot, per cui la velocità
effettivamente raggiungibile sarà di circa 100 kbit/s.
Non bisogna comunque pensare che il GPRS presenti solo vantaggi. In realtà, esso presenta anche dei problemi. Ad esempio, c’è il tipico problema legato a tutte le reti che usano la commutazione di pacchetto: i pacchetti, seguendo strade diverse dalla sorgente alla destinazione, possono subire ritardi diversi e questo è un problema per applicazioni che invece necessitano di un data rate costante. Non solo, ma si possono verificare grossi problemi di congestione quando tutti gli utenti che stanno condividendo uno stesso canale vogliono trasmettere contemporaneamente: il sistema utilizzerà inevitabilmente delle code di trasmissione, danneggiando così quegli utenti che hanno per esempio bisogno di comunicare in tempo reale (videoconferenza).
Sono
state ovviamente pensate una serie di soluzioni per risolvere questi e altri
problemi. Ad esempio, una soluzione adottata è l’allocazione flessibile
della risorsa radio: in pratica, quando un utente richiede una connessione
per un certo tipo di servizio e necessita per esso di una data QoS, il sistema
può assegnarli in modo esclusivo un canale (come nel GSM), che quindi sarà
inaccessibile ad altri per tutta la durata della connessione. Si parla di
creazione di un circuito virtuale per quella connessione. Tipicamente,
questa procedura viene usata per la trasmissione video, per la quale talvolta è
necessario addirittura riservare permanentemente più di un canale: è ovvio che
l’efficienza del sistema ne risente, ma ne guadagna la qualità del servizio
di quello specifico utente (che però, ovviamente, dovrà sostenere dei costi
adeguati per godere di questi benefici).
Da
notare, tra l’altro, che la questione di garantire la QoS non riguarda solo la
tratta radio, ma anche la trasmissione attraverso l’infrastruttura della rete
(la cosiddetta Core Network), che avviene sempre e solo via cavo. Sono
stati perciò previsti opportuni meccanismi di gestione delle code di
trasmissione e di prenotazione delle risorse.
Mentre
il GPRS dovrebbe entrare in funzione per la fine del 2000, l’avvento del
sistema di terza generazione denominato UMTS è previsto per il 2002 o
anche oltre. In realtà, però, è previsto anche un passaggio intermedio, in generale noto come 2.5G (vale a dire la seconda generazione
e mezzo), rappresentato dal sistema EDGE (Enhanced Data Rate For GSM
Evolution).
Il
sistema EDGE prevede l’adozione del sistema GSM-GPRS, cambiando però la
modulazione radio con una più efficiente di quella utilizzata nel GSM. In
questo modo si potrà trasmettere dati con velocità fino a 384 Kbit/s e,
per farlo, servirà un nuovo adattamento della rete e un ulteriore cambio del
telefonino con un modello provvisto del nuovo tipo d’interfaccia radio.
E’
interessante notare che la velocità dati massima di 384 Kbit/s consentita da
EDGE sarà uguale a quella del sistema UMTS con il terminale mobile in movimento
fino a 200 Km/ora!
Veniamo
infine all’ UMTS, sistema radiomobile cellulare digitale che implementa
in Europa le specifiche ITU (a livello mondiale) per i sistemi
di terza generazione denominate IMT-2000 (International Mobile
Telecommunications 2000).
L'IMT-2000
è stato definito come uno standard mondiale aperto per sistema di
telecomunicazioni mobili ad alta capacità e ad alta velocità di trasferimento
dei dati. Esso prevede componenti sia satellitari sia radio terrestri.
L'UMTS è in fase di standardizzazione, nell'ambito dell'IMT-2000, da parte
dell'European Telecommunications Standards Institute (ETSI), in
cooperazione con altri organismi di standardizzazione ragionali e nazionali di
tutto il mondo: l'obiettivo è quello di di definire standard dettagliati intesi
a soddisfare le crescenti esigenze di mercato in termini di roaming globale e
disponibilità di servizio.
L’UMTS
è stato specificamente concepito per supportare le applicazioni multimediali di cui l’utenza fa sempre maggiore richiesta.
L'obiettivo è quello di partire dalle tecnologie di telefonia cellulare e
satellitari odierne ed estenderle attraverso un aumento della capacità,
fornendo così un migliorato servizio dati e una maggiore gamma di servizi,
usando un innovativo accesso radio ed un Core Network migliorato
ma in continua evoluzione.
In
particolare, saranno realizzati terminali mobili e infrastrutture in grado di
fornire velocità di trasmissione da un minimo di 144 kbit/s per gli
utenti con elevata mobilità fino ad un massimo di 2.048 Mbit/s per gli
utenti a bassa mobilità. In pratica, gli standard indicano che i sistemi di
terza generazione dovranno garantire una velocità minima di trasmissione di 144
kbit/s in qualsiasi condizione e valori a crescere qualora le condizioni
operative vadano migliorando (i circa 2 Mbit/s dovrebbero ad esempio essere
garantiti per gli utenti non mobili).
Queste
elevate prestazioni sono raggiunte, tra le altre cose, tramite una tecnica di
accesso radio completamente diversa da quelle viste in precedenza: si usa
infatti una combinazione del TDMA (Time Division Multiple Access) con il CDMA
(Code Division Multiple Access, ossia accesso multiplo a divisione di codice),
ideato espressamente per supportare una vasta gamma di velocità di trasmissione
sullo stesso canale radio.
In
poche parole, il CDMA prevede che le singole connessioni non siano più distinte
in frequenza (FDMA) o nel tempo (TDMA), ma in base alla loro codifica digitale.
In trasmissione, ciascuna sequenza Sk di dati d’utente viene cioè
moltiplicata per una opportuna sequenza di bit (detta sequenza di spreading)
e sommata a tutte le altre (Stot=S1+S2+S3+…+Sk+..+SN);
in ricezione, la moltiplicazione del segnale complessivo Stot
per la stessa sequenza di spreading usata in trasmissione consente (data
l’ortogonalità delle sequenze usate) di estrarre solo Sk. Questo almeno a
livello ideale, in quanto la propagazione reale dei segnali attraverso l’etere
degrada le condizioni di ortogonalità e quindi determina sempre la presenza di
una interferenza residua. Proprio l’interferenza tra segnali diversi
costituisce il limite maggiore alla capacità del sistema, a differenza
quindi del sistema GSM in cui tale limite proviene essenzialmente dal numero di
portanti disponibili e dal numero di time slot disponibili per ogni portante.
La
tecnica del CDMA consente sia di multiplare insieme molti più canali di quelli
usati nel GSM sia di ottenere velocità di trasmissione decisamente maggiori
(oltre che variabili dinamicamente nel tempo).
Oltre
a questo, mentre gli attuali sistemi cellulari utilizzano la tecnologia a
commutazione di circuito per la trasmissione dati, il sistema UMTS integra
trasmissioni dati a circuito ed a pacchetto, il che consente di ottenere
servizi diversificati, come connessioni virtuali continue alla rete, metodi
di pagamento alternativi (ad esempio pagamenti proporzionati al numero di
bit trasferiti o alla larghezza di banda impiegata), connessioni a bit rate
variabile (sempre più richieste).
L'UMTS
è concepito come un sistema globale, comprendente sia componenti
terrestri sia componenti satellitari: utilizzando, infatti, l’attuale
struttura GSM e la rete di satelliti attualmente in orbita o prossimi al lancio,
l’UMTS si propone di garantire una copertura globale del territorio. I
cosiddetti terminali multi-modo funzioneranno inoltre anche con sistemi
di seconda generazione (come GSM 900 e GSM 1800), estendendo ulteriormente
quindi le zone di ricezione di molti servizi UMTS. Con questi terminali, un
utente sarà in grado di effettuare il roaming da una rete privata verso
una rete pubblica di piccola copertura (picocellulare/microcellulare) e poi
ancora verso una rete macrocellulare con zone copertura più estese (p.es. una
rete 2G) e poi verso una rete satellitare, con minime interruzioni nella
comunicazione dovute al roaming.
L'interfaccia
radio dell’UMTS, chiamata UTRAN (che sta per UMTS Terrestrial Radio
Access Network), fornirà dunque un funzionamento con alta efficienza
spettrale e qualità di servizio. Nelle implementazioni pratiche, comunque,
i terminali UMTS non saranno in condizione di funzionare alla massima velocità
di trasmissione dati (2 Mbit/s) in qualsiasi momento ed in zone rurali o con
alti livelli di traffico; essi potranno fornire solamente le velocità di
trasmissione più basse, per ragioni fisiche di radiopropagazione o per più
semplici ragioni economiche di dimensionamento degli impianti.
Di
particolare importanza, per il sistema UMTS, è la compatibilità con il protocollo
IP su cui si basa la rete Internet (notoriamente a commutazione di
pacchetto) nonché un numero crescente di reti Intranet aziendali: l'UMTS è un
concetto che nasce dalla convergenza delle migliori tendenze tecnologiche delle
reti fisse e mobili, creando la possibilità di sviluppo per un altissimo numero
di servizi e programmi; contemporaneamente, il numero di applicazioni e di
utenti delle reti IP sta crescendo ad altissima velocità, sia per Internet sia
per le reti Intranet private; l'UMTS può diventare allora la tecnologia di
accesso a banda larga più flessibile, permettendo un uso per l'utenza mobile,
di ufficio e residenziale in un ampio campo di reti pubbliche e private.
L'UMTS potrà accettare traffico sia IP sia non-IP in diverse modalità che
includono la commutazione di circuito, la commutazione di pacchetto e le reti
virtuali.
Parallelamente
al lavoro che riguarda l'UMTS, anche il lavoro che riguarda i nuovi sviluppi
degli standard IP, come l'IPv6 (Internet Protocol version 6)
permetteranno l'introduzione di parametri come la Qualità di Servizio (QoS), la
velocità di trasmissione ed il Bit Error Rate (BER), parametro vitale per i
servizi mobili, che potranno essere configurati sia dall'operatore sia
dall'utente. Sono in corso anche sviluppi su nuove strutture per i nomi dei domini
Internet, che aumenteranno la flessibilità del sistema, fornendo un unico
indirizzo per ciascun utente, indipendentemente dal terminale, dall'applicazione
in uso o dal luogo (Mobile Internet).
Una
delle spinte primarie per l'UMTS è la differenziazione del servizio, per
permettere agli operatori di fornire prodotti che siano basati non solo sul
semplice grado di copertura del territorio e/o sulla capacità di traffico;
molti nuovi sviluppi nell'industria dell'Information Technology sono
basati su tecnologie client-server, che permettono il download
trasparente di dati da un server direttamente dentro al terminale (client) che
ha richiesto un dato servizio, fornendo in sicurezza un alto grado di
interattività e di prestazioni. Le strutture e i programmi che devono rimanere
centralizzati, come i database, sono tenuti su server centralizzati
e rispondono alle richieste che vengono dai terminali client rapidamente
ed in modo efficiente. Già da molto tempo sono in uso sistemi di questo tipo in
molte aree, dai servizi bancari, ai viaggi, alle industrie del terziario,
facilitate dall'uso per questa tecnologia di semplici PC (contro costosi sistemi
dedicati) e reti di collegamento dati a basso costo. Per risolvere problemi di
traffico ed aumentare i servizi forniti dall'UMTS, la soluzione client-server
che ottimizzerà i flusso di dati scambiati tra terminale e rete sarà un passo
obbligato. Gli standard GSM esistenti ed in evoluzione come il SIM Toolkit
e l'ambiente mobile di esecuzione (MEE, Mobile Execution Environment),
insieme ad altri strumenti come il WAP e l'uso di Java come linguaggio
Object-Oriented ed indipendente dalla piattaforma di esecuzione, formano una
buona base per far crescere questo approccio client-server.
Una
interessante caratteristica del sistema UMTS riguarda la possibilità del
cosiddetto downloading del servizio: al giorno d’oggi, quando si
utilizzano i terminali multimediali (ad esempio i PC), gli utenti sono ormai
abituati all'idea che le capacità del terminale possono essere modificate nel
tempo attraverso il downloading del software; è possibile infatti scaricare
nuovi plug-in (per esempio un codec audio o video) per accedere a nuovi
tipi di contenuti; l'introduzione di servizi multimediali sull'UMTS porterà
allora questo concetto anche nel dominio delle comunicazioni mobili. In
particolare, i plug-in dell'UMTS proverranno da fonti diverse: inizialmente,
saranno preinstallati nel terminale dell'utente dall'operatore di rete o dal
service provider; successivamente, sarà possibile scaricarli via radio,
su richiesta dell'utente oppure automaticamente dalla rete, come già avviene
oggi quando gli Internet Providers potenziano il proprio software o i propri
database durante una sessione di aggiornamento. In aggiunta, essi saranno
forniti in omaggio con riviste o spedizioni postali.
Questo
concetto del downloading del software sarà strettamente collegato alle
capacità delle SIM CARD di nuova generazione (le cosiddette USIM,
ossia UMTS Subscriber Identità Module), che coopereranno con il terminale nel
richiedere, memorizzare ed eseguire i plug-in del software. La soluzione
migliore è avere la maggior parte del software memorizzata proprio sul SIM, in
modo di permettere all'utente di cambiare telefono trasferendovi però, con la
smart card, il suo "ambiente domestico virtuale".
Per
concludere, è utile dare dei cenni circa le frequenze che sono state
assegnate per i servizi UMTS. Nel 1992, la WARC (World Administrative
Radio Conference) ha identificato, a livello mondiale, le seguenti bande di
frequenza per i futuri sistemi IMT-2000:
1885-2025 MHz
2110-2200 MHz
Di
queste, le bande 1980-2010 MHz e 2170-2200 MHz sono destinate alla parte
satellitare di questi futuri sistemi.
L'Europa
ed il Giappone hanno deciso di implementare la parte terrestre dell'UMTS nelle
bande accoppiate 1920-1980 MHz e 2110-2170 MHz. L'Europa, inoltre,
ha deciso di usare anche le bande non accoppiate 1900-1920 MHz e 2010-2025
MHz.
All'inizio
del 1998, la Commissione Europea ha pubblicato la "Proposta CEE per una
decisione del Parlamento Europeo e del Consiglio sull'introduzione coordinata
dell'UMTS", al fine di garantire che gli stati membri dell'UE adottino
le misure adeguate ad attuare la decisione dell'European Radio Committee (ERC)
in merito allo spettro delle frequenze. Grazie a queste decisioni e alla già
esistente Direttiva per la concessione delle licenze, i servizi UMTS potranno
avere inizio nel 2002.
Negli USA, in linea di principio, qualsiasi concessionario di licenza è libero di attuare qualunque tecnologia scelga. Le bande candidate per le tecnologie di terza generazione sono perciò le bande PCS, quelle WCS e parte delle bande TV UHF.
La
comunità UMTS ha definito una tabella dei tempi serrata per l'introduzione
dell'UMTS al fine di soddisfare le richieste degli utenti all'inizio del 21°
secolo. La data obiettivo per la sua introduzione è stata fissata per l'anno
2002. L'introduzione dell'UMTS prevede che siano presenti molti elementi, tra i
quali, ad esempio, lo sviluppo tecnologico, la standardizzazione, un Applications
Programming Interface (API - interfaccia di programmazione delle
applicazioni) per un ambiente di creazione del servizio, la normativa, la
concessione di licenze e l'allocazione dello spettro.
Per
rispettare l'appuntamento del 2002, l'UMTS sta comunque seguendo un approccio
scadenzato, che permetterà di incrementarne le capacità anche successivamente
alla sua introduzione. Al momento del lancio, l'UMTS terrestre avrà una capacità
di trasmissione dei dati fino a 2 Mbit/s, ma è progettato come sistema
aperto che può successivamente evolvere per incorporare nuove tecnologie,
man mano che si renderanno disponibili. Questo consentirà all'UMTS di
incrementare alla fine la sua capacità oltre quella attualmente standardizzata,
in maniera simile all'evoluzione precedentemente descritta del GSM.
Autore: Sandro Petrizzelli
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Aggiornamento: 26 novembre 2000