a cura di Gioda

Introduzione all'UMTS

Cos'è l'UMTS?

UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) è un sistema di telecomunicazioni mobili di terza generazione (3G), in corso di sviluppo e standardizzazione dall'ETSI, rispettando le direttive del sistema globale IMT-2000 promosso dall'ITU. Grazie all'UMTS sarà possibile avere terminali con velocità di trasmissioni dati fino a 2Mbps, rendendo possibili molte applicazioni, tra cui la videotelefonia.
Il sistema UMTS è promosso e supportato da tutti i maggiori operatori e costruttori del settore, poiché rappresenta un'opportunità unica per creare un mercato di massa per accessi mobili altamente personalizzati e user friendly per una quantità di servizi ora disponibili solo per collegamenti dati via cavo.
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.

Come e quando?

Per il successo tecnico e commerciale dell'UMTS, e per raggiungere la deadline prevista per il 2002, diversi passi devono essere intrapresi dai costruttori, operatori e dagli enti normativi europei e mondiali:

• Creazione di una adeguata serie di normative e standardizzazioni
• Assicurazione della disponibilità delle licenze
• Allocazione di adeguate frequenze per gli operatori
• Produzione di nuove release degli standard UMTS periodicamente a partire dall'uscita delle specifiche UMTS phase 1 (fine 1999)
• Incoraggiare la conoscenza dei servizi UMTS in diversi paesi, per migliorare la conoscenza a livello globale del nuovo sistema
• Nella fase commerciale pienamente sviluppata (2002-2005), miglioramenti di performance e capacità e l'introduzione di nuovi servizi UMTS

Fasi per lo sviluppo dell'UMTS

Il pieno sviluppo commerciale sarà raggiunto attraverso i seguenti passi principali:

• Estensione delle capacità dell'attuale GSM con trasmissione a pacchetto (GPRS) e trasmissioni dati ad alta velocità (EDGE)
• Fase di test per-UMTS in sottoinsiemi di reti GSM reali o in isolate reti packet-based (backbone IP)
• Fase di sviluppo di base nel 2002, incluso l'inserimento delle BTS UTRA (UMTS Terrestrial Radio Access) in reti funzionanti e il lancio dei servizi UMTS basati sui collegamenti satellitari.

Cosa offre l'UMTS?

ACCESSO VELOCE
Il sistema UMTS è superiore agli attuali sistemi cellulari di seconda generazione (GSM) per il suo potenziale di poter gestire flussi dati fino a 2 Mbit/s. Questa capacità, combinata insieme all'implicito supporto IP del network UMTS permetterà di utilizzare servizi multimediali interattivi e nuove applicazioni a banda larga, come videotelefonia e video conferenze.
Più nel dettaglio, il sistema UMTS dovrà garantire velocità di trasmissione di almeno 144 kbps negli ambienti rurali, 384 kbps nelle zone sub-urbane e 2 Mbps nei sistemi indoor e nelle picocelle urbane, con l'ipotesi di bassa mobilità.

TRASMISSIONE A PACCHETTO E DATA RATE ON-DEMAND
Gli attuali sistemi cellulari utilizzano la tecnologia a commutazione di circuito per la trasmissione dati. I sistemi UMTS integrano trasmissioni dati a circuito ed a pacchetto, con il vantaggio di:

• Connessione virtuale continua alla rete
• Metodi di pagamento alternativi (p.es. pay-per-bit, per sessione, flat rate, larghezza di banda uplink/downlink asimmetrica) come richiesto da molti nuovi servizi emergenti.

L'UMTS è anche stato progettato per offrire data rate on-demand che, in combinazione con la trasmissione dati a pacchetto renderà il funzionamento del sistema molto più economico.

AMBIENTE DI UTILIZZO PIU' AMICHEVOLE ED OMOGENEO
I servizi UMTS sono basati su capacità comuni a tutti gli utenti UMTS e a tutti gli ambienti radio. Quando viene effettuato un roaming dalla rete del proprio operatore a una delle reti degli altri operatori UMTS, un utente manterrà immutato un consistente insieme di servizi con i quali manterrà il "feeling" che ha con l'usuale rete di appartenenza: ciò viene definito come VHE ovvero Virtual Home Environment. Il VHE assicurerà la completa presenza dell'ambiente fornito dal proprio fornitore di servizio, includendo per esempio un ambiente di lavoro virtuale, in modo indipendente dalla modalità di accesso alla rete UMTS (sia terrestre che satellitare). Il VHE abiliterà i terminali a negoziare le funzionalità con la rete ospitante, possibilmente attraverso un download di software, e i servizi "home-like" saranno forniti in piena sicurezza e trasparenza, attraverso un insieme di reti di accesso e core networks.

MOBILITA' E COPERTURA
L'UMTS è concepito come un sistema globale, comprendendo sia componenti terrestri che satellitari. I terminali multi-modo funzioneranno anche con sistemi 2G (p.es. 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 picocellulare/microcellulare e poi ancora verso una rete macrocellulare con zone copertura più estesa (p.es. una rete 2G) e poi verso una rete satellitare, con minime interruzioni nella comunicazione dovuti al roaming.

TECNOLOGIE RADIO PER TUTTI GLI AMBIENTI
L'UTRA, ovvero l'interfaccia radio UTMS, fornirà un funzionamento con alta efficienza spettrale e qualità di servizio. Nelle implementazioni pratiche, i terminali UMTS non saranno in condizione di funzionare alla massima velocità di trasmissione dati (2 Mbps) in qualsiasi momento ed in zone rurali o con alti livelli di traffico potranno fornire solamente le velocità di trasmissione più basse, per ragioni fisiche di radiopropagazione o per più semplici ragioni economiche di dimensionamento degli impianti. Al fine di rendere in grado gli utenti di poter utilizzare sempre i loro terminali, i servizi dovranno adattarsi alle differenti velocità di trasmissione e ad altri parametri della qualità di servizio (QoS). Nei primi stadi di sviluppo, la copertura UMTS sarà limitata.
Inoltre l'UMTS abiliterà il roaming con altri tipi di reti, p.es. un sistema GSM gestito dallo stesso operatore o altri sistemi GSM o 3G di altri operatori, compresi i sistemi satellitari compatibili con UMTS.

SERVIZI UMTS DISPONIBILI GLOBALMENTE VIA SATELLITE
La tecnologia satellitare potrà fornire un servizio a copertura globale e si pensa che ciò giocherà un importante ruolo per la copertura world-wide dell'UMTS. L'UMTS è in corso di standardizzazione per assicurare un roaming efficiente e reale e per gestire l'handover tra reti terrestri e satellitari.

FREQUENZE UMTS
Le bande identificate per i sistemi IMT-2000 (entro i quali ricadono i sistemi UMTS) sono:
Sistemi UMTS terrestri:  1885-2025 MHz e 2110-2200 MHz
Sistemi UMTS satellitari:  1980-2010 MHz e 2170-2200 MHz

(Tutti i dati provengono dall'UMTS forum, http://www.umts-forum.org)