LTE: scopriamo la telefonia mobile 4G

Lte

LTE (Long Term Evolution) è l'ultima evoluzione per ciò che riguarda la rete radiomobile a diffusione mondiale. Lanciata dieci anni dopo l’UMTS e venti dopo il GSM, LTE si caratterizza per la grande velocità di trasmissione ed il ridotto tempo di latenza rispetto alle precedenti tecnologie radiomobili. In questo articolo analizzeremo le differenze tecnologiche di LTE rispetto al sistema UMTS, non prima però di aver introdotto l'architettura del sistema cellulare. Inoltre verrà affrontata l'evoluzione storica del sistema radiomobile in Italia in modo da dare anche ai meno esperti la possibilità di comprendere le differenze e le migliorie apportate nel corso degli anni.

Storia del sistema radiomobile in Italia

La storia del sistema radiomobile in Italia è rappresentativa dell'evoluzione tecnologica di questo tipo di sistemi a livello mondiale. In particolare prima dell'avvento dei sistemi universali, dalla terza generazione in poi, Stati Uniti, Europa e paesi Asiatici si sono mossi su percorsi paralleli ma distinti ognuno con i propri standard e le proprie differenze.

In Italia il primo sistema radiomobile di massa fu il TACS (Total Access Communication System), la cosiddetta generazione 1. Lanciato nel 1990 si basa su una comunicazione di tipo analogico a commutazione di circuito con modalità di accesso a divisione di frequenza (FDMA) e modulazione FM ed operante nella gamma dei 450 MHZ. Nel 1993 viene introdotto in Italia l'E-TACS (Enhanced Total Access Communication System) operante nella gamma dei 900 MHz.

Nel 1995 avviene il lancio della seconda generazione ossia il sistema GSM (Global System for Mobile Communications) e per la prima volta si sente parlare di SMS.  GSM sfrutta la comunicazione digitale  a commutazione di circuito, con modalità di accesso a divisione di tempo (TDMA), con modulazione del tipo Shift Keying ed operante nella gamma dei 900 MHz. Con l'aumento del traffico e la naturale scarsità di risorse, nel 1998 si comincia a trasmettere anche nella gamma dei 1800 MHz giungendo al cosiddetto dual band. Nel 2001 viene abilitata la commutazione di pacchetto grazie alla generazione 2.5 denominata GPRS (General Packet Radio Service) che consente l'accesso ad Internet, e nel 2003 la sua evoluzione EDGE (Enhanced Data rates for GSM Evolution) ne aumenta la velocità di trasferimento dati.

Nello stesso anno si comincia a diffondere la terza generazione ossia UMTS (Universal Mobile Telecommunications System).  Basato su comunicazione digitale a commutazione di pacchetto, con modalità di accesso a divisione di codice (CDMA), modulazione QPSK ed operante nella gamma dei 2100 MHz. Grazie all'aumento della velocità di trasmissione ed alla migliore efficienza in banda rispetto agli standard precedenti, videochiamate e navigazione in internet su mobile iniziano ad essere all'ordine del giorno. Nel 2006 la prima evoluzione HSPDA (High Speed Downlink Packet Access) e nel 2009 la seconda evoluzione HSPDA+, permettono di aumentare la velocità di trasmissione di DL (downlink) e UL (uplink).

Si giunge infine al 2012 con l'avvento della cosiddetta quarta generazione LTE (Long Term Evolution). Di LTE si parlerà ampiamente nel paragrafo intitolato "Comparazione tra UMTS e LTE". Di seguito viene invece utilizzata una tabella per riassumere quanto detto  sull'evoluzione del sistema radiomobile cellulare in Italia.

Sistema anno rilascio commutazione modalità di accesso modulazione gamma banda
TACS 1990 analogica
circuito
FDMA FM 450 MHz 25 kHz
E-TACS 1993 analogica
circuito
FDMA FM 900 MHz 25 kHz
GSM 1995 digitale
circuito
TDMA SK 900 MHz 200 kHz
GPRS 2001 digitale
pacchetto
TDMA SK 1800 MHz 200 kHz
EDGE 2003 digitale
pacchetto
TDMA SK 1800 MHz 200 kHz
UMTS 2003 digitale
pacchetto
WCDMA - FDD QPSK 2100 MHz 5 MHz
HSPDA 2006 digitale
pacchetto
WCDMA - FDD QPSK 2100 MHz 5 MHz
HSPDA+ 2009 digitale
pacchetto
WCDMA - FDD QPSK 2100 MHz 5 MHz
LTE 2012 digitale
pacchetto
OFDM QAM 4 bande 5MHz

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