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La tecnologia femtocell

femtocell

Femtocell è una tecnologia promettente utilizzata principalmente per migliorare la ricezione dei dispositivi di telefonia mobile all'interno degli edifici in cui la copertura non è uniforme oppure il segnale è debole, o semplicemente quando si vuole una connessione più veloce ed affidabile.

Le femtocell sono fondamentalmente degli access point wireless di bassa potenza che operano all'interno di gamme di frequenza assegnate per connettere dei dispositivi standard di telefonia mobile con la rete di un operatore (provider), utilizzando una connessione a banda larga di tipo DSL o via cavo (in pratica utilizzando la connessione Internet migliore disponibile in quel punto).

La femtocell è quindi una base station indoor che consente di eseguire delle chiamate con il cellulare utilizzando il servizio Internet presente localmente, ed è in gado di fare ciò perchè la femtocell è un transceiver che opera sulle frequenze della telefonia mobile, il tutto all'interno di una casa o ufficio. Quando ci si connette con un dispositivo mobile ad una femtocell, quindi, non si utilizza direttamente la rete mobile del fornitore di telefonia, ma si utilizza la base station.

La femtocell provvede poi ad inoltrare l'informazione, attraverso Internet, alla rete cellulare del provider, instaurando una comunicazione a tutti gli effetti identica a quella che si avrebbe connettendosi direttamente alla rete mobile wireless. La principale differenza, tuttavia, è che la base station, essendo dotata di una connessione Internet a banda larga, può garantire un segnale all'interno dell'ambiente molto stabile, affidabile, con prestazioni superiori, comportando anche un minore consumo delle batterie.

E' fondamentale ricordare questo concetto, prima di abbracciare con entusiasmo questa promettente tecnologia: una femtocell è uno strumento valido ed affidabile solo se lo è la connessione a banda larga di cui si dispone. Oltre a risolvere i problemi di cattiva ricezione all'interno degli edifici (le comunicazioni mobili di tipo indoor sono spesso quelle più difficoltose), la tecnologia femtocell ha il vantaggio di offrire una capacità equivalente a quella ottenibile con una rete di terza generazione (3G) utilizzando però dei livelli di potenza di trasmissione inferiore, ed aumentando così la durata delle batterie dei cellulari.

Il cuore di un sistema che opera in tecnologia femtocell è rappresentato da un Access Point Base Station, in pratica un piccolo dispositivo installato all'interno della casa o dell'ufficio con lo scopo di offrire, in quel contesto, un migliore supporto alla telefonia mobile. Una base station può gestire generalmente anche 5 o più cellulari contemporaneamente, migliorando così la copertura del segnale radio all'interno dell'edificio.

I principali vantaggi che derivano dall'utilizzo della tecnologia femtocell sono i seguenti:

  • incremento della qualità del segnale radio mobile e del grado di copertura all'interno di ambienti residenziali o di piccoli uffici
  • possibile riduzione dei costi delle chiamate. Questo aspetto dipende fortemente dalle tariffe applicate dal provider che fornisce il serviszio e dal piano tariffario che è stato sottoscritto tra le parti. Tuttavia, la tecnologia femtocell in genere comporta anche una riduzione dei costi, in termini sia di costi iniziali che di costi operativi di gestione
  • incremento della capacità di trasmissione. Sempre più compagnie fornitrici di servizi sono interessate alla tecnologia femtocell, in quanto questa permette loro di offire ai clienti una capacità di chiamata superiore a quella disponibile con le reti tradizionali
  • disponibilità di nuovi servizi. Grazie alla tecnologia femtocell, saranno disponibili nuovi servizi per l'utente, legati principalmente alla maggiore disponibilità di banda. Per esempio, sarà facilitata la condivisione di dati tra un telefono cellulare ed un computer domestico (condivideranno in pratica la stessa rete)
  • rappresenta una soluzione alternativa per l'attuazione della cosiddetta convergenza fisso-mobile (Fixed Mobile Convergence), o semplicemente FMC. Questa fa riferimento a una transizione, senza soluzione di continuità, dai dispositvi di comunicazione di tipo fisso (wired) a quelli di tipo mobile (wireless). Quando questa transizione diventerà una realtà, sarà possibile ad esempio utilizzare un unico apparecchio per commutare tra un piano dati (network) ed un piano chiamata (calling)

Come spesso accade per le più recenti tecnologie, anche la femtocell presenta qualche potenziale problema (il famoso rovescio della medaglia) di cui occorre tenere conto:

  • Interferenza - la femtocell aumenta il grado di copertura per gli utenti, ma può essere soggetta a problemi di interferenza, un aspetto da tenere in debita considerazione per chi deve realizzare dispositivi di questo tipo
  • Installazione - si ritiene che gli attuali dispositivi femtocell non siano troppo semplici da installare per l'utente medio. Ciò può incidere negativamente sui costi se l'installazione deve essere eseguita da personale qualificato. Le normative vigenti in alcuni paesi, inoltre, richiedono che l'installazione sia eseguita solo da personale della compagnia fornitrice del servizio
  • Sicurezza e Privacy - questi sono due fattori chiave con cui la tecnologia femtocell può fare a pugni

Un'azienda elettronica molto attiva nella fabbricazione di chip per applicazioni femtocell è la Picochip, un'azienda pioneristica di questa tecnologia. Picochip produce infatti picoXcell, un System-On-Chip (SoC) a basso costo per applicazioni in tecnologia femtocell, utilizzato per realizzare vari modelli di base station commerciali.

Come primo esempio pratico di dispositivo operante in tecnologia femtocell, consideriamo il prodotto Vodafone Booster, commercializzato recentemente qui in Italia. Il dispositivo si prefigge l'obiettivo di fornire una copertura sia voce che dati all'interno di edifici (case, uffici, impianti industriali o zone parzialmente isolate dove il segnale mobile è debole o non arriva) con un'area massima di 500 m2. Il dispositivo si appoggia direttamente alla tecnologia femtocell, sviluppata su una piattaforma di Alcatel-Lucent. Il dispositivo è compatibile con i modem e le connessioni internet a banda larga di altri operatori e supporta tutti i cellulari Vodafone con tecnologia UMTS/HSDPA, i PC e i tablet con modem UMTS/HSDPA e le Vodafone Internet Key. A seconda del tipo di soluzione prescelta, il dispositivo può gestire fino a 8 connessioni in contemporanea, sia voce che dati.

Altro esempio significativo, che a suo tempo fece molto scalpore, è il MagicJack, un dispositivo che permette di eseguire delle chiamate telefoniche tramite il cellulare senza utilizzare la rete mobile del provider. Potete leggere un articolo di Elettronica Open Source su MagicJack

 

 

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