La comunicazione tra dispositivi nei sistemi LTE

La comunicazione diretta tra dispositivi può portare a diversi benefici agli utenti in varie applicazioni, laddove i terminali siano nelle vicinanze. Lo standard LTE permette questo tipo di comunicazione. Il campo delle applicazioni, anche di natura commerciale è assai vasto, ma la prima applicazione risulta essere nell'ambito della pubblica sicurezza. Infatti in caso di catastrofi naturali le infrastrutture di rete potrebbero essere parzialmente danneggiate, ma grazie a questa tecnologia i terminali in prossimità spaziale tra loro potranno comunque comunicare e scambiarsi informazioni o richieste di soccorso. In questo articolo analizzeremo dal punto di vista tecnico come LTE sia riuscita a mettere in pratica la comunicazione diretta tra dispositivi.

Introduzione

Le comunicazioni riguardanti la pubblica sicurezza utilizzano oggi diverse tipologie di standard. Ciò dipende dalle caratteristiche geografiche della regione e possono comunque cambiare all'interno di una stessa nazione. Di conseguenza, questa frammentazione, porta ad una comunicazione tra i vari enti che si occupano di sicurezza pubblica che può risultare difficoltosa.

Il successo di LTE ha portato i governi a scommettere su questo standard come candidato per uniformare le comunicazioni di emergenza. Dagli studi svolti da 3GPP, 2 principali campi di applicazione sono stati individuati: comunicazioni di gruppo e servizi basati sulla prossimità.

In questo articolo ci occuperemo della seconda tipologia, anche denominata Device-to-device (D2D) comunication, cioè la comunicazione diretta tra due dispositivi che supportano LTE. Due dispositivi LTE nelle vicinanze l'uno dell'altro, possono usufruire dei seguenti servizi:

Scoperta diretta ProSe - Questa caratteristica identifica due utenti LTE (UE) in prossimità l'uno dell'altro. Se all'interno di una copertura cellulare tale funzione può anche essere usata per scopi commerciali.
Comunicazione diretta ProSe tra due UE - Le risorse LTE usate per il traffico cellulare vengono riservate per questo tipo di comunicazione.
Scoperta a livello di rete e supporto di rete per scoperta diretta e comunicazione WLAN.

Sebbene nel link sopra via siano le informazioni sufficienti per affrontare la lettura di questo articolo in maniera più consapevole, nella tabella 1 vengono riportati alcuni concetti di LTE, che verranno incontrati spesso nel seguito.

Tabella 1: termini e concetti utilizzati frequentemente in questo articolo.
Acronimo	Nome intero	Definizione
LTE	Long Term Evolution	Rappresenta la quarta generazione degli standard di telefonia mobile cellulare
UE	User Equipment	Rappresenta il terminale utente nello standard LTE (il cellulare)
eNB	E-UTRAN Node B	Rappresenta nello standard LTE l'equivalente di stazione radio base nello standard GSM
ProSe	Proximity Services	Permette a due dispositivi di comunicare direttamente senza passare dall'infrastruttura

Aspetti di sistema

Scenari

Nella release 12 di 3GPP, la comunicazione diretta tra dispositivi, detta comunicazione ProSe (Proximity Services), è limitata ad un uso esclusivo riguardante la sicurezza pubblica. La comunicazione ProSe deve operare nelle regioni in cui la copertura di rete non possa essere garantita, e per tanto vengono specificati 3 distinti scenari, evidenziati nella figura 1. [...]

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