Telefonia mobile

Luglio 2015

1G


La prima generazione della telefonia mobile (sigla 1G) funzionava a livello analogico ed era costituita da apparecchiature relativamente voluminose. Si trattava principalmente dei seguenti standard :
  • AMPS (Advanced Mobile Phone System), comparso nel 1976 negli USA, costituisce il primo standard della rete cellulare. Utilizzato principalmente al di là dell'Atlantico, in Russia e in Asia, questa rete analogica di prima generazione aveva dei bassi meccanismi di sicurezza che rendevano possibile la pirateria delle linee telefoniche.
  • TACS (Total Access Communication System) è la versione europea del modello AMPS. Utilizzando la banda di frequenza da 900 MHz, questo sistema fu soprattutto utilizzato ampiamente in Inghilterra, poi in Asia (Hong-Kong e Giappone).
  • ETACS ( Extended Total Access Communication System) è una versione evoluta dello standard TACS sviluppata nel Regno Unito utilizzando un numero maggiore di canali di comunicazione.


Le reti cellulari di prima generazione sono diventate obsolete con la comparsa di una seconda generazione completamente digitale.

2G


La seconda generazione di reti mobili (sigla 2G) ha segnato una rottura con la prima generazione di telefoni cellulari grazie al passaggio dall'analogico verso il digitale.

Gli standard principali della telefonia mobile 2G sono i seguenti :
  • GSM (Global System for Mobile communications), lo standard più utilizzato in Europa alla fine del XXesimo secolo, supportato negli USA. Questo standard utilizza le bande di frequenza da 900 MHz e 1800 Mhz in Europa. Negli USA invece, la banda di frequenza utilizzata è da 1900 MHz. Così, vengono detti tri-banda i telefoni cellulari che possono funzionare sia in Europa che negli USA.
  • CDMA (Code Division Multiple Access), che utilizza una tecnica di allargamento dello spettro che permette di diffondere un segnale radio su un'ampia gamma di frequenza.
  • TDMA (Time Division Multiple Access), che utilizza una tecnica di sdoppiamento temporale dei canali di comunicazione per aumentare il volume dei dati trasmessi simultaneamente. La tecnologia TDMA è principalmente utilizzata sul continente americano, in Nuova Zelanda e nell'Asia del Pacifico.


Grazie alle reti 2G, è possibile trasmettere la voce nonché dei dati digitali di volume ridotto, ad esempio dei messaggi di testo (SMS, per Short Message Service) o dei messaggi multimediali (MMS, per Multimedia Message Service). La norma GSM permette una capacità di banda massima di 9,6 kbps.

Per migliorare la capacità di banda sono state messe a punto delle estensioni della norma GSM. E' soprattutto il caso dello standard GPRS (General Packet Radio System), che permette di ottenere delle capacità di banda teoriche nell'ordine di 114 kbit/s, in realtà più vicine a 40 kbit/s. Visto che questa tecnologia non rientra nel quadro della denominazione «3G» è stata battezzata 2.5G

La norma EDGE (Enhanced Data Rates for Global Evolution, presentata come 2.75G quadrupla i miglioramenti della capacità di banda della norma GPRS annunciando una capacità di banda teorica di 384 Kbps, aprendo anche delle nuove possibilità alle applicazioni multimediali. In realtà la norma EDGE permette di raggiungere delle capacità di banda massime teoriche di 473 kbit/s, ma è stata limitata per conformarsi alle specifiche IMT-2000 (International Mobile Telecommunications-2000) dell'ITU ( International Telecommunications Union).

3G


Le specifiche IMT-2000 (International Mobile Telecommunications for the year 2000) dell'Unione Internazionale delle Comunicazioni (UIT), definiscono le caratteristiche della 3G (terza generazione di telefonia mobile). Queste caratteristiche sono soprattutto le seguenti :
  • un'alta capacità di banda di trasmissione :
    • 144 Kbps con una copertura totale per un utilizzo mobile,
    • 384 Kbps con una copertura media per un utilizzo mobile a piedi (camminando),
    • 2Mbps con una zona di copertura ridotta per un utilizzo fisso.
  • compatibilità mondiale,
  • compatibilità dei servizi mobili di terza generazione con le reti di seconda generazione,


La 3G si propone di raggiungere delle capacità di banda superiore a 144 kbit/s, aprendo così la porta a degli usi multimediali come la trasmissione di video, la videoconferenza o l'accesso a internet ad alta capacità di banda. Le reti 3G utilizzano delle bande di frequenza differenti dalle reti precedenti : 1885-2025 MHz e 2110-2200 MHz.

La principale norma 3G utilizzata in Europa si chiama UMTS (Universal Mobile Telecommunications System), che utilizza una codifica W-CDMA (Wideband Code Division Multiple Access). La tecnologia UMTS utilizza la banda di frequenza da 5 MHz per il trasferimento della voce e dei dati con delle capacità di banda che possono andare da 384 kbps a 2 Mbps. La tecnologia HSDPA (High-Speed Downlink Packet Access) è un protocollo di telefonia mobile di terza generazione battezzata 3.5G che permette di raggiungere delle capacità di banda dell'ordine da 8 a 10 Mbits/s. La tecnologia HSDPA utilizza la banda di frequenza da 5 GHz e utilizza la codifica W-CDMA.

Tabella riassuntiva


StandardGenerazioneBanda di frequenzaCapacità di banda
GSM2GPermette il trasferimento di voce e dati digitali di volume ridotto.9,6 kpbs9,6 kpbs
GPRS2.5GPermette il trasferimento di voce e dati digitali di medio volume.21,4-171,2 kpbs48 kpbs
EDGE2.75GPermette il trasferimento simultaneo di voce e dati digitali.43,2-345,6 kbps171 kbps
UMTS3GPermette il trasferimento simultaneo di voce e dati digitali ad alta capacità di banda.0.144-2 Mbps384 Kbps
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