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Umts: la telefonia cellulare di terza generazione

Informazioni tesi

  Autore: Roberto Guglielmi
  Tipo: Tesi di Laurea
  Anno: 1998-99
  Università: Università degli Studi di Milano
  Facoltà: Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali
  Corso: Scienze dell'Informazione
  Relatore: Gianfranco Prini
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 138

Il testo della tesi è suddiviso in 9 capitoli che descrivono le caratteristiche del sistema.
L'UMTS rappresenta la terza generazione dei sistemi di telefonia cellulare.
E' un'evoluzione dei sistemi di seconda generazione, dei quali fa parte il GSM che è lo standard europeo. I sistemi di seconda e terza generazione sono, perciò, compatibili tra loro.
L'UMTS facilita la convergenza dei sistemi di comunicazione fissi e mobili delle reti pubbliche e private. Alcune nuove tecnologie prese in considerazione nella prima fase dell'UMTS sono il sistema GPRS, che utilizza la tecnica di trasferimento dati a pacchetto, il CDMA e l'ATM.
Inoltre, con l'utilizzo della comunicazione satellitare, offrirà, per la prima volta, una copertura globale. Nella prima fase però, la rete di accesso radio è costituita solamente dalla parte terrestre, mentre la tecnologia satellitare verrà introdotta nelle fasi successive.
L'UMTS introduce il concetto di Virtual Home Environment che è definito come un sistema per la portabilità dei servizi personalizzati attraverso reti e terminali: agli utenti vengono sempre presentati gli stessi servizi, con le stesse capacità e le stesse caratteristiche dell'interfaccia utente indipendentemente dalla rete, dalla posizione all'interno della rete e dal
terminale usato.
I servizi di telecomunicazione offerti dall'UMTS comprendono, oltre ai classici servizi già esistenti quali dialogo, chiamate d'emergenza, SMS,FAX, anche servizi multimediali e di Internet.
I servizi offerti saranno caratterizzati da una qualità maggiore e da una velocità più elevata.
Nel testo viene data, inoltre, una descrizione dell'architettura di base del sistema, sia da un punto di vista fisico che funzionale. E' indicato, tra le altre cose, come la nuova architettura si integra con quella vecchia costituente il GSM.
Sono descritte le varie aree geografiche di copertura del sistema, le quali sono organizzate in modo gerarchico, e gestite ognuna da una diversa componente del sistema.
Parte importante della stesura è l'analisi dell'innovativa interfaccia radio, che utilizza la tecnica di accesso multiplo CDMA, ed il confronto di questa con la vecchia interfaccia.
L'ultimo aspetto preso in considerazione è quello relativo alla sicurezza.
L'UMTS fornisce, infatti, meccanismi di sicurezza per garantire l'autenticità, la confidenzialità, l'anonimia, il controllo dell'accesso, l'integrità e il non ripudiamento.

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1 1. Universal Mobile Telecommunications System 1.1. Introduzione La prima generazione di sistemi di comunicazione cellulare impiegava, per offrire chiamate vocali, una tecnica di comunicazione radio analogica. I sistemi di seconda generazione, come il GSM, usano una tecnica radio digitale che permette migliori performance, qualità dei servizi e sfruttamento dello spettro radio. Offrono, inoltre, un'ampia serie di servizi che include fax, trasferimento dati a bassa velocità, comunicazione vocale, con copertura continentale e roaming intercontinentale. Lo Universal Mobile Telecommunications System (UMTS) rappresenta uno dei principali sistemi di telefonia mobile di terza generazione. La definizione del sistema seguirà, come per il GSM, un approccio a fasi. Attualmente ci troviamo nella prima fase di sviluppo che dovrebbe portare ad una commercializzazione del prodotto nell'anno 2002. Essendo un nuovo sistema, la distribuzione di UMTS non sarà, almeno inizialmente, così estesa come quella raggiunta dal GSM; le aree interessate inizialmente saranno aree isolate, anche dette isole, probabilmente luoghi come aeroporti e stazioni ferroviarie. Gli utenti desidereranno, però, una copertura completa, perciò roaming e handover tra UMTS e altri sistemi, quali il GSM, con copertura molto più ampia, saranno essenziali. UMTS è sviluppato in modo tale che sia compatibile con i sistemi di seconda generazione, essendo, infatti, un'evoluzione di quest'ultimi. Gli operatori di rete possono così scegliere di riutilizzare le infrastrutture già esistenti. Tutto ciò non esclude, però, lo sviluppo e l'introduzione di tecnologie avanzate che permettono capacità ed efficienza più elevate. UMTS facilita la convergenza dei sistemi di comunicazione fissi e mobili e delle reti pubbliche e private. Inoltre, con l'utilizzo della comunicazione satellitare, offrirà per la prima volta una copertura globale. Nella prima fase, però, la rete di accesso radio sarà costituita solamente dalla parte terrestre, mentre la tecnologia satellitare, elemento di partenza per lo sviluppo di UMTS Satellite Radio Access Network (USRAN), sarà introdotta nelle fasi successive. Un abbonato sarà, così, in grado di spostarsi da un network privato ad un network pubblico, caratterizzato da celle di piccole dimensioni, poi ad un network costituito da celle di grosse dimensioni (GSM), e, in fine, ad un network satellitare, tutto ciò con un disturbo minimo nella comunicazione. Gli utenti mobili desiderano servizi utili, terminali di facile uso e un utilizzo economico. UMTS è stato progettato proprio per raggiungere tali obiettivi. UMTS, infatti, offre: ξ Servizi di facile uso e personalizzabili al fine di soddisfare le preferenze e necessità degli utenti. ξ Terminali che permettono accesso semplice a tali servizi. ξ Costi dei servizi bassi abbastanza da assicurare una buona competitività di mercato. ξ Un'ampia serie di terminali di prezzo abbastanza basso da essere competitivi sul mercato. Gli studi di marketing hanno evidenziano il fatto che il servizio predominante fino all'anno 2005 resterà il dialogo sia per i sistemi fissi che mobili, gia esistenti. Gli utenti continueranno a chiedere servizi di conversazione a costo sempre più basso e qualità sempre più elevata. Nonostante ciò, la possibilità di aumentare i guadagni non deriva dallo sviluppo di tali servizi, bensì dall'offerta di servizi avanzati di informazione e di trasferimento dati. Gli studi mostrano che dall'anno 2010 ci sarà un grosso aumento nel numero di abbonati a servizi multimediali. Un fattore che rende UMTS chiaramente migliore dei sistemi di seconda generazione è la possibilità di supportare alte velocità di trasmissione dati che possono arrivare sino a 2 Mb/s. La combinazione di questa caratteristica con le tecnologie in fase di sviluppo nell'ambito di Internet, applicabili a UMTS, permette di spedire servizi interattivi multimediali, così come altri nuovi servizi e applicazioni a larga banda quali, ad esempio, video telefonia e video conferenza, con la possibilità di negoziare le caratteristiche del traffico e la qualità dei servizi. UMTS è caratterizzato da un rivoluzionario tipo di network di accesso radio, che sfrutta una combinazione delle tecniche TDMA e CDMA, ottimizzato per operare nelle due modalità FDD e TDD.

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