UMTS

UMTS, Universal Modbile Telecommunications System, è un sistema di terza generazione, 3G. Come già anticipato, esso usa la tecnica di accesso al mezzo CDMA, Code Division Multiple Access (in particolare WCDMA, Wideband CDMA), che aumenta le risorse radio disponibili, permettendo una maggiore capacità del sistema e una più alta velocità di trasporto dei dati (2 Mbps in un ambiente fisso, 384 kbps per l’utenza mobile a velocità pedonale e 144 kbps per l’utenza veicolare).

Rispetto al GPRS, l’UMTS supporta diverse nuove applicazioni, anche real-time. Alcune delle principali applicazioni sono: teleconferenza, audio hi-fi, videtelefonia, messaggistica, trasferimento di file, web browsing e streaming video.

Architettura di rete

Ad alto livello, l’architettura di rete UMTS è formata da tre componenti:

• User Equipment (UE): il terminale mobile tramite il quale l’utente usufruisce dei servizi offerti dal sistema. Esso è costituito da un dispositivo Mobile Equipment (ME), che gestisce la trasmissione radio e l’interfacciamento dell’utente ai servizi offerti, e da un modulo USIM (UMTS Subscriber Identity Module), che è un chip contenente informazioni relative al profilo dell’utente e codici di sicurezza (simile al modulo SIM del GSM).
• **UTRAN (**UMTS Terrestrial Radio Access Network): la rete di accesso, ovvero l’entità che controlla l’accesso alla rete tramite la gestione delle risorse radio. Questo è il “cuore” del sistema UMTS, l’entità che maggiormente lo differenzia dai sistemi GSM/GPRS (principalmente per l’introduzione della tecnica CDMA).
• Core Network: l’entità che si occupa della comunicazione e dell’instradamento. Essa comprende due domini di rete: quello a commutazione di circuito (CS domain, Circuit Switched domain) e quello a commutazione di pacchetto (PS domain, Packet Switching domain).

La UTRAN comunica con lo User Equipment tramite l’interfaccia radio Uu (basata appunto sul CDMA), e con il Core Network tramite l’interfaccia Iu (in particolare Iu-CS per la commutazione di circuito e Iu-PS per la commutazione di pacchetto).

Lo standard UMTS ha avuto più release (versioni), nelle quali sono cambiate le componenti che costituiscono la rete. In seguito, verranno illustrate le evoluzioni più significative, a patire dalla prima versione, la release 1999.

Release 1999

La UTRAN è composta da due tipi di nodi:

• nodi B: sono l’analogo delle base station (BTS) del sistema GSM/GPRS
• Radio Network Controller (RNC): sono l’analogo dei Base Station Controller GSM/GPRS.

L’insieme di un RNC connesso a uno o più nodi B (tramite l’interfaccia Iub) prende il nome di Radio Network Subsystem (RNS).

Una novità dell’UMTS è che gli RNC sono connessi direttamente tra loro (tramite un’interfaccia chiamata Iur), rendendo più semplici la gestione della mobilità e il processo di handover (UMTS implementa il soft handover). Nel GSM/GPRS, invece, non essendoci comunicazione diretta tra i BSC; si era obbligati a contattare gli MSC per effettuare l’handover.

L’RNC che gestisce le risorse radio relative a un nodo B è detto Controlling RNC (CRNC), mentre si chiama Serving RNC (SRNC) quello che garantisce la connessione tra User Equipment e Core Network, controllando le risorse utilizzate dall’utente. Normalmente, entrambi questi ruoli vengono svolti dallo stesso RNC.

Per quanto riguarda invece il Core Network, nella release 1999 di UMTS esso coincide con l’infrastruttura di rete GSM/GPRS. Infatti, gli RNC comunicano: