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Regolamentazione UMTS

IMT 2000 - Problematiche

Consultazione pubblica

Stato della standardizzazione dei sistemi di comunicazioni mobili di 3ª generazione.

IMT 2000
Contesto mondiale In ambito internazionale operano sul tema gli organismi UIT e 3GPP 3.

UIT (Unione Internazionale delle Telecomunicazioni)
Il nuovo sistema di comunicazioni mobili di 3ª generazione degli anni 2000 è stato introdotto nel corso della WARC – World Administrative Radio Conference - del 1992 svoltasi nell’ambito dell’UIT. In tale occasione fu definito il servizio FPLMTS (Future Public Land Mobile Telecommunications System), per il quale furono individuate le frequenze da utilizzare e si avviarono gli studi volti a definire specifiche caratteristiche per consentire l'impiego di prestazioni del sistema indipendentemente dalla zona geografica in cui un terminale del servizio sta operando in un dato momento. La WARC-92 identificò un totale di 230 MHz da destinare al servizio FPLMTS che prevedeva una componente terrestre ed una componente satellitare. In particolare sono state identificate le seguenti frequenze:

  • 1885 – 1900 MHz per la componente satellitare
  • 1900 – 1980 MHz terrestre
  • 1980 – 2010 MHz satellitare
  • 2010 – 2025 MHz terrestre
  • 2110 – 2170 MHz terrestre
  • 2170 – 2200 MHz satellitare

Complessivamente sono stati riservati 155 MHz alla componente terrestre e 75 MHz alla componente satellitare. Per l’Europa la banda riservata al servizio è stata fissata a partire da 1900 MHz in quanto le frequenze comprese tra 1885 – 1900 MHz erano già state attribuite al servizio DECT. L’attribuzione delle bande di frequenza a livello europeo è stata fissata nel 1997 con la decisione ERC/DEC (97) 07 che richiedeva la liberazione entro il 1/1/2002 di almeno due blocchi di 40 MHz come banda minima ritenuta necessaria per l’avvio del servizio. Successivamente, nel corso della WRC - 97 (nuova denominazione in World Radio Conference) è stata modificata la denominazione del servizio da FPLMTS a IMT-2000 (International Mobile Telecommunications) ed è stato introdotto il concetto di "famiglia IMT-2000". Con tale concetto si è inteso designare non uno standard rigido ed unico a livello mondiale cui tutte le apparecchiature dovessero uniformarsi ma, piuttosto, più standards che devono conformarsi agli elementi comuni definiti in ambito ITU-R (International Telecommunications Union – Radio). Conseguenza di ciò, dovendo perseguire l’obiettivo di consentire ai terminali l’acceso alla rete indipendentemente dalla sua dislocazione sul territorio a livello mondiale, è necessario che i terminali siano multistandard.

3GPP (33rd Generation Partnership Project)

Si tratta di un progetto comune scaturito a livello mondiale dalla collaborazione dei seguenti organismi di standardizzazione:

ARIB (Association Radio Industries and Business, Giappone)
ETSI (European Telecommunications Standards Institute, Europa) Committee T1 (Standards Committee T1 Telecommunications, USA) TTA (Telecommunications Technology Association, Corea del Sud) TTC (Telecommunications Technology Committee, Giappone).

Lo scopo di questo progetto è quello di provvedere alla standardizzazione del sistema radiomobile di 3ª generazione attraverso la redazione di specifiche e di rapporti tecnici. Il nuovo sistema che si andrà a standardizzare dovrà risultare dall’evoluzione architetturale della rete GSM e considerare una tecnologia radio in grado di supportare l’interfaccia UTRA - Universal Terrestrial Radio Access - sia per le bande di frequenza simmetriche in modalità FDD (Frequency Division Duplex) sia le bande di frequenza asimmetriche in modalità TDD (Time Division Duplex). I lavori necessari per lo sviluppo del progetto sono stati ripartiti su quattro gruppi di lavoro con le seguenti aree di interesse:

  • aspetti generali relativi al sistema ed ai servizi;
  • rete fissa;
  • rete di accesso radio;
  • terminali.

UMTS – Contesto europeo

L’UMTS è la proposta europea della famiglia di sistemi di comunicazioni mobili di 3ª generazione il cui studio è attualmente condotto dall’ETSI in ambito 3GPP, per gli aspetti riguardanti le specifiche tecniche, e in ambito CEPT ERC (European Radiocommunications Committee) per gli aspetti regolamentari.

ETSI (European Telecommunications Standard Institute)

Nel gennaio 1998 l’ETSI ha elaborato una decisione in merito all’interfaccia aerea terrestre- UTRA- Alla base di tale decisione è:

  • l’utilizzo del sistema W-CDMA (Wideband Code Division Multiple Access) per le bande di frequenza simmetriche, con modalità FDD, più adatta alla trasmissione di segnali di tipo simmetrico quali la trasmissione del segnale fonico;
  • l’utilizzo del sistema TD/CDMA (Time Division / Code Division Multiple Access) per le bande di frequenza asimmetriche con modalità TDD, più adatta alla trasmissione di segnali di tipo asimmetrico quale la trasmissione dati.

CEPT (European Conference of Postal and Telecommunications Administrations)

L’affermazione su scala internazionale dello standard GSM, tipicamente europeo, ha indotto la CEPT ad avviare tutte le iniziative necessarie all’affermazione di un analogo standard comune europeo.

Per sfruttare, quindi, il successo del GSM si è arrivati alla convinzione che, almeno nella prima fase di avvio del sistema europeo UMTS, i terminali debbano operare su diverse bande di frequenza e, quindi, essere del tipo multibanda.

Tra le prime iniziative avviate dalla CEPT vi è stata quella di approvare una decisione ( la ERC/DEC(97) 07 descritta più avanti nel testo) che recepisce le decisioni assunte in ambito UIT-R definendo le frequenze da utilizzare per l’UMTS ed i tempi per la piena disponibilità delle stesse. Già nel 1995 l’ERO - European Radiocommunication Office- ebbe il mandato dalla CEPT di raccogliere le informazioni degli operatori di telecomunicazioni e dei produttori di apparecchiature in merito ai tempi ed ai requisiti necessari per l’introduzione dell’UMTS in Europa.

Il rapporto dell’ERO ha costituito la base per la predisposizione da parte dell’ERC - European Radiocommunications Committee – di una serie di Decisioni che riguardano il segmento terrestre ed il segmento satellitare dell’UMTS:

  • decisione ERC/DEC (97) 03 del 30 giugno 1997 sull’impiego armonizzato delle frequenze per i servizi di comunicazioni personali via satellite nelle bande di frequenza 1980-2010 MHz e 2170-2200 MHz;
  • decisione ERC DEC (97) 04 del 30 giugno 1997 sulle procedure per facilitare l’introduzione coordinata in Europa dei servizi di comunicazioni personali via satellite nelle bande 1980-2010 MHz e 2170-2200 MHz;
  • decisione ERC/DEC (97) 05 del 30 giugno 1997 sulla libera circolazione, uso e licenza di terminali per i servizi di comunicazioni personali via satellite operanti, tra l’altro, anche nelle bande di frequenza 1980-2010 MHz e 2170-2200 MHz;
  • decisione ERC/DEC(97) 07, del 30 giugno 1997, sulle bande di frequenza per l’introduzione dell’UMTS, confermando, a grandi linee, le bande di frequenza già attribuite nel 1992 in ambito WARC al sistema IMT-2000. In particolare, la decisione riserva:
    • alle applicazioni UMTS terrestri le bande di frequenza 1900-1980 MHz, 2010-2025 MHz e 2110-2170 MHz (complessivamente 155 MHz);
    • alle applicazioni UMTS via satellite le bande di frequenza 1980-2010 MHz e 2170-2200 MHz (complessivamente 60 MHz)

Attualmente l’ERC sta predisponendo una decisione ERC/DEC(99)[HH] che armonizza ulteriormente le bande di frequenza UMTS operando la ripartizione delle frequenze tra le due soluzioni individuate in sede ETSI (W-CDMA e TD-CDMA) fissando le bande da destinare alla trasmissione delle stazioni radio-base e quelle per la trasmissione delle stazioni mobili e dettando norme per la spaziatura di canale.

In particolare essa prevede che:

  • le apparecchiature utilizzate nel sistema UMTS devono essere conformi agli standards approvati dall'ETSI;
  • le Amministrazioni nazionali devono adottare i provvedimenti necessari affinché sia consentita l'utilizzazione armonizzata dello spettro nelle bande 1900-1980 MHz, 2010-2025 MHz e 2110-2170 MHz;
  • le bande di frequenza identificate dalla decisione in corso di approvazione devono essere assegnate dalle Amministrazioni per l'offerta dei servizi UMTS sulla base della domanda del mercato.

Si prevede l’adozione della nuova decisione, attualmente oggetto di pubblica consultazione, entro il corrente anno.

In ottemperanza ad un mandato che la Commissione europea si appresta ad inviare alla CEPT, l’ERC studierà un piano comune per l’identificazione di una banda di frequenza addizionale in vista della futura crescita dei sistemi terrestri di comunicazioni mobili e senza fili di 3ª generazione, da rendere disponibile tra gli anni 2005 e 2010.

UMTS FORUM

L’ UMTS Forum è stato istituito a Zurigo nel 1996. Ad esso partecipano costruttori, operatori, le Autorità di regolamentazione dei diversi Paesi e la Commissione europea, tutti in qualità di Membri sottoscrittori o di Membri associati.

Attualmente presso l’ UMTS Forum operano quattro gruppi di lavoro con il compito di analizzare gli aspetti della regolamentazione, delle frequenze, del mercato e della tecnologia dell’informazione.

Il Forum ha pubblicato una serie di rapporti a partire dal 1997 relativamente alle questioni regolamentari ed alle problematiche connesse al rilascio delle licenze.

GSM MoU Association

L’Associazione GSM MoU ha lo scopo di promuovere lo sviluppo del sistema GSM. Di essa fanno parte i fornitori di servizi di comunicazioni mobili e personali basati sul sistema GSM e le Autorità di regolamentazione.

In tale ambito opera un gruppo di lavoro il cui mandato è quello di armonizzare le attività e di promuovere l’interoperabilità tra i nuovi servizi UMTS, di sviluppare una strategia che supporti il lavoro degli organismi internazionali di standardizzazione, di esaminare le problematiche connesse alla transizione dai sistemi di seconda generazione a quelli di terza generazione.