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Seconda Generazione : Sistemi digitali multipli

Lo sviluppo di sistemi cellulari 2G fu reso necessario per il miglioramento della qualità di trasmissione, capacità del sistema e copertura. Ulteriori progressi nella tecnologia dei semiconduttori e strumenti a microonde portò la trasmissione digitale nella telefonia mobile. Negli ultimi anni la domanda di fax, SMS e trasmissione di dati è cresciuta rapidamente. Servizi supplementari, come prevenzione da frodi, intercettazioni e criptazione dei dati degli utenti sono diventati caratteristiche di base comparabili a quelle della telefonia fissa. I sistemi cellulari 2G comprendono il GSM, Digital AMPS (D-AMPS), Code Division Multiple Access (CDMA) e Personal Digital Comunication (PDC). Oggi i diversi standard 1G e 2G sono utilizzati nelle comunicazioni mobili mondiali. Modelli differenti offrono diverse applicazioni con differenti livelli di mobilità, capacità e servizi locali (sistemi cerca persona, telefoni cordless, nodi locali di accesso alla rete, sistemi cellulari e sistemi mobili satellitari). Molti standard possono essere utilizzati solo in alcune nazioni e molti sono incompatibili tra loro. GSM ha ottenuto il maggior successo di standard, GSM900, GSM-railway, GSM1800, GSM1900, GSM400, totalizzando qualcosa come 250 milioni tra i 450 milioni di utenti nel mondo e con roaming internazionale in quasi 140 paesi e 400 reti.

Dal 2G al 3G: l'evoluzione del GSM

La fase 1 della standardizzazione del GSM900 fu completata dall' ETSI nel 1990 e incluse tutte le definizioni necessarie per operare nella rete GSM. Molti servizi furono definiti compresa la trasmissione dati fino a 9.6 kbps, ma furono offerti soltanto pochi servizi supplementari. Risultato, gli standard GSM passarono alla fase 2 (1995) per inglobare una grande varietà di servizi supplementari paragonabili a quelli offerti dagli standard di reti fisse quali ISDN. Nel 1996 l'ETSI decise di migliorare ancora il GSM passando alla fase 2+ che comprende le proprietà 3G. Il GSM fase 2+ ha introdotto importanti caratteristiche di terza generazione come ad esempio i servizi di rete intelligente (IN) con applicazioni personalizzabili (CAMEL), CODEC, EFR per finire al GPRS (general packet radio service).

IMT-2000

Le principali caratteristiche dei sistemi 3G, conosciute da tutti come IMT-2000, sono una singola famiglia di standard compatibili che hanno le seguenti caratteristiche:

• utilizzo mondiale;
• utilizzo per tutte le applicazioni mobili;
• supporto sia per la trasmissione dati racket-switched (PS) che per circuit-switched (CS);
• velocità di trasferimento dati fino a 2Mbps;
• elevata efficienza dello spettro

IMT-2000 è un set di requisiti definiti dall'ITU (Iternational Telecomunications Union). Tutti gli standard 3G sono stati sviluppati da organizzazioni di sviluppo regionali(SDO). Le proposte per 17 diversi standard IMT-2000 furono presentate dall' SDO nel 1998: 11 per il sistema terrestre e 6 per il sistema mobile satellitare (MSSs). La valutazione delle proposte fu completata alla fine del 1998, e le negoziazioni necessarie a creare un consenso fra i differenti punti di vista terminarono nella metà del 1999. Tutte e 17 le proposte furono accettate dall' ITU come standard IMT-2000. Le specifiche per la tecnologia di trasmissione radio (RTT) furono rilasciate alla fine del 1999.

Le proposte più importanti dell'IMT-2000 sono l'UMTS (W-CDMA) come successore del GSM, il CDMA2000 come successore del IS-95 e il CDMA (TD-SCDMA). Tutti, comunque, stanno già sviluppando gli standard verso l'ultimo obbiettivo dell'IMT-2000.

L'UMTS introduce molte altre applicazioni per gli utenti collegati accrescendo la velocità di trasmissione dati fino a 2 Mbps per utente e stabilisce uno standar di roaming globale.

L'UMTS è stato sviluppato dal 3GPP (Third Generation Partnership Project) una join venture tra diversi SDO: ETSI (Europa), ARIB/TTC (Giappone), ANSI (USA), TTA (Corea del Sud) e CWTS (Cina). Per raggiungere una totale approvazione il 3GPP sta introducendo l'UMTS in fasi e release annuali. La prima release (UMTS Rel. '99) è stata introdotta nel dicembre del 1999 e definisce gli aggiornamenti e gli sviluppi per la rete GSM esistente. Per la seconda fase (UMTS Rel.'00) sono stati introdotti ulteriori aggiornamenti per l'IS-95 (con il CDMA2000) e per il TDMA (con il TD-CDMA e l'EDGE).

Il cambiamento più importante nella Rel.'99 è il nuovo UTRA (UMTS terrestrial radio access), un'interfaccia W-CDMA per le comunicazioni terrestri. L'UTRA supporta sia il TDD (Time Division Duplex) che il FDD (frequency division duplex). Il TDD è ottimizzato per le micro e pico celle. Il FDD è ottimizzato per la copertura di ampie zone. Entrambe le modalità offrono un trasferimento dati flessibile e dinamico fino a 2 Mbps. Infine un'altra modalità MC (multicarrier) è attesa per stabilire una compatibilità tra l'UMTS e il CDMA2000.