a cura di Paolo Semenzato - Telecom Italia · 7 Prefazione L TE è adesso! LTE (Long Term...

easy LTE a cura di Paolo Semenzato

easy LTE a cura di Paolo Semenzato

copertina-finale.indd 1 23/04/2013 16.45.06

dedicato a Raoul

“docere, delectare, movere”

(Cicerone)

easy LTEa cura di Paolo Semenzato

7

Prefazione

LTE è adesso!LTE (Long Term Evolution) è la nuova rete radiomobile a diff usione mondiale lanciata da Telecom Italia alla fi ne del

, dieci anni dopo l’UMTS e venti dopo il GSM. LTE si caratterizza per la grande velocità di trasmissione e il ridot-to tempo di latenza che facilitano il trasferimento di grandi moli di dati e un’elevata interattività, con un sensibile miglioramento della user experience. LTE trasformerà ancora una volta il nostro modo di vivere, lavo-rare e divertirci, favorendo servizi di largo appeal: video on line, videoconferenza, giochi on line, ausilio alla guida, assistenza sa-nitaria a distanza.LTE richiede investimenti cospicui per le frequenze licenziate, i siti radio, gli apparati radiomobili, i collegamenti trasmissivi, i siste-mi di gestione e supporto.Per fruire appieno di tutto il potenziale della nuova rete è richiesto un aggiornamento diff uso delle conoscenze, in termini di tecni-che, tecnologie, architetture e servizi. Da qui l’iniziativa di realizzare Easy LTE, che facendo leva sulle competenze di Telecom Italia nelle reti radiomobili, si propone di divulgare i fondamenti della nuova rete, che entro il prossimo de-cennio realizzerà il sogno di una velocità di tre miliardi di bit al secondo.Ma, come recita Cicerone, niente è grande per il sognatore!

una buona lettura easy

Responsabile Technology di Telecom ItaliaGiuseppe Roberto OpilioGiGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGG ussssssssssepeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeee pe Robbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbereeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeee to Opilio

8 Easy LTE

Indice

. Evoluzione del Radiomobile in Telecom Italia . . . . . . .. Reti Radiomobili Cellulari . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. Rete Radiomobile Cellulare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. Architettura di una rete radiomobile cellulare . . . . . . . . . . .. Reti GSM e UMTS: componente a Circuito . . . . . . . . . . . . . .. Reti GSM e UMTS: componente a Pacchetto . . . . . . . . . . . .

. Standard Radiomobili . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. Organizzazione del GPP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. Evoluzione del GPP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. Dopo LTE-A . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. Ecosistema LTE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. Perché LTE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. LTE come asset competitivo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. Realizzazione Rete Cellulare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. Frequenze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. Progettazione Radio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. Ottimizzazione Radio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. Self Organizing Network (SON) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. Coesistenza e Colocazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. Coesistenza LTE - DVBT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. Coesistenza LTE - Radar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. Colocazione LTE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. Core Network LTE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. Architettura LTE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. Voce su LTE: CSFB, VoLTE, SRVCC, IMS . . . . . . . . . . . . . . . .. Traffi c Management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. Accesso Radio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. Accesso Multiplo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. Scheduling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. MIMO Multiple Input Multiple Output . . . . . . . . . . . . . . . .. Prestazioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9

. Rete eterogenea . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. Procedure a supporto del CRRM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. Scenari inter RAT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. LTE-Advanced . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. Sistemi di trasmissione multi antenna MIMO . . . . . . . . . . .. Relay Nodes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. COMP, ECIC, CA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. Evoluzione del throughput . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. Effi cienza energetica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. Terminali LTE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. Funzionalità . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. Categorie di terminali . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. Piattaforme di Servizio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. Enriched Communication . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. High Defi nition Video Conference . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. Servizi Video, Cloud, Gaming . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. Localizzazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. Augmented Advertising . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. Backhauling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. Impatti di LTE sul BH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. Architettura Low RAN e High RAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. Soluzioni per la Low RAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. Soluzioni per la High RAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Sicurezza LTE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. Sicurezza dell’interfaccia radio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. Sicurezza del Backhauling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. Certifi cati Digitali . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Glossario . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

111 Evoluzione del Radiomobile in Telecom Italia

Evoluzione del Radiomobilein Telecom Italia

1

La rete radiomobile di Te-lecom Italia si è svilup-pata nel corso degli anni

spesso anticipando le evolu-zioni delle tecniche e delle tec-nologie trasmissive. Le reti si sono evolute da analogiche a digitali, sfruttando così la do-vizia di opportunità associate all’utilizzo della tecnica digita-le. La velocità di trasmissione, la capacità di rete, l’effi cienza di trasferimento dell’infor-mazione per unità di banda è cresciuta moltissimo con l’e-volvere degli standard. Attual-mente coesistono in rete le tre tecnologie radiomobili GSM, UMTS, LTE (cfr. fi gura ), atti-vate a cadenza circa decennale a partire dal . Si è passa-

ti dal paradigma voce e dati a bassa velocità a quello voce e dati ad alta velocità, per giun-gere infi ne alla comunicazione arricchita. Tutto questo con un miglioramento delle prestazio-ni ad ogni ammodernamento di tecnologia.

1.1 Reti Radiomobili Cellulari

Dopo gli anni pionieristici di SRMC nella gamma MHz (Servizio Radio Mobile di Co-municazione) e RTMS a MHz (Radio Telefono Mobile di Seconda generazione), il primo sistema radiomobile di massa è stato il TACS (Total Access Com-munications System), sistema

12 Easy LTE

I II III

Decade

GSM

Voice &SMS

UMTS

Voice &Data

LTE

EnrichedCommunication

analogico di prima generazio-ne operante a MHz, nella sua versione E-TACS (Evol-ved TACS), lanciato dall’allora SIP nel in occasione dei mondiali di calcio. Col TACS la tecnologia inizia a off rire alla clientela anche terminali hand-held, in aggiunta ai veicolari e trasportabili.Ma è con il primo sistema digitale a standard europeo GSM (Global System for Mo-bile communication), sistema di seconda generazione, che le comunicazioni radiomobili entrano nella maturità. In Ita-

lia il GSM è stato sperimentato dal e lanciato nel da TIM (Telecom Italia Mobi-le), divisione radiomobile di Telecom Italia, con il solo ser-vizio voce, al quale si aggiun-ge un anno dopo il servizio di messaggistica testuale SMS (Short Message Service).La crescita del traffi co radio-mobile inizia rapidamente a saturare le risorse di frequen-za a disposizione di TIM nella gamma dei MHz, così nel

comincia il dispiega-mento nella gamma dei MHz, aggiornando la rete

Figura 1 - Evoluzione decadale delle reti radiomobili

131 Evoluzione del Radiomobile in Telecom Italia

GSM alla versione dual-band, che permette un incremento della capacità di rete, asse-gnando automaticamente ri-sorse radio dell’una o dell’altra gamma.Nel viene introdotto nel sistema GSM il GPRS (General Packet Radio Service), servizio che abilita la trasmissione dati a pacchetto su canale condi-viso fra i clienti, permettendo una velocità di trasmissione in DL (down link), cioè dalla stazione radio al terminale, di alcune decine di kbit/s.La richiesta di servizi dati in mobilità cresce, così come le aspettative di maggiori velo-cità di trasmissione. Poiché la prossima tecnologia UMTS (Universal Mobile Telecom-munications System) non è ancora matura, TIM nel decide di aggiornare tutta la rete GSM/GPRS alla tecnolo-gia EDGE (Enhanced Data for GSM Evolution), che permet-te velocità in DL superiori a

kbit/s, prossime quindi ai kbit/s della prima release

commerciale UMTS (R ).L’evoluzione continua, con il sistema di terza generazione UMTS nella gamma dei

MHz, sperimentato nel , lanciato nelle principali città italiane già nel e succes-sivamente esteso sia a tutti i capoluoghi di provincia, sia a gran parte del territorio italia-no, con velocità di trasmissione massima in DL di kbit/s.L’UMTS evolve nel con l’introduzione di HSDPA (High Speed Downlink Packet Access) che impiega un cana-le a pacchetto ad alta velocità condiviso tra più utenti e tec-niche trasmissive avanzate, incrementando la velocità e ri-ducendo la latenza. L’HSDPA in questa fase (fase ) consen-te velocità di trasmissione di picco in DL fi no a , Mbit/s. L’HSDPA è stato ulteriormen-te aggiornato nel corso del

con la fase con velocità in DL fi no a , Mbit/s e poi a inizio a , Mbit/s. Parallelamente e con le stesse tempistiche è stata anche in-trodotta la modalità HSUPA (High Speed Uplink Packed Ac-cess) per UL (up-link), cioè dal terminale alla stazione radio, con incremento della velocità fi no a , / Mbit/s su tutta la rete e fi no a , Mbit/s in aree di interesse.

14 Easy LTE

Nuove funzionalità sono pre-viste dallo Standard con il nome di HSDPA Evolution, o HSDPA+, per velocità fi no a Mbit/s con modulazione QAM e fi no a Mbit/s con trasmissione multi-antenna MIMO x . Per quanto riguar-da le connessioni a Mbit/s (MIMO) TIM è stata, nel lu-glio , il primo operatore al mondo a sperimentare tale tecnica trasmissiva. Il servi-zio a Mbit/s è stato intro-dotto in diverse aree ed è in corso di introduzione quello a Mbit/s con la tecnica DC (dual-carrier) che aff ascia due canali UMTS ( x MHz).Un ulteriore salto tecnologico è rappresentato da LTE (Long Term Evolution), che consente con MHz di banda e ter-minali di categoria (vedi ca-

pitolo sui terminali) velocità fi no a Mbit/s in DL e Mbit/s in UL; la latenza mi-gliora e ciò consente servizi ad ampia interattività. I prossimi terminali di cat. raggiunge-ranno velocità di picco in DL

Mbit/s e Mbit/s in UL. Telecom Italia ha svolto le pri-me sperimentazioni di sistemi pre-LTE già a fi ne , con trial di soluzioni LTE che sono proseguiti negli anni seguenti.Dopo la gara del settembre

, Telecom Italia ha ac-quisito la disponibilità delle gamme degli , , MHz per il servizio LTE.A novembre , si è svolto il lancio commerciale del ser-vizio dati LTE di Telecom Ita-lia, dall’inizio di febbraio quello del servizio voce/dati LTE ■

152 Rete Radiomobile Cellulare

Rete di Accesso Radio

BackhaulingCore

Network

Rete Radiomobile Cellulare2

Una rete radiomobile cellulare realizza il collegamento con un

utente mobile avvalendosi della risorsa radio. Le risorse di comunicazione sono: nodi di accesso radio, che trami-

te le antenne collegano i ter-minali, nodi di core network, che svolgono la funzione di commutazione e collegamen-ti trasmissivi (backhauling), che connettono i nodi radio ai nodi core (cfr fi gura . ).

Figura 2.1 - Schema generale di una rete radiomobile

16 Easy LTE

2.1 Architettura di una rete radiomobile cellulare

Si descrive adesso la struttura di una rete radiomobile cellu-lare (cfr. fi gura . )Il collegamento radio dell’uten-te alla rete si ottiene attraverso un ricetrasmettitore collegato a un’antenna che fornisce coper-tura radio ai terminali radio-mobili presenti in una zona di territorio detta cella. In un sito radio ci sono tipicamente tre antenne che realizzano tre cel-le sfalsate tra loro; l’insieme dei ricetrasmettitori del sito viene detto Stazione Base. La coper-tura continua del territorio si realizza attraverso numerose celle adiacenti.Il traffi co massimo smaltibile T in una cella è funzione del numero massimo di risorse trasmissive allocabili nella cel-la stessa; T è dato dal prodot-to della densità superfi ciale di traffi co t per la superfi cie S della cella. Quindi una cella che copre un territorio ad alta densità di traffi co t (es. urbana) avrà una superfi cie S minore di quella che ne copre uno a bassa densità (es. rurale). La nomen-

clatura delle celle in ordine de-crescente di dimensione è: Ma-crocella, Microcella, Picocella, Femtocella.Quando l’utente è in mobili-tà, nel passaggio da una cella all’altra, in assenza di contro-misure la connessione cadreb-be, evento che viene escluso attraverso la funzionalità di handover che trasferisce auto-maticamente la connessione su risorse radio della cella di destinazione. La funzionalità di Controllo della Rete Radio gestisce l’asse-gnazione iniziale delle risorse radio, la nuova assegnazione per handover e il rilascio fi na-le (cfr. fi gura . ). Il controllo della rete radio può essere al-locato in un nodo interposto fra i nodi di accesso e i nodi di commutazione (GSM e UMTS), oppure distribuito nei nodi di accesso e nei nodi di commutazione (LTE).La creazione di una connessio-ne fra il terminale radiomobile e un altro terminale, sia radio-mobile sia fi sso, compete alla funzionalità di Commutazione che provvede all’istradamento, su base selezione, fra sorgente e destinazione (cfr. fi gura . ).


Figura 2.2 - Architettura generale di una Rete Radiomobile Cellulare

Altre Reti

Backhauling

Antenna

TerminaleCella

Stazione Base

Chiamata mobile-mobile

CollegamentoRadio

Rete Core

Accesso Radio

Commutazione Transito

Controllo Rete Radio Controllo Rete Radio

Commutazione Commutazione

La realizzazione della connes-sione può essere svolta diretta-mente o attraverso la funziona-lità di Transito all’interno della stessa rete dell’operatore e ver-so altre reti fi sse e mobili. La funzionalità di localizzazione dell’utente radiomobile chia-mato consente di determinare verso quale cella instradare la connessione.

La commutazione può avve-nire secondo due tecniche: la commutazione di circuito CS (Circuit Switching), dove le risorse impiegate nel percor-so da sorgente a destinazione sono assegnate alla connessio-ne per tutta la sua durata; la commutazione di pacchetto PS (Packet Switching), dove i sin-goli blocchi di dati impegna-

18 Easy LTE

no le risorse per il solo tempo d’attraversamento.Nel seguito, come paradigma di una rete cellulare, si pre-sentano congiuntamente la rete GSM (Global System for Mobile Communications) di seconda generazione ( G) e UMTS (Universal Mobile Te-lecommunications System), di terza generazione ( G) prima nella componente a circuito e poi in quella a pac-chetto. La rete GSM e quella UMTS, fatte salve le interfac-ce radio, sono infatti molto simili dal punto di vista ar-chitetturale.

2.2 Reti GSM e UMTS: componente a Circuito

Si descrive la componente a circuito CS (cfr. fi gura . ) uti-lizzata per voce e videochia-mata.I terminali mobili, denominati MS (Mobile Station) in G e UE (User Equipment in G), sono composti da un ricetrasmetti-tore radio e da una smart card SIM (Subscriber Identity Mo-dule), o USIM (Universal SIM),

per le procedure di sicurezza di rete.La rete di accesso radio è costi-tuita da ricetrasmettitori de-nominati stazioni radio base, BTS (Base Transceiver Station) in G e NB (Node B) in G, controllate da nodi BSC (Base Station Controller) in G e RNC (Radio Network Control-ler) in G, che interconnetto-no le stazioni radio base alla Core Network e amministrano le risorse radio, garantendo anche l’handover.I nodi di commutazione a cir-cuito MSC (Mobile Switching Center Server) realizzano le funzioni tradizionali di com-mutazione telefonica: super-visione della connessione (Call Control), instradamento (Switching), documentazio-ne del traffi co (Accounting) e intercettazione su richiesta della Magistratura (Lawful Interception). Analoghe fun-zioni sono implementate nel dominio a pacchetto. Si re-alizzano inoltre le funzioni specifi che di gestione della mobilità attraverso le funzio-ni HLR (Home Location Regi-ster) e VLR (Visitor Location Register): il primo è un data-


Figura 2.3 - Architettura rete radiomobile a circuito GSM/UMTS (2G e 3G)

MS

GSM GSM

MS

BTS

BTS

NodeB

BSC

HLR

Core NetworkRadio Network

MGW

MSC-SVLR

GWMSC

CircuitNetwork

to HLR

MS Mobile StationBTS Base Transceiver StationBSC Base Station ControllerNB NodeBRNC Radio Network ControllerMSC Mobile Switching Center

MSC-S MSC ServerMGW Media GatewayGW MSC GatewayVLR Visitor Location RegisterHLR Home Location Register

MGW

MSC-SVLR

RNC

UE

GSM

UMTS

base centralizzato residente nella Home Mobile Network (la rete a cui l’utente è sot-toscritto) che contiene i dati di sottoscrizione, autentica-zione e posizione d’utente (in termini di VLR); il secondo associato a ciascun MSC e re-sidente nella Visited Network contiene le informazioni re-

lative agli utenti in visita, sia dalla propria rete che da altre reti (roaming). Per una chiamata verso un utente mobile, si interroga prima l’HLR che fornisce la posizione del VLR in cui l’u-tente mobile è in visita, poi viene diramata una chiamata radio su tutte le celle del VLR/

20 Easy LTE

MSC in oggetto con l’identità dell’utente chiamato che ri-sponderà dalla cella in cui si trova e verso la quale sarà in-stradata la chiamata.Le funzioni di un MSC sono tipicamente implementate in MSC-S (Mobile Switching Cen-ter Server), MSC-MG (MSC-Media Gateway) secondo una separazione logico-funzionale tra le procedure relative al controllo della mobilità e dei servizi (MSC-S) e quelle rela-tive al trasporto/elaborazione del piano utente (MSC-GW) (es. transcodifi ca).

2.3 Reti GSM e UMTS: componente a Pacchetto

Si descrive la componente a pacchetto PS utilizzata per i servizi dati (cfr. fi gura . ).La rete di accesso radio (No-deB e RNC) coopera con i nodi di commutazione di pacchetto GSN (GPRS Sup-port Node) che a loro volta si interfacciano con il database delle utenze (HLR), per la fornitura dei servizi dati in mobilità.

I nodi GSN si compongono di: SGSN (Serving GPRS Support Node) e GGSN (Gateway GPRS Support Node). L’SGSN gesti-sce l’autenticazione e la mobi-lità d’utente, sia in rete di ap-partenenza, sia in rete visitata nel caso di roaming. Il GGSN consente la connessione IP per l’accesso ai servizi erogati dall’operatore di appartenenza dell’utente, dalle Corporate e da Internet.L’SGSN e il GGSN all’atto della richiesta di servizio dell’uten-te instaurano tra loro una con-nessione cifrata, denominate “tunnel GTP” (GPRS Tunnel Protocol), per il trasporto con-fi denziale del traffi co IP. Sono previste delle ottimizzazioni attraverso la funzionalità op-zionale denominata Direct Tunnel che consiste nell’in-staurazione di un tunnel GTP direttamente tra RNC e GGSN, per semplifi care l’architettu-ra di trasporto, riducendo la latenza all’interno della rete mobile.Per l’accesso ai servizi erogati dalle varie reti dati è necessa-rio che l’utente specifi chi sul proprio terminale l’identifi -cativo del servizio attraverso


Figura 2.4 - Architettura rete radiomobile a pacchetto GPRS (2G e 3G)

MS

GSM GSM

MS

BTS

BTS

NodeB

BSC

HLR

Core NetworkRadio Network

SGSN GGSN

PacketNetwork

(APN)

to HLR

MS Mobile StationBTS Base Transceiver StationBSC Base Station ControllerNB NodeBRNC Radio Network Controller

SGSN Serving GPRS Support NodeGGSN Gateway GPRS Support NodeHLR Home Location RegisterAPN Access Point Name

SGSN

RNC

UE

GSM

UMTS

l’APN (Access Point Name). Gli APN sono classifi cabili in tre categorie in funzione dell’accesso a servizi: dell’ope-ratore, Corporate (un APN per ogni Corporate, in genere), In-ternet.La rete assegna il GGSN fra quelli disponibili in funzione dell’APN e questo nodo sarà

mantenuto per tutta la sessio-ne; il SGSN può invece variare a seconda degli spostamenti del terminale. Il GGSN, previa veri-fi ca dell’ammissibilità della ri-chiesta di servizio dati, assegna un indirizzo IP che il terminale di utente manterrà per tutta la sessione. In genere gli indirizzi IP sono di tipo privato per l’ac-

22 Easy LTE

cesso ai servizi dell’Operatore e l’accesso a Corporate e pubblici per l’accesso a Internet.La rete prevede il controllo del traffi co dati, sia per garantire la

qualità di servizio sottoscritta dall’utente, sia per adempiere a richieste di intercettazione da parte dell’Autorità Giudi-ziaria ■

233 Standard Radiomobili

Standard Radiomobili 3

La standardizzazione in-ternazionale rappresen-ta un fattore di succes-

so dell’industria radiomobile, consentendo l’interoperabili-tà, il roaming internazionale e garantendo signifi cative eco-nomie di scala e ampia scelta di modelli di terminali.

3.1 Organizzazione del 3GPP

Nel è nato l’ente di stan-dardizzazione mondiale GPP (Third Generation Partnership Project) composto dagli enti: europeo (ETSI), americano (ATIS), giapponese (ARIB e TTC), coreano (TTA) e cinese (CCSA). Il GPP si occupa del-le specifi che tecniche di GSM/GPRS/EDGE e sue evoluzio-

ni (GERAN), di UMTS e sue evoluzioni (HSPA, HSPA+) e di LTE e sue evoluzioni (LTE Advanced). Il GPP è organiz-zato in quattro TSG (Technical Specifi cation Group): GERAN (GSM EDGE Radio Access Net-work), RAN (Radio Access Net-work), SA (System Aspects), CT (Core network & Terminals), articolati come in fi gura . .ITU (International Telecom-munications Union) è l’Agen-zia delle Nazioni Unite per l’ICT (Information & Com-munication Technology), di riferimento anche per paesi che non dispongono di pro-pri enti di standardizzazione. ITU-R (Radiocommunication Sector) ha accolto UMTS e le sue evoluzioni come LTE e sue evoluzioni nella famiglia

24 Easy LTE

IMT- (International Mo-bile Telecommunications) e LTE-A nella famiglia IMT-Advanced, estendendo così l’applicazione del lavoro del

GPP a livello mondiale. ITU-R identifi ca anche le nuove ban-de per i servizi radiomobili.

3.2 Evoluzione del 3GPPL’evoluzione delle princi-pali tecnologie GPP inizia

da UMTS ( ), prose-guendo per HSDPA e IMS ( ), HSUPA ( ), LTE e EPS ( ) e LTE-Advanced ( ), (cfr. fi gura . ).Il GPP ha avviato in Release la standardizzazione della nuo-va tecnologia ultrabroadband LTE denominata EPS (Evolved Packet System), suddivisa in in-terfaccia radio E-UTRAN (Evol-ved UMTS Terrestrial Radio Ac-cess Network) e Core Network

Figura 3.1 - Organizzazione del 3GPP

3GPP

GERAN RAN SA CT

Pro

Project Coordination Group

GERAN1: livello fisico

GERAN2: protocolli radio

GERAN3: testing terminali

RAN1: livello fisico

RAN2: protocolli radio

RAN3: interfacce tra nodidi rete radio

RAN4: prestazioni RF edi protocollo

RAN5: testing terminali

SA1: requisiti di servizio

SA2: architettura

SA3: sicurezza

SA4: codec

SA5: gestione di rete

CT1: protocolli

terminale-rete

CT3: interlavoro con reti

esterne e Policy Control

CT4: protocolli rete-rete

CT6: SIM/USIM e applicazioni su

smart card

Evoluzione dell’accesso

radio GSM/GPRS/EDGE

Evoluzione dell’accesso

radio UMTS ed LTE

Aspetti di servizio e

di sistema

Protocolli di rete

e terminali


EPC (Evolved Packet Core). La Release ha introdotto le pre-stazioni basilari di EPS: inter-faccia radio, Core Network solo pacchetto, funzionalità per il servizio voce, sia a circuito CSFB (Circuit Switched Fall-Back), sia a pacchetto VoLTE (Voice over LTE), quest’ultima attraverso l’architettura IMS (IP Multimedia Subsystem); (vedi capitolo sulla Core Net-

work LTE). La Release ha inserito alcune ottimizzazio-ni radio e funzionalità quali i servizi broadcast/multicast, la chiamata d’emergenza su IMS/LTE e la localizzazione. La Release è di rilievo prin-cipalmente per l’accesso radio, con LTE-Advanced, che con-sente velocità di picco fi no a

Mbit/s, con MHz di banda. Si introducono poi ot-

Figura 3.2 - Evoluzione delle tecnologie 3GPP

Rel 99(2000)

UMTSCS/PS

HSDPAIMS

HSPA+MM Tel

Rel 4(2001)

Rel 5(2002)

Rel 7(2006)

Rel 9(2009)

Rel 11(2012)

Rel

HSUPA

HSPA

LTE

LTE/A

LTE(EPS)Common

IMS

LTE-A Tool fordata

explosion

Rel 6(2004)

Rel 8(2008)

Rel 10(2010)

Rel 12(2014)

Rel

Pico/Femto Het NetImprovement

Radio&Core Enhancements

Local Area improvement

26 Easy LTE

timizzazioni a supporto del traffi co M M (Machine-to-Machine), del browsing Inter-net e dell’integrazione degli accessi non- GPP nel sistema EPS (es. possibilità per un ter-minale multi-modo di spo-starsi, magari con continuità di sessione, da accessi G/ G/LTE ad accessi ADSL/WiFi). La Release fornisce, in am-bito radio, l’ottimizzazione delle funzionalità di Release

CA (Carrier Aggregation), cioè la concatenazione di canali radio, in genere non contigui in gamme diverse ot-tenendo una “banda equiva-lente continua” che permette di raggiungere throughput proporzionali: ad ad esem-pio con banda equivalente di

MHz si può raggiungere un throughput maggiore di

Gbit/s. La CA consentirà a Telecom Italia di fruire di una banda complessiva LTE di MHz, dall’aggregazio-ne di due bande da MHz, ciascuna proveniente da una delle gamme LTE assegnate. La release in ambito siste-ma introduce gli adeguamen-ti all’architettura di roaming per il servizio voce VoLTE. La

piattaforma PCC (Policy Con-trol & Charging) per le poli-tiche di gestione di rete e di QoS, viene estesa ad accessi fi ssi (non- GPP), ad esem-pio per controllare il traffi co generato da terminali mobili su accessi Wi-Fi/ADSL. Vie-ne poi abilitata la Deep Pa-cket Inspection del traffi co mobile, con cui la rete può riconoscere le applicazioni di utente e attuare politiche di servizio conseguenti. Poiché normalmente intercorre un anno e mezzo tra la fi ne del-le specifi che e la disponibilità commerciale, le soluzioni di Release non saranno pre-sumibilmente disponibili pri-ma del .

3.3 Dopo LTE-ANel giugno si è tenuto un workshop GPP sugli obietti-vi della Release e succes-sive. Non si specifi cherà una nuova interfaccia radio, ma ci si focalizzerà su incremento della capacità, ottimizzazioni della rete radio e di trasporto, miglioramento della user ex-perience, risparmio energeti-co, effi cienza economica.


Le tecnologie identifi cate in RAN per la Release sono le seguenti: Uso massivo di small cells

(pico e femto) con gestione dell’interferenza tra livelli diversi in reti eterogenee, ottimizzazione della mo-bilità, aggregazione di por-tanti di celle diverse, ecc. Multi-Antenna/sito D

M I M O / b e a m f o r m i n g ; CoMP/MIMO (vedi capi-tolo su LTE Advanced). Interlavoro radio con il

WiFi. Nuove procedure per sup-

portare diverse tipologie di traffico e ridurne il carico di segnalazione. Nuove funzionalità per

M M (Machine to Machine) e SON (Self Organizing Net-work).

Sempre in Release i grup-pi SA/CT si occuperanno in-vece di: Ottimizzazioni della se-

gnalazione di rete a sup-porto dei terminali che scambiano frequentemente piccole quantità di dati, o soluzioni per la riduzione del consumo di batterie, per applicazioni M M o per

applicazioni residenti su smartphone. Estensioni alla piattaforma

di Policy Control & Charg-ing per terminali fissi atte-stati ad un Residential Gate-way (modem-router WiFi). Miglioramento delle policy di

selezione degli accessi WiFi (es. per poter decidere il pas-saggio su un’altra tecnologia radio in caso di sovraccarico di quella di partenza), con possibilità da parte dell’Ope-ratore di influenzare la sele-zione dell’interfaccia (fisica o logica) del terminale più opportuna.

In ambito SA tra le novità di ri-lievo per Release rientrano inoltre i servizi di prossimità ProSe (Proximity Services) per abilitare discovery e comuni-cazione diretta tra due o più terminali LTE (Direct Mode) anche in assenza di rete. Il completamento della Release

è previsto per giugno e si attendono prodotti com-merciali non prima della se-conda metà del ■

28 Easy LTE

Ecosistema LTE4

Con il termine Ecosistema LTE si intendono ele-menti quali: la rete mo-

bile, i terminali, le piattaforme di servizio e le applicazioni che interlavorando secondo dina-miche innovative e virtuose porteranno a un cambiamen-to dello scenario di mercato e a servizi sempre più evoluti e diff usi.

4.1 Perché LTELe telecomunicazioni persona-li sono sempre più pervasive e always on: la maggior parte del traffi co dati è generato dal vi-deo on line e dal web browsing.La tecnologia LTE rappresen-ta un ulteriore abilitatore per l’accesso di mobile application su smartphone e tablet e per

lo sviluppo di nuovi scenari di business (cfr. fi gura . ). Ultravelocità mobile non è solo innovazione tecnologica, ma soprattutto garanzia di una Quality of Experience di alto livello attraverso una rete ca-pace di off rire servizi di quali-tà e sicuri nell’accesso al mon-

Figura 4.1 - Dispositivi, contesti, servizi abilitati da LTE

Digital D

ivide

Fixed Substitutio

nSmart Cities

Safety Automotive

Tab

let N

etb

ook

CE

divi

ce

Video

Multimedia

Entertainment

M2M

Internet of Things

LTE

294 Ecosistema LTE

do delle applicazioni mobili. LTE, con le sue elevate pre-stazioni e dispositivi innova-tivi, abilita sia il traffi co UBB (Ultra Broad Band) sia appli-cazioni sempre più avanzate (Video HD e D, Videoconfe-rence HD, e-health, automoti-ve, real time multi player ga-ming,…) e applicazioni M M (Machine to Machine).

4.2 LTE come asset competitivo

La GSA (Global mobile Sup-pliers Association) ha confer-mato che LTE è la tecnologia mobile con lo sviluppo più ra-pido a livello mondiale. I continenti più attivi nel lancio di LTE sono stati il Nord Ame-rica, in particolare USA e Cana-da (gli operatori di riferimento sono Verizon Wireless, AT&T e Metro PCS) e Asia (NTT-Do-CoMo, Korea Telekom). Segue poi l’Europa in cui i primi ser-vizi LTE sono stati lanciati in Svezia e Germania (rispettiva-mente TeliaSonera, Vodafone e Deutsche Telekom); in Italia il lancio di TIM e di Vodafone è avvenuto a fi ne .

Per diff erenziarsi dalle off erte G, molti operatori hanno de-

ciso di creare delle off erte pre-mium o sub-brand dedicato a LTE e di pubblicizzare quindi le off erte con un logo nuovo in cui compare quasi sempre la dicitura G, con slogan o im-magini che evocano dinamici-tà e velocità.Anche i terminali stanno di-ventando sempre di più dei driver e degli abilitatori di nuovi servizi in diff erenti con-testi. Ad esempio nell’ambi-to dell’intrattenimento e del multimedia stanno diff onden-dosi sempre di più i device de-dicati all’in-car entertainment, le nuove game console touch screen, le digital camera con SIM incorporata. Nel mer-cato stanno entrando anche i rollable display o i fl exible screen o ancora dispositivi dedicati all’ambito sanitario per la misurazione da remoto di parametri vitali (pressione sanguigna, battito cardiaco,…) che permettono al paziente di inviare a un centro servizi spe-cializzato i risultati delle rile-vazioni.I dispositivi stanno inoltre evolvendo verso l’IoT (Inter-

30 Easy LTE

net of Things). In particolare si stanno diff ondendo una serie di applicazioni nell’ambito del M M che trovano attuazione ad esempio nella logistica, per il monitoraggio della merce an-che per immagini e nel control-lo del traffi co; nella security, per la sorveglianza e la visua-lizzazione da remoto di edifi ci/abitazioni o zone di particolare interesse delle nostre città. È quindi chiaro che l’introduzio-ne di tecnologie LTE in questi contesti permetta maggior pre-stazioni, in termini di velocità di trasferimento dati e qualità del servizio.L’ecosistema costituito dal-la rete, devices e piattaforme abilitate da LTE, porterà ad un cambiamento dello scenario di mercato e ad applicazioni sempre più evolute e pervasi-ve. Infatti i dispositivi, sempre più service driven, permette-ranno una forte crescita del traffi co mobile broadband in tutto il mondo. La tecnologia LTE rappresenta quindi un key asset per accompagnare la cre-scita del traffi co e lo sviluppo di servizi sempre più avanzati. Attualmente il revenue mix per il mercato mobile è ba-

sato essenzialmente su voce e SMS e la restante parte sui servizi internet. Lo scenario dei ricavi però sta cambian-do rapidamente e il trend nel medio periodo vedrà una de-crescita dei servizi voce e SMS soprattutto nei mercati saturi, mentre i dati e le nuove appli-cazioni traineranno la crescita dei ricavi. Per i servizi innovativi si pre-vede una sempre maggiore diff usione dei servizi cloud basati su storage centralizza-to e accesso multidevice (PC, smartphone, tablet, Smart TV, Game Console); una continua crescita del mondo delle mo-bile apps e del cloud gaming e naturalmente anche dei ser-vizi di Rich Call (come instant messaging, fi le sharing & video sharing), servizi, questi ultimi, capaci di sfruttare al meglio le ottime prestazioni di LTE so-prattutto grazie alla contenuta latenza. Per quanto riguar-da i dati, invece, una grossa leva sarà rappresentata dalla sempre maggiore diff usione di smartphone e tablet dotati di connettività LTE. Il traffi co internet da dispositivi mobili è in continua crescita e, come

314 Ecosistema LTE

accennato in precedenza, i di-spositivi saranno abilitatori di servizi di nuova generazione che contribuiranno ulterior-mente alla crescita del traffi co anche grazie alla diff usione della tecnologia LTE.Per quanto riguarda il posizio-namento dell’off erta LTE da parte dei vari operatori ci sono diff erenti strategie. Alcuni operatori hanno inve-stito nel lancio su larga sca-la del servizio LTE puntando sulla copertura capillare della popolazione e su un’off erta ag-gressiva in termini di pricing. Questo modello è adottato da-gli operatori che vogliono fa-vorire il passaggio veloce al G cercando di guadagnare dall’of-ferta del traffi co broadband G e facendo economie di scala sui dispositivi LTE. Molti operatori hanno inve-ce lanciato l’LTE come off erta premium, in cui hanno abbi-nato la connettività dati LTE a smartphone/tablet oppure in bundle a servizi di nuova generazione come Rich Call, Videomusic, Real Time Ga-ming. Il prezzo è di norma più alto rispetto alla connettività

G, ma l’off erta è più ricca.

Ci sono poi operatori che han-no puntato sulla sostituzione fi sso-mobile e cioè, valoriz-zando le prestazioni di LTE, off rono al cliente un servizio ADSL-like, ma su rete LTE in aree digital divide (cioè non coperte dal broadband fi sso). Gli operatori che sostengono questo modello di business si rivolgono quindi a clienti in aree digital divide, o a clienti broadband fi ssi con profi li di consumo medio/basso che vo-gliono eliminare la linea fi ssa e adottare unicamente il mo-bile. In alcuni Paesi, gli Operatori insieme alle Amministrazioni Nazionali si sono avvicinati al modello di business wholesale con l’obiettivo di eff ettuare il deployment congiunto della rete LTE ripartendo i costi tra gli appartenenti al consorzio. La connettività LTE viene of-ferta in modalità wholesale agli operatori del consorzio applicando a tutti le stesse ta-riff e, consentendo di fornire i servizi LTE in Paesi dove non sarebbe economicamente so-stenibile implementarne l’in-frastruttura da parte di un solo Operatore ■

32 Easy LTE

Realizzazione Rete Cellulare5

La realizzazione della rete radiomobile comprende le fasi di progettazione,

dispiegamento e ottimizzazio-ne continua, valorizzando le gamme di frequenza a dispo-sizione dell’operatore e utiliz-zando strumenti e metodo-logie in grado di rispondere velocemente alle nuove esigen-ze introdotte dall’evoluzione tecnologica.

5.1 Frequenze Una caratteristica essenziale delle frequenze impiegate per la trasmissione radio è che la loro pervasività diminuisce all’aumentare della frequenza nella gamma, per cui una cel-la che utilizza gamme alte può coprire un’area più piccola ri-

spetto a una cella operante in gamme basse, come schema-tizzato qualitativamente nella fi gura . .Si ricorda che nella modalità di trasmissione FDD (Frequency Division Duplexing) il collega-mento nella direzione dall’an-tenna al terminale DL (down link) è realizzato su una banda diversa da quella utilizzata per la direzione opposta UL (up link); invece in TDD (Time Di-vision Duplexing) la banda è la stessa per DL e UL, ma le due direzioni si alternano nel tem-po.Con la Gara Frequenze di Settembre del TIM e Vo-dafone (vedi fi gura . ) hanno acquisito la stessa quantità di banda LTE FDD ( blocchi da

+ MHz a MHz; blocco

335 Realizzazione Rete Cellulare

Figura 5.1 - Copertura qualitativa al variare della gamma di frequenza

Bassa Frequenza Media Frequenza Alta Frequenza

Figura 5.2 - Assegnazione frequenze LTE a seguito della gara del settembre 2011

5

Telecom Italia Vodafone Wind Tre

5 5 5

5

5

5

5 5 5

5

5

5

5 5 5 5 5

15

800 FDD

2600 FDD

1800 FDD

2600 TDD

Banda MHz Blocco Specifico

Gamma (MHz)

15

5

5

5

a MHz e blocchi a MHz). Wind si è aggiudicata blocchi a FDD (di cui uno

specifi co, cioè adiacente al ca-nale del servizio televisivo) e blocchi FDD nella banda a

34 Easy LTE

MHz ( è specifi co). Tre ha acquisito blocco a MHz e a MHz, FDD ( blocchi da + MHz) e TDD ( blocchi da MHz). Le principali caratteristiche delle bande LTE sono riassun-te di seguito: Banda MHz: garantisce

le migliori prestazioni in termini di copertura e pe-netrazione indoor. Banda MHz: offre pre-

stazioni intermedie in ter-mini di copertura e penetra-zione indoor. In tale banda è possibile utilizzare anche frequenze prima utilizzate per il GSM a MHz. Banda MHz è la gam-

ma con caratteristiche meno favorevoli in termini di propagazione e penetra-zione indoor e può quindi essere impiegata efficiente-mente in hot spot.

La funzionalità di Carrier Ag-gregation consentirà di ag-gregare bande appartenenti a gamme diverse, ottenendo una banda equivalente di lar-ghezza pari alla somma delle bande elementari, con cospi-cui miglioramenti della velo-cità trasmissiva.

Dal punto di vista della pro-gettazione radiomobile, ogni banda di frequenza corri-sponde ad un diverso insieme di layers (strati) di copertura sovrapposti, distinti, ad esem-pio, in base alla tipologia di celle dispiegate (macrocelle, microcelle, picocelle…). La presenza di più layers so-vrapposti porta a una maggio-re complessità nella gestione della rete, ma anche a una maggiore fl essibilità.

5.2 Progettazione RadioA partire da un “data base” geografi co, posizionati i siti e fi ssati i parametri radioelet-trici (ad esempio puntamen-to, direttività dell’antenna), si analizza la propagazione elettromagnetica, alla base della previsione di copertura, mediante sofi sticati modelli di previsione elettromagneti-ca. Tale fase procede in modo analogo per tutte le tipologie di RAT (Radio Access Techno-logy), tenendo conto dei pa-rametri che infl uenzano la copertura radioelettrica (ad esempio la frequenza di lavo-ro). Sulla base delle previsioni


di copertura, si considerano le peculiarità di ogni RAT per una pianifi cazione/ottimizza-zione multi-RAT GSM/UMTS/HSPA/LTE (cfr. fi gura . ).Una maggiore qualità trasmis-siva, espressa dal rapporto fra la potenza del segnale utile e la potenza del disturbo (ru-more termico e interferenza), consente una migliore qualità della comunicazione, espressa fondamentalmente dalla velo-cità di trasporto dell’informa-zione binaria (throughput). La massimizzazione della qualità e del throughput, in ogni caso, richiede un’attenta ottimizza-zione della rete radiomobile.

Figura 5.3 - Pianificazione/ottimizzazione multi RAT

Multi-RAT

Planning & Optimisation

Coverage prediction

Geographic Data Base

5.3 Ottimizzazione RadioPer poter ottimizzare al me-glio la rete di accesso radio nella sua complessità, occorre utilizzare insieme simulazio-ni per le parti di rete di nuova progettazione, e misure per le parti di reti già esistenti. Que-sto è l’ambito di sviluppo delle metodologie e degli strumenti di ottimizzazione radio (cfr. fi gura . ), che si avvalgono degli Operation Support Sys-tems. In particolare, i parame-tri derivanti dalle funzionalità di ottimizzazione sono carica-ti negli Element Manager de-gli apparati di rete attraverso i sistemi di gestione a dispo-

36 Easy LTE

Figura 5.4 - Processo di Ottimizzazione Radio

Planning &Optimization Tools

Multi-RAT

Planning & Optimization

Operator’s Management

Systems

Element Manager

Network Elements

KPls

analysis

Parameters

Coverage prediction

Geographical DB

Operation SupportSystems

sizione dell’operatore (Opera-tor’s Management Systems). Inoltre le funzionalità di otti-mizzazione sono alimentate da indicatori prestazionali KPI (Key Performance Indicators), provenienti dagli stessi siste-mi di gestione.

5.4 Self Organizing Network (SON)

Il paradigma SON (Self Organizing Network), secondo la defi nizione del GPP, preve-de tre ambiti: Self-configuration: suppor-

to a installazione e precon-figurazione del nodo per semplificare il dispiega-mento di rete.

Self-optimization: supporto alla supervisione dei KPI e adattamento dei parametri della configurazione per raggiungere gli obiettivi di prestazione assegnati. Self-healing: supporto al

riconoscimento di guasti e ripristino automatico del nodo oppure azioni com-pensative sui nodi adia-centi.

Tali funzionalità sono realiz-zate, in parte da algoritmi di-stribuiti resi disponibili dalle manifatturiere negli elementi di rete, in parte da algorit-mi centralizzati, nel dominio dell’operatore, con funzioni di controllo degli algoritmi di-stribuiti (cfr. fi gura . ).


Come esempio di Self-Optimi-zation può essere citato l’al-goritmo di ANR (Automatic Neighbouring Relations).Le Neighbouring Relations (re-lazioni di adiacenza) sono le-gami tra coppie di celle (Cella X – Cella Y), confi gurati in rete e necessari a garantire la con-tinuità del servizio in mobilità nel passaggio dalla cella X alla cella Y e viceversa. In caso di aggiunta di nuovi siti o di mo-difi ca dei siti esistenti, le rela-

Figura 5.5 - Funzionalità SON centralizzate e distribuite

Operator’s Management

Systems

Multi-RAT

Planning & OptimizationCentralizedSON

Features

DistributedSON

Features

Network Elements

Element Manager

Network Elements

Element Manager

SON

SON SON

zioni di adiacenza tra le celle devono essere aggiornate. La funzionalità di ANR, distribui-ta nei nodi di rete, consente di eff ettuare tale aggiornamento in modo automatico o semi-automatico. Anche in questo caso un sistema centralizzato può agire come controllore, forzando la presenza di rela-zioni importanti o impedendo la creazione di relazioni non utili alla mobilità ■

38 Easy LTE

Coesistenza e Colocazione6

L’immissione in rete di ogni nuovo sistema ra-dio deve tener conto sia

delle tematiche di coesistenza sia di quelle di colocazione con i sistemi preesistenti.La coesistenza riguarda, in par-ticolare, sia l’interazione tra LTE e DVB-T (Digital Video Bro-adcasting–Terrestrial), sia quel-la tra LTE e i radar per la naviga-zione aerea.La colocazione riguarda l’at-tivazione di LTE in un sito in cui sono già in uso altri sistemi radio.

6.1 Coesistenza LTE - DVBT

Nella gamma degli MHz, le bande di frequenza assegna-te per il servizio LTE derivano

dalla riassegnazione di parte delle frequenze (digital dividend) precedentemente in uso per la TV analogica. La vicinanza tra le bande LTE e DVB-T può dar se-guito a varie forme di interazione. La prima è l’interferenza da ca-nale adiacente che si può ma-nifestare a causa della modesta separazione in frequenza fra i due servizi, e che risulta tanto più signifi cativa quanto mag-giore è il rapporto in ricezione tra la potenza del segnale LTE e quello DVB-T.La seconda interazione fa se-guito alla distorsione di un segnale di livello elevato che attraversi un amplifi catore di ricezione a larga banda, pre-sente ad esempio nelle centra-line di distribuzione condomi-niali (cfr. fi gura . ).

396 Coesistenza e Colocazione

Gli attuali amplifi catori tele-visivi, normalmente, amplifi -cano oltre ai segnali della TV digitale anche i segnali LTE al-locati in bande ex TV analogi-ca. Nel caso di un basso livello del segnale DVB-T l’amplifi ca-tore deve fornire un alto gua-dagno di amplifi cazione, il che lo porta a lavorare vicino alla distorsione. Se l’amplifi catore riceve anche un segnale LTE di livello elevato, evento proba-bile vista la numerosità dei siti LTE rispetto a quelli TV, si può verifi care una distorsione tale da inibire, nel caso estremo, la ricezione TV.In entrambi i casi di interazione è risolutivo un fi ltro che selezio-

ni la sola banda DVB-T da inse-rirsi dopo l’antenna di ricezione televisiva e prima dell’amplifi -catore a larga banda.La terza interazione, che si po-trebbe verifi care in circostanze particolari, è quella causata da terminali LTE nei confronti del DVB-T; tale interferenza si risolve allontanando il termi-nale dal decoder DVB-T.

6.2 Coesistenza LTE - Radar

Nella gamma dei MHz, le bande assegnate agli opera-tori mobili per il servizio LTE risultano adiacenti a quelle impiegate per i radar di con-

Figura 6.1 - Impianto DVB-T, con filtro anti interferenza LTE inserito

Antenna LTE Antenna DVBT

coax FiltroAmplificatore

di ricezione

40 Easy LTE

trollo del traffi co aereo civile e militare. Analogamente a quanto esposto per la gamma a MHz, anche in questo caso si può manifestare un fe-nomeno interferenziale.La normativa esistente sta-bilisce i livelli massimi per i segnali di altri sistemi radio, quali quello LTE, ricevuti in concomitanza con quelli ra-dar. Tali livelli possono esse-re resi compatibili con quelli accettati dal radar, già in sede progettuale. La principale tecnica di mi-tigazione a disposizione del progettista è aumentare la se-lettività del ricevitore Radar tramite opportuni fi ltraggi in-seriti nella catena radio di rice-zione. In aggiunta si può limi-tare la potenza in trasmissione del segnale LTE e/o cambiare il puntamento dell’antenna LTE. In ultima istanza si può ricorrere alla delocalizzazione del sito LTE, aumentandone la distanza rispetto al sito radar.

6.3 Colocazione LTE L’attivazione di LTE in siti in cui sono presenti altre tecno-logie radio dello stesso opera-

tore o di più operatori, con-sente di contenere i costi e di ridurre, in generale, l’impatto architettonico.La normativa relativa alle ve-rifi che di conformità dei livelli di esposizione ai campi elet-tromagnetici è stata rivista a fi ne , promuovendo tec-niche di misure ed analisi pre-visionali più coerenti con i re-quisiti di esposizione a lungo o a breve termine previsti dalla legge. Con queste nuove mo-dalità di verifi ca, è prevedibile che la colocazione di LTE non generi criticità nell’ottempera-re i limiti sui campi elettroma-gnetici anche considerando l’eff etto cumulativo del campo elettromagnetico del nuovo impianto LTE a quello degli impianti preesistenti.Per le verifi ca di conformità alla normativa esistente, si uti-lizzano strumenti che impie-gano modelli propagativi ba-sati su parametri radioelettrici e una grafi ca computerizzate in grado di elaborare cartogra-fi a ad alta risoluzione ■

417 Core Network LTE

Core Network LTE7

La nuova rete LTE rappre-senta lo stato dell’arte dell’evoluzione dei servizi

radiomobili in risposta alla cre-scente domanda di dati ad alta velocità. Il processo di standar-dizzazione ha voluto cogliere, da un lato le opportunità off er-te dalla diff usione capillare di IP (Internet Protocol), dall’al-tro l’ampliamento dell’off erta dell’Operatore per nuovi servizi (es. video, chat, conferencing,…).

7.1 Architettura LTEIn LTE (Long Term Evolution) l’architettura CS e PS, presente in GSM e UMTS, viene supera-ta; la Core Network è comple-tamente a pacchetto IP. LTE comprende il nuovo accesso ra-dio, l’E-UTRAN (Evolved UMTS

Radio Access Network), e una nuova Core Network, l’EPC (Evolved Packet Core) (cfr. Fi-gura . ). Si noti che l’EPS è spesso anche identifi cata dal termine SAE (System Archi-tecture Evolution), mentre l’E-UTRAN viene anche indicato con il termine LTE.Tra le caratteristiche di rilievo dell’EPS vi è l’interlavoro tra ac-cessi GPP (GERAN, UTRAN e E-UTRAN) e non- GPP (WiFi, WiMAX, etc.), con continuità del servizio tra le tecnologie radio.L’accesso radio è costituito da un unico componente, l’eNB (evolved NodeB) con ruolo as-similabile a NodeB e RNC con-giunti. L’eNB interlavorando con la CN e gli eNB adiacenti è responsabile delle procedure

42 Easy LTE

radio verso il terminale per at-tivazione, handover e rilascio della sessione. In particolare nella procedura di handover, gestita in autonomia dagli eNB, i nodi gerarchici superio-ri sono coinvolti solo al termi-ne della procedura per la noti-fi ca del cambio dell’eNB.

L’eliminazione del nodo di controllo degli eNB (RNC), spostando le funzionalità sia sull’eNB, sia sui nodi di Core Network consente una archi-tettura più snella (Flat) per conseguire l’obiettivo di mi-nore latenza e maggior throu-ghput.

Figura 7.1 - Rete LTE (EPS)

GSM

eNodeB

eNodeB

eNodeB

Long Term Evolution(Access Network)

Evolved Packet Core(Core Network)

MME

HSS PCRF

IMS

SGW PGW

to HSS

x2S1

S1

SessionManager

GestioneTraffico

Repositoryprofilo cliente

eNodeB evolved NodeBMME Mobility Management EntitySGW Serving GatewayPCRF Policy & Charging Rules FunctionPGW Packet Data Network GwHSS Home Subscriber ServerIMS IP Multimedia Subsystem

MME

LTE

LTE

LTE

PacketNetwork

(APN)


L’eNB acquisisce inoltre la funzione di security prima responsabilità dell’RNC (vedi capitolo sulla sicurezza), che ha reso necessario il dispiega-mento di un ulteriore elemen-to di rete (Secure Gateway) per consentire la comunicazione con protocollo sicuro IPSEC nella tratta fra eNode B e Core Network. La Core Network EPC presen-ta una completa separazione tra le funzioni di controllo e quelle di trasporto, secondo la stessa logica del Direct Tun-nel del dominio PS G: lo split funzionale rende più agevole il dimensionamento e l’adegua-mento di rete.L’EPC è costituita dagli ele-menti funzionali di seguito descritti.MME (Mobility Management Entity) è un nodo di control-lo, con funzioni simili alla componente di controllo del SGSN: è responsabile delle procedure di rete per l’auten-ticazione del terminale verso il data base di rete HSS (Home Subscriber Server), per l’in-staurazione della connessione (Connection Management), per il mantenimento e il rila-

scio delle connessioni stesse, e per gli aspetti di mobilità (Mobility Management) per i quali riceve dall’eNB di desti-nazione la conferma dell’avve-nuto handover. L’eliminazione dell’RNC ha richiesto che l’M-ME gestisca anche l’invio del segnale di chiamata (paging) verso l’accesso radio, prima demandato all’RNC.SGW (Serving Gateway) è un nodo di trasporto con funzio-nalità simili alla componente di trasporto dell’SGSN: inter-lavora con il PGW (PDN Ga-teway) per il trasporto dei dati dell’utente gestendo la mobili-tà dell’utente tra accessi GPP (es. E-UTRAN e G/ G) e può cambiare in funzione dell’e-Node B di destinazione nella procedura di handover.PGW è un nodo di traspor-to con funzionalità simili alla componente di trasporto del GGSN: è il nodo assegnato dalla rete in dipendenza dal servizio richiesto e, anche in presenza di mobilità rimane lo stesso per l’interconnessione alle reti dati PDN (Packet Data Network), sia interne al domi-nio dell’operatore sia esterne. La rete seleziona il PGW in

44 Easy LTE

funzione dell’APN, memo-rizzato nel terminale, che identifi ca il servizio richiesto dall’utente. Il PGW assegna un indirizzo IP al terminale di utente durante la fase di atti-vazione del contesto dati con-seguente alla richiesta di regi-strazione in rete dell’utente. Tale indirizzo sarà utilizzato dalla rete per le procedure ter-minate sull’utente e analoga-mente l’utente utilizzerà que-sto indirizzo per le procedure da lui originate. Poichè in LTE la fruizione dei servizi è previ-sta solo in un contesto a pac-chetto, l’assegnazione degli indirizzi IP è di tipo always on e quindi l’indirizzo IP è asse-

gnato all’utente fi ntanto che il terminale non venga spento. Il PGW inoltre interlavora con il PCRF per la gestione dell’uten-te in funzione del suo profi lo.PCRF (Policy and Charging Rules Function) è il respon-sabile per le policy (di QoS, charging, gating) su base utente e servizio. Per attuare tali politiche, il PCRF si avvale della funzione di PCEF (Policy and Charging Enforcement Function) nel PDN GW.HSS contiene le informazio-ni del profi lo utente e di po-sizione e opzionalmente può cooperare con l’HLR (p.es. ac-quisizione chiavi di autentica-zione dell’utente).

Figura 7.2 - Migrazione delle funzionalità da UMTS a LTE

GGSN PGW

SGW

MME

eNodeB

LTE

SGSN

RNC

NodeB

UMTS

User Plane

User Plane

Control Plane

Paging

User Plane Ciphering

Radio Access


Nella fi gura . si illustra la migrazione delle funzionalità nei nuovi nodi LTE.

7.2 Voce su LTE: CSFB, VoLTE, SRVCC, IMS

Per l’erogazione dei servizi voce nella rete LTE, con solo dominio a pacchetto, esistono opportune modalità per la mi-grazione graduale dalle solu-zioni legacy nel dominio a cir-cuito (CS) verso le piattaforme più innovative, quali IMS (IP Multimedia Subsystem). CSFBCSFB (Circuit Switched Fall-Back) è una soluzione tem-poranea che permette, prima di instaurare la chiamata en-trante/uscente, di forzare in modo trasparente lo sposta-mento del terminale d’utente dall’accesso radio LTE a quello

G/ G dove fruire del servizio voce. L’SMS può essere recapi-tato direttamente su accesso LTE.VoLTEVoLTE (Voice over LTE) è con-siderata la soluzione a regime per un Voice over IP a quali-tà garantita con funzionalità multimediali. La chiamata

voce viene fornita su EPS (che off re risorse di trasporto) me-diante segnalazione basata su protocollo SIP (Session Ini-tiation Protocol) gestita dalle funzioni del dominio IMS e dalle piattaforme di servizio, es. MMTel AS (Multimedia Telephony Application Server)come illustrato in dettaglio nel capitolo sui servizi).SRVCCÈ da attendersi un lungo pe-riodo per un’ampia diff usione della copertura radio LTE. La prestazione SRVCC (Single Radio Voice Call Continuity) garantisce la continuità della voce quando il terminale passa da una copertura a pacchetto LTE, dove sta operando in VoL-TE, a una copertura a circuito

G/ G; la procedura è stata denominata Single-Radio per evidenziare che nel passaggio da LTE a G/ G i terminali, equipaggiati con un solo ri-cetrasmettitore, non possono operare simultaneamente sul precedente e sul successivo ac-cesso radio.IMSPer la fruizione su IP dei nuo-vi servizi e del porting degli attuali (come già visto per la

46 Easy LTE

voce, con VoLTE), occorre l’in-troduzione del dominio IMS (IP Multimedia Subsystem) che consente il controllo della chiamata, del profi lo d’utente e della qualità del servizio sot-toscritta.

7.3 Traffi c ManagementLa trasmissione a pacchetto utilizza strutture elementari costituite da due entità, l’in-

testazione (header), che serve per funzioni di segnalazione (sorgente, destinazione, ti-pologia del pacchetto, QoS richiesta, lunghezza del pac-chetto) e l’informazione da trasportare (payload). Si co-struiscono strutture stratifi -cate: ad esempio il pacchetto di livello i-mo (header i-mo + payload i-mo) costituisce il payload per il livello i+ mo; ogni livello superiore fornisce

Figura 7.3 - Traffic Volume Capping

5

3

5

3

Max ThPut

[ . . . ]1

1 3 1 35 7 9 11 t (s) t (s)

Th

rou

gh

pu

t (M

bit

/s)

5

3 Max Data Volume

Max ThPut Time Interval

Se

t M

ax

Th

pu

t

Rearm Data Volume Counter Re

lea

se M

ax

Th

pu

t

[ . . . ]1

1 3 1 35 7 9 11 t (s) t (s)Tra

ffic

Vo

lum

e (

10

Mb

it)


servizi al livello inferiore, l’in-sieme delle regole di servizio è detto protocollo.La Packet Inspection analizza i pacchetti che transitano at-traverso la core network per determinarne gli aspetti rile-vanti (sorgente, destinazione, tipo di traffi co, applicazione di appartenenza) e stabilire qua-le politica di servizio adottare per il loro trattamento.Il Traffi c Volume Capping è una modalità per evitare l’u-so della rete in modo oligar-

chico da parte di utenti che generano moltissimo traffi co. Si defi nisce un volume di dati Vmax (Mbit) che se non supe-rato consente un Througput (Mbit/s) senza limitazioni. Quando si supera questa so-glia, l’utente subisce una limi-tazione a Tputmax per la durata di un tempo T assegnato, tra-scorso il quale il contatore di volume si azzera, viene rimos-sa la limitazione di velocità e si ricomincia il ciclo (cfr. Figura

. ) ■

48 Easy LTE

Accesso Radio8

Nella rete di accesso ra-dio del sistema LTE, denominata E-UTRAN

(Evolved UTRAN) sono im-piegate tecniche innovative che consentono elevate pre-stazioni in termini di velocità informativa (throughput) e di effi cienza spettrale (rapporto fra velocità informativa e ban-da occupata). Da notare che anche in uplink il throughput è molto alto e la latenza bassa, abilitando così servizi ad eleva-to grado di interattività.

8.1 Accesso MultiploLa tecnica di accesso multi-plo OFDMA (Orthogonal Fre-quency Division Multiple Ac-cess) costituisce un’evoluzione dell’FDMA (Frequency Division

Multiple Access) dove la banda viene suddivisa in canali sepa-rati da una banda di guardia all’interno dei quali vengono trasmessi gli spettri dei segnali relativi ai vari fl ussi informativi (Cfr Figura . a). La minimiz-zazione dell’interferenza reci-proca fra gli spettri è garantita dalla banda di guardia e per analogia geometrica si dice che i vari segnali associati agli spet-tri sono tra loro ortogonali cioè non si vedono tra loro. Fissata la banda totale B e detta b la banda di un canale, al centro del quale si trova ciascuna sottoportante, si disporrà di un numero di ca-nali pari a NFDMA=B/b.Con l’OFDMA si può tolle-rare una sovrapposizione tra gli spettri, grazie al manteni-mento della proprietà di or-

498 Accesso Radio

togonalità provvisto da una scelta opportuna della spa-ziatura delle sottoportanti e della durata dei simboli in-formativi che le modulano, ottenendo così nella stessa banda B un numero di ca-nali equivalenti NOFDMA> NFDMA come rappresentato qualitativamente in Figura

. b. Tutto ciò consente un aumento dell’effi cienza spet-trale dell’OFDMA rispetto al-l’FDMA potendo trasmettere

più informazione nella stessa banda. L’OFDMA è utilizzato in LTE per il DL. I vantaggi principali dell’ OFDMA sono qui riassunti: Attivazione adattativa del-

le sottoportanti: si posso-no attivare o disattivare le sottoportanti in funzione della qualità del canale ra-dio in loro corrispondenza e quindi della possibilità di veicolare l’informazione in forma più o meno corretta.

Figura 8.1 - Schematizzazione qualitativa degli accessi FDMA e OFDMA

Ch1

Sp

ett

ro

Ch2 Ch3 Ch4 Ch5 Ch6 Ch7 Ch8 Ch9 Ch10

frequenza fCanale di banda b

Banda Totale B

frequenza f

FDMA (a)

OFDMA (b)

Ch1 Ch2 Ch3 Ch4 Ch5 Ch6 Ch7 Ch8 Ch9 Ch10 Ch11 Ch12 Ch13 Ch14

50 Easy LTE

Equalizzazione adattati-va di facile implementa-zione. Il segnale ricevuto può presentare distorsioni dell’andamento in frequen-za (spettro); occorre quin-di compensare (equalizza-re) periodicamente queste eventuali degradazioni dopo averle stimate. L’equa-lizzazione è agevole perché, vista la modesta banda di ciascuna sottoportante, la variazione di forma intro-dotta dal canale radio è ap-prossimabile con un tratto rettilineo (in frequenza) di valore opportuno e quin-di di facile compensazione. Questo processo avviene ad intervalli di tempo prefissa-ti, permettendo di “insegui-re” le variazioni propagative. Banda scalabile: le ban-

de sono , , , , , , MHz; rendendo così flessi-bile l’impiego di LTE in va-rie canalizzazioni a livello mondiale. Aggregazione di banda: nel

sistema LTE Advanced (vedi in seguito) è prevista l’ag-gregazione di banda con un aumento del throughput e della capacità.

Modulazione adattativa con obiettivo la massimiz-zazione del throughput. In condizioni di canale radio ad alta qualità si utilizza-no modulazioni molto effi-cienti, ma più vulnerabili. In condizioni di canale ra-dio a bassa qualità si uti-lizzano modulazioni meno efficienti perché, per la loro robustezza, vanno incontro a pochi errori.

Le modulazioni impiegate sono la QAM, la QAM e la

QAM (Quadrature Ampli-tude Modulation) con effi cien-za spettrale crescente pari a ,

, [bit/s/Hz] e vulnerabilità crescente in quanto i segna-li modulati sono più vicini e quindi i disturbi tendono più facilmente a farli equivocare (cfr. Figura . ).In UL, LTE utilizza SC-FDMA (Single Carrier FDMA), di mi-nore effi cienza spettrale, ma più adatta all’amplifi cazione da parte dei terminali.

8.2 SchedulingLa banda è suddivisa in sot-tobande (SB) assegnate alle connessioni gestite dallo Sche-

518 Accesso Radio

duler; la SB è assegnata per multipli di TTI (Transmission Time Interval) ( ms) come dalla fi gura . .

Si utilizzano (cfr. Figura . ) trame di ms, suddivise in sub-frame con ciascun sub-frame composto da due

Figura 8.2 - Costellazione delle modulazioni LTE 4 QAM, 16 QAM, 64 QAM

11 10

00 1100 1101 11011

110111

01

dmin dmin

immunità agli errori

velocità informativa

immunità agli errori

velocità informativa

dmin

Figura 8.3 - Scheduling OFDMA

conn1conn2conn3conn4conn5

Sottobanda

TTITempo

Freq

uenz

a

52 Easy LTE

time slot da . ms e compo-sto di simboli OFDM. Il RE (Resource Element) è costi-tuito da una sottoportante e un simbolo di informazione

QAM/ QAM/ QAM, ( , o bit per simbolo). Un set di sottoportanti ( x kHz= kHz) e simboli è detto PRB (Physical Resource Block) e co-stituisce l’entità di riferimento per molte procedure.

8.3 MIMO Multiple Input Multiple Output

Si utilizzano sistemi di an-tenne multiple, N connesse all’ eNodeB e M al terminale, che consentono signifi cativi miglioramenti di capacità e/o copertura.

Sistemi di antennaLa terminologia per le antenne è quella di fi gura . in cui si utilizzano N= e N= antenne, sempre con una sola anten-na trasmittente nel terminale mobile.Per contenere gli ingombri in orizzontale, nello stesso invo-lucro si realizzano più antenne radioelettriche.Il MIMO consente due scenari applicativi di riferimento con casi intermedi (cfr. fi gura . ) Spatial Multiplexing: in bas-

sa interferenza si inviano su percorsi spaziali scorre-lati N f lussi informativi in-dipendenti (N numero delle antenne): Space Frequency Coding: in

alta interferenza si inviano

Figura 8.4 - Struttura OFDMA LTE

SF 0 SF 1 SF 2 SF 3 SF 4 SF 5 SF 6

TS0

TS1

TS

SF 7 SF 8 SF 9

Trama 10 ms

Time slot 0,5 ms

Sub frame 1 ms

PRB Physical Resource Block

RE Resource Element

7 simboli

12 so

tto po

rtanti

538 Accesso Radio

Figura 8.5 - Terminologia dei sistemi di antenna

SISO Single Input Single Output SIMO Single Input Multiple Output

MISO Single Input Multiple OutputTX diversity

RX diversity

MIMO Multiple Input Multiple Output

HSPA

LTEHSPA HSPA

Figura 8.6 - Spatial Multiplexing e Space Frequency Coding

Spatial Multiplexing Space Frequency Coding

info

1in

fo2

info

1in

fo1*

in “parallelo” con opportuna precodifica N flussi con mi-

glioramento del C/I al ricevi-tore sfruttando la disponibili-

54 Easy LTE

tà in ricezione della “somma” dei segnali trasmessi (guada-gno di diversità).

8.4 PrestazioniL’equazione di Shannon stabi-lisce un legame fra la capacità informativa massima C (bit/s), trasportabile da un canale sin-golo di banda B (Hz) e con un rapporto SNR fra la potenza del segnale e quella del rumo-re. (cfr. Tabella . )L’equazione è conforme al caso di canale singolo costituito da

un’antenna in trasmissione e una in ricezione, ovvero il canale SISO di tabella, dove si indicano anche le genera-lizzazioni dell’equazione di Shannon ad altri tipi di canale. Per un agevole confronto fra le prestazioni, fi ssati i parametri B e SNR si è valutato il rap-porto G fra la capacità di ogni sistema e quella del sistema SISO, si evidenza la superiori-tà dello schema MIMO ■

Tabella 8.1 - Capacità Asintotica di Sistemi MIMO

Metodo

C Capacità bit/s

B Banda [Hz]

SNR Signal to Noise Ratio

G Guadagno di capacità rispetto al SISO

C = B · log2 (1+SNR) (bit/s)

Capacità bit/(s·Hz) G G

SIMO B · log2(1+SNR) ≈4 1 ≈2 1

Diversità (1·N o N·1) B · log2(1+SNR·N) ≈5 1,25 ≈3 1,5

Diversità (N · N) B · log2(1+SNR·N·N) ≈6 1,5 ≈4 2

Multiplexing(MIMO) N · B · log2(1+SNR) ≈8 2 ≈4 2

B = 1 HzSNR=15 N=2

B = 1 HzSNR=3 N=2

559 Rete eterogenea

Rete eterogenea9

L’esistenza di una rete ete-rogenea consistente di più standard tecnologici

operanti in gamme diverse, se da un lato introduce una com-plessità, dall’altro, se ben gesti-ta, permette anche un’elevata fl essibilità.

In Figura . è rappresentato un esempio di rete eterogenea con tre tecnologie di acces-so radio (RATa, RATb, RATc), cinque gamme frequenziali da (G , G , G , G , G ) a fre-quenze crescenti, con macro-celle, microcelle e picocelle.

Figura 9.1 - Esempio di Rete Eterogenea

Gamme Frequenziali

G1*

RATa

macro, micro, picocella G* Gamma pluritecnologia

RATb

RATc

G2 G3*

Tecn

olog

ie d

i acc

esso

radi

o G4 G5

56 Easy LTE

La rete eterogenea consiste, per ogni area, in una pluralità di RRP (Radio Resource Pool)costituiti da una varietà di RAT (Radio Access Technolo-gies), layer frequenziali, tipo-logie di stazioni base: Macro, Micro, Pico e Femto (potenze decrescenti) da impiegare si-nergicamente tramite una ge-stione congiunta delle risorse radio detta CRRM (Common Radio Resource Management).Alcuni esempi di criteri di controllo in ottica CRRM sono

il Traffi c Steering, che smista le diverse tipologie di traffi co verso specifi ci RRP secondo determinati obiettivi di ser-vizio e il Load Balancing, che bilancia il carico tra RRP per un guadagno complessivo di prestazioni. In generale le azioni di CRRM possono es-sere espletate in diversi mo-menti: in Idle, ossia in assenza di comunicazione, si può far “accampare” il terminale su un RAT prefi ssato; al Call Setup, secondo il servizio richiesto,

Figura 9.2 - Esempi di Traffic steering in idle e connected mode

strategia di camping

strategia di traffic steering

strategia di traffic steering

redirection

directed retryhandover

idle mode

connected mode

Le procedure in connected mode possono tener conto del servizio e del carico del layer

layer 2

layer 1

579 Rete eterogenea

si instrada la chiamata verso l’RRP opportuno. In connes-sione si può, eventualmente, eseguire un handover per ge-stione del traffi co.

9.1 Procedure a supporto del CRRM

Le procedure radio che abi-litano le diverse strategie di controllo sono descritte di se-guito: Camping: è l’operazione di

attestazione alla rete quan-do il terminale è in stato idle (acceso ma senza chiamate in corso). Il terminale riceve le informazioni di control-lo previste nello stato idle dalla cella cui è accampato e, al momento di instaurare una chiamata, la instaurerà verso tale cella. La cella su cui fare camping viene scel-ta in base alle procedure di selezione e riselezione di cella. La scelta del RAT per il camping successivo alla prima selezione segue prin-cipalmente le priorità indi-cate dalla rete invece che la sola qualità radio dei diver-si layer. Con l’introduzione di LTE le priorità dei diversi

RAT possono essere confi-gurate in modo diverso per i singoli utenti. Call Set Up: è l’operazione di

attivazione della chiamata. Directed Retry: è la procedu-

ra che, in fase di attivazione della chiamata e non appe-na instaurata la connessio-ne di segnalazione con la cella corrente, permette di re-indirizzare la chiamata verso un’altra cella senza rilasciare il collegamento di segnalazione. Redirection: è la procedura

che, in fase di attivazione della chiamata, e non appe-na instaurata la connessio-ne di segnalazione, permet-te il reindirizzamento verso un’altra cella rilasciando la connessione di segnalazio-ne già attiva. PS handover: assicura la

continuità di servizio. Ri-chiede interlavoro tra CN e accesso, GPRS/UMTS e LTE. Oltre ai criteri radio, può sfruttare informazioni del profilo d’utente. CSFB (CS Fallback): è la fun-

zionalità che permette alla rete di instaurare su GSM o UMTS le chiamate vocali ri-

58 Easy LTE

chieste in LTE che coinvol-gono terminali multimodo LTE- G- G, quando il ser-vizio voce è supportato solo nel dominio a circuito.

9.2 Scenari inter RATI fattori che infl uenzano una determinata strategia di CRRM sono riportati in fi gura

. .In base alle caratteristiche del terminale e al profi lo d’utente, alla tipologia di copertura di-sponibile, allo stato di carico/interferenza della rete, è pos-sibile in linea di principio defi -nire la scelta ottimale del RRP

sul quale far accampare il ter-minale e successivamente, an-che in funzione della tipologia di servizio richiesto, determi-nare le risorse radio sulle quali trasferire la connessione.Di seguito sono descritti alcu-ni esempi di strategie CRRM. Accesso a E-UTRAN: i ter-

minali multimodo vengono fatti accampare preferen-zialmente su E-UTRAN dove viene effettuato il call setup al momento dell’in-staurazione del servizio. L’handover viene eseguito verso UTRAN o GERAN o per perdita di copertura E-UTRAN o, qualora necessa-

Figura 9.3 - Fattori che influenzano la scelta di cella/tecnologia su cui attivare il servizio

RAT

disponibili

Profilo

d’utente

selezione di

RAT e di cella

RAT

supportati

Interferenza

al terminale

Servizi e

QoS

Preferenze

dell’operatore

Carico

di cella

Caratteristiche

del terminale

599 Rete eterogenea

rio, per gestire ad esempio eventuali sovraccarichi su E-UTRAN (nel caso di ser-vizi supportati anche dalle reti legacy). Per il servizio voce si può ricorrere al già citato CSFB. Accesso a UTRAN e servizi

dati su E-UTRAN: un’altra opzione prevede la possibi-lità di far effettuare ai ter-minali multimodo il cam-ping su UTRAN, al fine di sfruttare, nelle fasi iniziali, la miglior copertura delle reti legacy oppure con l’o-biettivo di preservare le ri-sorse LTE per i soli servizi dati pregiati. Al momento dell’instaurazione del ser-vizio, il terminale viene mantenuto su UTRAN se si tratta, ad esempio, di servi-zio voce o a basso bit-rate, oppure viene spostato su LTE (mediante redirection o PS handover). Camping selettivo: il cam-

ping selettivo permette l’ap-

plicazione di una strategia differenziata tra i terminali già in fase di camping, in funzione delle caratteristi-che del terminale (ad esem-pio voice capable o data cen-tric) e del profilo d’utente (sottoscrizione voce CS o VoIP su LTE). I terminali data centric o con VoIP pos-sono essere fatti accampare preferenzialmente su LTE mentre i terminali con voce CS su UTRAN. Una volta che il terminale ha acces-so alla rete, la connessione viene mantenuta sul RAT di partenza, ma può anche essere ridiretta su un altro RAT in funzione del servi-zio attivo, ad esempio, da UTRAN a LTE se il termi-nale effettua una connes-sione dati.

Chiaramente, essendo gli al-goritmi di CRRM proprietari, la loro disponibilità ed effi ca-cia dipende da quanto fornito dai costruttori ■

60 Easy LTE

LTE-Advanced10

LTE-Advanced rappresen-ta l’evoluzione di LTE che consentirà un migliora-

mento delle prestazioni tra-smissive in termini di through-put e latenza, anche grazie all’introduzione di architetture di rete e sistemi di antenna sem-pre più avanzati ed effi cienti.

10.1 Sistemi di trasmissione multi antenna MIMO

Gli schemi MIMO, presenti sin dalla prima versione dello stan-dard LTE, in LTE-Advanced, sono stati migliorati i per au-mentare il throughput: massimo: attraverso il MIMO

fino a antenne in Tx e Rx in

DL e antenne in Tx e Rx in UL; medio: tramite il Beamform-

ing (cfr. Figura . ) che fo-calizza il segnale da termi-nale a eNodeB e viceversa, aumentando così il livello del segnale utile e riducendo l’interferenza.

L’effi cienza spettrale è stata ulteriormente incrementata con il MU-MIMO (Multi-User MIMO), dove grazie allo SDMA (Space Division Multiple Ac-cess) le informazioni dirette a utenti diversi sono trasmesse simultaneamente sulle stesse risorse fi siche.I sistemi radianti evolvono ver-so un avvicinamento dei mo-duli a radio frequenza all’an-tenna (cfr. Figura . ).

6110 LTE-Advanced

Figura 10.1 - Beamforming

eNodeB

Ue1

Beam Ue1

Beam Ue2

Ue2

Figura 10.2 - Evoluzione delle tecnologie di antenna

Antenna Passiva

Convenzionale Main Remote Antenna Attiva

Feeder Coax

Fiber Optic

Fiber Optic

Coax

Antenna Passiva Antenna Attiva

RF

RF

RF

BB

BB

BB

RF

Remote

MainMain

e-node B BB

62 Easy LTE

I tipi di architettura sono es-senzialmente tre. Architettura Passiva cano-

nica: con l’eNodeB connes-so tramite un cavo coassiale in rame ( feeder) a un’anten-na passiva, il cui angolo di inclinazione (Tilt) può es-sere variato elettricamente da remoto attraverso il RET (Remote Electrical Tilt). Architettura Split: in cui i

segnali generati da un mo-dulo digitale di banda base (main) sono trasmessi in fibra a un’unità attiva (re-mote) posta in prossimità dell’antenna, che genera

e amplifica il segnale a RF da inviare in antenna. Ri-spetto all’architettura pre-cedente si eliminano così le perdite di segnale dovute all’attenuazione del feeder in rame; il RET è lo stesso e le prestazioni in ricezione sono equivalenti a quelle dell’architettura canonica. La parte attiva non è distri-buita sugli elementi radian-ti, che non svolgono quindi funzioni di Digital Beam Forming. AAS (Active Antenna Sy-

stem) costituita da un mo-dulo remoto (main) connes-

Figura 10.3 - Antenna AAS per siti esasettoriali con due fasci verticali per settore

eNodeB

Ue

Beam Ue1

Beam Ue2

Ue

6310 LTE-Advanced

so in fibra a una antenna in cui la generazione della radio frequenza, l’amplifi-cazione e l’emissione sono integrate. In tal caso, oltre a evitare la perdita dei feeder, si possono creare (Digital Beam Forming), varie celle in verticale e in orizzontale (cell-splitting), aumentando la capacità. Con riferimento alla figura . si osservano per ogni settore due fasci verticali con differenti an-goli di tilt.

LTE comporta un eventuale affi ancamento o sostituzione di antenne a , e

MHz; in particolare sono di-sponibili AAS multi banda, at-tive (A) su una banda e passive (P) su un’altra con risparmi di ingombri e consumi.

10.2 Relay NodesLe prime tecniche di relaying risalgono agli anni Settanta e consistevano in un sistema di comunicazione con tre nodi, dal nodo S (Source), al nodo D (Destination), attraverso il nodo R (Relay) (cfr. fi gura

. ). Il ripetitore R, compen-sando l‘attenuazione di propa-gazione fra S e R, consente di

Figura 10.4 - Impiego dei Relay Nodes

eNodeB

Coverage Estension Capacity Increase

Relay Relay

eNodeB

Ue

UeUeUe

UeUe

Relay Backhauling Relay Backhauling

64 Easy LTE

aumentare la copertura e/o la capacità R; questo ha presta-zioni che dipendono sia dal tipo di ritrasmissione prevista (Amplify and Forward, Decode and Forward,…) sia dall’intel-ligenza a bordo (PHY, MAC, packet scheduling,…). Per il backhauling di R si utilizza la stessa banda e interfaccia ra-dio dell’eNB (donor); ciò ne fa-cilita l’uso per coperture pico/micro.I relay sono inoltre impiegabili per il backhauling radio di siti macro in aree Digital Divide, nonché come terminali d’u-tente per fornire connettività broadband.LTE-A, dalla Release , pre-vede Relay Nodes con intelli-genza pari a quella di un eNB.

10.3 COMP, ECIC, CACoMP (Coordinated Multi Point)Nel CoMP il segnale viene trasmesso e ricevuto da punti che agiscono in modo coordi-nato aumentando il livello del segnale utile e diminuendo quello dell’interferenza (cfr fi gura. . ) specialmente a bordo cella in scenari eteroge-

nei dove la coesistenza di siti macro e siti pico è particolar-mente onerosaLe tecniche CoMP previste dal

GPP a partire dalla release sono: CS (Coordinated Scheduling)

o CB (Coordinated Beamfor-ming): i punti trasmissivi si coordinano per massimiz-zare il segnale utile rice-vuto dall’utente e ridurre l’interferenza verso gli altri utenti; DPS (Dynamic Point Selec-

tion): per ogni utente viene istantaneamente seleziona-to il punto trasmissivo più adatto per ottimizzare le prestazioni nel sistema; JP (Joint Processing) in DL

il terminale riceve da più punti trasmissivi (Joint Transmission) o in UL il se-gnale trasmesso dal termi-nale è ricevuto a più punti ricevente (Joint Reception). In entrambi i casi la ricom-binazione del segnale al ri-cevitore aumenta la qualità dello stesso.

In uplink sono possibili so-luzioni CoMP intra-sito, con scheduler centralizzato, che permettono ricezione a can-

6510 LTE-Advanced

cellazione di interferenza fra le celle del sito.Nella Release , è previsto lo studio di tecniche CoMP per il coordinamento anche tramite interfaccia X e sue evoluzioni.

eICIC (Enhanced Inter-Cell In-terference Coordination)L’eICIC, introdotto sin dalla release , permette di au-mentare le prestazioni in sce-nari eterogenei, con coesisten-za di siti micro/pico con siti macro. Si instaura un coordi-namento, tramite interfaccia X , tra il nodo macro (aggres-sor) e alcuni nodi pico (victim) posti in copertura macro per

Figura 10.5 - Tecniche di trasmissione coordinata (CoMP)

eNodeB1

eNodeB3

Link in Comp

eNodeB2

Ue1

Ue2

Ue3

minimizzare l’interferenza del nodo macro verso gli utenti at-testati ai nodi pico. Per far questo si devono intro-durre:ABS (Almost Blank Sub-

frames), particolari trame radio all’interno delle quali il nodo macro non trasmet-te, fornendo ai nodi pico l’opportunità di servire gli utenti più interferitiCRE (Cell Range Expansion),

fattore di sbilanciamento, che permette di favorire il collegamento con i nodi pico, anche se non caratte-rizzati da segnale realmen-te favorevole.

66 Easy LTE

La versione di Rel. è adat-ta anche per terminali sen-za cancellazione; pertanto si considerano CRE non eleva-ti. In release l’evoluzione, denominata feICIC (further enhanced ICIC), è pensata per CRE elevati con anche segna-lazione in DL a supporto della cancellazione.

Carrier Aggregation (CA)In LTE-A la modalità di CA consente di concatenare ban-de di larghezza diversa e al-locate in gamme diverse (cfr. fi gura . ).

La CA permette sia di aumen-tare il throughput di picco sia una gestione fl essibile della banda in scenari eterogenei macro/pico nel caso di layer frequenziali diversi. Sebbene dal punto di vista del livello fi sico lo standard per-metta sin dalla release di considerare fi no a portanti simultaneamente, per tenere in conto dell’impatto che tali nuove confi gurazioni hanno sui requisiti dei terminali e degli eNodeB nella release sono stati standardizzati pro-fi li di CA solo per il downlink

Figura 10.6 - Carrier Aggregation

1 2 3 4 5 6 1 2 3

1 2 3 4 5 6 1 2 3

Gamma X

canale x [MHz] canale y [MHz]

Banda 2x [MHz]

Banda 2x+y [MHz]

Banda y [MHz]

frequenza

Gamma Y

Gamma X

Carrier Aggregation

Gamma Y

6710 LTE-Advanced

e solo fi no ad un massimo di bande.

10.4 Evoluzione del throughput

In fi gura . si rappresenta l’evoluzione del throughput in funzione del numero di an-tenne, delle bande utilizzate e della categoria del terminale (vedi capitolo sui terminali); si noti come nel siano pre-viste velocità strepitose a fron-te di una tecnologia comples-sa e di una banda disponibile molto ampia.

10.5 Effi cienza energetica

L’attenzione agli aspetti am-bientali e il contenimento dei costi di esercizio, spinge verso l’aumento dell’EE (Effi cienza Energetica), rapporto tra l’e-nergia associata all’informa-zione e l’energia impiegata per trasmetterla. In fi gura . si rappresen-ta una schematizzazione dei consumi di un sito radio con architettura indoor canonica, a partire dal prelievo dell’ener-gia dalla rete in alternata (AC),

Figura 10.7 - Evoluzione del throughput di picco LTE e LTE-A

MIMO Multiple Input Multiple Output

CA Carrier Aggregation

MIMO 2x2 DL

SIMO 1x2 UL

MIMO 4x4 DL

MIMO 1x2 UL

73/25 Mbit/s

@ 10 MHz

cat3

110/37 Mbit/s

@ 15 MHz

cat4

150/50 Mbit/s

@ 20 MHz

cat4

300/75 Mbit/s

@ 20 MHz

cat5

3/1.5Gbit/s

@ 100 MHz

cat8

x/y Mbit/s = x Mbit/s DL; y Mbit/s UL

CA 10+10 MHz CA 10+10 MHz CA varie bande

MIMO 8x8 DL

MIMO 4x4 UL

MIMO DL x 22012 MIMO DL x 22015 2020

2015 20202014

68 Easy LTE

alla conversione in continua (DC) per l’alimentazione degli apparati, alla generazione del segnale a radio frequenza da trasmettere in antenna. Orien-tativamente un sito radio a me-dia capacità preleva dalla rete in alternata qualche kW per generare all’uscita dell’antenna circa un centinaio di W.Telecom Italia è attiva nel cam-po della EE in termini di svol-gimento di misure, contributi all’innovazione, partecipazio-ne a progetti europei (EARTH, METIS e iJOIN) e presidio de-

gli enti di normativa. Tutto ciò raff orza la spinta verso i forni-tori per il miglioramento della EE degli apparati.Oltre all’introduzione di LTE, anche l’ammodernamento delle tecnologie G e G con appara-ti più effi cienti è un’importante azione per il miglioramento del-la EE. La minore dissipazione di calore delle apparecchiature più recenti consente, virtuosamen-te, una minore richiesta di cli-matizzazione e questo permet-te un maggiore utilizzo della ventilazione (free cooling) nei

Figura 10.8 - Schema dei flussi di potenza in un sito radio architettura canonica indoor

Input AC Power Antenna

Feeder Coax

eNode B

Backhauling Battery

AC/DC Power Supply

& Distribution

Air Conditioning

outdoor

indoor

Loss Power

RF Power

PRF

PBH PBatt PAirCond

PAC/DC

PAC PeNB

PTx

PFeeder

6910 LTE-Advanced

siti radiomobili rispetto al più energivoro condizionamento (air conditioning).Le architetture main-remote, che richiedono la climatizza-zione solo per la parte in in-door riducono ulteriormente la richiesta di energia elettrica necessaria. Per quanto attiene gli appa-rati il miglioramento della EE fa seguito a: tecnologie radio a basso consumo, modalità in

stato di attesa (sleep mode in idle mode), modalità di tra-smissione discontinua in con-nessione DTX (Discontinuos Transmission in Connected Mode).Per quanto riguarda la rete si possono conseguire miglio-ramenti della EE attraverso scelta opportuna del dispiega-mento di rete, disattivazione temporanea e selettiva di nodi di rete ■

70 Easy LTE

Terminali LTE11

I terminali continuano il loro percorso di miglioramento della qualità trasmissiva, in-

terattività e usabilità, suppor-tati dall’evoluzione dei chipset trasmissivi, sistemi operativi, processori, display, batterie. Gli smartphone rappresentano i principali abilitatori di servizi innovativi e di larga attrattiva.

11.1 FunzionalitàPer consentire il traffi co anche fuori copertura LTE la maggio-ranza dei terminali LTE, oltre a quelle G, supporta alme-no una di queste tecnologie: HSPA, o HSPA+, o DC-HSPA (DC Dual Carrier). A diff eren-za dei terminali LTE per uso dati (dongle, router, tablet), gli smartphone devono off rire an-

che il servizio voce. Come già visto, questo sarà fornito ini-zialmente in modalità a circuito con CSFB (Circuit Switched Fall Back), ridirigendo la chiamata voce verso il dominio a circuito legacy; successivamente il ser-vizio voce sarà svolto con VoL-TE (Voice over LTE), in modali-tà nativa a pacchetto.LTE è standardizzato per un ampio insieme di bande di fre-quenza e ciò risulta sfi dante per la progettazione e realiz-zazione del sistema di antenna di cui si presenta un esempio concettuale per un terminale LTE di un sistema multi RAT, multi banda, MIMO x (cfr. Figura . ). Non potendosi tecnologica-mente realizzare un terminale LTE multi banda mondiale, si

7111 Terminali LTE

opta per terminali LTE conti-nentali; in assenza di confor-mità di banda LTE fra termi-nale e rete, il roaming avverrà attraverso le reti legacy come adesso.Un punto di forza degli smartphone è la disponibilità del RAT WiFi, che supporta un uso intenso di applica-zioni/servizi che richiedono un alto throughput, come ad esempio il video strea-ming. Altre applicazioni a

minor throughput come lo-calizzazione, e-mail o Inter-net browsing, vengono fruite invece con la stessa intensità sia quando la connettività di-sponibile è WiFi, sia quando è cellulare ( G, G, LTE). Video HD, streaming video e audio, multitasking, web browsing, giochi D, sarebbe-ro diffi cilmente supportabili da un processore single core; l’architettura multicore va in-contro alla domanda crescente

Figura 11.1 - Sistema di antenna (concettuale) terminale multi RAT, multi Band, MIMO 2x2

WLAN BlueTooth GPS

Sub Antenna 2

L&M MIMO

Sub Antenna 1

U MIMO

Bands

Lower (L) GSM 900, UMTS 900, LTE 800Middle (M) GSM 1800, UMTS 2100, LTE1800Upper (U) LTE 2600

Main Antenna 1

U

Main Antenna 2

L&M

72 Easy LTE

di prestazioni e di durata della batteria. I primi smartphone con processori dual core sono disponibili dal e quelli quad core dal ; a breve l’octal core.Le manifatturiere si sono concentrate nello sviluppo di sistemi operativi innovativi e aperti il cui successo dipen-de molto dalla loro capacità di supporto di applicazioni di terze parti. In alcuni casi i sistemi operativi mobili sono open source e quindi chiun-que può contribuire al mi-glioramento del sistema ope-rativo.Le prime applicazioni erano molto semplici e scritte con linguaggi di programmazione di base, attualmente si utilizza la programmazione a oggetti per lo sviluppo di applicazioni più complesse e intuitive. Il successo degli smartphone è legato anche al display tou-chscreen. I contenuti video attuali, fi no a frame/s, ri-chiedono display con elevata velocità di rendering, in modo da renderne fl uida la fruizio-ne. Le attuali tecnologie a cri-stalli liquidi LCD (Liquid Crys-tal Display) e OLED (Organic

Light-Emitting Diode) in alcu-ni casi non sono più suffi cienti e si stanno aff acciando nuove tecnologie più veloci. I display degli smartphone sono diven-tati anche molto sensibili al tocco per migliorare l’intera-zione. Oggi è possibile intera-gire con lo smartphone anche toccandolo con le unghie, con le dita coperte da guanti e ad-dirittura con normali penne grazie ai progressi della tecno-logia degli ultimi display che adatta la sensibilità in modo dinamico, a seconda dell’in-gresso tattile utilizzato, ren-dendo il tocco più veloce, na-turale e accurato.Un aspetto fondamentale per il successo di un terminale è la durata della batteria. La tec-nologia LTE, con la necessità di dover operare contempora-neamente in gamme diverse crea esigenze di fi ltraggio in frequenza maggiori, rispet-to alle tecnologie legacy; au-menta quindi l’esigenza ela-borativa dovuta in termini di MIPS (Million Instructions Per Second) del processore del terminale che porta inevitabil-mente a un aumento di consu-mo della batteria.

7311 Terminali LTE

Il computer ENIAC (Electro-nic Numerical Integrator and Compute) costruito appe-na dopo il secondo confl itto mondiale per il Ballistic Re-search Laboratory, occupava una superfi cie di m pe-sava tonnellate, e off riva una capacità di calcolo di , MIPS. Ora il chipset quad-core di uno smartphone LTE rag-giunge una frequenza di clock di , GHz in nanometri di spazio con MIPS, circa

volte quella dell’ante-nato ENIAC.Gli smartphone usano princi-palmente batterie al litio che

forniscono la più alta densità di energia per grammo, non ri-chiedono manutenzione e non sviluppano eff etto memoria. I primi smartphone LTE, già sul mercato, hanno, a parità di uti-lizzo, un consumo almeno di

/ superiore agli smartphone di precedente tecnologia; si deve poi tener presente l’ex-traconsumo dovuto alle nuove applicazioni.

11.2 Categorie diterminali

La prima versione di LTE (Re-lease delle specifi che GPP)

Tabella 11.1 - Caratteristiche e single user throughput del terminale LTE

Cat 1 Cat 2 Cat 3 Cat 4 Cat 5 Cat 6 Cat 7 Cat 8

10

Peak Tput DL(Mbit/s)

Peak Tput UL(Mbit/s)

Peak Tput DL(Mbit/s)

Modulazione maxDL

Modulazione maxUL

MIMO DL

SISO/MIMOmaxUL

Disponibilità attesa

Banda maxgestibile

50 100 150 300 300 300 3000

5

1x2 2x2 2x2 2x2 4x4 4x4 4x4 8x8

1x2 1x2 1x2 1x2 1x2 2x2 2x2 4x4

25 50

20 MHz

Disponibili 2013 2015 NA NA 2020

40 MHz 40 MHz 100 MHz

16 QAM16 QAM 64 QAM 64 QAM

50 75

64 QAM

50 100 1500

74 Easy LTE

in corso di dispiegamento, prevede cinque categorie di terminali ( - ) le cui poten-zialità sono elencate nella Tabella . , insieme a quelle delle tre ulteriori categorie di terminali specifi cati per LTE advanced ( - ). In tabella

. si indicano poi le poten-zialità della rete attraverso il throughput single user di cel-la per le tre bande MHz, MHz, MHz. Il throughput eff ettivo erogabile al singolo utente è dato dal minimo tra il massimo throughput ge-stibile dal terminale e quel-lo erogabile dalla cella. Da notare che tale throughput massimo teorico è relativo ad un solo utente presente nella cella che sperimenti ottime condizioni di canale radio. Nella pratica, il throughput del singolo utente dipende da diversi fattori, fra i quali: le condizioni radio sperimen-tate in termini di potenza del segnale ricevuto e di interfe-renza percepita, la presenza di altri utenti nella cella, il tipo di applicazione/servizio che l’utente sta fruendo.Considerando ad esempio i terminali di categoria , at-

tualmente in rete (MIMO x in DL e SISO x in UL) che possono garantire Mbps in DL e Mbit/s in UL su MHz (cfr. Tabella . ) nel caso di funzionamento in una cella confi gurata con una ban-da di MHz dalla intersezio-ne con i dati di tabella . si osserva come il throughput single user massimo teorico valga Mbit/s in DL e Mbit/s in UL.Ai terminali di categoria ( Mbit/s in DL e Mbit/s in UL) seguiranno i termina-li di categoria con il MIMO

x in DL che consente il rad-doppio delle prestazioni. (cfr. Tabella . ) Lo standard prevede in LTE-Advanced (Release e suc-cessive) la CA (Carrier Ag-gregation) funzionalità per l’aggregazione di bande in gamme diverse fornendo una banda totale da MHz fi no a MHz (terminali Cat. ,

, ). Per quanto riguarda le categorie e , il throughput single user di picco può essere raggiunto in modi diff erenti: ad esempio i Mbit/s in DL potranno essere resi disponi-bili con MIMO x e banda di

7511 Terminali LTE

Tabella 11.2 - Caratteristiche e single user throughput della cella LTE

100 MHz

750

1500

255

510

3000

375

750

1500

MIMO 2x2

Peak Tput DL 64 QAM

Peak Tput UL 16 QAM

Peak Tput UL 64 QAM

MIMO 4x4

SISO 1x2

MIMO 2x2

MIMO 8x8

SISO 1x2

MIMO 2x2

MIMO 4x4

Mbit/s

40 MHz

300

600

102

204

1200

150

300

600

Mbit/s

20 MHz

150

300

51

102

600

75

150

300

Mbit/s

15 MHz

110

220

38

76

440

55

110

220

Mbit/s

10 MHz

74

148

25

50

296

37

74

148

Mbit/s

MHz, oppure con MIMO x e banda di MHz.

Si attendono nel , Gbit/s in DL con MIMO x

e . Gbit/s in UL con MIMO x , su MHz ■

76 Easy LTE

Piattaforme di Servizio12

La nuova rete mobile bro-adband LTE consente un miglioramento nell’e-

sperienza d’uso di servizi qua-li web-surfi ng, e-mailing, up/down loading massivo, video streaming, ecc. Occorre prov-vedere all’evoluzione di alcuni dei servizi esistenti e all’intro-duzione di nuovi servizi, met-tendo a valore l’elevato throu-ghput e le basse latenze off erte da LTE.

12.1 Enriched Communication

La rete LTE si caratterizza ri-spetto alla rete G/ G per la presenza di un’unica core net-work a commutazione di pac-chetto con cui interagisce l’ar-chitettura IMS (IP Multimedia Subsystem).

IMS (cfr. fi gura . ) off re per la realizzazione dei servizi: Multimedialità: l’uso di pro-

tocolli IP based fornisce vari media (audio, video, etc.); Multiaccessibilità: garanti-

sce la gestione di accessi ete-rogenei, mobili, fissi, WiFi; Multiservizio: integra vari

tipi di applicazioni attraver-so l’introduzione di Applica-tion Server.

Gli AS (Application Server), qui di seguito descritti, connessi a IMS CN (IMS Core Network), forniscono le funzionalità per i servizi di Enriched Communi-cation, (cfr. fi gura . ). AS MMTel (Multimedia Te-

lephony), supporta i servizi supplementari per una chia-mata multimediale; IP SM GW (IP Short Mes-

sage Gateway), Application

7712 Piattaforme di Servizio

Server che eroga il servizio SMS; AS RCS (Rich Communica-

tion Suite), supporta l’arric-chimento della comunica-zione con chat, file transfer, image/video sharing; AS SCC (Service Centraliza-

tion and Continuity), gesti-sce l’handover voce tra LTE e G/ G; AS HDVC (High Definition

Video Communication), ero-ga le logiche del servizio di videocomunicazione HD.

IMS, pur permettendo un ser-vizio di comunicazione mul-timediale analogo a quello off erto dagli OTT (Over The Top), consente, come plus, di valorizzare gli asset specifi ci dell’Operatore Telco. Ad esem-pio un Operatore può garanti-re la QoS (Quality of Service) nella mobilità tra accessi ete-rogenei (mobili, fi ssi, WiFi). La soluzione voce a standard Telco, è inoltre nativamente interoperante tra i vari opera-tori e con selezione basata su

Figura 12.1 - Enriched Communication

Piattaforme di servizio

IMS

LTE

2G/3G

AS MMtel IP-SM-GW AS RCS AS SCC AS HDVC

IMS IP Multimedia SubsystemAS MMtel Application Server Multimedia TelephonyIP-SM-GW IP Short Message GatewayAS RCS Application ServerRich communication suiteAS SCC Application ServerService centralization & ContinuityAS HVDC Application ServerHigh Definition Communication

78 Easy LTE

identità, quali i numeri telefo-nici, validi a livello mondiale, superando in tal modo il limi-te del modello community ti-pico dei servizi OTT.

12.2 High Defi nition Video Conference

Attualmente il servizio di vi-deoconferenza vede, da un lato, soluzioni high-end incen-trate sulla qualità e sull’alta defi nizione e su meeting room dedicate con accesso fi sso ul-trabroadband, dall’altro solu-zioni low-end, incentrate più sulla collaboration che sulla qualità della videocomunica-zione. I servizi video HD non sono oggi off erti sul mobile, ma vengono abilitati da LTE, gra-zie all’elevato throughgput (upstream e downstream) e alle basse latenze off erte da questa tecnologia.Nel , Operatori (tra cui Telecom Italia) e Fornitori di piattaforme e terminali hanno dato luogo al gruppo di lavoro HDVC (High Defi nition Video Conferencing) per defi nire una soluzione di videocomunica-zione ad alta defi nizione di

facile impiego, basata su IMS e caratterizzata da interope-rabilità tra i vari operatori. Il risultato è stata la profi latura dell’interfaccia UNI (User to Network Interface) tra il de-vice e la rete, e la profi latura dell’interfaccia NNI (Network to Network Interface) per l’in-terconnessione tra gli operato-ri. Questi lavori sono stati poi ripresi dalla GSMA per formu-lare le specifi che di HDVC su LTE, la cui architettura è de-scritta in fi gura . dove: HDVC AS: application ser-

ver per la programmazione e la gestione delle multi-conferenze; MRF (Multlimedia Resource

Function): unità di multicon-ferenza per il video HD p (risoluzione x pi-xel); il video HD ha un’occu-pazione di banda di circa . – Mbit/s; Video GW: funzionalità di

interlavoro con i sistemi di videoconferenza legacy.

Alcune peculiarità del servizio riguardano l’utilizzo di codec H. CBP (Constrained Base-line Profi le) che, vista la larga disponibilità in ambito mobi-le, consente sia un’ampia inte-


roperabilità a livello di termi-nali, sia l’utilizzo di numeri di telefono per selezionare il cor-rispondente, superando così la diffi coltà legate all’inserimen-to dell’indirizzo IP, come ri-chiesto da molte applicazioni video HD.

12.3 Servizi Video, Cloud, Gaming

Questi servizi benefi ciano a vario titolo della grande velo-cità trasmissiva di LTE (down-stream e upstream) e della sua bassa latenza.Video I servizi video, in particola-re, sfruttano la rete LTE per la trasmissione dei contenuti

secondo due diverse modalità che rispondono a esigenze dif-ferenti: Multicast/Broadcast: per la

trasmissione di eventi live localizzati (ad es. concerto, partita di calcio) per i quali è molto probabile l’accesso in contemporanea da più utenti presenti nella stessa cella; oppure per la diffu-sione dei contenuti più sele-zionati da parte degli utenti in modalità on demand; Streaming in upstream per

realizzare scenari di mo-bile reporting (dirette TV in esterna) e mobile webcast-ing (riprese di eventi/staff meeting in assenza di con-nettività fissa).

Figura 12.2 - High Definition Video Communication

IMSFixed HDVC

legacy

MRF

AS HVDC

Mobile HDVC

Video GW

80 Easy LTE

CloudI servizi di Archiviazione in Cloud (Virtual Storage) bene-fi ciano di LTE nella possibilità di essere arricchiti con fun-zionalità quali, ad esempio, l’accesso multidevice (tablet, smartphone) e la personaliz-zazione delle politiche di ar-chiviazione e di condivisione dei contenuti.GamingNei servizi di Gaming on line, LTE non solo consente l’alta velocità di interazione richie-sta dal gioco, ma abilita anche scenari di Cloud Gaming in cui, remotizzando nel cloud i processi più onerosi, quali l’e-laborazione grafi ca (Virtual Gaming), si possono giocare su un comune smartphone/tablet anche i titoli computazional-mente più sofi sticati, senza più bisogno delle game console.

12.4 LocalizzazioneCome noto, l’introduzione di LTE avviene tramite la realiz-zazione di una nuova rete core e di una nuova rete d’accesso. In rete core vengono introdot-ti l’HSS e l’MME. La parte di Controller della rete d’accesso

viene in parte spostata ver-so la rete core e integrata con l’MME. All’eNB, per quanto riguarda la localizzazione (Po-sitioning), vengono lasciate solo le funzionalità di reperi-mento delle misure utili per la localizzazione, mentre le fun-zionalità di interfacciamento verso i sistemi di positioning sono spostate in rete core. L’architettura di positioning di conseguenza deve evolvere. Le funzioni di localizzazione sono fondamentalmente svol-te da tre nodi rappresentati in fi gura . . Location Enabler: è il GW di

localizzazione verso i servi-ce provider, regola l’accesso al servizio e implementa le funzioni di esposizione del servizio quali il controllo di policy, il controllo dell’auto-rizzazione alla localizzazio-ne, l’interfacciamento con i sistemi di billing; GMLC (Gateway Mobile Lo-

cation Center): elabora la richiesta di localizzazione e individua l’impianto di core network verso cui instra-darla;

• SMLC (Serving Mobile Lo-cation Center) calcola la


posizione interagendo con i nodi di rete.

In particolare saranno neces-sarie le seguenti azioni: Evoluzione del nodo GMLC

per il nuovo routing delle pro-cedure di localizzazione ver-so gli HSS e MME. Il GMLC dovrà anche gestire la presen-za in rete di HSS e HLR indi-viduando, tramite la selezio-ne delle risposte provenienti

dai due nodi, la rete (LTE o G/ G) verso cui instradare

la richiesta di positioning. Evoluzione nodo SMLC di

MPS per supporto funzio-nalità di positioning LTE (E-SMLC). Questo nodo, interfacciandosi con MME, dovrà gestire il dialogo con le funzionalità di positio-ning presenti in eNB e nel terminale d’utente.

Figura 12.3 - Architettura di Positioning

MME

eNodeB MME

Rete LTE Service layer Servizi

HSS

E-SMLC

GMLC

E-CSCF

NUE GW

GW AAGG

LBS VASLo

cati

on

Em

ab

ler

Numero UnicoEmergenza 112

AutoritàGiudiziaria

VAS basati sulocalizzazione

MPS

Nuovi elementi di rete

eNodeB enhanced Node BMME Mobility Management EntityHSS Home Subscriber ServiceE-CSGF Emergency Call Session Control FunctionE-SMLC Enhanced Service Mobile Location Center

GMLC Gateway Mobile Location CenterMPS Mobile Positioning SystemNUE GW Numero Unico Emergenza GatewayGW AAGG Gateway Autorità GiudiziariaLBS Location Based Services Value Added Services

82 Easy LTE

Supporto al positioning in HSS. Supporto al positioning in

MME. Supporto al positioning in

eNodeB. Con l’introduzione di VoLTE sarà necessario l’interlavoro con la Core IMS tramite l’in-terfaccia tra GMLC e E-CSCF (Emergency Call Session Con-trol Function) per la localizza-zione delle chiamate d’emer-genza su VoLTE.

12.5 AugmentedAdvertising

L’Augmented Advertising, let-teralmente la pubblicità au-mentata, è un servizio nel quale l’esperienza dell’utente che accede ad un contenuto

pubblicitario tramite un ca-nale tradizionale (es: rivista, catalogo, cartellone) viene ar-ricchita con contenuti multi-mediali attinenti al prodotto da promuovere. Un tipo di mimica può esse-re questa: con la fotocamera dello smartphone si inquadra la pubblicità su un catalogo di viaggi e questa si anima grazie a video ad alta qualità associati al viaggio di interesse, e fruiti istantaneamente sul terminale.In questo modello di servizio le piattaforme della rete mo-bile svolgono un ruolo attivo non solo nell’erogare il conte-nuto al cliente, ma anche nel riconoscere il suo profi lo per personalizzare il contenuto stesso, eventualmente anche in termini di localizzazione ■

8313 Backhauling

Backhauling13

L’architettura di riferi-mento di LTE (cfr. fi gu-ra . ) defi nisce i nodi

che compongono la rete mobile e le interfacce logiche che li col-legano. Nella rete reale, i nodi radio, in genere, si trovano in siti remoti tra loro e rispetto agli altri elementi di rete; ogni interfaccia logica richiede un collegamento fi sico, realizzato attraverso porzioni di rete fi ssa che trasportano i fl ussi di infor-mazione della rete radiomobile. I collegamenti fra i nodi radio e i nodi di controllo costituiscono il BH (Backhauling).

13.1 Impatti di LTE sul BHL’architettura di fi gura . diff erisce da quella descritta nei capitoli precedenti perché

è presente un ulteriore nodo, il SEG (Secure Gateway), che ha lo scopo di garantire la si-curezza delle comunicazioni fra eNB e Core Network, come descritto più in dettaglio nel capitolo seguente. In questo modo, l’interfaccia X , che lo-gicamente collega fra loro eNB vicini, si trasforma in una cop-pia di interfacce fra gli eNB ed il SEG. La tratta di backhauling diventa quindi quella fra eNB e SEG, con un unico collegamen-to fi sico per tutte le interfacce logiche di un singolo eNB.Le principali diff erenze della rete LTE rispetto a quelle G e

G che possono avere impatto sul BH sono: il paradigma “all-IP” e le prestazioni più elevate.Le prestazioni elevate della rete LTE si traducono in requisiti

84 Easy LTE

Figura 13.1 – Architettura di riferimento della rete Radiomobile LTE

GSM

eNodeB

eNodeB

Long Term Evolution(Access Network)

Evolved Packet Core(Core Network)

MMESEG

HSS PCRF

SGW PGW

to HSS

x2

S1

X2

X2

S1

SessionManager

Repositoryprofilo cliente

eNB evolved Note BSEG Security GatewayMME Mobility Management EntitySGW Serving GatewayPCRF Policy & Charging Rules FunctionPGW Packet Data Network GwHSS Home Subscriber Server

percorso logico

percorso fi sico

LTE

LTE

PacketNetwork

(APN)

sfi danti per il backhauling in termini di: banda elevata, bas-sa latenza, bassa perdita di pac-chetti, elevata disponibilità.La banda di picco generata da una stazione radio tri-setto-riale con canalizzazione di MHz, utilizzante un MIMO

x , raggiunge i Mbit/s e raddoppia se si introduce il MIMO x .

La latenza e il packet loss fra eNB e CN hanno un impatto sulle prestazioni complessive: alla tratta di BH sono assegna-ti una latenza massima di ms e un packet loss massimo di - .I requisiti di disponibilità ri-chiedono una protezione au-tomatica del collegamento eNB-CN con tempi di ripristi-

8513 Backhauling

no inferiori a ms in modo da evitare la caduta delle chia-mate voce attive.

13.2 Architettura Low RAN e High RAN

Schematicamente la situa-zione di rete è quella di fi gu-ra . . I siti radio degli eNB hanno una distribuzione mol-to capillare e spesso sono posti in sedi non di Telecom Italia (per esempio installazioni sul tetto di palazzi nel centro delle grandi città o torri costruite in zone isolate), mentre i primi

apparati di core network (SEG e MME) si trovano in un nu-mero ridotto di sedi che coin-cidono con i PoP del Backbo-ne IP (OPB) o con un loro sottoinsieme. In fi gura . è rappresentato il caso generale, ma si possono anche avere casi particolari di stazioni radio in-stallate nelle sedi SL e SGU.Quindi il BH si estende dalla periferia della rete fi no ai nodi del backbone ed è divisa in Low RAN, corrispondente alla rete di Accesso fi ssa, e High RAN corrispondente alla rete Metro-Regionale.

Figura 13.2 – Corrispondenza fra rete mobile LTE e segmenti della rete fissa sul backhauling

eNodeBSEG

Siti Radio SediSL conFibra

Sedi SGU Sedi OPB

MME

SL Stadio di LineaSGU Stadio di Gruppo UrbanoOPB Optical Packet Backbone

Accesso

Rete Metro-Regionale

Low RAN

MW

FO

High RAN

86 Easy LTE

13.3 Soluzioni per la Low RAN

Gli eNB sono dotati di un’in-terfaccia ottica GE (Gigabit Ethernet) per la connessione verso la Core Network. Quin-di, nelle aree con fi bra ottica disponibile in accesso, la solu-zione più semplice per realiz-zare la Low RAN consiste nel collegare l’eNB direttamente ad una coppia di fi bre che arri-va fi no alla sede SL. Le distan-ze fra eNB e SL sono suffi cien-temente brevi da garantire una trasmissione esente da errori anche con le interfacce otti-che, relativamente a basso co-sto, disponibili sugli eNB.Nelle zone in cui il dispiega-mento della rete LTE precede lo sviluppo della rete ottica in accesso, le due alternative di-sponibili sono la rete di acces-so in rame e il ponte radio.Le soluzioni di accesso in rame, pur potendo utilizzare più doppini per aumentare la velocità trasmissiva, hanno at-tualmente prestazioni che non sono adeguate ai requisiti del backhauling LTE.I ponti radio di ultima gene-razione consentono velocità

trasmissive superiori a quelle ottenibili con la rete in rame, anche se non si raggiungono le prestazioni della fi bra ottica. I ponti radio di tipo full-packet oppure hybrid dispongono di tecniche di modulazione adattativa che variano la capa-cità disponibile per il traffi co a pacchetto in funzione delle condizioni di propagazione dei segnali radio. Il ponte ra-dio viene quindi progettato per fornire una capacità mini-ma garantita, corrispondente al tipo di modulazione più ro-busto (ad es. QPSK), con una indisponibilità non superiore ad un valore limite, tipica-mente min/anno. Quando le condizioni di propagazione sono buone, vengono utilizza-te modulazioni più effi cienti (ad esempio, QAM) che fanno aumentare la capacità, fi no alla capacità di picco, che solitamente è disponibile per il % del tempo.

13.4 Soluzioni per la High RAN

In questo segmento si utilizza la rete Metro-Regionale per raccogliere i fl ussi GE prove-

8713 Backhauling

nienti dai diversi eNB di una data area geografi ca e multi-plarli insieme in fl ussi a più elevato bit rate da trasportare al SEG. Questa parte di rete deve quindi disporre di due di-verse funzionalità: Trasporto ottico di gran-

di moli di informazione su distanze medio-lunghe; at-traverso la multiplazione a divisione di lunghezza d’onda WDM (Wavelength Division Multiplexing). Multiplazione statistica e

aggregazione del traffico degli eNodeB attraverso una rete a pacchetto quale la OPM (Optical Packet Me-tro) oppure la PTN (Packet Transport Network).

La rete OPM è nata nel per il servizio IPTV ed è co-stituita da apparati multi-layer switch (per lo switch a vari livelli protocollari) con un’architettura di tipo hub-and-spoke (con un punto di convergenza interno e tan-te radiali che si dipartono da questo). Oggi è presente nella parte di rete metro-regionale, indicata in fi gura . come Metro Core. Viene utilizzata per fornire servizi broadband

fi ssi, business e retail, servizi Wholesale e per il backhau-ling G. La OPM sta evolven-do verso una tecnologia basata su IP/MPLS.La rete PTN è invece una tec-nologia di trasporto destinata a sostituire progressivamente la rete SDH e integra funziona-lità di commutazione a livello di circuito analoghe a quelle SDH e funzionalità di commu-tazione di pacchetto basate su MPLS-TP. La topologia di rete generalmente utilizzata è ba-sata su anelli interconnessi per avere la possibilità di protegge-re il traffi co contro i guasti. Il principio dell’anello è che ogni elemento di rete trasmette la stessa informazione verso gli altri elementi di rete sui due lati dell’anello; di conseguen-za, ogni elemento di rete riceve l’informazione a esso diretta da entrambi i lati dell’anello e, in caso di guasto, può selezionare il lato disponibile. L’introdu-zione in rete di apparati PTN è iniziata nel corso del .La OPM e la PTN presentano diff erenze nel trattamento del traffi co a circuito oltre che dal punto di vista operativo e ge-stionale; entrambe le tecnolo-

88 Easy LTE

gie sono comunque idonee per il BH LTE. Un confronto fra le diverse soluzioni per la realizzazione del backhauling a livello High RAN ha condotto alle opzioni architetturali di Figura .Nel segmento Metro Core si utilizza sempre la rete OPM che si appoggia ad uno strato WDM per interconnettere fra

loro i suoi nodi (Remote Fee-der, Feeder e Metro). Nel segmento di Metro Aggre-gation si utilizzano invece le seguenti soluzioni: collegamento diretto in fi-

bra nuda del eNB all’OPM con fibra abbondante e di-stanze ridotte collegamento eNB - OLT

(Optical Line Termination)

Figura 13.3 – Opzioni architetturali per il backhauling LTE

MW

FO

eNodeB

OLT

NodoMetro

Feeder oRemote Feeder

WDM WDM

PTN

OPM

eNodeB

eNodeB

eNodeB

eNodeB

eNodeB

eNodeB

SEG MME

Metro Aggregation Metro Core

SGUSL

SL

SL

SL

Sedi OPB

FO Fibra OtticaMW MicrowaveOLT Optical Line TerminationOPM Optical Packet MetroWDM Wavelength Division Multiplexing

8913 Backhauling

ove è presente la rete di ac-cesso ottica Utilizzo di una rete WDM o

PTN nelle altre aree.La scelta fra l’impiego del WDM oppure del PTN viene

fatta analizzando le caratteri-stiche dell’area geografi ca in termini di densità di clienti e previsioni di evoluzione del traffi co ■

90 Easy LTE

Sicurezza LTE14

Come per le precedenti tecnologie mobili, an-che per LTE la sicurezza

costituisce un fattore impre-scindibile e ancor più in LTE con la sua una nuova rete all-IP che lo renderebbe relativamen-te vulnerabile agli attacchi ca-ratteristici del mondo IP. La sicurezza richiede: l’autenticazione che consen-

te di identificare in modo certo la provenienza dei dati; l’integrità che assicura che i

dati non siano stati modifi-cati durante la loro trasmis-sione; la cifratura che garantisce la

riservatezza delle informa-zioni.

14.1 Sicurezza dell’interfaccia radio

Le funzionalità di sicurezza dell’interfaccia radio GSM, UMTS e LTE sono rappresenta-te in fi gura .Gli aspetti rilevanti da tenere in considerazione sono: Mutua autenticazione rete/

utente: l’autenticazione dell’utente impedisce accessi non autorizzati e l’autentica-zione della rete evita le con-nessioni da “false” stazioni radio base. L’autenticazione con HSS estende la EPS-AKA (Evolved Packet System-Au-thentication Key Agreement) di UMTS. Confidenzialità identità

utente e terminale: per l’u-tente limita la trasmissione

9114 Sicurezza LTE

in chiaro dell’IMSI (Inter-national Mobile Subscriber Identity) memorizzato nella SIM usando lo pseudonimo TMSI (Temporary Mobile Subscriber Identity) e per il terminale cifrando l’iden-tificativo del terminale l’I-MEI (International Mobile Equipment Identity), quan-do richiesto dalla rete. Cifratura della segnalazione

e dei dati utente: per impe-dirne l’intercettazione. A tal fine si cifrano con chiavi

diverse, sia i dati di utente sia la segnalazione radio e core; Integrità della segnalazione:

si genera una chiave diver-sa per segnalazione radio e core; Ambiente sicuro su eNB: il

fine è impedire la compro-missione di un eNB. Questo richiede che sull’eNB sia definita un’entità logica che realizzi un ambiente sicuro dove conservare le chiavi crittografiche e altri dati

Figura 14.1 - Sicurezza sull’interfaccia radio LTE

eNodeB

BTS

MS Autenticazione utente

Mutua Autenticazione

Mutua Autenticazione

Cifratura

Cifratura+Integrità segnalazione

Cifratura+Integrità segnalazione radio

Cifratura+Integrità segnalazione core

UE

UE

Radio Network Core Network

eNodeB

RNC

GSM

UMTS

LTE

92 Easy LTE

sensibili oltre che eseguire le operazioni più critiche.

14.2 Sicurezza del Backhauling

In G i dati sono trasferiti crit-tografati su una rete non-IP fi no al RNC che è fi sicamen-te protetto e all’interno di un edifi cio affi dabile (trusted). In LTE a causa dell’assenza del-l’RNC, la cifratura e il control-lo di integrità devono essere svolte dall’eNB, altrimenti il traffi co sul backhauling, risul-terebbe non autenticato e tra-smesso in chiaro. Interfacce S e XI siti degli eNB, non sono sem-pre trusted; è necessario quin-di che per la messa in sicurez-za sia svolta in un ambiente sicuro non accessibile a terze parti. La mancanza di auten-ticazione e di confi denzialità del traffi co, sia di utente, sia di segnalazione sul backhauling, rende poi plausibili attacchi. Attraverso l’impiego di MME o eNB falsi, si può realizzare un disservizio (attacco di tipo Denial of Service) agli utenti connessi sulla S o ai nodi del-la rete core. Questi rischi inte-

ressano anche la X attraverso cui eNB vicini possono scam-biarsi informazioni sensibili.L’impiego della suite IPSec ga-rantisce la sicurezza richiesta creando, a partire da ciascun eNB, un tunnel nel quale il traffi co è trasmesso verso un SEG (Security Gateway) (cfr. fi gura . ). In tunnel mode si imbusta il pacchetto origina-rio in uno nuovo con un’inte-stazione IPSec e un’intestazio-ne IP aggiuntiva per defi nire gli estremi del tunnel. La sicu-rezza è garantita dal protocol-lo ESP (Encapsulation Security Payload) della suite IPSec. In particolare gli aspetti di si-curezza sono così gestiti: Confidenzialità del traffico:

nell’instaurazione del tun-nel IPSec, l’eNB negozia con il SEG, una chiave segreta usata appunto per cifrare il traffico a chiave simmetri-ca; Integrità delle trasmissioni,

si utilizzano per l’autenti-cazione i codici Hash (Hash Message Authentication Codes-HMAC). Un HMAC utilizza una chiave segre-ta condivisa (simmetrica) che viene combinata con

9314 Sicurezza LTE

il messaggio originale per la generazione del codice unico hash. L’HMAC inse-rito nell’intestazione ESP (IPSec) permette al SEG di verificare l’integrità del pacchetto ricevuto avendo il SEG accesso alla stessa chiave segreta di chi lo ha

spedito, e quindi, implicita-mente, di verificare anche l’identità della sorgente. Analoga verifica avviene lato eNB per i pacchetti ri-cevuti tramite il SEG.

È fondamentale quindi che ciascun eNB stabilisca in modo sicuro con il SEG una

Figura 14.2 - IPsec e Security Management

eNodeB

eNodeB

eNodeB

RA/CRL AAA

CA OSS/MMGT

MME

SGW PGW

PacketNetwork

(APN)

GestioneTraffico

S1 (Control Plane + User Plane)X2Certificate Management Protocol(CMPv2, SCEP)

CA Certificate AuthorityRA Registration AutorityCRL Certificate RevocationListAAA Authentication Authorization AccountingOSS Operational Support System

IP Sec

IP Sec

IP Sec

SecureGateway

(SEG)

Security Management

Untrusted Trusted

Backhauling Core Network

94 Easy LTE

chiave segreta. Il protocollo IKEv (Internet Key Exchan-ge version ) viene utilizzato per la negoziazione tra le parti nonché la loro autenticazio-ne. Prima si crea un canale sicuro all’interno del quale l’eNB si autentica verso il SEG e viceversa; poi l’eNB e il SEG stabiliscono un’associazione di sicurezza per IPSec, (pro-tocolli, algoritmi, modalità da utilizzare per la creazione del tunnel) e al termine sono in grado di generare la suddetta chiave segreta utilizzata con l’associazione di sicurezza ne-goziata per IPSec (IPSec SA Se-curity Association).L’autenticazione avviene sulla base dello scambio di certifi -cati digitali e questo richiede di disporre in rete core della rete di Security Management (cfr.fi gura . ) costituita da un SEG e da una PKI (Public Key Infrastructure). La PKI si compone di CA (Certifi cation Authority), di RA (Registra-tion Authority), di CRL (Certi-fi cate Revocation List) nonché dei protocolli la gestione auto-matica dei certifi cati. Tale PKI deve interoperare con i nodi di accesso eNB, e con il SEG che

per mutuamente autenticarsi dispongono di un certifi cato fi rmato dalla CA dedicata alla rete LTE di Telecom Italia.Il CMPv (Certifi cate Manage-ment Protocol) gestisce i cer-tifi cati sull’eNB, il rilascio av-viene autenticando l’eNB sulla base di un certifi cato di device rilasciato dal fornitore e prein-stallato sullo stesso nodo. Il SCEP (Simple Certifi cate En-rolment Protocol) è usato per la gestione dei certifi cati lato SEG.

14.3 Certifi cati DigitaliI certifi cati digitali nascono a supporto della crittografi a asimmetrica in cui è utilizzata una coppia di chiavi diverse, dette pubblica e privata, cor-relate univocamente e tali che da una chiave non esista modo di risalire all’altra. La chiave privata, in quanto tale, deve es-sere conservata in modo sicu-ro; la chiave pubblica è invece distribuibile e può essere nota a chiunque. L’impiego della chiave pubblica per cifrare con-sente la confi denzialità dei dati poiché solo il possessore della corrispondente chiave privata

9514 Sicurezza LTE

è in grado di risalire al testo in chiaro. La chiave privata, quan-do è usata per cifrare, fornisce invece garanzie sull’identità del mittente di un messaggio, in quanto unico possessore della chiave privata. Questo schema viene utiliz-zato nell’ambito della fi rma digitale alla base del funzio-namento dei certifi cati digi-tali. La fi rma digitale è gene-rata cifrando, con la chiave privata, l’hash del messaggio a cui è allegata la fi rma. L’hash è una funzione che consen-te di ottenere a partire da un messaggio, arbitrariamente lungo, una rappresentazione compatta dello stesso, detta digest. In questo modo, la ci-fratura è più semplice e veloce in quanto è eseguita sul digest che ha lunghezza fi ssa, inve-ce che sull’intero documento. Chiunque è in grado di veri-fi care l’autenticità della fi rma attraverso la chiave pubblica corrispondente alla chiave pri-vata usata. Il certifi cato garantisce, a tal fi ne, l’associazione univoca tra la chiave pubblica (in esso contenuta) e l’identità di chi la utilizza nell’ambito della

procedura di autenticazione tramite fi rma digitale o della procedura di cifratura asim-metrica. È generato e fi rmato da un’autorità garante chia-mata CA; l’elemento che attri-buisce il carattere di credibilità all’intero certifi cato è proprio la fi rma digitale apposta dalla CA, che può essere verifi cata utilizzando la chiave pubblica della stessa CA. Le autorità di certifi cazione sono generalmente struttura-te in modo gerarchico. Nor-malmente una CA rilascia un certifi cato per un’altra CA (su-bordinata), che a sua volta ri-lascia certifi cati per nuove CA o direttamente alle entità fi na-li. Si crea quindi una struttura ad albero fatta di relazioni di fi ducia tra le diverse CA che la compongono, nota come PKI. All’interno della PKI, la RA è l’entità che, a tutti gli eff etti, ha la responsabilità di accer-tare l’identità dell’entità che fa richiesta di un certifi cato digi-tale, comportandosi da front-end della CA. I certifi cati hanno una validità temporale limitata; se com-promessi o scaduti devono es-sere revocati. Tale operazione

96 Easy LTE

è compito della CA, che perio-dicamente pubblica e aggior-na delle liste, defi nite CRL, in cui sono contenuti i certifi cati da considerare non più validi, perché scaduti o perché ap-partenenti a entità la cui chia-ve privata è stata compromes-sa. In fase di autenticazione

chiunque può controllare la validità del certifi cato ricevu-to, scaricando periodicamente le CRL da uno specifi co repo-sitory o utilizzando un proto-collo di verifi ca online detto OCSP (Online Certifi cate Sta-tus Protocol) ■

97Glossario

Glossario

x EVDOx EVolution, Data Optimized

Standard radiomobile americano G con X standard per voce ed EV-DO standard

per dati.

GPPThird Generation

Partnership Project

Progetto costituito dai principali enti di standardizzazione mondiali (ETSI, ATIS, ARIB, TTC, TTA, CCSA) per sviluppare le specifi che tecniche dei sistemi radiomobili UMTS, LTE e loro evoluzioni. In un secondo tempo nell’ambito del GPP sono confl uite anche le attività relative alle specifi che tec-niche del sistema GSM e sue evoluzioni

AAGG GWAttività Giudiziarie Gateway

Nodo di intermediazione per i sistemi per la localizzazione verso l’autorità giudiziaria

AASActive Antenna System

Antenna con elettronica attiva incorporata che può generare diagrammi di radiazione variabili

ACAlternative Current

Letteralmente Corrente Alternata: la rete elettrica fornisce una tensione con anda-mento sinusoidale che una volta applicata a un carico fa circolare in questo una cor-rente anch’essa sinusoidale. Questo tipo di sorgente elettrica è detta AC

Access NetworkAccess Network

Rete periferica che collega i terminali alla Core Network, può essere cablata (wired) o radio (wireless)

98 Easy LTE

APNAccess Point Name

Identifi ca la rete IP a cui può accedere l’u-tente una volta stabilita la connessione dati

G, G e LTE. L’APN può puntare a una rete privata (es. Intranet aziendale) o pubblica (accesso a Internet); è possibile defi nire APN distinti per applicazioni diverse

ARIBAssociation of Radio

Industries and Businesses

Ente di standardizzazione giapponese

AC/DC inverter AC/DC inverter

Convertitore da Alternata a Continua: p.es. l’alimentatore che carica le batterie a cui sono collegate le stazioni radio mobili

Accounting Accounting

Documentazione dei dati di utente relativi a un accesso alla rete (p.e. sorgente, desti-nazione, durata della connessione) neces-sari per tariff azione e statistiche

ADSL Asymmetrical Digital

Subscriber Line

Modalità di trasmissione a banda larga su cavi in rame con velocità più alta dalla rete al terminale che viceversa; consente, per esempio l’accesso domestico ad Internet

AES Advanced Encryption

Standard

Algoritmo di cifratura a chiave simmetrica che cifra blocchi di dati di bit, con chia-vi di crittografi a di , o bit

AGPS Assisted Global

Positioning System

Miglioramento della localizzazione GPS in cui il tempo di individuazione iniziale (fi xing) dei satelliti è ridotto grazie a indi-cazioni veicolate dalla rete mobile

AKAAuthentication &

Key Agreement

Protocollo di autenticazione utilizzato nel-le reti G che si caratterizza per la mutua autenticazione tra il terminale e la rete

Always On Utente sempre collegato a livello logico at-traverso un indirizzo IP alla rete

Anello Struttura di rete che consente la ricezione ridondata da due vie previa trasmissione in parallelo su due vie, consentendo un ampio aumento della disponibilità del collega-mento

99Glossario

ASAccess Stratum

Insieme dei protocolli e delle funzionalità per la trasmissione dei dati sull’interfaccia radio e per la gestione dell’interfaccia radio stessa

ATISAlliance for

TelecommunicationsIndustry Solutions

Ente di standardizzazione statunitense

AuCAUthentication Center

Data base per la gestione delle chiavi di au-tenticazione

Augmented Advertising Applicazione della realtà aumentata alla pubblicità. Ad esempio inquadrando un manifesto pubblicitario si può lanciare un clip sul prodotto/servizio proposto

Augmented Reality Arricchimento della percezione reale me-diante informazioni digitali ulteriori. Ad esempio quando, inquadrando con l’Han-dset una via, compaiono sul display i nomi dei palazzi storici

Automotive Applicazioni automobilistiche

Backbone Dorsale di collegamento trasmissivo a che trasferisce l’informazione aff erente dai rami della rete di accesso

Banda di Frequenza Intervallo di frequenza (banda) caratte-rizzato da una frequenza inferiore, una superiore e una di riferimento (gamma) corrispondente all’ordine di grandezza del-la banda. Ad esempio la Banda GSM asse-gnata a livello Europeo in Uplink è - MHz; si hanno quindi MHz di banda nella gamma dei MHz

BBBase Band

Banda di frequenza, a partire da frequenza zero, in cui si trovano nativamente le rap-presentazioni in frequenza (spettri) dei se-gnali digitali. Per trasporre lo spettro di BB alla RF (Radio Frequenza), atta a propagarsi all’uscita dell’antenna, la conversione può essere diretta BB-RF oppure in due tempi per motivi tecnologici, con una prima con-

100 Easy LTE

BHBackhauling

Collegamento trasmissivo geografi co fra ele-menti di rete. Nell’LTE si intende quello fra gli e-Node B,il Serving Gateway e Il Mobile Ma-nagement Entity

Blocking

Saturazione dell’amplifi catore di ricezione TV a seguito di un interferente di livello eccessivo

Bluetooth

Standard wireless per connessioni wireless fra dispositivi in vicinanza (ad esempio trasferi-mento dati fra terminale e auricolare, termi-nale e viva voce dell’auto ecc.)

Broadcast

Trasmissione one to many verso un insieme di ricevitori. Ad esempio diff usione televisiva (solo in down link senza alcun canale di ritor-no radio in uplink)

Broadcaster Operatore televisivo

Browsing Navigazione contemporanea in più pagine web

BSCBase Station Controller

È il controllore della stazione radio base G (BTS). Amministra le risorse radio asse-

gnando i canali per le singole connessioni,

BBBroad Band

Banda Larga. Nella terminologia radiomo-bile Telecom Italia con BB si defi nisce il ser-vizio HSPA a Mbit/s

Beacon Letteralmente “faro”: canale di downlink che trasmette le informazioni di riferimen-to di cella (identifi cativo di cella, canali bea-con di celle adiacenti ecc) per gestire l’ac-cesso, la mobilità ecc.

BFBeam Forming

Sagomatura del fascio di emissione/capta-zione di un’antenna per convogliare l’energia elettromagnetica nelle direzioni volute, miti-gando l’interferenza verso quelle non volute. Si possono così creare varie celle di copertura con la stessa antenna (aumentando la capa-cità) anche a livello di singolo utente, anche adattivamente

versione a FI (Frequenza Intermedia) inter-posta fra la BB e la RF e una seconda conver-sione da FI a RF. In ricezione le operazioni sono reciproche

101Glossario

BTSBase Transceiver Station

Stazione Radio Base G deputata alla rice-trasmissione delle comunicazioni d’utente, attraverso i sistemi di antenna e dei mes-saggi di segnalazione sull’interfaccia ra-dio, alla codifi ca e cifratura dei segnali per assicurarne rispettivamente l’integrità e la riservatezza, alla raccolta di misure radio e di traffi co ed al loro inoltro verso la rete, alla diff usione delle informazioni di sistema in broadcast

CACarrier Aggregation

Aggregazione di portanti anche su gamme di frequenza diverse per fruire della dispo-nibilità totale di frequenza (p.e una banda totale di MHz per LTE ottenuta attraver-so MHz @f MHz + MHz@f MHz)

CACertifi cation Authority

Entità fi data che si occupa del rilascio dei certifi cati digitali per la sicurezza

Call Setup Operazione di attivazione della chiamata

Camping Attestazione del terminale mobile su una cella (mettendosi quindi in ascolto dei re-lativi canali di controllo comuni trasmessi su un canale logico denominato Beacon) a valle delle procedure di selezione/riselezio-ne di cella

CAPCapping

Riduzione delle prestazioni ad un utente che ha superato una certa soglia (contrat-tuale) di uso delle risorse. Ad esempio ridu-zione del throughput, per un tempo stabili-to, al superamento di una soglia di volume di dati trasferiti

CCCall Control

Controllo della chiamata: processo che in una centrale di commutazione decodifi ca l’indirizzamento e instrada la chiamata da un punto di connessione a un altro

raccoglie le misure di qualità e accessibilità e inoltra i messaggi di segnalazione scambia-ti tra il terminale ed i nodi più interni della rete: i SGSN (Serving GPRS Support Node) e gli MSC. Gestisce poi la mobilità radio tra più stazioni radio (BTS) garantendo la continu-ità delle chiamate a circuito (meccanismo di handover) o delle connessioni a pacchetto (ri-selezione di cella)

102 Easy LTE

CDMACode Division Multiple Access

Accesso Multiplo a Divisione di Codice. I vari fl ussi informativi vengono trasmessi con la stessa frequenza e nello stesso tem-po previa attribuzione di un codifi ca diver-sa per ogni informazione. La conoscenza di questi codici consente al ricevitore di discriminare le varie informazioni dalla loro somma. Allegoricamente si parla di traduzione reversibile dell’informazione in lingue diverse il più possibile dissimili e quindi “invisibili” tra loro. E’ il metodo di accesso di cella di Downlink e Uplink utiliz-zato in UMTS/HSPA

Cella Area di copertura di una antenna in una gamma di frequenza. Le celle si classifi cano secondo l’entità della loro copertura: Macro Cella ( - km), Micro Cella ( , - km), Pico Cella ( - m), Femtocella ( m). Le macro celle servono per garantire un’am-pia copertura generale, mentre le altre per una copertura localizzata spesso in zone di alto traffi co

CEMCampi Elettromagnetici

Le onde elettromagnetiche sono il feno-meno fi sico che supporta il trasferimento di energia dalla sorgente alla destinazione attraverso il fenomeno della propagazione. Nel caso delle trasmissioni questo fenome-no può avvenire in forma guidata attraverso cavi in rame e in fi bra ottica, oppure in for-ma non guidata attraverso la radio

Cellulare Denominazione di una rete in cui la coper-tura del territorio è eff ettuata attraverso celle contigue rappresentate classicamente e simbolicamente da un esagono (TACS, GSM, UMTS, LTE). Per estensione viene detto cellulare il terminale di utente di una rete radiomobile cellulare

CCSAChina Communications

Standards Association

Ente di standardizzazione cinese

103Glossario

Certifi cato Digitale File con una validità temporale limitata, rilasciato da un entità fi data (Certifi cation Authority) che certifi ca l’associazione uni-voca tra una chiave pubblica e l’identità di un soggetto (persona, computer, ecc) che dichiara di utilizzarlo nell’ambito delle pro-cedure di cifratura asimmetrica e/o autenti-cazione tramite fi rma digitale

CIDCell Identifi er

Metodo di localizzazione basato sull’iden-tifi cativo di quella cella che presenta un valore di segnale più alto rispetto alle altre

CID+TACell Identifi er +

Timing Advance

Metodo di localizzazione basato sull’identi-fi cativo di cella con valore di segnale più alto + il valore del Timing Advance (quest’ulti-mo è un parametro calcolato dalla rete che è proporzionale alla distanza del mobile dalla stazione radio base)

CMConfi guration Management

Gestione della confi gurazione di impianto (p.e. numero portanti, frequenza portanti, potenza portanti etc.)

CMPCertifi cation Management

Protocol

Protocollo di gestione dei certifi cati, all’in-terno del quale ciascuna delle funzione di gestione è esplicitamente identifi cata da specifi ci scambi del protocollo

CMPv Certifi cate Management

Protocol v

Protocollo per la gestione dei certifi cati di-gitali

CNCore Network

La Core Network consente la connessione fra un terminale e un altro, attestati alla rete attraverso la rete di accesso attraverso la funzionalità di Commutazione che prov-vede l’istradamento, su base selezione, fra sorgente e destinazione

CoMPCoordinated Multi Point

Architettura radio in cui il segnale è emesso da molti punti trasmissivi geografi camente separati con una codifi ca che rende i segna-li ricevuti combinabili, migliorando così il rapporto segnale interferenza (SNIR)

Connected È lo stato in cui si trova il terminale mobile quando ha una o più connessioni attive

104 Easy LTE

Copertura Cellulare Tecnica di copertura dell’area di servizio at-traverso celle radio contigue

Cositing Ci si riferisce non tanto alla coesistenza nel sito radio di Operatori diversi ma di tecno-logie diverse

Costellazione

Nelle modulazioni di ampiezza (sia singole che in quadratura) e nelle modulazioni di fase si rappresentano i valori di ampiezza della componente in fase e in quadratura della portante su due assi ortogonali, trac-ciando un punto in corrispondenza di ogni possibile simbolo che trasporta un numero intero di bit (p.es.un simbolo ogni 4 bit nel 16-QAM, ogni 6 bit nel 64-QAM). La figura che ne risulta, per suggestione visiva, viene detta costellazione (p.es. 16 punti disposti su un reticolo quadrato per il 16-QAM)

Crittografi a Asimmetrica

Basata su due chiavi una pubblica e una privata segreta, fra loro in relazione. L’in-formazione viene crittografata con la chia-ve pubblica del destinatario ma solo questi può decifrarla con la chiave privata segreta

Crittografi a Simmetrica Basata su una chiave segreta che è la stessa per ogni coppia di interlocutori

CRLCertifi cate Revocation List

Archivio che contiene i certificati crittogra-fici non più validi

CRRMCommon Radio

Resouce Management

Insieme delle azioni (algoritmi e procedu-re) che servono per controllare, in modo congiunto, le risorse radio di una rete di ac-cesso radio eterogenea

CSCircuit Switching

Commutazione di circuito, instradamento dell’informazione da una sorgente a una destinazione con una connessione che è impegnata per tutta la durata della comuni-cazione e poi rilasciata

CSCFCall Session Control Function

Integra le funzionalità di accesso all’IMS, registrazione e controllo della sessione, conversione da numeri telefonici a URL

105Glossario

CSFBCircuit Switched Fall Back

Consente servizi a circuito su rete LTE che è soltanto a pacchetto IP. In questo caso si dirotta il servizio a circuito sulla rete a cir-cuito 2G o 3G

Customer Profi ling Definizione del profilo di utente (es. abili-tazione a certi servizi o meno)

Datagram Pacchetti costituenti le unità informative nelle reti a commutazione di pacchetto

dBDecibel

Esprime in maniera logaritmica il rapporto fra due grandezze. Ad esempio detta Pi (W) la potenza di ingresso a un cavo coassiale di connessione (Feeder) fra il trasmettitore radio e l’antenna e Po (W) quella di uscita, l’attenuazione in dB è data da 10Log10 (Po/Pi); con log10 logaritmo in base 10

dBmDecibel rispetto al mW

Esprime in maniera logaritmica la poten-za assoluta P in mW questa in dBm è data da 10log10 (P/1mW); con log10 logaritmo in base 10. Ad esempio se P è 1W allora 10log10 (1W/1mW) = 10log10(1000 mw/1mw) = 10log10(1000) = 10x3 = 30 dBm

DCDual Carrier

Doppia Portante. In HSPA si tratta del ser-vizio svolto su due portanti che, a seconda delle release, possono essere adiacenti, non adiacenti o su bande diverse con duplica-zione della banda e quindi del throughput della singola portante (p.e. con il 64-QAM si ha in DC un throughput max single user di 2x21=42 Mbit/s)

DCDirect Current

Letteralmente Corrente Diretta: una batte-ria fornisce una tensione con andamento costante che una volta applicata a un dispo-sitivo utilizzatore fa circolare in questo una corrente anch’essa costante. Questo tipo di sorgente elettrica è detta DC e in italiano CC (Corrente Continua)

DC/AC inverterDirect Current

Convertitore da Continua ad Alternata (In-verter) che garantisce la continuità di ser-vizio nei momenti di assenza dell’alternata: p.e. dispositivo di continuità per un PC

106 Easy LTE

DDDigital Divide

Penalità (divide) nell’accesso ai servizi di-gitali a larga banda nelle aree decentrate (svantaggiate perché non redditive) ri-spetto a quelle a elevata concentrazione di clientela

Deployment Dispiegamento

Device Letteralmente dispositivo: si intende l’ap-parato radiomobile di utente nelle sue va-rianti di forma

Diagramma di radiazione Diagramma tridimensionale che definisce la direzionalità di una antenna nei confron-ti di una antenna di riferimento isotropica (omnidirezionale nelle tre direzioni dello spazio). Nella tecnica radiomobile sono sufficienti tipicamente la sezione verticale e quella orizzontale del diagramma di ra-diazione

Digital Dividend Letteralmente “Dividendo Digitale”, ban-da resa disponibile (dividend) per i servizi radiomobili a seguito della digitalizzazione della TV analogica (in un canale televisivo analogico sono allocabili da 5 a 6 canali di-gitali)

Discovery Service Servizio per localizzare i terminali posizio-nati in prossimità del terminale d’utente, utile anche a fini di social networking

Distorsione Mancanza di fedeltà nel trattamento di un segnale. Si distingue in distorsione lineare e non lineare. Nella prima iniettando all’in-gresso un insieme di sinusoidi a frequenza diversa queste e solo queste vengono ripro-poste all’uscita con ampiezze diverse tra loro e/o ritardi diversi tra loro (distorsione di ampiezza e/o fase). Nella seconda più sinusoidi all’ingresso producono sinusoi-di all’uscita a varie frequenze ottenute da combinazioni di addizioni e sottrazioni di multipli interi delle frequenze di ingresso

DLDownlink

Verso di trasmissione dalla stazione radio base al terminale (ricezione del terminale). La ragione della terminologia sta nel fat-

107Glossario

to che le antenne delle stazioni radio base sono generalmente in alto rispetto ai termi-nali di utente

DMDual Mode

Il termine identifica apparati/dispositivi in grado di operare su due tecnologie diverse (es. GSM e UMTS)

Dominio di SicurezzaDual Mode

Perimetro di rete considerabile “sicuro” sul-la base di criteri quali ad esempio la sicurez-za fisica e logica dei siti e delle connessioni

Dongle “Chiavetta”, che costituisce il terminale di utente, da inserire nella porta USB del PC o del Tablet per permettere la connessione radiomobile

DoSDenial of Service

Attacco informatico per rendere inutiliz-zabile un determinato servizio esposto su Internet o server, attraverso l’invio massic-cio di richieste in modo da sovraccaricarlo e impedirgli di rispondere a ulteriori richieste

Down Converter Dispositivo per la traslazione di uno spettro dalla frequenza in cui è posizionato a una frequenza più bassa. È utilizzato per la con-versione da Radio Frequenza a Frequenza Intermedia

Down Loading Scaricamento dati dalla rete

DPDouble Polarization

I campi elettromagnetici emessi e ricevuti dalle antenne giacciono a sufficiente di-stanza dall’antenna (campo lontano) in piani sfalsati tra di loro, nella tecnica ra-diomobile un piano è a + 45° e l’altro a -45° rispetto alla verticale. Questo sfalsamento reciproco di 90° consente una apprezzabile diversità fra le emissioni che si può utilizza-re in ricezione per migliorare la qualità del segnale combinato delle due polarizzazioni rispetto alla polarizzazione singola (ricezio-ne in diversità)

DPIDeep Packet Inspection

Analisi dei pacchetti trasportati da una rete dati per verificare se il pacchetto può essere trasferito, essere reinstradato verso un’altra destinazione o essere soggetto a una varia-zione dei parametri di trasferimento

108 Easy LTE

DRDirected Retry

Procedura che, in fase di attivazione della chiamata e non appena instaurata la con-nessione di segnalazione con la cella cor-rente, permette di reindirizzare la chiamata verso un’altra cella senza rilasciare il colle-gamento di segnalazione

DTMFDual Tone Multi Frequency

Conversione di caratteri in segnali sonori in banda fonica; p.e. ogni carattere della ta-stiera telefonica multifrequenza viene codi-ficato in due toni

DTXDiscontinuos Transmission

Modalità in cui si attiva il trasmettitore solo in presenza di informazione (circa il 50% della durata della conversazione nel caso della voce)

DVBTDigital Video

Broadcasting Television

Standard di diffusione TV digitale terrestre

EEuropean

Flusso digitale a 2,048 Mbit/s, primo ele-mento della gerarchia di multiplazione nu-merica plesiocrona europea

EE Numbering Plan

Raccomandazione che definisce il piano di numerazione

eCallEmergency Call

Chiamata di emergenza automatica che trasferice le informazioni di localizzazio-ne ed altre informazioni significative ad un centro di supervisione; al verificarsi di un evento specifico (p.e. arresto del veicolo)

ECIDEnhanced Cell Identifi er

Metodo di localizzazione basato sul nomi-nativo della cella servente (con la quale si è in connessione) e altre informazioni quali i livelli di potenza delle celle adiacenti (per un riferimento di posizione più accurato)

EDGEEnhanced Data for

GSM Evolution

Evoluzione del GPRS, con tecniche di mo-dulazione e codifica a correzione di errore più efficienti che ne consentono una veloci-tà massima in Down Link di circa 200 kbit/s

EEEnergy Effi ciency

Efficienza Energetica: rapporto fra energia di bit (potenza trasmessa a radio frequenza moltiplicata il tempo di bit) ed energia pre-levata dall’alimentazione

109Glossario

EEEEnergy Effi ciency Enabler

Tecnologia, architettura, modalità che con-sente un risparmio di energia a parità di prestazioni con la soluzione di riferimento

E-health Controllo dello stato di salute attraverso la trasmissione a distanza dei parametri fisio-logici dell’utente

E-ICICEnhanced-Inter Cell

Interference Coordination

Permette miglioramenti della situazione interferenziale in una rete eterogenea attra-verso il coordinamento fra celle diverse

eMBMSEvolved Multimedia Broadcast

Multicast Services

Trasmissione punto-multipunto per reti cellulari che fornisce un servizio efficiente broadcast e multicast

eNBEvolved Node B

Stazione radio LTE con funzioni analoghe al Node B (3G) arricchita da alcune funzioni dell’RNC (3G)

EPCEvolved Packet Core

Core Network LTE

EPSEvolved Packet System

Rete LTE, completamente a pacchetto

EPS-AKAEvolved Packet System-AKA

Protocollo di autenticazione utilizzato nel-la rete LTE, evoluzione di quello della rete 3G (AKA)

Equalizzazione Compensazione di una distorsione lineare subita da un segnale attraverso variazioni in ampiezza e variazioni in ritardo comple-mentari a quelle subite dal segnale distorto

Equalizzazione Adattativa Equalizzazione in cui la compensazione viene variata in maniera che si adatta alle distorsioni introdotte dal canale propaga-tivo

ESPEncapsulating Security

Payload

Il protocollo ESP fa parte della suite IPSec e garantisce sia l’integrità di un pacchetto (at-traverso l’inserimento di un hash HMAC) sia la confidenzialità della trasmissione utilizzando la cifratura. Dopo aver cifrato il pacchetto e calcolato l’HMAC viene genera-to ed aggiunto l’header ESP

110 Easy LTE

FDMFrequency Division

Multiplexing

Le informazioni dei vari tributari vengono trasposte su frequenze diverse e non so-vrapposte da un multiplatore che genera al’uscita un segnale aggregato. Era utilizza-to nei sistemi di trasmissione analogici

FDMAFrequency Division

Multiple Access

Accesso Multiplo a Divisione di Frequenza in cui informazioni di utenti diversi vengo-no trasmesse contemporaneamente in ca-nali radio a frequenza diversa e quindi non interferiscono fra loro

Fedeltà Conservazione della forma di un segnale dopo aver attraversato un sottosistema di telecomunicazioni. Per conservazione della forma si intende solo una eventuale varia-zione di ampiezza in più (amplificazione), o in meno (attenuazione) costante in fre-quenza e un ritardo anch’esso costante in frequenza

Feeder Nel radiomobile è il cavo coassiale di colle-gamento fra il ricetrasmettitore e l’anten-na. All’aumentare della lunghezza del cavo aumenta linearmente in dB l’attenuazione del segnale. A parità di lunghezza del cavo l’attenuazione in dB varia in ragione inver-sa alla sezione del feeder e alla radice della frequenza

Ethernet È lo standard più diffuso per la realizzazio-ne di reti locali a pacchetto

ETSIEuropean Telecommunication

Standard Institute

Ente di standardizzazione europeo

E-UTRANEvolved UTRAN

Rete di accesso radio LTE

FDDFrequency Division Duplexing

Modalità di trasmissione bi-direzionale a divisione di frequenza che utilizza contem-poraneamente un canale in frequenza in Uplink e uno su una differente frequenza in Downlink

111Glossario

Femtocella Cella per applicazioni indoor con potenza e dimensioni estremamente ridotte, corri-spondente ad un’antenna installata all’in-terno di un edificio e con backhauling ti-picamente assicurato dalla linea di accesso fissa

Firma Digitale Rappresenta l’associazione fra un autore e documenti digitali da lui firmati, tale da ga-rantire la non ripudiabilità e l’integrità dei documenti in oggetto

Form Factor Forma dell’involucro di un terminale cellu-lare individuandone la tipologia

FRFull Rate

Codificatore Vocale GSM a velocità piena che impiega un Time Slot per la trasmissio-ne di un canale vocale

Free Cooling Il raffreddamento libero sfrutta la sola diffe-renza di temperatura con l’ambiente ester-no attraverso flussi di aria convogliati da ventilatori. Con questa tecnologia si riduce o elimina il ricorso ai climatizzatori con conseguenti risparmi energetici

Full Packet Tecnica di trasmissione solo a pacchetto (in particolare IP)

Gamma di Frequenza Ordine di grandezza della frequenza cen-trale della banda di frequenza (esempio: gamma dei 900 MHz utilizzata per il GSM)

GCFGlobal Certifi cation Forum

È una parternership fra operatori, costrut-tori di terminali mobili, costruttori di appa-recchiature di test

GERANGSM EDGE

Radio Access Network

Evoluzione dell’accesso radio del Sistema GSM ed EDGE

GGSNGateway GPRS Support Node

Nodo di interfaccia con le altre reti a pac-chetto (es Internet o Intranet aziendali). Il GGSN incapsula pacchetti IP diretti all’U-tente nei pacchetti IP (Tunneling) diretti all’SGSN; alla sessione d’Utente è associato

112 Easy LTE

GPRSGeneral Packet Radio Service

GPSGlobal Positioning System

GMLCGateway MobileLocation Center

Primo servizio di trasmissione dati a pac-chetto introdotto sulla rete GSM con veloci-tà massima in Down Link di circa kbit/s

Sistema che attraverso una costellazione di satelliti in orbita bassa invia segnali di rife-rimento di tempo molto accurati che con-sentono la localizzazione di un mobile

Nodo che elabora la richiesta di localizza-zione individuando il nodo di Core Net-work verso cui instradarla

GSAGlobal Supplier Association

Associazione mondiale di costruttori di ter-minali radiomobili

GSMGlobal System for Mobile

Communications, in preceden-za Groupe Spécial Mobile

Sistema radiomobile digitale, inizialmente paneuropeo e poi mondiale, operante in Europa in banda e MHz con roa-ming internazionale

GSMAGSM Association

Associazione di operatori mobili che uti-lizzano il sistema GSM e sue evoluzioni (UMTS ed LTE)

HASH Dall’inglese sminuzzare, rappresenta una funzione che da una stringa di un numero arbitrario di caratteri produce una stringa di lunghezza defi nita (digest), il digest è di-verso se la stringa di ingresso alla funzione hash è diversa

HDRHeader

Intestazione di un pacchetto dati con infor-mazioni per instradamento e QoS richiesta alla rete; è collegato alla zona dati (Payload)

HDVC ASHigh Defi nition

Video CommunicationApplication Suite

Suite di applicazioni per la videoconferenza ad alta defi nizione

nei nodi GGSN ed SGSN un Packet Data Processing Context (PDP Context) instau-rato all’avvio della connessione, che racco-glie le informazioni (indirizzo IP, qualità di servizio, identifi cativo del terminale) relati-ve allo scambio di dati

113Glossario

Het NetHeterogeneous Network

In generale, è una rete costituita da una nu-merosità di tecnologie (GSM, UMTS, LTE) operanti in varie gamme di frequenza e con vari tipi di copertura (macro, micro, pico, femto). In ambito GPP Het Net indica sce-nari ove sono dispiegate diverse tipologie di cella operanti anche su frequenze diverse

HLRHome Location Register

Archivio contenente le caratteristiche ana-grafi che e i profi li di servizio associati a ogni SIM. Contiene anche la posizione at-tuale del cliente in termini di VLR Visitor Location Register, necessaria per inviare il segnale di paging nella LA opportuna

HOHand Over

Procedura automatizzata di rilascio della comunicazione con una cella e contestua-le instaurazione di un nuovo collegamento con un’altra cella. Tipicamente l’handover serve a mantenere in piedi la comunicazio-ne durante il movimento dell’utente ma può anche essere utilizzato per espletare azioni di gestione del traffi co (es. load balancing) o di miglioramento della qualità

HOMHigh Order Modulation

Modulazione complessa che sfrutta un ele-vato numero di confi gurazioni di segnale, consentendo un’alta effi cienza spettrale. Tipicamente e -QAM

Hot Spot

HRHalf Rate

Area, principalmente di piccole dimensio-ni, a elevato traffi co

Codifi catore Vocale GSM che impiega un TS per la trasmissione di due canali vocali, raddoppiando così l’effi cienza trasmissiva (spettrale). La qualità di HR è solo legger-mente inferiore a quella di FR in condizioni di buona qualità del canale radio, mentre degrada in condizioni di canale avverse

HSDPAHigh Speed

Downlink Packet Access

In ambito UMTS indica la soluzione per tra-smissione dati a pacchetto ad alta velocità su canale condiviso nella tratta dalla stazio-ne al terminale

114 Easy LTE

HSPAHigh Speed Packet Access

HSPA+High Speed Packet Access +

HSSHome Subscriber Server

HSUPAHigh Speed Uplink

Packet Access

Hub and Spoke

Defi nisce la combinazione HSDPA e HSU-PA per identifi care con un unico acronimo la feature che permette trasmissioni a pac-chetto ad alta velocità sulle due tratte UL e DL

Insieme di funzionalità radio che forni-scono ulteriori miglioramenti di HSPA (ad es.in DL Mbit/s con QAM o

Mbit/s con DC)

Data base che gestisce il profi lo di utente LTE

In ambito UMTS indica la soluzione per tra-smissione dati a pacchetto ad alta velocità nella tratta dal terminale alla stazione

Architettura di rete dove i nodi periferici aff eriscono a un singolo centro stella. Le relazioni di scambio tra due nodi periferici avvengono solo tramite il nodo centro stel-la. È lo stesso meccanismo degli Hub delle compagnie aeree

Hybrid

ICEIn Case of Emergency

Idle

IETFInternet Engineering

Task Force

Tecnica di trasmissione ibrida fra pacchetto (IP) e circuito (TDM). E’ utilizzata nei ponti radio a microonde per G, G, LTE

Insieme di parametri (anagrafi co, gruppo sanguigno, numero da chiamare…) memo-rizzati nella UICC (SIM evoluta)

È lo stato in cui si trova il terminale mobile quando è acceso e non ha chiamate in cor-so. In questo stato il terminale si limita ad ascoltare i canali di controllo comuni (dif-fusivo o di chiamata) trasmessi sul canale beacon e a inviare informazioni utili per la sua localizzazione

Organismo internazionale per l’evoluzione tecnica e tecnologica di Internet

115Glossario

IFIntermediate Frequency

IKEIntegrity Key Exchange

IMIntermodulazione

Frequenza Intermedia: frequenza abba-stanza inferiore alla RF alla quale si possono svolgere elaborazioni di segnale in modo più agevole. In genere i ricetrasmettitori traslano in ricezione l’informazione da RF a IF e in trasmissione da IF a RF

Protocollo appartenente alla suite IPSec utilizzato per l’autenticazione mutua delle parti, la negoziazione dei parametri di sicu-rezza e la distribuzione delle chiavi utiliz-zate per la messa in piedi del tunnel IPSec

Inserendo un segnale in un sistema non lineare questo risulta distorto all’uscita. A fronte di due sinusoidi di ingresso all’u-scita se ne trovano moltissime a frequenze generate dalla somma e sottrazione delle frequenze multiple della prima e secon-da frequenza di ingresso dette prodotti di intermodulazione; le ampiezze di queste sinusoidi decresce all’aumentare della loro frequenza. Un caso importante è il PIM del terzo ordine generato dalla non linearità a frequenza pari a f - xf

IMEIInternational Mobile

Equipment Identity

IMSIP Multimedia Subsystem

Identità Internazionale Terminale Mobile

Architettura standardizzata della NGN (Next Generation Networking) per fornire servizi multimediali, fi ssi e mobili. Usa una implementazione VoIP (Voice-over-IP) ba-sata sulla segnalazione di tipo SIP (Session Initiation Protocol) e si basa sul IP (Inter-net Protocol)

IMS/MMTELIMS (IP Multimedia

Subsystem) MMTel (Multi Media TELephony service)

È uno standard basato su IMS che off re ser-vizi, mobili, fi ssi, multimedia usando voce, video real time, testo, trasferimento fi le, condivisione di immagini, video, audio

116 Easy LTE

IMSIInternational Mobile

Subscriber Identity

IMT-AdvancedInternational Mobile

Telecommunication -Advanced

IMT-International Mobile

Telecommunications -

IoTInternet of Things

IPInternet Protocol

IPSecIP Security

IP/MPLSMulti Protocol

Label Switching

Identità Internazionale Utente Mobile (SIM)

Acronimo utilizzato da ITU per identifi ca-re le interfacce radio elencate nella Racco-mandazione ITU-R M.

Acronimo utilizzato da ITU per identifi ca-re le interfacce radio elencate nella Racco-mandazione ITU-R M.

Tutti gli oggetti possono acquisire un ruolo attivo grazie al collegamento alla rete (ad esempio la sveglia suona prima se riceve l’informazione di alto traffi co stradale)

Protocollo di rete su cui si fonda Internet

Suite di protocolli che consentono la crea-zione di un canale sicuro a livelllo IP. IPsec usa due diff erenti protocolli - AH ed ESP - per fornire l’autenticazione, l’integrità e la confi denzialità della comunicazione. Pre-vede due modelli di funzionamento: tunnel mode e transport mode. Nel tunnel mode il datagramma IP viene completamente incapsulato in un nuovo datagramma IP utilizzando IPsec. In transport mode solo il payload del datagramma IP viene trattato da IPsec che inserisce il proprio header tra l’header IP ed i livelli superiori

Tecnica utilizzata sulle reti IP che si basa sull’instradamento dei fl ussi di traffi co, in-dipendentemente dal protocollo, tra nodo origine (egress) e destinazione (ingress) utilizzando etichette identifi cative (label) tra le coppie di nodi (router) adiacenti nel cammino di instradamento. Il passaggio tra i due nodi adiacenti (switching) avviene tramite semplici operazioni con le etichette

117Glossario

IP-SM-GWIP Short Message Gateway

Isolamento

ITUInternational

Telecommunication Union

IVRInteractive Voice Response

KPIKey Performance Indicator

LANLocal Area Network

Layer

LBLoad Balancing

LBSLocation Based Services

Nodo per la trasmissione di SMS su una rete IP

Attenuazione fra un trasmettitore e un ri-cevitore dopo fi ltraggio e puntamento delle antenne

Agenzia delle Nazioni Unite per l’ICT (In-formation & Communication Technology). ITU-R (Radiocommunication Sector) è il settore di riferimento per le radiocomuni-cazioni

Dispositivo per la fornitura di servizi attra-verso interazione vocale (sintesi e analisi)

Grandezza defi nita in funzione di altre grandezze elementari che stabilisce un pa-rametro rilevante per le prestazioni

Rete dati in ambito locale tipicamente con protocollo Ethernet

Letteralmente strato, specifi ca una selezio-ne di gamma radio, tecnologia radio, tipo-logia di cella o una combinazione di queste caratteristiche. Ad esempio: layer frequen-ziale GSM e GSM ; oppure layer tecnologico UMTS o GSM, oppure layer a Macrocelle e layer a Microcelle

Azione di gestione delle risorse che serve a bilanciare il carico fra le celle (intra o inter-tecnologia) in grado di assicurare il servizio in una stessa zona

Servizi basati sulla localizzazione

Legacy

LILawful Interception

Letteralmente lascito: si può riferire alle reti radiomobili tuttora operanti

Intercettazione e Localizzazione a seguito richiesta della Magistratura

118 Easy LTE

Linearità

LPPLTE Positioning Protocol

LTELong Term Evolution

LTE-AdvancedLong Term Evolution

Advanced

M MMachine to Machine

Un sistema si dice lineare quando garanti-sce la fedeltà del segnale alla sua uscita; il segnale è dato soltanto dall’eventuale am-plifi cazione/attenuazione e traslazione di quello di ingresso

Metodo di localizzazione per la Tecnologia LTE, tra eNodeB e E-SMLC

Denominazione della componente di ac-cesso radio della nuova rete ultrabroadband che fa seguito a UMTS/HSPA. La denomi-nazione è equivalente a E-UTRA

Evoluzione di LTE (a partire dalla Release. del GPP) in grado di soddisfare i requi-

siti ITU per i sistemi IMT-Advanced

Da “Macchina a Macchina”, applicazione con molti punti di presenza e messaggi di pochi bit (es. distributori automatici di bi-bite che segnalano lo stato di disponibilità delle merci)

Macrocella Cella di grandi dimensione (centinaia o migliaia di metri) corrispondente ad un’an-tenna posizionata ad un’altezza superiore o paragonabile con quella degli ostacoli circo-stanti

Main

MBMulti Band

MBBMobile Broad Band

Unità digitale che genera un segnale da trasmettere in fi bra alla unità remota che lo converte a radio frequenza e lo adduce all’antenna; viceversa in ricezione

Modalità di operazione della rete radio e dei terminali su varie gamme di frequenza

Banda Larga Mobile

Limite di esposizione Limite italiano di campo elettrico da non superare in zone accessibili alla popola-zione ( V/m), riconducibile con formu-le agevoli al limite di campo magnetico H(A/m) e di fl usso di potenza P(W/m )

119Glossario

Metro Aggregation

Metro Core

MGW e GW MSCMSC Gateway

MHNMobile Home Network

Microcella

MIMOMultiple Input

Multiple Output

Livello della rete metropolitana (OPM) che aggrega il traffi co proveniente dagli e-no-deB in località periferiche

Livello della rete metropolitana (OPM) che aggrega ulteriormente il traffi co provenien-te dallo strato di Metro Aggregation

I Nodi GW MSC forniscono le funzioni di instradamento e commutazione ai nodi di livello gerarchico inferiore MGW

Rete mobile di appartenenza dell’utente, ovvero rete dell’operatore di cui si è clienti

Cella di dimensione inferiore a quelle della macrocella corrispondente ad un’antenna posizionata ad un’altezza inferiore a quella degli ostacoli circostanti

Funzionalità che consente un aumento del-la capacità/throughput e/o copertura attra-verso un sistema di antenne multiple in-stallato sulla stazione e sul terminale e una opportuna elaborazione dei segnali

MISOMultiple Input Single Output

Sistema di antenne multiple con due o più antenne in trasmissione alla stazione radio base (Tx Diversity) e una singola antenna sul terminale

Mission Critical

MMMobility Management

MMMulti Mode

MMCSMulti Media

Communication Suite

Servizio di comunicazione il cui buon fi ne è critico per la corretta operatività di un’or-ganizzazione o di un progetto (p.e. Vigili del fuoco, Protezione Civile, Forze dell’Ordine)

Gestione della mobilità (affi liazione, discon-nessione, localizzazione)

Modalità di operazione della rete radio e dei terminali su varie tecnologie di accesso radio (RAT) (p.e. GSM, UMTS, LTE)

Soluzione che facilita l’accesso e la persona-lizzazione di nuovi servizi

120 Easy LTE

MMEMobility Management Entity

MMTelMulti Media

Communication Suite

Mobile Router

Gestisce la segnalazione (p.e. Attach/De-tach, Mobilità, Session Control, Lawful In-terception, Sicurezza, etc)

È uno standard globale basato su IMS che off re comunicazione convergente fi sso e mobile di tipo multimediale attraverso voce, video, testo, trasferimento fi le e condivisione di immagini, audio e video clip

Dispositivo di trasmissione collegato verso la rete radiomobile con un link radio G, G, LTE e attraverso link wi-fi con i dispositivi (PC, Tablet, smartphone)

Modulazione La modulazione serve per associare il con-tenuto informativo di un segnale detto mo-dulante, ad un altro segnale detto portante ottenendo così un segnale modulato adatto alle caratteristiche del canale trasmissivo. Si consideri ad esempio un sistema di trasmis-sione radio; visto che le antenne di trasmis-sione e ricezione hanno dimensioni inver-samente proporzionali alla frequenza del segnale che le attraversa, per contenere l’in-gombro è necessario utilizzare segnali a fre-quenza elevata. Per allocare in alta frequen-za il contenuto informativo di base si utilizza come portante una sinusoide a frequenza elevata di cui si variano uno o più parame-tri (ampiezza, fase) in funzione del segnale modulante. Nelle trasmissioni numeriche binarie il segnale informativo è costituito da una sequenza di bit (0.1) che vengono rag-gruppati in insiemi di n bit detti simboli di numerosità m=2n questi m simboli sono as-sociati a uno stato di ampiezza e/o fase della sinusoide portante; la modulazione mQAM. Ad esempio utilizzando simboli con n=6 bit si ottiene m=64 e la modulazione prende il nome di 64 QAM

Modulazione Adattiva Modulazione il cui tipo (ad es. 4,16, 64 QAM) varia in maniera da adeguarsi alla qualità del canale propagativo. In un canale a bassa qualità si usa una modulazione ro-

121Glossario

Monitoring Operazione di supervisione di parametri ri-levanti per il funzionamento dei vari nodi di rete e di caratteristiche essenziali della qualità del servizio ( ad esempio nel caso di servizio le cadute di conversazione)

MPLS TPMPLS Transport Profi le

Denominazione in linea con i requisiti de-fi niti da IETF e ITU-T di un profi lo MPLS appositamente progettato che prevede, oltre l’applicazione del MPLS al piano di forward-ing, la specifi ca di un set di funzioni e proto-colli per il supporto al modello operazionale e alle capability tipiche delle reti di traspor-to. È la tecnologia utilizzata sulle reti PTN

MRFMultimedia Resource

Function

Ha funzioni di IVR (Interactive Voice Re-sponse) per annunci in fonia con interazio-ne da tastiera mediante toni in banda fonica (DTMF)

busta, ma meno efficiente (es 4QAM), in un canale ad alta qualità una modulazione complessa, più efficiente (es. 64 QAM). In assenza di questa adattività si sarebbe co-stretti ad utilizzare sempre la sola modula-zione inefficiente per non perdere informa-zione

MSMobile Station

MSC-SMobile Switching

Center-Server

Il terminale mobile (MS in terminologia G) è composto da un ricetrasmettitore radio e da una smart card asportabile SIM (Subscriber Identity Module) che contiene i dati identi-fi cativi dell’Utente, utilizzati per l’accesso al servizio e per l’autenticazione

Gestisce, per la componente a circuito, la mobilità su macro aree dette Location Area (nel numero di qualche unità per MSC). È coinvolto nelle procedure cosiddette AAA (Authentication - Authorization -Ac-counting) per l’accesso alla rete ed ai servizi e per la tassazione. L’MSC è anche responsabi-le per l’handover tra BSC diversi

MSRPMessage Session

Relay Protocol

Protocollo usato nel contesto RCS (Rich Communication Suite) soprattutto per In-stant Messaging, File Transfer e Image Sha-ring

122 Easy LTE

MTASMobile Telephony

Application Server

MUBBMobile Ultra Broad Band

Multi Layer Switch

Multiband

Multicast

Multimode

Server della rete IMS per i servizi telefonici supplementari

Banda Ultra Larga Mobile

Dispositivo di rete a pacchetto che opera lo switch a livello OSI (livello di link) e svol-ge altre funzioni agli altri livelli protocollari OSI

Multibanda: solitamente si usa per un termi-nale in grado di lavorare sulla stessa tecno-logia di accesso radio, ma su gamme diverse (p.es. LTE MHz, MHz, MHz)

Con il termine multicast, nelle reti di calco-latori, si indica la distribuzione simultanea di informazione verso un gruppo di destina-tari

Multimodo: solitamente si usa per un termi-nale capace di operare con varie tecnologie di accesso radio (ad es GSM; UMTS, LTE)

MU-MIMOMulti User MIMO

MVNMobile Visited Network

mVoIPMobile Voice over IP

NASNon Access Stratum

Network Services

Network initiated

Estensione della tecnica MIMO che permet-te di trasmettere con utenti multipli nella stessa banda e nello stesso tempo

Rete mobile visitata di un operatore diverso da quello di appartenenza, presso la quale ci si è affi liati a seguito del Roaming

Estensione del VoIP alle reti mobili

L’insieme dei protocolli per instradare e tra-smettere i dati generati da utenti o dalla rete e necessari per le funzioni di autenticazione e di localizzazione

Servizi di rete per il trasferimento e l’elebora-zione dell’informazione

Procedura di localizzazione iniziata da Rete

123Glossario

NFCNear Field Communication

NGMNNext GenerationMobile Networks

Node B

Non Linearità

Tecnologia radio che consente una comuni-cazione bidirezionale a corto raggio ( cm)

Alleanza di operatori nata per defi nire i re-quisiti dei sistemi radiomobili di quarta ge-nerazione

Stazione radio G con funzioni analoghe alla BTS G

Un sistema non lineare genera all’uscita un segnale diverso dalla semplice amplifi ca-zione/attenuazione/traslazione di quello di uscita. Ad esempio, nel caso della distor-sione armonica, adducendo a un sistema non lineare una sinusoide a frequenza as-segnata si trova all’uscita questa sinusoide (fondamentale) accompagnata da sinusoidi (armoniche) a frequenze multiple intere di quella della fondamentale e di ampiezza re-lativa rispetto alla fondamentale decrescente all’aumentare della frequenza della armoni-ca in oggetto. Con più frequenze all’ingresso (cfr.”intermodulazione” in questo glossario)

NUE GWGateway per servizio NUE

(numero unico emergenza)

Obiettivo di qualità

OCSPOnline Certifi cation

Status Protocol

OFDMAOrthogonal Frequency

Division Multiple Access

Nodo di intermediazione per il positioning verso i sistemi del Centro Elaborazione Dati-Interforze per la gestione dei servizi di emer-genza (Numero Unico Emergenza)

Limite di legge massimo italiano di campo elettrico a cui tendere all’aperto, in zone al-tamente frequentate dalla popolazione ( V/m)

Protocollo per la verifi ca dello stato di validi-tà di un certifi cato

Accesso Multiplo a Divisione di Frequenza Ortogonale. La banda a disposizione viene suddivisa in canali molto stretti (FDMA) gli spettri in essi allocati sono fra di loro sovrap-posti ma in maniera tale da non interferire reciprocamente (ortogonalità) in ricezione

124 Easy LTE

Offl oad

OPM Optical Packet Metro

OSIOpen System Interconnection

OSSOperation Support System

OTTOver The Top

P PPeer to peer

Paging

OMAOpen Mobile Alliance

OPBOptical Packet Backbone

Scaricamento di un accesso radio in conge-stione tramite un altro tipo di accesso radio, ad esempio da LTE congestionato a Wi-Fi

Rete ottica metropolitana che aggrega traf-fi co proveniente da tutte le reti di accesso in tecnologia Ethernet

Standard che stabilisce un’architettura pro-tocollare gerarchica per espletare le funzio-nalità di rete. La pila OSI è suddivisa in sette strati ciascuno dei quali fornisce servizio allo strato inferiore

Sistemi che vengono utilizzati dalle aziende fornitrici di servizi, in particolare di teleco-municazione, per il funzionamento delle reti

Aziende che forniscono contenuti (p.e voce su IP) utilizzando l’infrastruttura degli ope-ratori di TLC, senza disporre di una propria rete

Da Pari a Pari. Architettura o applicazione in cui si può operare in maniera paritaria fun-gendo sia da cliente che da servente

Procedura di chiamata (paging) dell’utente in cui il messaggio di paging (che contiene l’identifi cativo dell’utente) viene inviato in tutte le celle della Location Area nel caso

Forum per la promozione di standard aperti nelle telecomunicazioni mobili

Rete pubblica di dorsale IP/MPLS di Tele-com Italia. Nell’accezione più stretta, la rete IP/MPLS di transito tra i PoP di Telecom Italia, basata su apparati di classe Terarou-ter e circuiti ad alta capacità e lunga distan-za DWDM. In un’accezione più vasta tutta la rete pubblica IP/MPLS di Telecom Italia comprendente anche le reti di accesso e le sottostanti infrastrutture trasmissive

aumentando così l’effi cienza di utilizzo della banda assegnata

125Glossario

Payload

PCProtocol Control

PCCPolicy and Charging Control

PCRFPolicy and Charging Rule

Function

del circuito o della Routing Area nel caso del pacchetto. Il terminale, riconoscendo il paging invia il segnale di risposta (paging re-sponse) consentendo l’identifi cazione della cella attuale di appartenenza

Zona dati di un pacchetto, in genere posta di seguito alla zona dell’intestazione (Header), che contiene il traffi co (pagante) da trasfe-rire

Controllo sull’esecuzione dei vari protocolli

Piattaforma di rete che abilita la confi gura-zione dinamica di policy e di tassazione su base utente e servizio

Gestisce le politiche di servizio e la QoS

PDN ContextPacket Data Network Contest

PDP ContextPacket Data

Processing Context

Personal Hot Spot

PGWPacket Data Network Gateway

Picocella

Equivalente in LTE del PDP context G e G

Contesto, instaurato all’avvio della connes-sione dati ( G, G), che raccoglie le infor-mazioni: indirizzo IP, qualità di servizio, identifi cativo del terminale. In LTE la stes-sa funzione, con diversa teminologia, viene svolta dal PDN context (Packet Data Net-work)

Dispositivo che si collega con la rete radio-mobile geografi ca in G/ G/LTE e connet-tendosi poi localmente in wifi con i terminali di utente

Consente l’accesso IP verso le Packet Data Network

Cella di dimensioni ridotte corrisponden-te ad un’antenna installata all’interno di un edifi cio

126 Easy LTE

PKIPublic Key Infrastructure

PMPerformance Management

PMNPublic Mobile Network

Policy Enforcement

PoPPoint of Presence

Portante Radio

PRBPhysical Resource Block

Pro SeProximity Service

Protocollo

Provisioning

PSPacket Switching

PS HOPacket Service Hand Over

Insieme delle varie Certifi cation Authority fra di loro in relazione gerarchica ad albero

Gestione dei dati di prestazione (guasti, ca-dute, qualità)

Rete Mobile Pubblica alla quale appartiene l’utente che ha sottoscritto un contratto con l’Operatore

Assicurazione da parte delle rete del rispetto di alcune politiche funzionali di servizio

Punto di Presenza, ossia di punto accesso alla rete a lunga distanza

Oscillazione sinusoidale che trasporta l’in-formazione attraverso una variazione dei alcuni suoi parametri, nel caso digitale tipi-camente ampiezza e fase

Risorsa trasmissiva elementare dell’accesso OFDMA. È costituita da simboli OFDM ( slot) e da sottoportanti adiacenti ( x kHz= kHz)

Servizi basati sulla prossimità tra due o più dispositivi mobili, quali ad esempio abilita-zione dell’accesso a uno stabile, micropaga-menti ecc.

Insieme di regole per la comunicazione fra varie entità

Fornitura di un impianto o di una funziona-lità

Commutazione a pacchetto per l’instrada-mento dell’informazione strutturata in data-grammi, da una sorgente a una destinazione attraverso l’attraversamento di vari nodi sen-za creare una connessione

È la procedura di handover che assicura la continuità di servizio per tutte le sessioni a pacchetto tra RAT GPP in maniera traspa-rente per l’utente

127Glossario

PSKPhase Shift Keying

PTNPacket Transport Network

Public Utilities

QAMQuadrature Amplitude

Modulation

Modulazione digitale con assegnazione di fase all’oscillazione portante in funzione della sequenza di bit da trasmettere previo raggruppamento (simbolo) in aggregati di n bit. Con simboli di bit la modulazione vie-ne chiamata PSK e gli sfasamenti possibili sono ( °, °, ..., °)

Rete ottica metropolitana e regionale di livel-lo ISO-OSI basata sulla tecnologia MPLS-TP per il trasporto a pacchetto orientato alla connessione

Servizi di pubblica utilità di solito basati su monopoli naturali: acqua, gas, elettricità, il-luminazione…

Modulazione di Ampiezza in Quadratura. Modulazione digitale mista di ampiezza e fase realizzata attraverso la somma di due portanti con la stessa frequenza ma sfasate di

° (in quadratura) modulate in Ampiezza in funzione della sequenza di bit da trasmet-tere. In dipendenza del numero di bit per simbolo, ad es. , , di defi niscono QAM,

QAM, QAM, impiegate in LTE

QCIQoS Class Indicator

QoEQuality of Experience

QoSQuality of Service

RARouting Area

RA (crypto)Registration Authority

Indicatore di QoS

Qualità della Esperienza di utilizzo di un prodotto/servizio da parte dell’utente

Termine che raggruppa i parametri presta-zionali di rete associati a una qualità defi nita (p.es tasso di errore, variazione del ritardo, ecc.)

Area nella quale è nota la posizione di un ter-minale ai fi ni di instaurare verso di esso una trasmissione a pacchetto

Ente che verifi ca l’identità del richiedente del certifi cato digitale per la securizzazione di una connessione

128 Easy LTE

Refarming

Relay

Remote

Rendering

RANRadio Access Network

RAN (std)Radio Access Network (std)

RATRadio Access Technology

RATIRadio Access

Technology Indicator

RCSRich Communication Service

(Suite)

REResource element

Riassegnazione di Banda da una tecnologia ad un’altra per ragioni di ottimizzazione (esempi: UMTS in luogo del GSM oppure LTE in luogo di GSM )

Ripetitori intelligenti che consentono diver-se possibilità di impiego insieme a fl essibili-tà nel dispiegamento di rete

Modulo trasmissivo che a partire dal se-gnale digitale ottico proveniente in fi bra dal modulo principale Main genera il segnale a radio frequenza e lo adduce all’antenna (il viceversa avviene in ricezione)

In senso esteso indica la resa grafi ca; nel-la computer grafi ca identifi ca la genera-zione di un’immagine a partire da una sua descrizione matematica

Componente della rete radiomobile che comprende le stazioni radio e gli eventuali controllori delle stesse, consentendo l’acces-so radio ai terminali d’utente

Rete di Accesso Radio. In GPP è il grup-po responsabile delle specifi che tecniche dell’interfaccia radio e dei nodi di accesso radio

È la tecnologia che permette agli utenti di una cella di accedere alla rete. TI ne utilizza tre GSM/GPRS/EDGE, UMTS/HSPA, LTE

Indicatore del RAT

È una iniziativa di vari Operatori per lo svi-luppo di comunicazioni arricchite (RCS) in ambiente IMS. Le applicazioni di interes-se sono: Enhanced Phonebook, Enhanced Messaging, Enriched Call

Nell’OFDMA è dato da una sottoportante ( kHz) emessa per un tempo di simbolo ( . microsecondi)

129Glossario

Reporting

Reselection

RFRadio Frequency

RGResidential Gateway

RNCRadio Network Controller

Generazione di informazioni strutturate su dati rilevanti di servizio e di esercizio

È il processo, dopo la selezione di una cella e il camping sulla medesima, di selezione di una nuova cella. La scelta è sempre guida-ta da misure di intensità/qualità sui canali “beacon” delle celle immediatamente circo-stanti e indicazioni di priorità. Il processo è ripetitivo durante tutto il tempo di accen-sione del terminale

Frequenza della portante radio intorno alla quale si localizza l’informazione da trasmet-tere attraverso il processo di modulazione (spettro a RF) che viene trasmessa/ricevuta dalle antenne. Nel radiomobile è dell’ordine di qualche GHz

Modem-Router WiFi che connette la rete domestica con quella esterna

Controllore G delle risorse radio con fun-zioni analoghe al BSC G

Roaming Letteralmente vagabondare. Funzionalità di affi liazione a una rete di un altro operatore su cui svolgere il servizio con lo stesso ter-minale

RPRAT/Frequency

Selection Priority

È la priorità che può essere assegnata dall’o-peratore ai RAT/ layer frequenziale che va tenuta in conto nel processo di cell selection e reselection

RRPRadio Resource Pool

Combinazione di RAT, layer frequenziali, tipologie di cella utilizzabile per instaura-re una chiamata. Una pluralità di radio re-source pool costituisce una rete radiomobile eterogenea

RTMSRadio Telefono Mobile di

Seconda generazione

Introdotto nel , operante a MHz, è stato il primo sistema radiomobile cellulare con handover, funzionalità presente in tutte le successive generazioni di sistemi radiomo-bili

130 Easy LTE

RTPReal Time Transport protocol

SAESystem Architecture Evolution

SAE GWSystem Architecture

Evolution Gateway

SCC ASService Centralization and

Continuity Application Server

SCEPSimple Certifi cate

Enrolment Protocol

Scheduler

Media impiegato per la voce e la videoconfe-renza in IMS

Denominazione equivalente a EPC (Evolved Packet Core) che identifi ca la core network LTE

Apparato della rete core LTE che si occu-pa del routing dei dati utente. Rappresenta l’ancora locale del traffi co in rete di accesso e corrisponde, facendo un paragone con il si-stema UMTS, all’elemento del piano utente dell’SGSN

Gestisce le funzioni di continuità del servizio in IMS

Protocollo per la gestione dei certifi cati di-gitali

Entità che gestisce l’allocazione delle risorse alle varie sessioni. Per esempio supponendo di dover trasmettere due sessioni istanziate su terminali diversi, la risorsa radio può es-sere equamente condivisa (scheduler round robin), oppure assegnata prevalentemente al terminale che sperimenta una migliore qua-lità di canale e che quindi ha una aspettativa di throughput maggiore

SDHSyncronous Digital Hierarchy

SDMASpace Division

Multiple Access

Gerarchia per il trasporto a circuito delle informazioni. La sincronicità permette di reperire facilmente un fl usso tributario mul-tiplato entro un fl usso aggregato

Accesso Multiplo a Divisione di Spazio. Nel-le trasmissioni radio viene così catalogata la trasmissione multiantenna quando, sa-gomando opportunamente il diagramma di irradiazione mediante il beamforming, si trasmettono sulle stesse risorse informazio-ni diverse verso utenti collocati in direzioni diverse

131Glossario

SDRSoftware Defi ned Radio

Sec GWSecurity Gateway

Security

Segnalazione

Tecnica di realizzazione di vari standard trasmissivi su una stessa piattaforma me-diante applicazioni software

Apparato utilizzato come terminazione dei tunnel IPSec per la protezione del traffi co (confi denzialità, autenticazione, integrità) crittografato verso e da l’eNB

Insieme delle procedure per garantire la sicurezza dell’informazioni, in termini di autenticazione delle entità che comunica-no tra loro, integrità dei dati ricevuti (sen-za omissioni o alterazioni), confi denzialità (impossibilità di decodifi ca non autorizzata delle informazioni)

Informazione di supporto a una connes-sione. Ad esempio nella trasmissione a pacchetto il datagramma è composto da un campo segnalazione (header) in cui ri-siedono l’indirizzo di sorgente, quello di segnalazione, la qualità del servizio richie-sta ecc., e da un campo in cui è contenuto il traffi co dati da trasferire (payload)

Selection

Selettività

È il processo, a valle dell’accensione di scel-ta della prima cella da parte del terminale, cella attraverso cui avverrà la registrazione alla rete. La selezione avviene su base di li-velli di segnale ricevuto dai canali di con-trollo faro beacon e indicazioni di priorità

Descrive la diversa attenuazione che un si-stema esercita a varie frequenze, In partico-lare un fi ltro ha come funzione la selettività e la banda in cui attenuazione è trascurabi-le viene detta banda passante, quella dove è molto alta banda oscura. Ad esempio, per ridurre i disturbi, è importante che il se-gnale all’uscita dall’antenna attraversi un fi ltro con banda passante pari alla banda del segnale reiettando così i disturbi presenti in bande complementari a quella del segnale

Self Confi guration Confi gurazione Assistita (letteralmente Auto Confi gurazione)

132 Easy LTE

Self Healing

Self Optimization

Service Profi ling

SET initiated

SFCSpace Frequency Coding

SGSNServing GPRS Support Node

Ripristino Assistito (letteralmente Auto Guarigione)

Ottimizzazione Assistita (letteralmente Auto Ottimizzazione)

Defi nizione del profi lo di servizio (caratte-ristiche essenziali)

Procedura di localizzazione iniziata da Mo-bile (handSET)

Modalità di funzionamento del MIMO che consente di migliorare il rapporto segnale interferenza in ricezione combinando re-pliche ricevute dello stesso segnale dopo che queste sono state trasmesse su antenne diverse dopo precodifi ca

Gestisce, per la componente a pacchetto, la mobilità su macro aree dette Routing Area. Analogamente all’MSC, l’SGSN è coinvolto nelle procedure di accesso alla rete e ai ser-vizi e per la tassazione nel dominio a pac-chetto

SGUStadi di Gruppo Urbano

SGWServing Gateway

SIMSubscriber Identity Module

SIMOSingle Input Multiple Output

Single User

Sede di elemento di commutazione a circu-ito di rete fi ssa collegato agli stadi di linea; essendo un edifi cio ad uso sociale viene uti-lizzato per l’installazione degli elementi di rete

Gestisce lo User Plane. Si interfaccia alle reti IP esterne e quindi ha l’architettura di un router. Consente il trasferimento dati in mobilità

Smart card che contiene i dati identifi cativi dell’utente e dati supplementari (ad esem-pio la rubrica)

Sistema di antenna costituito da due o più antenne in ricezione (RX Diversity) e una singola antenna in trasmissione

Si riferisce a una prestazione, ad esempio il throughput, calcolata come se ci fosse un solo utente per cella

133Glossario

SINRSignal over Interference plus

Noise Ratio

SIPSession Initiation Protocol

Rapporto fra la potenza del segnale utile S e la somma (N+I) di quella del rumore N e dell’Interferenza I. Maggiore è il SINR mag-giore è la qualità del canale radio; l’SINR è di largo uso nella tecnica radiomobile poi-ché il fattore limitante le prestazioni è sia l’interferenza, visto il largo riuso delle risor-se radio, che il rumore

Protocollo di segnalazione per il controllo di sessioni di comunicazione voce e video che impiegano il protocollo IP

SISOSingle Input Single Output

Sistema di antenne singole, una sulla sta-zione e una sul terminale. Viene utilizzato raramente nel radiomobile: solo in caso di impossibilità di installare due antenne rice-venti in diversità nella stazione radio

Site Sharing Ci si riferisce non tanto alla coesistenza nel sito radio di tecnologie diverse ma di Ope-ratori diversi.

SLStadio di Linea

SLgInterfaccia SLg

SLhInterfaccia SLh

Slot

SLsInterfaccia SLs

SMSpatial Multiplexing

Sede di elemento di commutazione a circui-to di rete fi ssa collegato agli utenti; essendo un edifi cio in uso sociale viene utilizzato per l’installazione degli elementi di rete

Interfaccia di positioning fra nodi GMLC e MME

Interfaccia di positioning fra nodi GMLC e HSS

Letteralmente apertura. In frequenza si uti-lizza frequency slot per indicare un canale in frequenza in cui trasmettere, nel tempo si usa time slot per indicare uno spazio di tempo, che si ripete in maniera ciclica, in cui trasmettere

Interfaccia di positioning fra nodi E-SMLC e MME

Modalità di funzionamento nel MIMO che consente, in un canale scorrelato e per SINR suffi cientemente elevati, di moltiplicare la

134 Easy LTE

Smartphone

SMLCServing Mobile

Location Center

Dispositivo mobile multimediale con possi-bilità di caricare applicazioni

Nodo che eff ettua il calcolo della posizione interagendo con i nodi di rete

SMSShort Message Service

SNOW G

SNRSignal over Noise Ratio

Breve messaggio di testo trasportato dalla rete radiomobile. Servizio inizialmente for-nito dal GSM e poi esteso a tutte le tecno-logie di accesso radio e anche alla rete fi ssa

Protocollo utilizzato nella rete G e LTE per la cifratura e integrità dei dati

Rapporto fra la potenza del segnale utile S e quella del rumore N. Maggiore è il SNR maggiore è la qualità del canale radio

SONSelf Organising Network

Sottobande

Spectral Effi ciency

Spettro

SPIDSubscriber Profi le Identifi er

SRMCServizio Radio Mobile

di Comunicazione

SRVCCSingle Radio Voice

Call Continuity

Rete che adatta i parametri a sua disposi-zione per il massimo della prestazione, sup-portando le scelte dell’Operatore

Frazioni di banda che rappresentano il mi-nimo slot in frequenza dell’OFDMA

Indicatore di effi cienza di trasmissione in una banda di frequenza assegnata. Il rapporto SE è dato da throughput/banda [(bit/s)/Hz]

Rappresentazione in frequenza di un se-gnale

Identità del cliente che serve per gestire una QoS personalizzata secondo il profi lo di servizio sottoscritto

Sistema Radiomobile Analogico semiau-tomatico ( ) operante a MHz con celle molto grandi ( km) senza handover

Transizione in continuità da LTE (Voice over PS:Volte) a G/ G (Voice over CS) nel caso di assenza di copertura con Voice over PS. La ragione della denominazione Single

capacità per il numero delle antenne, in-viando su ciascuna antenna in parallelo in-formazioni diverse

135Glossario

Subscriber Profi le ID

SUPLSecure User Plane Protocol

Switching

Tablet

È un’informazione (opzionale) che è me-morizzata in core network e che può essere sfruttata per un trattamento selettivo degli utenti (esempio: fi ssare diverse priorità di RAT-frequenza per far accampare su celle diverse utenti diversi)

Protocollo per il trasporto di informazioni di localizzazione sul piano di utente (user plane)

Commutazione, su base segnalazione, di informazione da un ingresso a una uscita del nodo, l’istradamento è temporaneo

Computer a forma di tavoletta con tastiera touchscreen dotato di tecnologia di comu-nicazione (ethernet, wi-fi , radiomobile)

Radio è che la funzionalità è specifi cata per terminali con una solo ricetrasmettitore ra-dio

TACSTotal Access

Communications System

TC Triple Carrier

TDDTime Division Duplexing

TDMTime Division Multiplexing

Sistema Radiomobile Analogico operante a MHz con celle piccole e ad alta capacità,

introdotto in Italia nel

Tripla Portante. Si utilizza nel caso del-l’HSPA per indicare quando questo servizio sia svolto su tre portanti adiacenti con una triplicazione del troughput della singola portante (ad esempio con il QAM si ha un Tput single user di Mbit/s) rispetto ai Mbit/s del SC (Single Carrier) e il Mbit/s del DC (Double Carrier)

La trasmissione contemporanea da e verso il terminale è ottenuta assegnando interval-li di tempo diversi per ciascun verso

Multiplazione a Divisione di Tempo in cui fl ussi digitali tributari vengono intercalati nel tempo tramite un multiplatore per ge-nerare un fl usso aggregato a velocità netta pari alla somma delle velocità dei tributari. La velocità eff ettiva dell’aggregato aumenta rispetto alla somma di quella dei tributari, per l’inserzione di canali di sincronizzazio-ne e di servizio

136 Easy LTE

TDMATime Division Multiple Access

Telco

Throughput

Tilt

Accesso Multiplo a Divisione di Tempo: i vari terminali posti il posizioni spaziali di-verse accedono al mezzo trasmissivo (cana-le radio, canale ottico) in tempi diversi, non sovrapponendosi a destinazione

Operatore di Telecomunicazioni

Flusso informativo trasferito. Tipicamente si parla di Tput di picco, Tput medio, User Tput , Tput totale di cella (detto anche Tput single user)

Angolo di inclinazione dell’antenna rispet-to all’orizzontale. Tipicamente per delimi-tare la cella si usano tilt positivi detti anche downtilt, esistono casi anche di uptilt per fornire il servizio da terra ai piani più alti dei grattacieli

TLSTransport Layer Security

TMTracing Management

TMSITemporary Mobile Subscriber

Touchscreen

TRTransport

Trigger

Trigger

Protocollo di crittografi a per la securizza-zione delle applicazioni client/server trami-te: negoziazione fra le parti dell’algoritmo da utilizzare per la cifratura, autenticazione attraverso l’uso di certifi cati, cifratura sim-metrica e autenticazione dei messaggi

Tracciamento temporale di eventi per sta-bilire eventuali correlazioni e inferire sulla causa di fenomeni quali guasti, cattiva qua-lità etc

Identity Identità Temporanea Utente Mobi-le (SIM)

Schermo tattile che permette all’utente di in-teragire con una interfaccia grafi ca

Trasmissione a distanza dell’informazione

Procedura di localizzazione basata sul verifi -carsi di un evento radiomobile (ad esempio SMS)

Procedura di localizzazione basata sul verifi -carsi di un evento radiomobile (ad esempio SMS)

137Glossario

Trusted

TSTraffi c Steering

TTATelecommunications

Technology Association

TTCTelecommunication

Technology Committee

Fidato, sicuro - termine utilizzato in Sicurez-za ad esempio per una fonte o per un luogo

È il risultato di un algoritmo di CRRM che smista le varie tipologie di traffi co verso spe-cifi ci RRP secondo determinati obiettivi di servizio

Ente di standardizzazione coreano

Ente di standardizzazione giapponese

TTITransmission Time Interval

Tunneling

TV streaming

UBBUltra Broad Band

UEUser Equipment

UICCUniversal Integrated

Circuit Card

Intervallo di tempo dopo il quale la confi gu-razione trasmissiva può essere variata

Tecniche per cui un protocollo viene incap-sulato in un altro protocollo ad es. per inse-rire funzionalità aggiuntive (ne è un esem-pio la crittografi a)

Indica un fl usso di dati trasmessi da una sorgente verso un utilizzatore, per una sua fruizione immediata

Banda Ultra Larga: nella terminologia TI defi nisce il servizio HSPA a Mbit/s e il servizio LTE

Il terminale mobile (UE terminologia G e LTE) è composto da un ricetrasmettitore ra-dio e da una smart card asportabile (USIM-U Universal Subscriber Identity Module) che contiene i dati identifi cativi dell’Uten-te, utilizzati per l’accesso al servizio e per l’autenticazione

È la smart card che assicura la riservatezza e l’integrità dei dati dell’utente. Ospita le applicazioni SIM in G e USIM in G e LTE

138 Easy LTE

UMTSUniversal Mobile

Telecommunications System

Unità Logaritmiche

Up Converter

Up Loading

URLUniform Resource Locator

User Experience

USIMUniversal Subscriber

Identity Module

UTRANUMTS Terrestrial Radio

Access Network

Sistema Radiomobile Digitale Mondiale di terza generazione a banda larga con la fun-zionalità di Video Chiamata a circuito, lan-ciato in Italia nel

Si tratta dei dB e dBm che consentono age-volmente operazioni su grandezze trasmis-sive. Ad esempio, dato un feeder alimentato con una potenza Pi di W (+ dBm) e con attenuazione A volte ( dB) la poten-za all’uscita Po=Pi-A= - = dBm cioè

mW

Dispositivo per la traslazione di uno spettro dalla frequenza in cui è posizionato a una frequenza più alta. È utilizzato per la con-versione da Frequenza Intermedia a Radio Frequenza

Trasferimento dati verso la rete

Sequenza di caratteri che identifi ca l’indi-rizzo di una risorsa in Internet

Esperienza (di uso) dell’utente

Evoluzione per il sistema G della SIM card che presenta una maggiore capacità di memoria e la possibilità di off rire nuovi servizi aggiuntivi. All’interno della USIM sono memorizzate le credenziali necessarie all’autenticazione del cliente (algoritmi di autenticazione e chiavi di sicurezza), i dati privati del cliente e alcune informazioni ti-piche dell’operatore mobile che distribuisce la USIM (ad es. la lista delle reti preferite)

Standard di accesso radio terrestre del siste-ma UMTS

ULUplink

Trasmissione dal terminale verso la stazio-ne radio base: il termine prende le mosse dalla sopraelevazione delle antenne della stazione radio base rispetto ai terminali

139Glossario

Valore di Attenzione

VASValue Added Services

VoIPVoice over IP

VLRVisitor Location Register

Limite italiano di campo elettrico da non superare in zone accessibili alla popolazio-ne per esposizioni prolungate superiori a h ( V/m)

Servizi a valore aggiunto

Tecnologia per servizio telefonico tramite una connessione Internet o altra rete dati basata su IP

Archivio, associato all’MSC, contenente una copia dei dati contenuti nell’HLR de-gli utenti in visita (dell’operatore e di altri operatori nazionali ed esteri) attualmente presenti in area MSC. Dialoga con l’HLR per aggiornarlo dei clienti in visita

VoLTEVoice over LTE

WDMWavelength Division

Multiplexing

Web Browsing

Web Surfi ng

WiFiWireless Fidelity

WLANWireless Local Area Network

WWWWorld Wide Web

Tecnica per consentire servizi a circuito sul-la rete LTE che è soltanto a pacchetto IP. In questo caso si utilizza l’IMS

Multiplazione a Divisione di Lunghezza d’onda. L’informazione di vari fl ussi ad alta velocità viene trasferita su una lunghezza d’onda della luce (modulandola in intensi-tà), sommata e trasmessa a distanza su una fi bra ottica. La demultiplazione avviene in maniera inversa

Applicazione software per navigare nel WWW

Navigazione nel web

Sistema di trasmissione dati a pacchetto che consente il collegamento wireless di di-spositivi (computer, tablet etc) alla WLAN

Lan con accesso wireless da parte dei termi-nali

Servizio di Internet che permette di usufru-ire di un insieme vastissimo di contenuti e di diversi servizi

Ringraziamenti

EditorPaolo Semenzato

RevisoriValeria D’AmicoFlavio Muratore

AutoriSergio Barberis

Massimo BarbieroGraziano Bini

Andrea BuldoriniMarco Caretti

Ivano Salvatore CollottaLuciana Costa

Giovanna D’AriaGrazia De Nitto

Giuseppe FerrarisMaurizio FodriniMaria Pia Galante

Paolo GianolaPiero Lovisolo

Michele LudovicoClaudia Maccario

Fabio MazzoliFranco PattiniLuca Piccinelli

Giovanni RomanoDario Sabella

Paolo Semenzato

RingraziamentiArmando Annunziato

Michela BillottiPatrizia Bondi

Andrea CastellaniUmberto FerreroMauro Ficaccio

Daniele FranceschiniAlessandro GuerrieriNicola Pio Magnani

Roberto MaxiaBruno Melis

Loredana SavianoAntonio Soldati

Impaginazione e Grafi caMarco Nebiolo

Date post:	15-Mar-2020
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a cura di Paolo Semenzato - Telecom Italia · 7 Prefazione L TE è adesso! LTE (Long Term...

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