Universal Mobile Telecommunications System: differenze tra le versioni
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Il '''sistema mobile universale di
{{Standard telefonia mobile}}▼
▲Il '''sistema mobile universale di [[telecomunicazioni]]'''<ref>Cfr. sul sito dell'[http://eur-lex.europa.eu/Notice.do?mode=dbl&lang=en&ihmlang=en&lng1=en,it&lng2=cs,da,de,el,en,es,et,fi,fr,hu,it,lt,lv,nl,pl,pt,sk,sl,sv,&val=447965:cs&page= Unione europea]</ref>, noto anche come '''UMTS''' (sigla dell'inglese ''Universal Mobile Telecommunications System''), è uno [[standard (informatica)|standard]] di [[telefonia mobile]] [[rete cellulare|cellulare]] [[3G (telefonia)|3G]], evoluzione del [[GSM]]. Tale tecnologia ha la peculiarità di impiegare lo standard base [[W-CDMA]] più evoluto come interfaccia di [[trasmissione (telecomunicazioni)|trasmissione]] nell'[[rete di accesso|accesso]] radio al sistema, è compatibile con lo standard [[3GPP]] e rappresenta la risposta europea al sistema [[International Telecommunication Union|ITU]] di telefonia cellulare [[Lista delle generazioni dei telefoni cellulari|3G]].
Lo standard UMTS è il successore di terza generazione del GSM che utilizza l'interfaccia di trasmissione [[W-CDMA]] e le infrastrutture del [[GSM]]. L'UMTS è a volte lanciato sul mercato con la sigla [[3GSM]] per mettere in evidenza la combinazione fra la tecnologia 3G e lo standard [[GSM]] di cui dovrebbe in futuro prendere completamente il posto.
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La prima rete UMTS al mondo, chiamata semplicemente "[[
La maggior parte degli operatori GSM europei supporta anche i servizi UMTS, dal momento che i due standard sono fra loro ampiamente compatibili.
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Il miglioramento o vantaggio rispetto al precedente sistema GSM è dovuto essenzialmente alla maggiore [[velocità di trasmissione]] dovuta a sua volta all'adozione di un [[accesso multiplo]] al canale di tipo [[W-CDMA]] più efficiente dal punto di vista dell'[[efficienza spettrale]] rispetto al [[TDMA]] del GSM e all'uso di schemi di [[modulazione|modulazione numerica]] più efficienti.
Il sistema UMTS, con l'utilizzo del [[W-CDMA]], supporta infatti una [[velocità di trasferimento]] massima teorica di 21 [[Mega|M]][[Bit (informatica)|b]]/[[secondo|s]] (con [[HSDPA]]<ref>{{Cita web | url=http://www.zdnet.com.au/news/communications/soa/Telstra-boosts-Next-G-to-21Mbps/0,130061791,339293706,00.htm | titolo=Telstra boosts Next G to 21Mbps | nome=Suzanne | cognome=Tindal | data=8 dicembre 2008 | editore=[[ZDNet]] Australia | accesso=16 marzo 2009 | dataarchivio=21 marzo 2009 | urlarchivio=https://web.archive.org/web/20090321030833/http://www.zdnet.com.au/news/communications/soa/Telstra-boosts-Next-G-to-21Mbps/0,130061791,339293706,00.htm | urlmorto=sì }}</ref>), sebbene gli utenti delle attuali reti abbiano a disposizione un transfer rate fino 384 kbit/s utilizzando dispositivi [[R99]] e fino a 7.2 Mbit/s con dispositivi [[HSDPA]] nelle connessioni in [[download]].
Questo miglioramento [[trasmissione (telecomunicazioni)|trasmissivo]] rende possibile tutta una serie di servizi a banda ancora più larga rispetto al GSM e di tipo [[multimedialità|multimediale]]. Le applicazioni tipiche attualmente implementate, usate ad esempio dalle reti UMTS in Italia, sono tre: voce o fonia, [[videochiamata]]/[[videoconferenza]] e trasmissione dati a pacchetto quali [[Multimedia Messaging Service|MMS]] e [[immagine digitale|immagini digitali]] relative a foto e altro con possibilità di [[connessione (informatica)|connessione]] a [[Internet]] e navigazione sul [[Web]]. A ognuno di questi tre servizi è assegnato uno specifico transfer rate, per la voce 12,2 kb/s, 64 kb/s per la videoconferenza e 384 kb/s per trasmissioni di tipo dati (scarico suonerie, accesso al web, ecc.). In ogni caso questi valori sono decisamente superiore ai 14,4 kb/s di un singolo canale GSM con correzione di errore e anche al ''transfer rate'' di un sistema a canali multipli in [[HSCSD]]. UMTS è quindi in grado, potenzialmente, di consentire per la prima volta l'accesso, a costi contenuti, di dispositivi mobili al [[World Wide Web]] di Internet.
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Il precursore dei sistemi 3G è il sistema di telefonia mobile [[GSM]], spesso denominato sistema [[2G]] (cioè di seconda generazione). Un altro sistema evolutosi dal 2G è il [[GPRS]], conosciuto anche come [[2.5G]]. Il GPRS supporta un ''transfer-rate'' nettamente più alto del GSM (fino a un massimo di 140,8 kb/s), e può essere talvolta utilizzato insieme al GSM.
Le attuali reti UMTS sono state potenziate mediante i protocolli [[High-Speed Downlink Packet Access]] ([[High-Speed Downlink Packet Access|HSDPA]]), e [[High-Speed Uplink Packet Access]] ([[High-Speed Uplink Packet Access|HSUPA]]) con una velocità massima teorica di
=== Assegnazione delle frequenze ===
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==== Assegnazione delle licenze UMTS in Italia ====
In Italia il [[governo Amato II|governo Amato]] ha indetto nel [[2000]] un'asta per l'assegnazione di 5 licenze UMTS. Le cinque licenze Umts sono state assegnate per 15 anni (poi elevati a 20, con scadenza 2022) ai cinque concorrenti rimasti in gara [[Omnitel]], [[Wind Telecomunicazioni|Wind]], [[
Nel giugno [[2009]] si è proceduto a riassegnare le frequenze già detenute da IPSE2000 mediante un'asta del valore di 267.8 milioni di euro a beneficio dello Stato, di cui 90.2 versati da [[Vodafone]], 88.78 milioni di euro da [[Telecom Italia]] e da Wind<ref>[http://www.key4biz.it/News/2009/06/18/Rete_Mobile/Fastewb_Ipse_Telecom_Italia_Wind_H3G_Vodafone.html key4biz.it] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20120623171947/http://www.key4biz.it/News/2009/06/18/Rete_Mobile/Fastewb_Ipse_Telecom_Italia_Wind_H3G_Vodafone.html |data=23 giugno 2012 }}</ref>.
=== Interfaccia radio ===
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* [[W-CDMA]]
* MAP del GSM ([[acronimo]] di [[Mobile Application Part]]), protocollo che fornisce funzionalità varie ai dispositivi mobili, come ad esempio l'instradamento delle chiamate ''da'' e ''per'' i gestori.
* La famiglia di [[codec]] (''codec = algoritmo software di codifica-decodifica'') del GSM come ad esempio i protocolli
Da un punto di vista tecnico il [[W-CDMA]] (secondo la definizione del [[IMT2000]]) è solo l'interfaccia trasmissiva, mentre l'UMTS è l'insieme completo dello
Come altre implementazioni del [[W-CDMA]], l'UMTS utilizza una coppia di canali a 5 [[Hertz|MHz]] di larghezza di banda, uno nel range 1900 MHz per la trasmissione e uno nel range 2100 MHz per la ricezione. Al contrario il sistema [[IS-95|cdma2000]] utilizza uno o più canali con 1,25 MHz di larghezza in range di frequenza non predefiniti per ciascuna delle due direzioni di trasmissione. L'UMTS viene spesso criticato per la grande larghezza di banda di cui necessita.
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Le bande di frequenza originariamente previste per lo standard UMTS sono 1885-2025 MHz e 2110-2200 MHz, per la trasmissione e la ricezione rispettivamente. Consultare la sezione [[#Collegamenti esterni|Collegamenti esterni]] per la mappa delle allocazioni di frequenze UMTS. Per gli operatori GSM esistenti la migrazione all'UMTS è relativamente semplice ma anche costosa: la maggior parte delle infrastrutture esistenti può essere riutilizzata, ma la spesa per ottenere le concessioni per le nuove frequenze e per gestirle con le esistenti stazioni radio base, può ancora richiedere investimenti elevatissimi.
Una delle principali differenze rispetto al GSM è la configurazione dell'interfaccia trasmissiva (il cosiddetto GRAN, acronimo di ''Generic Radio Access Network''). Sono possibili connessioni con le [[Dorsale (informatica)|dorsali]] (''backbone'') di varie altre reti, come [[Internet]], [[ISDN]] (sigla di ''Integrated Services Digital Network''), GSM o altre reti UMTS. L'interfaccia GRAN utilizza i 3 ''
=== Interoperabilità e
Un accordo fra i gestori di telefonia negli [[anni 1980|anni ottanta]] ha imposto ai costruttori la standardizzazione e la non-brevettabilità dei protocolli GSM per l'invio e ricezione di chiamate SMS, rendendo con un protocollo open-source immediatamente disponibile una perfetta interoperabilità delle reti a livello mondiale.
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Mentre con il GSM qualunque modello poteva funzionare, anche all'estero, con qualsiasi gestore, con UMTS è necessario adottare una gamma ristretta di modelli per operare con un singolo gestore: la mancata indipendenza fra costruttore e gestore introduce una distorsione del mercato che limita la concorrenza e la libertà degli acquirenti, e spiega il rialzo improvviso a 300-400 euro dei prezzi di apparecchi che hanno un'antenna UMTS, rialzo non giustificabile semplicemente con le royalties che si pagano al consorzio UMTS acquistando i cellulari.
Alla comparsa di tariffe mensili rapportate ai megabyte scaricati o flat senza limiti di tempo a costi relativamente bassi non hanno fatto riscontro analoghi progressi nella copertura della rete e nel prezzo dei cellulari sebbene telefonini con porta [[USB 2.0]] da collegare al PC o computer portatile potrebbero rappresentare, come sostengono gli analisti di [[Deutsche Bank]], "la soluzione al [[
In alternativa, esistono modem UMTS da connettere direttamente alla porta USB del computer, che usano per scambiare dati e per ricaricare la batteria. Tali apparecchi quindi non hanno ricaricatore portatile da collegare alla rete elettrica. Inoltre, contengono uno slot per PC Card, delle dimensioni di una scheda [[Carta SIM|SIM]] per cellulari, ma completamente diversa e non utilizzabile per fare chiamate o inviare SMS. Il modem è disaccoppiato dalla PC Card, per cui è possibile scegliere la tariffa dell'operatore più conveniente.
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A livello di interfaccia trasmissiva, l'UMTS è di per sé compatibile con il GSM. Poiché tutti i telefoni cellulari UMTS immessi sul mercato fino a oggi ([[2004]]) sono del tipo dual-mode UMTS/GSM, essi possono inviare e ricevere chiamate attraverso l'esistente rete GSM. Quando un utente UMTS si sposta verso un'area non coperta dalla rete UMTS, un terminale UMTS commuta automaticamente al GSM (con eventuale addebito delle tariffe per il ''roaming''). Se l'utente esce dalla zona di copertura UMTS durante una chiamata, la chiamata stessa sarà presa in carico dalla rete GSM in modo ''trasparente'' (cioè senza che l'utente se ne accorga). Al contrario i terminali GSM non possono essere usati all'interno di reti UMTS.
L'UMTS non funziona con le vecchie reti GSM, richiede reti e antenne proprie; Wind copre a oggi solo i capoluoghi e i principali centri urbani, Tre copre quasi tutto il territorio, TIM farà altrettanto (ma ha cominciato più tardi la copertura) mentre Vodafone sta aumentando la copertura nel resto d'Europa coprendo centri minori. Considerando che il 70% degli italiani vive in centri con meno di {{formatnum:10000}} abitanti, la maggioranza del Paese rimane esclusa dalla copertura UMTS ed è possibile che, senza esserne informata, acquisti un cellulare dal quale non può ricevere alcun servizio. I gestori Italiani raccolgono in un apposito database le richieste di copertura con antenne UMTS: il comitato per la pianificazione valuterà poi se inserire la località nell'elenco di quelle da coprire. Da notare il ruolo a volte determinante delle Amministrazioni Locali la cui attuale legislazione offre ampi poteri di veto nella posa di nuove antenne, rallentando di fatto i piani di copertura previsto dai gestori.
L'[[EDGE (telefonia)|EDGE]] che in Italia è fornito solo da Tim e Wind garantisce velocità e servizi analoghi all'UMTS, però funziona sulla vecchia rete GSM, coprendo teoricamente tutta Italia già da ora. Dove funziona il cellulare, anche Edge non dovrebbe creare problemi. Recentemente anche la Vodafone sta implementando a livello sperimentale alcune stazioni radiobase della sua rete, ma al momento l'offerta commerciale EDGE non è ancora stata ufficializzata.
La Japan Telecom (ora divenuta Softbank) ha realizzato una rete 3G che utilizza la tecnologia [[W-CDMA]] ed è compatibile con l'UMTS, divenendo così il primo esempio di rete globale totalmente wireless. L'attuale standard [[GSM]], per contro, è disponibile in tutto il mondo, tranne che in Giappone e in Corea.
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==Diffusione==
L'UMTS si è ormai ampiamente diffuso nel mondo
=== Altri standard concorrenti ===
Esistono altri standard 3G concorrenti dell'UMTS, come ad esempio il [[CDMA2000]], e sistemi di tipo proprietario come ''iBurst'' della Arraycom, ''Flarion'' e ''WCDMA-TDD'' della IPWireless. Comunque si prevede che le reti 3G GSM/UMTS erediteranno la posizione dominante del sistema GSM, divenendo uno standard di fatto per le reti e i servizi 3G. Sia la tecnologia CDMA2000 sia la WCDMA sono accettati dall'ITU come parte integrante della famiglia di standard 3G [[IMT-2000]], in aggiunta allo standard della Cina (TD-SCDMA) e allo standard [[EDGE (telefonia)|EDGE]].
Poiché il [[CDMA2000]] è un'evoluzione dello standard [[IS-95|cdmaOne]], non richiede nuove assegnazioni di frequenza e può funzionare senza problemi con le frequenze dei sistemi PCS esistenti. Oggi però il [[CDMA2000]] sta rapidamente perdendo consensi e molti operatori che utilizzano questa tecnologia stanno pensando di passare al "track" GSM/WCDMA, raramente migrando al GSM, più frequentemente decidendo di implementare una rete UMTS WCDMA e in molti casi attendendo la disponibilità della nuova evoluzione dell'UMTS, chiamata [[LTE (telefonia)|LTE]]. Attualmente il pioniere dell'installazione di reti UMTS è la '''3''', che non aveva installato in precedenza reti GSM.
Molti operatori GSM degli USA hanno deciso di adottare la tecnologia [[EDGE (telefonia)|EDGE]] come soluzione di transizione. La AT&T Wireless ha lanciato l'EDGE nel [[2003]], la Cingular, poi acquisita dalla AT&T Wireless, ha lanciato lo stesso sistema in ambiti regionali, e la T-Mobile USA ha in programma l'installazione di EDGE in tutti gli USA in tempi molto rapidi. I punti di forza di EDGE sono che può utilizzare le attuali frequenze GSM e che è compatibile con i terminali GSM esistenti. EDGE, quindi, costituisce una soluzione di breve termine per gli operatori GSM e costituisce inoltre una valida alternativa al CDMA2000.
== Problemi e dibattiti aperti ==
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== Bibliografia ==
* Bonazzi R., Catena R., Collina S., Formica L., Munna A., Tesini D.. ''Telecomunicazioni per l'ingegneria gestionale. Codifica di sorgente. Mezzi di trasmissione. Collegamenti''. Pitagora Editrice, 2004, ISBN 88-371-1561-X
* Muratore, Flavio, ed. ''Le comunicazioni mobili del futuro, UMTS: il nuovo
== Voci correlate ==
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== Altri progetti ==
{{interprogetto|
== Collegamenti esterni ==
* {{Collegamenti esterni}}
* [http://www.umtsworld.com/umts/faq.htm UMTS FAQ] sul mondo UMTS in generale
* [http://www.umtsworld.com/technology/frequencies.htm Worldwide W-CDMA frequency allocations] sul mondo UMTS in generale
* [http://www.umtstdd.org UMTS TDD Alliance] Alleanza Globale UMTS TDD
* [https://web.archive.org/web/20070421180233/http://umts.interfree.it/inde.htm Glossario UMTS] Dizionario UMTS
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