LTE

LTE-U e Wireless unified networks, come funzionano

Queste due tecnologie permetteranno di incrementare lo spettro di banda a disposizione per le comunicazioni mobili appoggiandosi sulle frequenze senza licenza
LTE-U e Wireless unified networks, come funzionano FASTWEB S.p.A.

Una crescita anno-su-anno che, tra 2013 e 2014, si è attestata al 70% circa a livello mondiale e al 45% nella sola Italia. Traffico dati che, tra 2014 e 2015, dovrebbe raddoppiare e sfiorare la soglia dei 5 exabyte mensili, per poi arrivare ad oltre 24 exabyte consumati mensilmente entro il 2019. A leggere, anche superficialmente, i dati del Cisco Visual networking index 2014-2019 la tendenza è piuttosto evidente: il traffico dati generato dai dispositivi mobili in tutto il mondo cresce a ritmi impressionanti ed è destinato letteralmente ad esplodere nel giro di appena un quinquennio.

 

Crescita consumo connessione dati

 

Ciò, naturalmente, porta con sé problemi tutt'altro che di secondo ordine. L'aumento del consumo di traffico dati, a parità di banda di comunicazione disponibile, comporterà un degrado nelle prestazioni generali della connessione dati: il collo di bottiglia che si verrebbe così a creare potrebbe far crollare le velocità in download e upload dei dispositivi mobili.

Diverse le soluzioni attualmente in fase di studio e sperimentazione. Tra queste, quelle che sembrano avere maggiori possibilità di successo prevedono l'utilizzo combinato delle tecnologie Wi-Fi e 4G LTE. La solita Qualcomm ed Alcatel-Lucent sono in prima fila in questa nuova corsa tecnologica verso connessioni dati mobili sempre più veloci e sempre più efficienti.

LTE-U

La casa statunitense, leader mondiale nella produzione di SoC e altri componenti per dispositivi mobili, ha finalmente presentato al pubblico la tanto attesa LTE-U (dove “U” sta per unlicensed, “senza licenza), nuova tecnologia infrastrutturale e di trasmissione che dovrebbe permettere di risolvere il problema della larghezza di banda a disposizione degli utenti. Evoluzione della tecnologia LTE advanced, la unlicensed presentata in occasione del Mobile world congress 2015 di Barcellona combina i punti di forza della tecnologia 4G con i punti di forza del Wi-Fi.

 

Il carrier aggregation spiegato graficamente

 

In particolare, la LTE-U andrà a sfruttare lo spettro di banda dei 5 gigahertz, attualmente utilizzato dai router Wi-Fi dual band. L'utilizzo di questa banda non richiede alcuna licenza (da qui unlicensed) e può essere liberamente “occupato” da qualunque segnale. Combinando e aggregando gli spettri di frequenza utilizzati dal segnale LTE advanced con gli spettri di frequenza della LTE-U (il cosiddetto carrier aggregation) si avrà banda a sufficienza per supportare (e sopportare) l'incremento nel consumo di traffico dati mobili atteso nei prossimi anni. “Il nostro compito - ha affermato Matt Grob, vicepresidente esecutivo e Chief Technology Officer di Qualcomm – è aiutare le aziende a utilizzare al meglio tutto lo spettro disponibile, sfruttando le tecnologie LTE e Wi-Fi per incrementarne la capacità”.

Small cells

Affinché questa soluzione possa funzionare, ci sarà bisogno di rivedere la distribuzione dell'infrastruttura di comunicazione che oggi permette di effettuare chiamate e navigare in Rete grazie agli smartphone, tablet e altri dispositivi mobili. Il segnale utilizzato dalla tecnologia LTE-U, pur aumentando la velocità della connessione dati, utilizza uno spettro di frequenza più ampio, che degrada in maniera più veloce e copre distanze minori rispetto alla vecchia tecnologia LTE advanced. Necessario, quindi, integrare l'infrastruttura di torri e ripetitori del segnale cellulare, creando una rete di antenne più piccole ma allo stesso tempo più efficienti.

 

Small Cells

 

La soluzione individuata da Qualcomm porta il nome di small cells: piccole antenne “metropolitane” da montare, magari, sui lampioni dell'illuminazione pubblica, che hanno la funzione di “ripetitore di segnale”. Collegandosi alla torre principale, distante magari diverse decine di chilometri, sono in grado di offrire una maggiore copertura del segnale LTE-U, rendendo più efficiente l'utilizzo dello spettro di frequenza e aumentando la banda comunicativa a disposizione dei vari utenti.

Wi-Fi boost e Cellular boost

Sempre dal palco di Barcellona, Alcatel-Lucent ha presentato alcune tecnologie proprietarie connesse ai concetti teorici della LTE-U. All'interno della strategia denominata Wireless networks unified, la società francese ha sviluppato le tecnologie Wi-Fi boost e Cellular boost.

La prima unisce il downlink del Wi-Fi con l'uplink della rete celluare: in questo modo le velocità della connessione dati in download potranno aumentare anche del 70%, mentre le velocità in upload di un ordine di grandezza (ovvero fino a 10 volte, rispetto al Wi-Fi stand alone al limite della cella), raddoppiando al contempo la superficie coperta dal segnale.

La tecnologia Cellular boost, invece, fa leva sullo spettro di frequenza non licenziato per incrementare le prestazioni della connessione dati mobile. Anche in questo caso, è prevista l'integrazione dell'attuale infrastruttura comunicativa con celle più piccole e più capillari che permettano un utilizzo più efficiente ed efficace della banda di comunicazione a disposizione degli utenti.

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