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- ELETTRONICA OGGI 441 - NOVEMBRE/DICEMBRE 2014
TECH INSIGHT
4G
S
ul 4G, i sistemi e le reti di comunica-
zione di quarta generazione c’è mol-
to fermento, e a ragione. Questi sistemi,
infatti, sono indispensabili per veicolare
i dati con prestazioni nettamente maggio-
ri rispetto alle infrastrutture precedenti,
e in modo più stabile, consentendo di
implementare applicazioni sempre più
complesse e quindi aprendo nuove op-
portunità. L’evoluzione del 4G, etichetta
sotto cui rientrano comunque diverse
tecnologie di comunicazione provenien-
ti da percorsi differenti, coinvolge infatti
un’ampia gamma di protagonisti, dai pro-
duttori di chip, ai provider, ai fornitori di
servizi.
Lo sviluppo di questi standard è estrema-
mente importante per l’industria mobile,
che deve superare rapidamente il collo di bottiglia legato
alle performance delle reti mobile 3G per poter supportare
l’ aumento esponenziale del traffico dati da mobile. In base
alle stime degli analisti, la domanda di larghezza di banda
dati per il mobile nel 2020 dovrebbe essere infatti circa
1000 volte quella disponibile nel 2010.
Per poter raggiungere questo livello di crescita i progetti-
sti si stanno muovendo essenzialmente in tre direzioni. La
prima è quella dell’incremento di efficienza per lo spettro,
con tecnologie come per esempio quella IMTA (Interference
Management and Traffic Adaption) e quelle MIMO, Massive
MIMO e Smart Antenna.
La seconda direzione è quella dell’espansione dello spettro,
con tecnologie come quella NCT, Carrier Aggregation, VLC
(Visible Light Communication) e Cognitive Radio (CR).
La terza direzione, quella dell’ottimizzazione e configurazio-
ne delle reti, vede invece tecnologie come il deployement
delle Small Cell, D2D (Direct Communication), SON (Self Or-
ganizing Network), HetNet (Heterogenous Network) e Sof-
tware Defined Network (SDN). Tutte queste tecnologie sono
a diversi stadi di sviluppo e, per esempio, il passaggio dalla
release 10 (LTE Advanced) alla 11 ha comportato numerose
novità in termini di carrier aggregation.
Anche se le soluzioni tecnologiche adottate sono numerose,
un punto chiave però resta legato alla necessità di minori
consumi di energia, un fattore di importanza vitale per tutti
gli smart device.
Di fatto le attuali reti LTE, implementate dai principali ope-
ratori, rispondono già a una parte dei requisiti richiesti dal
mercato, con velocità di trasferimento dei dati di 100 Mbit/s
per la categoria 3, ma sono prossimi ulteriori passaggi tec-
nologici, dato che sono previste diverse varianti nella ro-
admap di questo tipo di standard. Per esempio, l’LTE cate-
goria 4 permette il downlink a 150 Mbit/s, mentre invece per
l’LTE categoria 6 questo valore sale a 300 Mbit/s. Si tratta,
come sempre di valori massimi teorici, ma la progressione
Evoluzione delle tecnologie 4G
Francesco Ferrari
Tra i settori in più rapida evoluzione tecnologica
c’è quello delle comunicazioni,
settore dove l’innovazione sta accelerando
notevolmente rispetto al passato
Fig. 1 – La crescita complessiva di prestazioni tra il 2010 e il 2020 dovrebbe crescere di un fattore
1000 considerando tre vettori principali (Fonte Nokia Siemens Networks)