LTE

Nasce come nuova generazione per i sistemi di accesso mobile a banda larga (Broadband Wireless Access) e, dal punto di vista teorico, fa parte del segmento Pre-4G, collocandosi in una posizione intermedia fra le tecnologie 3G come l'UMTS e quelle di quarta generazione pura (4G (LTE Advanced).
Nonostante ciò, con l'intento di porre fine alla confusione tra l'utilizzo in marketing del termine 4G e la vera classificazione come 4G, l'ITU ha recentemente deciso di applicare il termine 4G anche all'LTE.

LTE può funzionare su diverse bande di frequenza.
In particolar modo nella UE vengono utilizzate le seguenti bande:
banda di frequenza 800 MHz (una volta liberate le frequenze televisive da 794 MHz a 858 MHz, gli attuali canali dal 61 al 69, con l'avvento del digitale terrestre, in Italia dal 2013)
banda di frequenza 900 MHz (una volta completato il refarming dello spettro, verrà liberato dal GSM)
banda di frequenza 1800 MHz (una volta liberati alcuni dei canali attualmente usati dal GSM)
banda di frequenza 2600 MHz (frequenze già libere in alcune zone ma utilizzate dai Ministeri della Difesa e dai radar in altre zone)

LTE è parte integrante dello standard UMTS, ma prevede numerose modifiche e migliorie fra cui:
utilizzo della modulazione OFDM per il downlink e Single-Carrier FDMA per l'uplink (al posto del W-CDMA dell'UMTS);
efficienza spettrale (ovvero numero di bit al secondo trasmessi per ogni hertz della portante) 3 volte superiore alla più evoluta versione dell'UMTS, ovvero l'HSPA;
velocità di trasferimento dati in download fino a 326,4 Mbit/s;
velocità di trasferimento dati in upload fino a 86,4 Mbit/s;
velocità di trasferimento dati al bordo della cella da 2 a 3 volte superiori all'UMTS/HSPA RTT (Round Trip Time) inferiore ai 10 ms (contro i 70 ms dell'HSPA ed i 200 ms dell'UMTS);
utilizzo di un minimo di 1,25 MHz e un massimo di 20 MHz di banda per ciascun utente con ampia flessibilità (contro i 5 MHz fissi del W-CDMA);
applicabilità flessibile a diverse bande di frequenza, incluse quelle del GSM, dell'UMTS-WCDMA e di nuove bande a 2,6 GHz, e con possibilità di aggiungere nuove bande nel tempo a seconda delle necessità.

Ottimo supporto in mobilità. Sono state registrate elevate prestazioni fino a 350 km/h, o addirittura sino ai 500 km/h, a seconda della banda di frequenza usata.
A differenza dell'HSPA e dell'HSPA Evolution, che utilizzano la stessa copertura radio della rete UMTS, nel caso dell'LTE è necessario predisporre una copertura radio dedicata, realizzando di fatto una nuova rete aggiuntiva a quella dell'UMTS, o di qualsiasi altro sistema di accesso cellulare, come il GSM, il CDMA2000 e così via.


Pur utilizzando una diversa forma di interfaccia radio, OFDMA/SC-FDMA invece di CDMA, ci sono molte similitudini con le precedenti forme di architettura 3G.

LTE sfrutta tre nuove tecnologie che gli permettono di avere una maggiore efficienza spettrale:
1.OFDM (Orthogonal Frequency-Division Multiplexing):
la tecnologia OFDM permette di ottenere elevati data rate pur mantenendo un alto livello di robustezza nei confronti delle interferenze. I sistemi di accesso variano tra Downlink e Uplink. Nel primo caso si ricorre all'OFDMA; nel secondo caso si utilizza l'SC-FDMA che consente di avere un rapporto picco/potenza media di dimensioni ridotte che porta ad avere un'alta efficienza di potenza RF nei telefoni cellulari (un fattore molto importante perché si ripercuote sulla durata della batteria).
2.MIMO (Multiple-Input Multiple-Output): uno dei problemi principali dei sistemi di telecomunicazioni precedenti è relativo ai cammini multipli, dovuto alla presenza di palazzi o oggetti che provocano la riflessione dei segnali (multipath fading). Il MIMO permette di trarre giovamento da questa situazione, andando a combinare tra loro i vari segnali ricevuti. Quando si usa il MIMO è necessario utilizzare più antenne per permettere di distinguere i segnali che provengono da percorsi diversi. Mentre è facile aggiungere antenne dal lato delle stazioni radio base, lo stesso non si può dire dal lato del terminale dove le dimensioni limitano il numero di antenne che è possibile installare.
3.SAE (System Architecture Evolution): molte funzioni, precedentemente gestite dalla core network, sono state trasferite verso la periferia della rete. Questo conferisce alla rete una forma "piatta" che consente di ridurre notevolmente i tempi di latenza.

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