Sistemi mobili convenzionali: architettura, handover e metodi di accesso (FDMA/TDMA/CDMA)
Sistemi mobili convenzionali (era 1G/2G) dividono un'area di servizio in celle, ciascuna servita da una stazione base (BS) con un set fisso di canali radio. Un Mobile Switching Center (MSC) traccia gli abbonati e orchestra gli handover.
Concetto cellulare
- Riutilizzo delle frequenze – Lo stesso set di canali viene riutilizzato in celle non adiacenti (fattore di riutilizzo 4, 7, 12…).
- Handover / Handoff – Il mobile si sposta → soglie di intensità del segnale attivano il MSC per cambiare la connessione BS senza interruzioni (handoff hard in 1G/2G).
- Canale di controllo – Canale dedicato per paging, registrazione, setup chiamata.
Schemi di accesso multiplo
| Schema | Principio | Sistema esempio | Capacità |
|---|---|---|---|
| FDMA | Divide la banda in canali di frequenza stretti (un utente/canale) | AMPS (1G analogico) | Bassa |
| TDMA | Suddivide un portante in slot temporali (8 slot/frame in GSM) | GSM (2G), IS-136 | Media (3–6× FDMA) |
| CDMA | Spread spectrum + codici ortogonali (Walsh + PN) | cdmaOne (IS-95), CDMA2000 | Alta (capacità soft, 10–20× FDMA) |
Elementi di rete chiave
- BTS / Node B – Trascettore radio + antenna per settore.
- BSC / RNC – Controlla più BTS; gestisce risorse radio, handover.
- MSC / VLR – Commutazione chiamata, gestione mobilità, gateway SS7 verso PSTN.
- HLR / AUC – Database abbonati, tripletti di autenticazione.
- SMSC – Store-and-forward SMS.
Eredità → Evoluzione
2G convenzionale (GSM, cdmaOne) → 2.5G (GPRS, EDGE, 1XRTT) → 3G (UMTS, EV-DO) → 4G LTE (OFDMA/SC-FDMA, core IP piatto) → 5G NR. Il concetto cellulare (celle, handover, riutilizzo) persiste; cambiano solo l'interfaccia aria e l'architettura del core.