Come funzionano le torri cellulari: la spina dorsale delle reti mobili
Le torri cellulari (stazioni base) creano le "celle" nelle reti cellulari. Ciascuna gestisce un settore geografico usando onde radio.
Componenti principali
- Antenne: Settorializzate (tipicamente 3 settori × 120°). Montate su torre/monopalo/tetto. Multi-banda (600 MHz – 39 GHz). Array MIMO (4×4, 8×8, 64×64 massive MIMO per 5G).
- Unità radio (RRU/RRH): Trasmettitori/ricevitori + amplificatori di potenza. Montate vicino alle antenne (riduce le perdite di linea). Convertono digitale baseband ↔ RF.
- Unità baseband (BBU) / DU: Elaborazione digitale (modulazione, codifica, pianificazione). Centralizzata (C-RAN) o distribuita.
- Backhaul: Fibra (preferita), Microonde, Satellite. Collega il sito alla Rete centrale (EPC/5GC).
- Alimentazione e backup: Rete elettrica + Batteria (4-8h) ± Generatore. Fondamentale per le emergenze.
Flusso del segnale (semplificato)
- UE (Telefono): Codifica voce/dati → Modula (OFDM/SC-FDMA) → Trasmissione RF.
- Uplink: Antenna torre Rx → RRU (RF→Digitale) → BBU (Demodula/Decodifica) → Backhaul → Rete centrale.
- Core: Instrada verso destinazione (RTS, Internet, altro UE).
- Downlink: Percorso inverso. Torre Tx → UE Rx.
Tecnologie chiave
- Riutilizzo di frequenza: Stesse frequenze in celle non adiacenti → Capacità.
- Passaggio di consegna (Handover): Trasferimento senza interruzioni UE↔Torre mentre ti muovi (segnalizzazione X2/N2).
- Beamforming: Segnali sfasati dall'array concentrano energia su uno specifico UE → Guadagno + riduzione interferenze.
- Aggregazione di portante: Combina più bande → Banda più ampia → Velocità maggiore.
- Condivisione dinamica dello spettro (DSS): 4G/5G condividono la stessa banda dinamicamente.
Salute e sicurezza
L'esposizione RF dalle torri è ben al di sotto dei limiti ICNIRP/FCC (tipicamente 0,1-1% del limite a livello del suolo). OMS: "Nessuna prova convincente di effetti negativi sulla salute". Il 5G usa gli stessi standard di sicurezza.