Fig. 1 Evoluzione dei sistemi per telecomunicazione mobile

La figura 1 dà un quadro dell'evoluzione che stanno subendo i sistemi di telecomunicazione, sia come estensione dei servizi e della qualità associata, sia come copertura geografica. La 1^a generazione di servizi di telecomunicazione mobile nelle bande VHF, UHF offriva il solo servizio voce di tipo analogico, permetteva una copertura limitata del territorio a carattere locale o al massimo nazionale. Era nata per soddisfare esigenze di tipo professionale, cioè permettere il collegamento vocale tra operatori di una stessa compagnia impegnati su una certa area del territorio nazionale, vedi in Italia per esempio le reti costruite dall'ENEL, dalla società Autostrade o per permettere la sola localizzazione (Teledrin).

Intanto nel Nord Europa si andava largamente sviluppando anche il servizio pubblico di telefonia mobile NMT, con il quale si superavano pesanti problemi tecnici ed economici per esempio di posa e manutenzione dei doppini telefonici, in aree a basse densità di urbanizzazione e di difficile accesso (Finlandia); sulla scia dell'NMT in Italia si adotta il sistema RTMI per la rete pubblica a 450 MHz; seguirà poi il sistema TACS a 900 MHz.

Il successo del servizio pubblico, la crisi della ricerca nel campo militare che ha dato spazio all'utilizzo e lo sviluppo di nuove tecnologie digitali in ambito civile (con maggiore velocità di elaborazione e una diminuzione nei consumi), negli anni '90 hanno portato allo sviluppo della 2^a generazione di sistemi per la telefonia mobile digitale, caratterizzati dalla digitalizzazione della voce e dall'aggiunta di controlli di rete a bassa velocità quali: autentificazione dell'utente, tassazione, informazioni di. controllo/servizio che nelle reti analogiche venivano trasmesse utilizzando portanti sub-audio.

Il sistema di 2^a generazione più conosciuto è il GSM allocato a 900 MHz, ma nel resto del mondo esistono altri standard, come per esempio il PHS in Giappone, e l'evoluzione del GSM stesso, il DCS 1800 allocato a 1.8 GHz. Oltre alla rete pubblica digitale sono evoluti anche i servizi privati, per esempio il TETRA (Trans European Trunk RAdio system) in banda UHF che utilizza una modulazione p /4DQPSK (PSK Differenziale con offset di fase di p /4), mantenendo la stessa canalizzazione analogica da 12.5 e 25 kHz, e i servizi cordless CT2 e DECT (per entrambi sono state realizzate reti sperimentali di mobilità locale: BI-BOP a Parigi per il CT2 ,FIDO in Italia per il DECT).

Due sono le principali limitazioni per i sistemi di 2^a generazione: la bassa bit rate e il riconoscimento dello standard in aree geograficamente limitate (nazionali e per GSM in ambito europeo).

La richiesta di collegamenti wireless (cioè senza fili, collegamenti a distanza via etere.) per trasmissioni di dati ad alta velocità si sta facendo sempre più pressante, per cui l'evoluzione dei sistemi di telecomunicazione ha un cammino obbligato: evoluzione in 2^a generazione "plus" con aumento del bit rate a disposizione dell'utente, mantenimento di una qualità vocale accettabile anche in condizioni di mobilità veloce (spostamenti del terminale mobile in auto o in treno). Il tutto in condizioni di roaming globale, di cui il primo esempio è l'estensione del servizio cellulare GSM anche via satellite (attraverso il programma Iridium).

La soluzione porta alla definizione dei requisiti per i sistemi di 3^a generazione UMTS/IMT-2000:

Alta bit rate per accedere in mobilità ai servizi dati (e servizi voce di conseguenza) offerti sia dalle reti telefoniche fisse, sia dalle reti ISDN, collegamento tra LAN, Internet, interconnessione tra utenti lontani anche in mobilità, ecc.; riconoscimento dello standard a livello mondiale, il che permette l'utilizzo di una stessa piattaforma hardware per l'accesso alla rete.

Ricerche di mercato concordano che entro il 2005 il 50% delle comunicazioni potranno essere di tipo mobile; ma sin d'ora cresce la necessità di disporre di un accesso globale alle reti per servizi vocali e di servizi wireless a media e alta velocità, indipendentemente dalla posizione e dal tipo di mobilità.

Per ambiente indoor (cioè al chiuso) si intende per esempio un ufficio; per ambiente suburban indoor si considera un ambiente cittadino per ambiente rural outdoor è invece da intendersi un ambiente extra cittadino con ostacoli non in movimento.

• Caratteristiche di massima: roaming a livello mondiale, capacità di gestire diversi tipi di sistemi (GSM, PHS, DECT, ecc.), con differenti tipi di terminali; compatibilità di servizi tra reti mobili e reti fisse e compatibilità tra servizi con velocità di trasmissione e livelli di qualità differenti; limitata complessità nella pianificazione delle frequenze.