Standard di Comunicazione Mobile 2G: Caratteristiche Tecniche e Differenze

Evoluzione delle Comunicazioni Mobili: La Seconda Generazione (2G)

La caratteristica sostanziale che contraddistingue la seconda generazione (2G) di comunicazioni mobili dalla prima è la trasmissione di segnali numerici. Le differenze fra i diversi standard sono notevoli: ciascuno di essi serve aree geografiche di estensione continentale, risultando tuttavia incompatibili fra loro.

Sistema PAN-Europeo (GSM)

Il sistema PAN-Europeo presenta le seguenti caratteristiche di trasmissione:

• Banda di frequenze: 890-915 MHz (mobile-base, MB) e 935-960 MHz (base-mobile, BM).
• Tecnica di comunicazione: Bidirezionale simultanea tramite FDD (Frequency Division Duplex).
• Passo di canalizzazione: 200 kHz.
• Tecnica di accesso: TDMA a banda stretta (8 canali per portante).
• Codifica voce: 13 kbit/s.
• Frequenza di cifra per canale vocale: 22,8 kbit/s.
• Bit rate di trasmissione: 270,83 kbit/s.
• Durata del burst: 577 µs.
• Modulazione: GMSK con efficienza di 1,35 bit/s/Hz.

Sistema Numerico Nord-Americano

Questo standard opera con specifiche differenti:

• Banda di frequenze: 824-894 MHz.
• Tecnica di comunicazione: FDD.
• Passo di canalizzazione: 30 kHz.
• Tecnica di accesso: TDMA a banda stretta (3 canali vocali per portante).
• Codifica voce: 7,95 kbit/s.
• Frequenza di cifra per canale vocale: 13 kbit/s.
• Bit rate di trasmissione: 48,6 kbit/s.
• Durata del burst: 6,67 ms.
• Modulazione: DPSK a quattro livelli con efficienza di 1,62 bit/s/Hz.

Sistema Numerico Nord-Americano IS-95

L'IS-95 introduce l'uso del CDMA:

• Banda di frequenze: 1850-1910 MHz (uplink) e 1930-1990 MHz (downlink).
• Tecnica di comunicazione: FDD con intervallo di 80 MHz.
• Suddivisione banda: Intervalli da 1,25 MHz.
• Tecnica di accesso: CDMA (FDMA/CDMA).
• Frequenza di chip: 1,22 Mchip/s.
• Capacità: Limite superiore di 64 parole di codice per portante.
• Codifica voce: 13,3 kbit/s.
• Frequenza di cifra per canale vocale: 28,8 kbit/s (uplink) e 19,2 kbit/s (downlink).
• Modulazione: 4-PSK.

Approfondimento sul CDMA (Code Division Multiple Access)

Nel CDMA, una banda di frequenza viene condivisa contemporaneamente da più utenti, ciascuno individuato da un codice univoco. L'utilizzo di tale codice causa l'allargamento dello spettro del segnale (Spread Spectrum).

La conoscenza della parola di codice consente, in sede di demodulazione, di ripristinare il segnale originario a banda stretta. Se più segnali vengono trasmessi contemporaneamente sulla stessa banda, solo quello di cui il demodulatore conosce la parola di codice viene estratto correttamente. Gli altri segnali, mantenendo la natura a banda larga e una densità di potenza ridotta, agiscono come rumore di fondo, senza creare interferenze significative fino al raggiungimento di una soglia critica di utenti.