Che cos’è il TAC TAI nelle reti mobili?
Nel contesto delle reti mobili, specialmente in LTE (4G) e 5G, i termini TAC (Tracking Area Code) e TAI (Tracking Area Identity) sono fondamentali per la gestione della mobilità, del paging e del controllo della posizione degli utenti mobili (UE – User Equipment). Anche se a prima vista possono sembrare simili, essi indicano concetti tecnici distinti ma strettamente correlati.
Definizione di TAC (Tracking Area Code)
Il Tracking Area Code è un identificatore numerico che rappresenta una specifica Tracking Area (TA) all’interno della rete di un operatore mobile. Una TA è una porzione geografica della rete, che può contenere una o più celle (eNodeB o gNodeB), ed è utilizzata per ottimizzare la gestione della posizione del dispositivo senza sovraccaricare la rete di segnalazione.
Ogni TAC è un numero a 16 bit (rappresentabile in esadecimale), e viene configurato dagli operatori per raggruppare logicamente celle in una zona comune per il paging e la mobilità.
Definizione di TAI (Tracking Area Identity)
Il Tracking Area Identity è l’identificativo completo di una Tracking Area. Esso è composto da due elementi:
- PLMN ID (Public Land Mobile Network Identifier): identifica l’operatore mobile, ed è formato da MCC (Mobile Country Code) + MNC (Mobile Network Code)
- TAC: il codice della tracking area
Quindi, il TAI = PLMN ID + TAC. Ogni TAI è univoco nel contesto globale e permette al core network (MME o AMF) di sapere in quale zona si trova approssimativamente il dispositivo mobile.
Funzioni e utilizzo del TAC e TAI
I TAC e i TAI giocano un ruolo cruciale in diverse funzioni della rete:
- Paging: Quando arriva una chiamata o un messaggio dati per un dispositivo in idle mode, la rete invia un messaggio di paging solo all’interno delle Tracking Area attuali del dispositivo, invece di tutte le celle.
- Location Update: Quando un dispositivo mobile si sposta in una nuova TA con TAC diverso, esegue un aggiornamento di posizione (Tracking Area Update – TAU) per informare la rete del suo nuovo TAI.
- TA List: La rete fornisce al dispositivo una lista di TAI autorizzati. Finché il dispositivo resta all’interno di una TA della lista, non è necessario eseguire aggiornamenti di posizione.
Come viene usato nelle reti 5G?
Anche nel 5G, la logica del TAC e TAI è mantenuta, anche se cambia leggermente la struttura. In particolare, il TAC è associato alle gNodeB e alla NG-RAN, e l’identità viene gestita attraverso il AMF (Access and Mobility Management Function) all’interno del 5G Core.
Nel 5G Standalone (SA), il TAI è ancora utilizzato per la gestione del paging, del mobility anchoring e per la suddivisione logica della rete, soprattutto in scenari con network slicing o reti private.
Esempio di formato TAI
Un esempio di TAI potrebbe essere:
- MCC: 222 (Italia)
- MNC: 01 (TIM)
- TAC: 0x00A1
In questo caso, il dispositivo in questa TA è connesso alla rete TIM Italia, e si trova in un’area geografica identificata con codice 0x00A1.
Comportamento dell’UE in base al TAI
Quando l’UE riceve una TA List dalla rete, monitora il proprio TAI attuale. Se si sposta in una TA non inclusa nella lista, invia un messaggio NAS di tipo TAU (Tracking Area Update). Durante il processo di attivazione iniziale (attach), viene inviato il TAI corrente dell’UE alla rete per localizzarlo correttamente.
Relazione con le reti legacy (2G/3G)
Nel 2G e 3G, si usavano concetti simili chiamati Location Area (LA) e Routing Area (RA). Il TAC e il TAI sono la loro evoluzione per le reti LTE e 5G, adattati a un’architettura tutta IP.
Importanza nella progettazione di rete
Una corretta assegnazione dei TAC e la progettazione efficace delle Tracking Areas sono essenziali per:
- Minimizzare il signaling load sull’MME o sull’AMF
- Ottimizzare la durata della batteria dei dispositivi
- Ridurre i tempi di paging
- Garantire una mobilità fluida e senza interruzioni
Domande correlate
Come viene assegnato un TAC?
L’assegnazione dei TAC è effettuata dagli operatori mobili a livello nazionale. In genere, ogni eNodeB o gruppo di celle ha un TAC configurato dal gestore di rete in base alla struttura geografica e al carico stimato.
Quanti TAC può gestire un dispositivo?
Secondo le specifiche 3GPP, un dispositivo può gestire fino a 16 TAI nella sua lista. Se esce da tutti questi, dovrà eseguire un nuovo aggiornamento di posizione.
Il TAC cambia tra LTE e 5G?
In molti casi, sì. Anche se possono condividere le stesse aree fisiche, LTE e 5G hanno infrastrutture di segnalazione distinte, e quindi possono usare TAC diversi per ottimizzare il controllo del movimento degli utenti tra le due tecnologie.