Nel contesto della comunicazione wireless 5G (quinta generazione), UTRAN, che sta per Universal Terrestrial Radio Access Network, è un termine che si riferisce specificamente all’architettura della rete di accesso radio utilizzata nelle reti mobili 3G (terza generazione) e 4G (quarta generazione). , non il 5G. Il 5G introduce invece una nuova architettura di rete di accesso radio nota come NR (New Radio). Per fornire una comprensione completa, esploriamo UTRAN nel contesto delle tecnologie 3G e 4G:
- UTRAN in 3G (UMTS):
- Definizione: Nell’era 3G, UTRAN era un componente fondamentale della rete UMTS (Universal Mobile Telecommunications System). UTRAN fungeva da rete di accesso radio responsabile della connessione dei dispositivi mobili (apparecchiature utente o UE) alla rete principale.
- Componenti chiave:
- Nodo B (stazione base): il nodo B, noto anche come stazione base, era un componente chiave dell’UTRAN responsabile della trasmissione e ricezione radio. Comunicava direttamente con gli UE e gestiva l’interfaccia radio.
- Radio Network Controller (RNC): l’RNC era un altro elemento cruciale all’interno dell’UTRAN. Ha gestito compiti come passaggi di consegne, gestione delle risorse radio e funzioni del piano di controllo relative alla rete di accesso radio.
- Funzioni di UTRAN in 3G:
- Gestione delle risorse radio: UTRAN ha gestito le risorse radio in modo efficiente, assegnando canali e regolando i parametri di trasmissione per ottimizzare la qualità della comunicazione.
- Gestione della mobilità: UTRAN ha facilitato la gestione della mobilità, garantendo trasferimenti senza soluzione di continuità tra diverse celle mentre gli UE si spostavano all’interno dell’area di copertura della rete.
- Gestione dei bearer: UTRAN ha gestito la creazione e il rilascio dei bearer, che sono canali di comunicazione dedicati a servizi specifici, garantendo la QoS (Quality of Service) adeguata.
- Controllo delle chiamate: UTRAN ha svolto un ruolo nel controllo delle chiamate, gestendo l’impostazione, la manutenzione e il rilascio delle chiamate vocali e dati.
- UTRAN in 4G (LTE):
- Evoluzione in LTE: Con l’avvento del 4G LTE (Long-Term Evolution), l’architettura si è evoluta, ma il termine UTRAN ha continuato ad essere utilizzato per descrivere la rete di accesso radio. Tuttavia, in LTE, i componenti e le funzioni sono stati ridefiniti.
- Componenti chiave in LTE UTRAN:
- eNodeB (NodoB Evoluto): L’evoluzione del Nodo-B in LTE è rappresentata da eNodeB. Gli eNodeB sono responsabili della trasmissione e della ricezione radio, in modo simile ai loro predecessori in UMTS.
- Evolved Packet Core (EPC): mentre UTRAN si concentrava sull’accesso radio, LTE ha introdotto l’EPC, che include entità come MME (Mobility Management Entity) e S-GW (Serving Gateway). Queste entità gestiscono le funzioni principali della rete.
- Funzioni di UTRAN in LTE:
- Gestione avanzata delle risorse radio: LTE UTRAN ha continuato a gestire le risorse radio ma ha introdotto miglioramenti per una maggiore efficienza, incluso il supporto per velocità dati più elevate.
- Compatibilità con le versioni precedenti: LTE UTRAN ha mantenuto la compatibilità con le versioni precedenti con le reti 3G, consentendo passaggi senza interruzioni tra le tecnologie LTE e 3G legacy.
- Integrazione con EPC: LTE UTRAN ha collaborato con EPC per garantire la connettività end-to-end, supportando il flusso efficiente di dati tra gli UE e la rete principale.
- Transizione al 5G NR (nuova radio):
- Introduzione del 5G NR: Il passaggio da LTE al 5G ha introdotto una nuova tecnologia di accesso radio nota come NR (New Radio). Nel contesto 5G non viene utilizzato UTRAN e la rete di accesso radio è caratterizzata da gNB (gNodeBs), che sostituiscono eNodeBs.
- Componenti chiave nel 5G NR:
- gNodeB (gNB): gNB è il nodo di accesso radio primario in 5G NR. Svolge funzioni simili agli eNodeB in LTE, gestendo la trasmissione e la ricezione radio, ma con miglioramenti per supportare le nuove funzionalità 5G.
- NG-RAN (Next-Generation Radio Access Network): il termine NG-RAN è utilizzato in 5G per descrivere l’architettura complessiva della rete di accesso radio, che include gNB.
- Funzioni del 5G NR:
- Velocità dati potenziata: 5G NR introduce velocità dati notevolmente migliorate, latenza inferiore e maggiore capacità rispetto alle generazioni precedenti, soddisfacendo diversi casi d’uso e applicazioni.
- Supporto per nuovi casi d’uso: 5G NR è progettato per supportare un’ampia gamma di casi d’uso, tra cui la banda larga mobile avanzata (eMBB), la comunicazione massiva di tipo macchina (mMTC) e la comunicazione a bassa latenza ultra affidabile (URLLC).
- Tecnologie di antenna avanzate: 5G NR incorpora tecnologie di antenna avanzate, come Massive MIMO (Multiple Input Multiple Output), beamforming e comunicazione a onde millimetriche, per ottimizzare copertura e capacità.
- Network Slicing: il 5G introduce il network slicing, consentendo la creazione di reti virtuali su misura per servizi e applicazioni specifici, fornendo connettività personalizzata con diversi requisiti QoS.
In sintesi, UTRAN, originariamente associato alla rete di accesso radio in formato 3G (UMTS) e 4G (LTE), rappresenta una fase evolutiva nella comunicazione wireless. Con l’avvento del 5G, l’architettura è passata a NR, con gNB e NG-RAN. Questo cambiamento comporta miglioramenti significativi nella velocità dei dati, nella latenza e nella capacità di supportare diversi casi d’uso, segnando una nuova era nella connettività wireless.