Frequenze LTE utilizzate in Italia e Tecnologie correlate

Introduzione

Il sistema LTE opera su più bande di frequenza, ciascuna con caratteristiche differenti, come, ad esempio, la propagazione o la velocità massima teorica raggiungibile. Non tutti gli operatori infrastrutturati dispongono della stessa dotazione spettrale.
In questa pagina disponibile uno schema riassuntivo delle frequenze disponibili per operatore. Nei paragrafi successivi, tratteremo le differenze nel dettaglio.

Differenze tra le principali bande di frequenza

Come detto qualche riga fa, le bande dispongono di caratteristiche differenti. Innanzitutto, bisogna ricordare che, minore è la frequenza, maggiore è la copertura offerta, di contro, al salire della frequenza, il segnale diventa più suscettibile agli ostacoli. Due bande differenti offrono la stessa velocità massima teorica a parità di ampiezza del canale. Ad esempio, una ipotetica banda 20 a 20 MHz potrebbe offrire le medesime prestazioni di una B3 a 20 MHz.

800 MHz (B20)
La banda 20 è la più bassa attualmente disponibile per il sistema LTE, ed è adatta per la copertura all'interno di edifici e di ampie zone outdoor, ad esempio zone montane o rurali. Essendo una frequenza in precedenza riservata per i servizi TV, l'ampiezza a disposizione è ridotta (30 MHz totali, 10 per operatore) e risulta quindi essere la banda con la minor velocità teorica disponibile. Non è adatta nelle zone ad alto traffico in quanto, per le stesse ragioni, la sua capacità è ridotta. Non viene quasi mai utilizzata su smallcells o impianti microcellulari. La sua velocità massima è di 100 Mb/s.

1800 MHz (B3)
E' una frequenza più alta rispetto alla B20, ma più bassa rispetto alla B7, si pone dunque "in mezzo" a queste due bande in quanto a copertura, ed è in grado di fornire elevate velocità grazie all'elevata ampiezza di banda disponibile (fino a 20 MHz). TIM e Vodafone dispongono ormai praticamente ovunque di tale ampiezza di banda sui 1800 MHz (escluse rare zone dove si fa ancora massiccio uso di DCS (GSM 1800), che comunque si stanno riducendo sempre di più), mentre sulla rete unica WindTre la B3 è inizialmente attivata con 15 MHz di bandwidth, per poi venire estesa in seguito (previa riduzione/eliminazione del DCS) a tutti i 20 MHz disponibili. Tale passaggio avviene, solitamente, insieme all'attivazione di LTE 2100. La banda 3 è utilizzata anche su microcelle e smallcells, in sostituzione o abbinata alla banda 7. Con 20 MHz di ampiezza, è in grado di fornire velocità fino a 200 Mb/s, ridotti a 150 nelle zone a 15 MHz.

2100 MHz (B1)
Banda originariamente destinata interamente al sistema UMTS, da circa due anni viene utilizzata anche a servizio della tecnologia LTE. Il primo gestore ad effettuare l'attivazione del 4G sulla frequenza dei 2100 MHz è stato Vodafone, e l'ampiezza di banda iniziale era di 5 MHz (successivamente estesa a 10, che è anche l'ampiezza attualmente in uso). TIM non ha ancora effettuato attivazioni massive di LTE 2100, mentre sulla rete unica WindTre tale banda è presente, viene attivata alcuni mesi dopo il consolidamento della rete ed è solitamente accompagnata dall'estensione dei 20 MHz sui 1800 (attenzione, questi due processi possono anche non essere effettuati nello stesso momento). La copertura è molto simile a quella della banda 3, mentre la velocità teorica massima è pari a quella della banda 20 (100 Mb/s), poichè l'ampiezza della banda è la medesima.

1500 MHz (B32)
TIM e Vodafone dispongono di 20 MHz sui 1500 MHz (banda 32), destinati al solo downlink. Questa banda consente, quindi, di aumentare di 200 megabit/s teorici la velocità di download complessiva. Non disponendo di uplink, non è mai utilizzata da sola, ma viene sempre aggregata con altre bande. Tale banda è necessaria per TIM per l'attivazione del 4.5G, mentre per Vodafone possono essere utilizzate anche combinazioni alternative con la banda 1 (quindi, dove per TIM c'è B32, si parla di 4.5G, mentre nel caso di Vodafone, si possono verificare anche situazioni differenti). Attenzione: la tecnologia di base del 4.5G è la medesima del 4G+ (ossia, LTE Advanced), variano però MIMO e le bande aggregate. Solitamente è utilizzata sui macro siti.

2600 MHz (B7)
I 2600 MHz costituiscono la frequenza più alta attualmente disponibile per il sistema LTE. TIM e Vodafone dispongono di 15 MHz di ampiezza in tale banda, mentre WindTre di 20. Avendo una copertura minore alle altre bande (ed essendo, quindi, meno soggetta ad interferenze), è utilizzata generalmente per zone ad alto traffico (grandi città o zone turistiche/sedi di eventi) e sugli impianti microcellulari (talvolta, ma non obbligatoriamente, in accoppiata con la banda 3). Per quanto riguarda la velocità, è in grado di fornire fino a 150 megabit/s per 15 MHz di banda e 200 megabit/s per 20 MHz.

Tecnologie

Le tecnologie che coadiuvano l'LTE nel raggiungimento di elevate capacità e velocità sono le seguenti:

L'esempio più semplice per spiegare concretamente queste due tecnologie è quello dell'autostrada:
con una singola corsia si è limitati dalla velocità della macchina davanti a noi (Mimo 1*1 detto anche SiSo), la coda delle macchine rappresenta la coda delle richieste che ciascun telefono effettua alla SRB a cui è collegato.
Avendo 2 o più corsie (MiMo 2*2, 4*4, 8*8) ogni macchina può procedere alla velocità che più ritiene consona senza intralciare il percorso delle altre. Il limite di questa tecnologia è derivato da 2 possibili colli di bottiglia: il tipo di MiMo supportato dalla SRB, che può essere 1*1 (usato solitamente sulle microcelle), 2*2(usato su tutti i macrositi), 4*4 (macrositi per zone ad alta densità o microcelle specifiche) e quello supportato dal telefono, che può essere 2*2 (standard) o 4*4 (nuovi top di gamma). Volendo esemplificare questi limiti, se la SRB trasmette in 1*1 o 2*2 l'avere un telefono che supporta il 4*4 non porta differenze, invece avere un telefono che supporta il 4*4 collegato ad una SRB che a sua volta lo supporta, porta ad un raddoppio della velocità massima teorica di download. Inoltre, 2 telefoni 2*2 collegati simultaneamente ad una SRB 4*4 (scenario più comune) possono coesistere contemporaneamente senza nessuna riduzione della velocità massima.
Parlando delle modulazioni, invece, esse si possono paragonare alla larghezza della corsia stradale. Più una singola corsia è larga, più aumenta la confidenza del conducente della macchina nel poterla percorrere ad una velocità più elevata, senza rischio di incidenti.