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LA” VISION” DI QUALCOMM SU LTE

Cristiano Amon

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LLa crescita esponenziale del traffico dati impone un balzo in avanti delle perfor-mance delle reti di telecomunicazioni che dovranno supportare il miglioramento dell’esperienza utente in modo pervasivo ed efficiente dal punto di vista dei costi. Grazie all’impiego di un mix di stazioni base macro, pico, femto o relay, le hetnet

permettono un’implementazione f lessibile e a basso costo, offrendo una connessione a banda larga uniforme agli utenti che si collegano alla rete da qualunque luogo1. L'o-biettivo delle reti LTE è quello di garantire velocità di trasmissione dati più elevate e al tempo stesso utilizzare in modo più efficiente le scarse risorse di spettro. Vediamo come.

1 Whitepaper“LTEAdvanced:HeterogeneousNetworks”,Qualcomm,febbraio2010

Evoluzione parallela all’HSPA+1Per quanto riguarda l’integrazione e le tecnologie avanzate, attualmente in Qualcomm si utilizzano geometrie del silicio all’avanguardia per realizza-re i processori baseband e application. Inoltre, il numero crescente di bande di frequenza e il bisogno di capaci-tà multi-mode, stanno spingendo i provider di soluzioni verso packaging dall’ingombro sempre più ridotto e dall’integrazione sempre più elevata. In Qualcomm si utilizzano pertanto varie tecniche di packaging per il por-tafoglio di chipsets, quali SoC, SiP, la tecnologia Wafer Scale packaging e stacking con il sistema PoP (Package-On-Package).Mentre le reti evolvono per supportare tecnologie wireless sempre più veloci, le aziende produttrici di dispositivi devono poter sviluppare in modo ra-pido ed economico nuovi prodotti per la trasmissione dei dati in banda larga mobile wireless, che siano in grado di supportare queste tecnologie emer-

2011 2012

CDMS20001X

EV-DO

HSPA

LTE(Commerciale)

lanco commerciale TDD LTEprevisto per �ne 2011

HSPA+(Commerciale)

HSPA+(Future)

LTE(Future)

CommercialeNote: Date per i lanci commerciali sono precisioni

HSPA+Advanced

LTEAdvanced

EV-DO Rev. B(Commerciale)

Rev A

Rel-7 Rel-8 Rel-9 Rel-10 Rel-11 & oltre

Rel-8 Rel-9 Rel-10 Rel-11 & oltre

Multicarrier H/W Upgrade

1XAdvanced

DO Advanced

LTE fa leva su uno spettrodi frequenza non accoppiato nuovo e più ampio

SIMULTANEOUS 1X VOICE AND EV-DO/LTE DATA (SVDO/SVLTE)

2013 2014+

Figura 1

Diffusione e prospettive di LTE2Qualcomm sta spingendo l’accelerato-re sull’evoluzione della tecnologia LTE, tanto che ad oggi è l’unica azienda del

genti. Nel frattempo, la domanda cre-scente di velocità di trasmissione dati più elevate spinge gli operatori a piani-ficare integrazionedella reteLTEalleesistentireti3Ge3Gevolute.

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settore che offre una soluzione LTEintegrata capace di supportare tutti i principali standard mondiali per la banda larga mobile. L’ampio portafo-glio di processori LTE di Qualcomm, checomprendelefamiglieMSM8930/MSM8960 e MDM9x00/MDM9x15/MDM9x25,èprogettatopergarantireun “handover seamless” da reti 4G a3G,consentendocosìagliOperatoridiimplementare le loro reti, contenendo i costi e di seguire in parallelo i percor-sievolutivideglistandard3GeLTEalfinedifornirealmass-markettecnolo-gie di rete con capacità dati superiori per i dispositivi mobili che garantisca-no una migliore esperienza utente.Il gran numero di bande di radiofre-quenza (RF) utilizzate per la tecno-logia LTE costituisce anche un nuovo elemento di complessità che il settore dovrà affrontare in relazione alle reti3G.Aquestoproposito,persupportarele implementazioni LTE a livello glo-bale, nell’ultimo anno sono state abi-

RETI LTE LANCIATE SUL MERCATO

49

3

>269

LANCI

LANCI TDD

DISPOSITIVI

226

>44

>57

NETWORK COMMITMENT

DISPOSITIVI TDD ANNUNCIATI

VENDOR

TDD LTE LANCIATI SUL MERCATO

CRESCITA DELL’ECOSISTEMA DEI DISPOSITIVI

Source: www.qsacom.com Jan 2012

Figura 2

Processori LTE Multimode 3Qualcomm, con i suoi processori multimode, supporta i partner nella migrazione progressiva verso la tecno-logia LTE e l’esperienza mobile di pros-sima generazione, tanto che le prossi-me tre generazioni di processori LTE, MSM8960, MDM9x15 e MDM9x25– che supporteranno LTE TDD/FDDsu un unica piattaforma e che sono compatibiliconglistandarddirete3Gesistenti–offrirannoaiconsumatorilaconnettività dati ininterrotta in banda larga su qualsiasi rete nel mondo.Più in dettaglio lo Snapdragon S4MSM8960è laprimasoluzionedual-core che integra un modem multimo-de3G/LTEpersoddisfare lecrescenti

litateoltre20bandediradiofrequen-za LTE. Risposta a ciò è il processore QualcommmultimodeLTE/3GRF.

esigenze di elaborazione multi-tasking degli smartphone e dei tablet.Oltre alla connettività a banda largamobile,SnapdragonS4integranume-rose altre tecnologie wireless di ampia diffusione, quali Bluetooth 4.0, GPS(per l’uso simultaneo su reti GPS eGLONASS)eWiFi,offrendocosìilme-gliodellaconnettivitàpossibile.Grazieall’integrazione di queste tecnologie di rete aggiuntive in un unico proces-sore, il chipsetMSM8960 è in gradoanche di scegliere automaticamente e in tempo reale la rete migliore alla qualeconnettersi,siaessa3G,4G/LTE,WLAN o Bluetooth. Questa capacitàè resa possibile da uno stack software presentenelmodemcheidentificaat-tivamente i canali disponibili e sceglie quello migliore per qualsiasi comuni-cazione wireless.Inoltre lapiattaforma Snapdragon S4supporteràanche i servizi eMBMs suLTE,abilitandocosìglioperatoriafor-nireserviziMedialivesureti4Gcon:

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Figura 3 - I primi Chipset LTE/3G Multimode del settore

LTE FDD (100 Mbps DL / 50 Mbps UL)

LTE FDD (68 Mbps DL / 17 Mbps UL)*

DC-HSPA+ (42 Mbps UL / 11 Mbps DL)

DO Rev. B (14,7 Mbps DL / 5,4 Mbps UL)

1x Advanced

TD-SCDMA

GSM/GPRS/EDGE

eMBMS

Multimode MobilityLTE FDD/TDD, UMTS, CDMA,

TD-SCDMA, GERAN

Data ContinuityReselection, Redirection, PS

Handover, IP continuity, QoS

LTE VoiceCS Fallback and SVLTE

VoLTE, SR-VCC

Integrated ConnectivityBluetooth, GPS, GNSS, WLAN

Figura 4 - Snapdragon S4 garantisce la piena integrazione del 3G/4G LTE Multimode

una soluzione multicast efficiente e a basso costo; costi di distribuzione ridotti e offlo-

ad dei dati dalle reti unicast; possibilità di raggiungere un nume-

ro illimitato di abbonati per even-ti mediatici di massa (ad esempio, Olimpiadi); uso dello spettro LTE mondiale e dell’ecosistema3GPP.

LTE Advanced4La tecnologia LTE Advanced ottimiz-zerà le reti, migliorandone ulterior-mente le prestazioni e garantendo un utilizzo più imparziale delle risorse di banda fra gli utenti. Inoltre, migliorerà l’esperienza mobile con velocità di trasmissione dati supe-

riori per più utenti e con l’aggregazio-ne dei carrier per sfruttare larghezze di banda ancora più ampie a supporto di velocità dati estremamente elevate. L’aggregazione dei carrier permette infatti di sfruttare tutte le risorse di spettro attraverso: aggregazione delle spettro entro

una banda per creare pipe di dati più larghe;

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aggregazione attraverso gli spettri di banda; aggregazione di più capacità in

downlink – downlink supplementa-re (spettro disaccoppiato); potenziamento delle hetnet (car-

riers multipli).Qualcomm si trova al momento in una posizione favorevole per supportare i primi dispositivi LTE multimode su tutteleprincipalivarianti3Gerelativeevoluzioni(EV-DORev.BeHSPA+)edè già impegnata nel supportare l’evolu-zione della tecnologia LTE, tanto che ha già implementato una piattaforma spe-rimentale over-the-air all’avanguardia

Maggiore ampiezza di bandaCarrier aggregation attraverso

Carriers multipli e bande multiple

Maggiore velocità di trasmissione dati

(bps)

Più link radio, più antenne Downlink MIMO �no a 8x8,

Multi User MIMO e uplink MIMOpotenziati �no a 4x4

Maggiore e�cienzadello spettro

(bps/Hz)

Topologia heterogeneousnetwork (HetNet)

Con un sistema per la gestione delle interferenzeavanzato (picocelle a basso consumo con una

ripartizione delle risorse adattabile e dispositivi per la ricezione avanzati)

Maggiore e�cienza dello spettro per area di copertura

(bps/Hz/km2)

Figura 5 - I vantaggi dell’HetNet

ConclusioniIn conclusione, per far fronte alla cre-scita della domanda di dati del settore e per offrire agli utenti un’esperienzadei servizi per i dati decisamente mi-gliore occorrerà: proseguire nell’evoluzione delle reti 3Gesfruttareiricevitorisemprepiùavanzati; aumentare la capacità voce per libe-

rare risorse da destinare ai dati; liberarelospettro2Gperunusopiùefficientedellereti3G(adesempio,UMTS900); potenziare la capacità dati ricorren-

do alla tecnologia LTE per uno spet-tro nuovo e più ampio; portare la rete più vicino agli utenti

con l’aggiunta di soluzioni Pico-cell e femtocelle; sfruttare gli spettri non licenziati, ad

esempio con soluzioni di offload su WiFi ■

per testare e sperimentare le funziona-lità di Reti HetNet LTE Advanced.

camon@qualcomm.com

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CristianoAmon ingegnere elettronico, come Senior Vice President of Product Management del Cellular Products Group di QCT (Qualcomm CDMA Technologies), è oggi responsabile della definizione, pianificazione e marketing della linea di prodotti CDMA2000® e UMT; inoltre, gestisce i rapporti e i piani strategici con gli operatori CDMA a livello mondiale. Dal 2001 al 2003 è stato Chief Technical Officer di Vésper, un operatore brasiliano, per cui ha curato la pianificazione tecnologica, la progettazione e la gestione delle reti; precedentemente ha ricoperto vari incarichi di responsabilità presso la sede Qualcomm di San Diego, tra cui quella di direttore degli sviluppi tecnologici, favorendo l’affermazione della tecnologia CDMA in America Latina.