Cosa significa UMTS?

L'UMTS o Universal Mobile Telecommunications Service, noto come tecnologia mobile 3G SIM3G, è la terza iterazione del GSM.

L'UMTS si basa sulla tecnologia Wideband Code Division Multiple Access (WCDMA), che consente a più utenti di condividere contemporaneamente la stessa banda di frequenza. Utilizza una combinazione di tecniche di accesso multiplo a divisione di tempo (TDMA) e di accesso multiplo a divisione di codice (CDMA) per ottenere una maggiore capacità e una migliore velocità di trasmissione dei dati.   

Funzionalità UMTS

L'UMTS ha introdotto funzioni come la videochiamata e la televisione mobile. In particolare, offre una velocità di trasferimento dati significativamente più elevata e un consumo energetico inferiore rispetto alla vecchia tecnologia GSM. Questa maggiore velocità di trasferimento dati rende l'UMTS adatto alle connessioni Internet ad alta velocità. Tuttavia, è importante considerare l'impatto potenziale sulla durata della batteria, in quanto l'UMTS consuma il 50% di energia in più rispetto al GSM in modalità idle, rendendo fondamentale per i produttori di IoT la valutazione dei compromessi.

UMTS e dati

Le velocità di uplink e downlink sono fattori essenziali da considerare per i produttori di IoT. Inizialmente, l'UMTS vantava un'impressionante velocità di trasmissione dati in downlink di 384 kilobyte al secondo (Kbps), 40 volte superiore ai 9,6 Kbps del GSM. Inoltre, superava tecnologie come il General Packet Radio Service (53,6 Kbps) e l'Enhanced Data Rates for GSM Evolution (220 Kbps). Grazie ai successivi progressi, come l'High-Speed Packet Access (HSPA), l'HSPA evoluto (HSPA+) e l'HSPA+ avanzato, le velocità di trasmissione dei dati UMTS sono state ulteriormente migliorate. Con HSPA+ avanzato è possibile raggiungere velocità massime di download di 168 megabit al secondo (Mbps) e velocità massime di upload di 22 Mbps.

Compatibilità UMTS 

L'UMTS è retrocompatibile con il GSM, il che significa che i dispositivi progettati per le reti GSM possono funzionare anche sulle reti UMTS. Questa compatibilità consente di riutilizzare le infrastrutture e i dispositivi esistenti, facilitando l'adozione della connettività UMTS per le implementazioni IoT.

Rete a commutazione di pacchetto vs. rete a commutazione di circuito

L'UMTS opera su un sistema a commutazione di pacchetto, che consente ai dispositivi di inviare i dati a destinazione in piccoli pacchetti. Ciò differisce dalle reti a commutazione di circuito che richiedono una connessione dedicata punto-punto. 

• Rete a commutazione di pacchetto:

  I dati vengono trasmessi in piccoli pacchetti sulla rete.

  Ogni pacchetto contiene non solo i dati del carico utile, ma anche le informazioni di indirizzamento per un corretto instradamento.

  I pacchetti vengono inviati singolarmente e possono seguire percorsi diversi per raggiungere la loro destinazione.

  Le risorse di rete (come la larghezza di banda) sono condivise tra più utenti e dispositivi.

  Esempi di reti a commutazione di pacchetto sono le reti IP (Internet Protocol), utilizzate per la connettività Internet.

• Rete a commutazione di circuito:

  Tra due endpoint viene stabilito un percorso di comunicazione dedicato o un circuito per la durata della sessione di comunicazione.

  Il circuito rimane aperto per l'intera conversazione, anche durante i periodi di silenzio o di mancata trasmissione dei dati.

  Esempi di reti a commutazione di circuito sono le reti telefoniche tradizionali.

Applicazione nell'IoT

L'UMTS è stato molto apprezzato dai produttori di dispositivi IoT grazie al suo minore consumo energetico rispetto al 4G LTE e alla sua maggiore velocità di trasferimento dati rispetto al GSM. L'infrastruttura UMTS è stata progettata principalmente per i telefoni cellulari, che hanno esigenze di connettività diverse dalla maggior parte dei dispositivi IoT. Opzioni alternative come le reti Narrowband-IoT (Nb-IoT) e le Low Range Wide Area Networks (LoRaWAN) sono state sviluppate appositamente per la connettività machine-to-machine.