5G GERAN – GSM/EDGE Radio Access Network
GERAN, acronimo di GSM/EDGE Radio Access Network, rappresenta una componente storica fondamentale delle reti mobili. Anche se non è una tecnologia 5G nativa, comprendere GERAN è importante per capire come le reti 5G si integrano e interagiscono con le reti precedenti come GSM e EDGE. Oggi ti spiego perché GERAN è ancora rilevante nel contesto del 5G, soprattutto nelle architetture multi-RAT (Radio Access Technology) dove la compatibilità e l’interoperabilità con le reti legacy giocano un ruolo importante.
Cos’è GERAN
GERAN è la rete di accesso radio utilizzata per il GSM (Global System for Mobile Communications) e per l’EDGE (Enhanced Data rates for GSM Evolution). In pratica, include tutti i componenti radio e le interfacce che collegano l’utente finale alla rete core tramite BTS (Base Transceiver Station) e BSC (Base Station Controller).
GERAN è responsabile della gestione del traffico voce e dati nelle reti 2G, ed è stato esteso con EDGE per migliorare le velocità di trasmissione dati. Anche se il 5G è progettato per sostituire gradualmente le reti legacy, GERAN rimane operativo in molte aree dove la copertura 5G è limitata o assente.
Componenti principali di GERAN
- BTS (Base Transceiver Station): gestisce la comunicazione radio con il dispositivo utente (UE), simile al ruolo dell’eNodeB nel 4G.
- BSC (Base Station Controller): coordina più BTS e gestisce le risorse radio, la mobilità e il handover.
- TRAU (Transcoder and Rate Adaptation Unit): esegue la compressione e decompressione della voce per ottimizzare l’uso della rete.
Interfacce fondamentali in GERAN
- Um: Interfaccia radio tra UE e BTS, utilizza tecniche TDMA e GMSK per la trasmissione.
- Abis: Connessione tra BTS e BSC per il trasporto del traffico voce e dati.
- A: Collega il BSC alla MSC (Mobile Switching Center) o al SGSN (Serving GPRS Support Node) per l’accesso al core di rete.
GERAN nel contesto del 5G
Nel mondo reale, molte implementazioni 5G operano in ambienti dove le reti 2G e 3G esistono ancora. GERAN è spesso utilizzata come rete di fallback per garantire la copertura in ambienti rurali o in scenari critici dove le tecnologie più recenti non sono disponibili. Inoltre, dispositivi IoT a basso consumo continuano ad appoggiarsi su GERAN per garantire ampia compatibilità e costi ridotti.
Nel 5G, esistono architetture chiamate Multi-RAT (Multi Radio Access Technology), dove più tecnologie coesistono e si supportano a vicenda. GERAN, in questo contesto, può essere integrata tramite il supporto delle funzioni di inter-RAT handover che permettono il passaggio dinamico tra reti GERAN, UTRAN, E-UTRAN e NR.
Edge e GPRS: l’evoluzione di GERAN
Con l’introduzione di GPRS (General Packet Radio Service), GERAN ha iniziato a supportare la trasmissione dati a pacchetto. Successivamente, l’evoluzione con EDGE ha aumentato la capacità dati fino a 384 kbps teorici, rendendo possibile la navigazione web e applicazioni base già nei dispositivi pre-smartphone. Questa capacità storica ha reso GERAN una base utile anche per confronti con le capacità delle nuove tecnologie come LTE e 5G NR.
Confronto tra GERAN, UTRAN, E-UTRAN e 5G NR
Handover tra GERAN e altre reti
Un aspetto tecnico molto importante nel contesto multi-generazionale è il meccanismo di handover tra GERAN e le reti più recenti. Questo consente agli utenti di passare dalla rete 5G alla 2G senza interruzione del servizio in caso di perdita di copertura 5G. I meccanismi di inter-RAT handover sono supportati dal core di rete e orchestrati da funzioni come il MME (Mobility Management Entity) nel 4G o l’AMF (Access and Mobility Management Function) nel 5G SA.
Perché GERAN è ancora importante nel 5G
Nonostante la spinta verso l’adozione totale del 5G, GERAN continua ad essere utilizzata per garantire la copertura universale, in particolare in Paesi in via di sviluppo e in ambienti rurali. Inoltre, è essenziale per i dispositivi legacy, le SIM M2M e alcune applicazioni IoT a basso consumo energetico. La sua lunga presenza nei sistemi cellulari la rende una delle reti più robuste e ben comprese dagli operatori.
Ieri abbiamo esplorato l’architettura dell’E-UTRAN nel 4G, che rappresenta l’anello di congiunzione tra GERAN e le tecnologie moderne. Continuare a comprendere questi sistemi legacy ti aiuta a costruire una visione completa e tecnica di tutta l’evoluzione radio nelle reti mobili.