Global System for Mobile Communications: differenze tra le versioni
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[[File:GSM Logo.svg|thumb|Il logo GSM]]▼
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'''Global System for Mobile Communications 2G''' (in [[lingua italiana|italiano]] ''Sistema globale per comunicazioni mobili''
Si tratta di uno [[standard aperto]] sviluppato dalla [[CEPT|conferenza europea delle amministrazioni delle Poste e delle Telecomunicazioni]] (CEPT), formalizzato dall'[[European Telecommunications Standards Institute|Istituto europeo di standard telecomunicativi]] (ETSI) e reso operativo dal consorzio [[3GPP]]. Al 2017 era il più diffuso al mondo con più di 3 miliardi di persone in 200 Stati.<ref>{{cita web| lingua = en| titolo = GSM World statistics| editore = GSM Association| data = 2008| url = http://www.gsmworld.com/news/statistics/index.shtml| accesso = 7 giugno 2008| urlmorto = sì| urlarchivio = https://web.archive.org/web/20080822040039/http://www.gsmworld.com/news/statistics/index.shtml| dataarchivio = 22 agosto 2008}}</ref><ref>{{cita web | lingua = en | titolo = Two Billion GSM Customers Worldwide | editore = 3G Americas | data = 2006 | url = http://www.prnewswire.com/cgi-bin/stories.pl?ACCT=109&STORY=/www/story/06-13-2006/0004379206&EDATE= | accesso = 8 giugno 2008 | urlarchivio = https://web.archive.org/web/20080610115326/http://www.prnewswire.com/cgi-bin/stories.pl?ACCT=109&STORY=%2Fwww%2Fstory%2F06-13-2006%2F0004379206&EDATE= | dataarchivio = 10 giugno 2008 | urlmorto = sì }}</ref>
== Storia ==
La sigla GSM è l'acronimo del gruppo francese che ne curò lo sviluppo originale (''Groupe Spécial Mobile'').
Lo standard si basa sull'algoritmo sviluppato da [[Andrew Viterbi]] di codifica delle trasmissioni digitali, utilizzato tra l'altro per lo sviluppo dei sistemi [[telemetria|telemetrici]] che permisero il lancio dei primi satelliti Explorer, e del CDMA, lo standard di trasmissione dell'UMTS.
In seguito si decise di mantenere la stessa sigla, cambiandone però il significato.
In origine il gruppo francese fu sponsorizzato dalla [[CEPT]]. Le specifiche di base del GSM furono definite nel 1987: il 7 settembre di quell'anno venne inoltre ratificato a [[Copenaghen]] un accordo multilaterale tra 13 paesi europei per la diffusione del sistema<ref>{{en}}[http://www.gsmworld.com/news/press_2007/press07_48.shtml Articolo sui 20 anni del GSM (dal sito ufficiale dell'associazione)] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20070929102739/http://www.gsmworld.com/news/press_2007/press07_48.shtml |data=29 settembre 2007 }}</ref>. Nel 1989 l'ETSI assunse il controllo del progetto e ne pubblicò le specifiche complete in un volume di {{formatnum:6000}} pagine. La prima telefonata GSM su rete commerciale avvenne nel 1991, tra l'allora primo ministro finlandese [[Harri Holkeri]] e Kaarina Suonio vice sindaco della città di Tampere. La prima rete GSM fu costruita da Telenokia e Siemens – l'odierna [[Nokia Networks]] – per conto dell'operatore finlandese [[Radiolinja]] oggi [[Elisa Oyj]].▼
▲Le specifiche di base del GSM furono definite nel 1987: il 7 settembre di quell'anno venne inoltre ratificato a [[Copenaghen]] un accordo multilaterale tra 13 paesi europei per la diffusione del sistema<ref>{{en}}[http://www.gsmworld.com/news/press_2007/press07_48.shtml Articolo sui 20 anni del GSM (dal sito ufficiale dell'associazione)] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20070929102739/http://www.gsmworld.com/news/press_2007/press07_48.shtml |data=29 settembre 2007 }}</ref>.
Nel
In [[Italia]], in seguito
== Caratteristiche generali ==
▲[[File:GSM Logo.svg|thumb|Il logo GSM]]
L'introduzione del GSM ha rappresentato una vera e propria rivoluzione nell'ambito dei sistemi di [[telefonia cellulare]]. Fondamentalmente i numerosi vantaggi rispetto ai precedenti sistemi cellulari sono stati:
* [[interoperabilità]] tra reti diverse che fanno capo
* comunicazione di tipo [[trasmissione digitale|digitale]]
L'introduzione di una trasmissione di tipo digitale a sua volta porta con sé tre grosse e importanti conseguenze:
* maggiore [[velocità di trasmissione]] grazie alle tecniche di [[compressione dati]] proprie della [[codifica di sorgente]] ([[Linear predictive coding|codifica LPC]]);
* nuovi più ampi servizi (es. [[SMS]]) grazie all'aumento della velocità di trasmissione
* funzioni di [[sicurezza informatica|sicurezza]] in termini di [[cifratura]] della comunicazione.
La tecnologia alla base del GSM è significativamente diversa dalle precedenti (es. [[TACS]]) soprattutto per il fatto che sia il [[canale (telecomunicazioni)|canale]] di identificazione
Questa caratteristica di base significa che la possibilità di scambiare dati, oltre che conversazioni, è già stata implementata fin dall'inizio dello sviluppo del nuovo sistema.
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Il maggior punto di forza del sistema GSM è stata la possibilità, da parte degli utenti, di accedere a tutta una serie di nuovi servizi a costi molto contenuti. Ad esempio lo scambio di messaggi testuali ([[SMS]]) è stato sviluppato per la prima volta in assoluto in ambito GSM.
Uno dei principali vantaggi per gli operatori è stato, invece, la possibilità di acquistare infrastrutture
Pur essendo lo standard in costante evoluzione, i sistemi GSM hanno sempre mantenuto la piena compatibilità (o ''retrocompatibilità'') con le precedenti versioni.
Successivi sviluppi del GSM sono stati infatti il [[GPRS]] (2.5G), che ha introdotto la [[commutazione di pacchetto]] e la possibilità di accesso
=== Servizi offerti ===
[[File:GSM base station 4.JPG|thumb|upright=1.4|Una [[stazione radio base]] (BTS) GSM
[[File:Nokia GSM transmittor.jpg|thumb|upright=1.4|Trasmettitore GSM]]
Il servizio principale della rete GSM è chiaramente la comunicazione vocale. Con il tempo però sono stati implementati altri servizi importanti quali gli SMS e la comunicazione dati. Attualmente con le tecnologie GPRS/EDGE è possibile effettuare traffico a [[commutazione di pacchetto]]
Negli ultimi anni lo standard GSM è stato esteso introducendo il protocollo di comunicazione ASCI (nell'ambito del sistema [[GSM-R]]). Tale protocollo di comunicazione è utilizzato soprattutto in ambito ferroviario e di protezione civile e permette di utilizzare particolari cellulari GSM come [[walkie-talkie]].
A partire dal 2006 la rete GSM permette di utilizzare il protocollo [[Dual Transfer Mode]] (DTM): un altro aspetto innovativo della rete GSM che la rende sempre più vicina a quella UMTS. Con il DTM un cellulare può contemporaneamente chiamare e trasmettere dati a pacchetto. Il terminale DTM è quindi molto simile
=== Struttura della rete ===
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La struttura della rete che supporta il sistema GSM è vasta e complicata, perché deve essere in grado di fornire agli utenti tutta una serie di servizi e funzionalità. I componenti essenziali sono:
# [[Mobile Station]]s: sono i [[telefono cellulare|terminali mobili]] a cui è destinato ogni servizio della rete.
# [[rete di accesso|Access Network]]: la rete d'accesso è di fatto il cuore dell'infrastruttura della rete cellulare rispetto alle [[rete di telecomunicazioni|reti di telecomunicazioni]] completamente [[cablaggio|cablate]] implementando la [[radiocomunicazione|comunicazione radio]] tra il terminale mobile e la rete di trasporto interna. In particolare comprende la BTS (''[[stazione radio base|Base Transceiver Station]]'') che è l'interfaccia radio con i terminali mobili
# [[rete di trasporto|Core Network]]: è l'interfaccia della rete fissa verso la rete cellulare. I due elementi fondamentali sono l'MSC (''[[Mobile Switching Center]]'') (interfaccia per gli aspetti legati alla commutazione di circuito - chiamate voce) e l'SGSN (l'interfaccia per gli aspetti legati alla [[commutazione di pacchetto]] - chiamate dati)
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Tipicamente in Europa le bande usate dalla rete GSM sono attorno a 900 e 1800 MHz, mentre negli Stati Uniti si usano le bande attorno a 850 e 1900 MHz. La molteplicità delle portanti usabili e l'evoluzione dei sistemi di trasmissione hanno fatto in modo che le celle possano presentare configurazioni multifrequenza (''dual band''). Questo fatto rappresenta l'unica limitazione in termini di interoperabilità tra rete cellulare e terminali mobili che solo in alcuni casi possiedono l'accesso di tipo ''tri band'' o anche ''quad band'' ovvero universale per tutti i sistemi GSM attualmente in uso al mondo.
In generale dunque le reti GSM al mondo lavorano in diversi ''range'' di frequenza e sono composte da un insieme di [[cella radio|celle]] radio di varie dimensioni. Essenzialmente esistono
Le dimensioni delle celle di copertura variano in funzione dell'altezza dell'antenna, del guadagno dell'antenna stessa e delle condizioni di [[radiopropagazione|propagazione]] delle [[onde radio]], da un minimo di circa 200 metri
Per la comunicazione radio di accesso fra stazione radio base e terminali mobili il GSM utilizza invece la tecnologia [[TDMA]] (''Time Division Multiple Access'') basata su una coppia di canali radio in [[full-duplex]], con [[frequency hopping]] fra i canali (letteralmente ''saltellamento di frequenza'', tecnologia che consente a più utenti di condividere lo stesso set di frequenze cambiando automaticamente la frequenza di trasmissione fino a
La funzione di [[modulazione]] numerica (la [[GMSK]]) si basa su una versione modificata dell'algoritmo detto ''Gaussian shift-key modulation'' (''modulazione a spostamento di fase''). Questo tipo di modulazione consente di ridurre il consumo delle [[pila (elettrotecnica)|batterie]] perché codifica le informazioni variando la frequenza della [[portante]], anziché la sua ampiezza, come avviene in altri tipi di modulazione. Ciò consente agli amplificatori di segnale di essere pilotati a potenza maggiore senza causare [[distorsione (fisica)|distorsioni]] del segnale, realizzando così quella che si definisce una buona ''power efficiency''. Tuttavia il risultato finale è che ciascun utente occupa una larghezza di banda più ampia, e che quindi, a parità di numero di utenti, è necessario uno spettro di frequenze più largo rispetto a quello necessario quando si impiegano altri tipi di modulazione (bassa ''spectral efficiency'').
Il GSM, come sopra accennato, supporta anche le chiamate in ambienti chiusi. La copertura in ambienti interni può essere realizzata mediante piccoli ripetitori che inviano il segnale dall'antenna esterna
{| class=wikitable
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| 450,4 - 457,6
| 460,4 - 467,6
|
|- bgcolor="#FFE1C4"
| '''GSM 850'''
Riga 94 ⟶ 91:
| 824,0 - 849,0
| 869,0 - 894,0
|
|- bgcolor="#FFC4C4"
| rowspan="3" | '''GSM 900'''
Riga 123 ⟶ 120:
|- bgcolor="#FFA0C4"
| '''GSM1900'''
| GSM 1900
| 512 - 810
| 1850,0 - 1910,0
| 1930,0 - 1990,0
|
|}
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<!-- Forse questa parte andrebbe rivista in modo da renderla meno "USA-centrica"? -->
[[File:Simcard.jpg|upright=0.7|thumb|left|SIM card di telefoni GSM]]
Uno dei componenti più importanti e distintivi del sistema GSM è la cosiddetta SIM, acronimo di ''Subscriber Identity Module'', detta anche [[SIM card]]. La SIM card è una [[
=== Sicurezza ===
{{C|moltissimi errori, imprecisioni e affermazioni prive di fonte primaria|telecomunicazioni|dicembre 2010}}
[[File:
Le [[Specifica tecnica|specifiche]] di progetto iniziali del GSM prevedevano un livello di sicurezza relativamente basso, utilizzando un sistema di [[crittografia]] parzialmente condiviso per autenticare l'utente. La comunicazione fra l'utente e la stazione radio-base può essere a sua volta cifrata. Per cifrare la comunicazione, esiste una scelta di algoritmi in alternativa. La comunicazione fra [[stazione radio base]] e resto della rete non è protetta.<ref>Alla ''Black Hat in the Box'' a [[Dubai]], del febbraio 2008 si è dimostrato che è possibile forzare le chiavi per decrittare la trasmissione in 30 minuti con un'attrezzatura dal prezzo di soli 1000 dollari. [http://www.zeusnews.com/index.php3?ar=stampa&cod=6946&numero=999] e [
La prima notizia sulla possibilità di violare il GSM risale al
Il protocollo GSM effettua prima dei controlli di qualità sui dati trasmessi, per eliminare eventuali [[interferenza (telecomunicazioni)|interferenze]], e solo in un secondo momento, effettua la cifratura. La cifratura è una fase onerosa dal punto di vista delle risorse informatiche richieste, e che può rallentare l'avvio della comunicazione e la ricezione del segnale, a conversazione iniziata.
Riga 149 ⟶ 146:
Nella prima fase, i dati viaggiano "in chiaro" e sono facilmente accessibili a tutti. Intercettazioni di questo tipo equivalgono ad attacchi informatici del tipo ''[[man in the middle]]''.
Prima del 2003, molti esperti ritenevano che il GSM fosse una rete che
I cosiddetti [[algoritmo|algoritmi]] [[A5/1]] a 64 [[bit]] e [[A5/2]] ''stream cipher'' proteggono la comunicazione fra telefono e [[stazione radio base|BTS]]. L'algoritmo A5 è ormai giunto alla terza versione, ma non è stato ancora risolto il [[Bug|baco]] scoperto dai ricercatori israeliani nel 2003.{{
L'onerosità degli algoritmi di cifratura, in termini di risorse e rallentamento della comunicazione, potrebbe non giustificare l'adozione massiva nelle reti GSM degli standard di sicurezza previsti per la gestione dei pagamenti e per le [[transazione (finanza)|transazioni]] ''on-line'', tenendo conto che non esiste un sistema informatico inviolabile e una sicurezza assoluta. Particolari esigenze di tutela della [[privacy]], potrebbero essere soddisfatte installando il protocollo direttamente sui terminali finali.
Riga 157 ⟶ 154:
L'[[A5/1]] è un algoritmo che garantisce un maggior livello di protezione, ed è quello usato prevalentemente in Europa, mentre l'[[A5/2]], usato in molti altri paesi, permette un minor livello di protezione. Comunque entrambi i sistemi di crittografia si sono rivelati vulnerabili, tanto che sono stati previsti meccanismi automatici di cambio dell'algoritmo in caso di necessità.
Nel 2002 il gruppo '''SAGE''' (''Security Algorithms Group of Experts'') dell
Nel dicembre 2004 il [[3GPP]], per risolvere i gravi problemi di sicurezza derivanti dalla presenza dell'algoritmo [[A5/2]] all'interno dei telefoni, ha deciso che i telefoni GSM di ''Release'' 6 non supporteranno più quest'algoritmo. Un telefono di Release 6 supporterà gli algoritmi [[A5/1]], [[A5/3]] e la non cifratura, denominata anche A5/0.
Se le esigenze di sicurezza lo richiedono, è possibile installare sul proprio cellulare un programma di cifratura addizionale. Tuttavia questa soluzione richiede che il programma sia installato
== Mercato, situazione e prospettive ==
Il GSM è stato di gran lunga il sistema di telefonia mobile più diffuso al mondo, con una quota di mercato del 70%<!-- quando? -->. Il suo principale concorrente, il sistema [[CDMA2000]], è usato soprattutto negli [[Stati Uniti d'America|Stati Uniti]], e se ne prevede una lenta diffusione anche in altri paesi come tecnologia di transizione verso lo standard [[3G]], soprattutto se la tecnologia [[WCDMA]] non si rivelerà del tutto soddisfacente. Nel momento in cui i sistemi WCDMA cominceranno ad affermarsi, a partire dalle zone ad alta densità di insediamento, il ritmo di espansione del GSM potrebbe rallentare. Comunque non si prevede che ciò avvenga nell'immediato futuro. L'azienda di telecomunicazioni [[AT&T]] ha dichiarato che entro il 2017 le linee GSM ed [[EDGE (telefonia)|EDGE]] americane verranno spente per favorire l'afflusso dell'utenza sulle reti [[UMTS]]
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!Operatore
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![[Asia]] e [[Oceania]]
![[Europa orientale]]
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* [[TETRA]] (''TErrestrial Trunked RAdio'') - Standard di telefonia mobile 2G
* [[GPRS]] (''General Packet Radio Service'') - Standard di telefonia mobile 2.5G
* [[EDGE (telefonia)|EDGE]] (''Enhanced Data rates for GSM Evolution'') - Evoluzione dello standard GPRS
* [[Dual Transfer Mode]]
* [[GSM-R]] - Evoluzione dello standard GSM destinata ad un uso specifico come sistema di comunicazione in ambito ferroviario
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== Altri progetti ==
{{interprogetto|
== Collegamenti esterni ==
* {{Collegamenti esterni}}
* {{cita web|1=http://www.gsm.org/|2=Associazione del GSM (sito ufficiale)|lingua=en|accesso=31 maggio 2006|dataarchivio=6 gennaio 2010|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20100106050528/http://www.gsm.org/|urlmorto=sì}}
* {{cita web|http://www.gsm-support.net/|Accessori per GSM Accessories (sito ufficiale)|lingua=en}}
* {{cita web|http://www.etsi.org/|ETSI|lingua=en}}
* {{en}} [http://www.3gpp.org Standards GSM free].
* {{cita web|1=http://kwertie.nl/telecom/|2=GSM spiegato|lingua=en|accesso=9 maggio 2007|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20071006174025/http://kwertie.nl/telecom/|dataarchivio=6 ottobre 2007|urlmorto=sì}}
* {{cita web|1=http://www.tele-servizi.com/janus/engfield1.html|2=Lista delle abbreviazioni sui parametri delle reti GSM|lingua=en|accesso=3 novembre 2004|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20050404201855/http://www.tele-servizi.com/janus/engfield1.html|dataarchivio=4 aprile 2005|urlmorto=sì}}
* {{cita web|http://www.eventhelix.com/RealtimeMantra/Telecom/|Diagrammi di flusso di una chiamata GSM|lingua=en}}
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