Global System for Mobile Communications: differenze tra le versioni

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Il '''Global System for Mobile Communications''' '''(GSM)''' è attualmente lo standard di telefonia mobile più diffuso del mondo. Più di 1 miliardo di persone in 200 paesi usano telefoni cellulari GSM. La diffusione universale dello standard GSM ha fatto sì che la maggior parte degli operatori internazionali di telefonia mobile stipulassero fra di loro accordi per l'effettuazione del cosiddetto [[roaming]] (''commutazione automatica fra diverse reti''). La tecnologia alla base del GSM è significativamente diversa da quelle che la hanno preceduta, soprattutto per il fatto che sia il canale di identificazione che quello di conversazione sono digitali. Per questo motivo il nuovo standard è stato lanciato sul mercato come sistema di telefonia mobile di ''seconda generazione'' o, più sinteticamente [[Lista delle generazioni dei telefoni cellulari|2G]]. 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. Il GSM è uno [[standard aperto]] sviluppato dal consorzio [[3GPP]]
 
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 stata == Interfaccia trasmissiva ==sviluppata per la prima volta in assoluto in ambito GSM. Uno dei principali vantaggi per gli operatori è stato, invece, la possibilità di acquistare infrastrutture ed attrezzature a costi resi bassi dalla concorrenza fra i produttori. Per contro, una delle limitazioni più serie è derivata dal fatto che le reti GSM impiegano la tecnologia [[TDMA]], considerata meno avanzata ed efficiente rispetto alla concorrente tecnologia [[CDMA]]. Le prestazioni effettivamente riscontrate sul campo, tuttavia, non sono molto diverse.
 
Pur essendo lo standard in costante evoluzione, i sistemi GSM hanno sempre mantenuto la piena compatibilità con le precedenti versioni. Una novità particolarmente significativa è stata introdotta con la [[versione 97]] ([[GPRS]] e pacchettizzazione dei dati). La velocità di trasmissione è stata aumentata previa implementazione di un nuovo tipo di modulazione del segnale ([[EDGE]]).
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== Mercato, situazione e prospettive ==
Il GSM è di gran lunga il sistema di telefonia mobile più diffuso al mondo, con una quota di mercato del 70%. Il suo principale concorrente, il sistema [[CDMA2000]], è usato soprattutto negli [[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.
 
== Servizi possibili con la rete GSM ==
Il servizio principale della rete GSM e' chiaramente la comunicazione voce. Con il tempo pero' sono stati implementati altri servizi importanti quali gli SMS e la comunicazione dati.
Attualmente con le tecnologie GPRS/EDGE e' possibile effettuare traffico a [[commutazione a pacchetto]] ed utilizzare quindi un terminale GSM-GPRS/EDGE come modem per navigare sulla rete internet, scambiare file e immagini.
 
Negli ultimi anni lo standard GSM e' stato esteso introducendo il protocollo di comunicazione ASCI o GSM-R. Tale protocollo di comunicazione e' utilizzato soprattutto in ambito ferroviario e di protezione civile e permette di utilizzare particolari cellulari GSM come walky talky.
 
A partire dal 2006 la rete GSM permette di utilizzare lo standard DTM: un altro aspetto innovativo della rete GSM che la rende sempre piu' vicina a quella UMTS. Con lo standard DTM un cellulare puo' contemporaneamente chiamare e trasmettere dati pacchetto. Il terminale DTM e' quindi molto simile ad un modem ADSL che permette di navigare in internet e di effettuare contemporaneamente telefonate. Questa nuova tecnologia' rende tra l'altro possibile effettuare la [[videochiamata]] su rete GSM permettendo agli operatori telefonici di fornire servizi di terza generazione senza dover necessariamente migrare in toto sulla rete UMTS.
 
== Interfaccia trasmissiva ==
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Il GSM, come sopra accennato, supporta anche le chiamate in ambienti al chiusi. La copertura in ambienti interni può essere realizzata mediante piccoli ripetitori che inviano il segnale dall'antenna esterna ad un'antenna interna separata. Quando tutta la capacità, in termini di connessioni, deve essere concentrata in un unico ambiente al coperto, come ad esempio in centri commerciali, aeroporti, ecc., si adotta solitamente la soluzione di un'antenna ricevente installata direttamente all'interno dell'edificio. In aree urbane densamente popolate la copertura radio all'interno degli edifici è assicurata dalla penetrazione del segnale radio, senza la necessità di installare ricevitori interni.
 
Le frequenze usate dalla rete GSM sono 850, 900, 1800, 1900 MHz e variano a seconda degli stati in cui la rete stessa e' installata. Tipicamente nelle nazioni europee si utilizzano le frequenza 900/1800 MHz, mentre negli Stati Uniti le frequenze 850/1900 MHz.
La molteplicita' delle portanti usabili e l'evoluzione dei sistemi di trasmissione hanno fatto in modo che le celle possano presentare configurazioni multifrequenza (dual band).
 
== Struttura della rete ==
[[Image:GSM1.jpg|thumbnail|400px|Struttura di una rete GSM]]
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. Le parti
I componenti essenziali sono essenzialmente:
# [[Mobile Stations]]: sono i terminali mobili a cui e’ destinato ogni servizio della rete.
* le [[stazioni radio base]] ed i relativi apparati di alimentazione e controllo;
# [[Access Network]]: la rete d'accesso e' di fatto il cuore dell'infrastuttura della rete cellulare ed implementa la comunicazione tra il terminale mobile e la rete telefonica fissa. In particolare comprende la BTS (Base Transceiver Station) che e' l'interfaccia radio con i terminali mobili ed il BSC (Base Station Controller) che rappresenta il "cervello" della rete GSM, governando tutti gli aspetti del protocollo GSM e gestendo la comunicazione tra interfaccia radio e rete fissa.
* i [[sottosistemi di commutazione]], la parte della rete GSM che ha più somiglianze con la rete di telefonia fissa. Viene a volte chiamata ''core network''.
# [[Core Network]]: e' l'interfaccia della rete fissa verso la rete cellulare. I due elementi fondamentali sono l'MSC (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)
* la rete [[GPRS]]. Opzionale. Quando presente consente lo scambio di dati pacchettizzati per le connessioni [[internet]].
* la combinazione di tutti questi elementi del sistema consente di erogare agli utenti i vari [[servizi GSM]] (chiamate vocali, scambio di [[SMS]], ecc)
 
=== Modulo di identificazione utente (''SIM card'') ===