Misure a radiofrequenza per la verifica di conformità di terminali mobili GSM: aspetti normativi e nuove proposte

Il sistema di comunicazione cellulare mobile europeo GSM (Global System for Mobile communications, sistema globale per comunicazioni mobili) ha sperimentato, nel corso degli Anni ’90, una sempre crescente, globale e vieppiù capillare diffusione.
La telefonia, aspetto a tutt’oggi predominante (anche se vari studi prevedono in anni non lontani l’inversione del rapporto traffico voce / traffico dati) e certamente più noto del sistema, ha favorito una progressiva “democratizzazione” del terminale mobile della rete GSM, il ben noto “telefonino”, passato nel giro di pochi anni da controverso “status symbol” a fenomeno di costume, tecnologia pervasiva così come strumento in grado di assestare nuove metodologie ed alcune volte nuove forme di lavoro. La tecnologia digitale su cui l’intero sistema si basa ha permesso una crescente integrazione con le reti di telecomunicazione esistenti, preparando il terreno alle due “rivoluzioni” prossime venture che introdurranno la commutazione a pacchetto e più elevate velocità di trasferimento dati: l’HSCSD (High-Speed Circuit-Switched Data service, servizio di trasmissione dati a commutazione di circuito e ad alta velocità) ed il GPRS (General Packet Radio Service). Un futuro non troppo lontano vedrà sul terminale mobile GSM, divenuto nel frattempo UMTS (Universal Mobile Telecommunication Service, servizio universale di telecomunicazioni mobili), le trasmissioni integrate voce/dati/video e la “navigazione” sul World Wide Web tramite protocolli di accesso alla Rete delle Reti appositamente progettati per sfruttare le pecurialità, in termini di mobilità e di velocità di trasferimento dati, dell’apparato.
L'attività svolta nel presente lavoro di Tesi è stata principalmente focalizzata su:

· identificazione di un set di misure a radiofrequenza per la verifica di conformità alle specifiche ETSI di un terminale mobile GSM;
· analisi delle soluzioni finalizzate allo scopo, in termini di strumentazione, algoritmi e procedure di misura attualmente disponibile sul mercato;
· definizione di criteri progettuali per la messa a punto di una stazione di misura capace di effettuare le misure sopra menzionate;
· proposta di un metodo numerico di misura alternativo.

Nel primo Capitolo sono stati identificati gli elementi costitutivi di una rete GSM, i servizi da essa offerti, il suo modus operandi, l’interfaccia radio, l’architettura di rete.
Nel secondo Capitolo è stata effettuata una classificazione della Normativa ETSI (European Telecommunication Standard Institute) riguardante il sistema GSM, onde identificare i sottinsiemi delle Specifiche riguardanti le varie componenti del sistema medesimo.
Nel terzo Capitolo, sulla scorta del sottinsieme di Specifiche riguardante le misure sul terminale mobile GSM, e di varie fonti citate in Bibliografia, è stato selezionato un set di misure a radiofrequenza atto a perpetrare la verifica di conformità, per poi definire un insieme di requisiti minimi che uno strumento di misura deve possedere onde poter effettuare tale verifica.
La definizione di tali requisiti ha permesso di selezionare, fra le proposte di varie Case Costruttrici, quegli strumenti atti ad effettuare il test, e di proporre un allestimento di un banco di misura: tale lavoro costituisce l’argomento del quarto Capitolo.
Un’analisi comparata di tali strumenti ha poi evidenziato come nessuno di essi sfruttasse, ai fini di ridurre tempi e costi delle misure e di incrementarne la qualità, l’intrinseca natura tempo/frequenza del segnale GSM: nel quinto Capitolo è stata perciò proposta una metodologia numerica di misura che ne facesse uso. L’uso di tale metodologia è limitata alla misura dell’errore di fase e frequenza di un trasmettitore GSM, ma può essere estesa a varie altre misure. E’ stato proposto ed implementato nel linguaggio di programmazione del simulatore Matlab® della Matlab un algoritmo per effettuare tale misura;