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

Introduzione 
 II
• 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 The Mathworks, Inc. un algoritmo per 
effettuare tale misura; tale algoritmo è stato poi validato su segnali GSM con 
caratteristiche note. 
Completano il lavoro tre appendici: 
Introduzione 
 III
 
• nell’Appendice A è riportato un programma in BASIC che abilita uno strumento della 
Casa Costruttrice Hewlett Packard ad effettuare la misura di alcuni parametri topici per 
un terminale mobile GSM; 
• nell’Appendice B vengono presentati alcuni apparati usati per la generazione del 
segnale GMSK; 
• nell’Appendice C sono riportati i listati dei programmi usati per le simulazioni. 
 
Ringraziamenti. 
 
  Vorrei in questa sede ringraziare, per il cortese aiuto fornito in varie fasi del 
lavoro, i Proff.ri P. Arpaia, A. Baccigalupi, F. Cennamo, M. Lops, G. Zarone, gli Ingg.ri C. 
De Capua ed A. Grillo ed i Sigg.ri G. Mei e S. Russo dell’Ateneo “Federico II” di Napoli; 
il Prof. C. Landi dell’Università de L’Aquila; gli Ingg.ri L. Dalla Palma e V. Bernasconi 
dello CSELT di Torino; l’Ing. M. Di Giacomo della IPM di Arzano; l’Ing. Ian Reading 
della Hewlett Packard di Queensferry (Scozia); gli Ingg.ri P. Ruggiero e R. Raffi della 
Hewlett Packard di Napoli; il Sig. N. Acunzo della Technel S.r.L. di Napoli; gli Ingg.ri A. 
Manziano e A. Vitaliano; i Sigg.ri I. Doig, A. Bergmann e P. Usai dell’ETSI di Sophia 
Antipolis (Francia); il Sig. M. Scatà, webmaster del Sito “GSMWorld” 
(http://www.gsmworld.netcity.it); e tutti gli avatar che ho incontrato “navigando” nel mare 
magnum di Internet alla ricerca di informazioni. 
  Un ringraziamento particolare va alla mia famiglia ed a quella dell’adorata 
Stefania, per quanto hanno fatto per me e per la paziente sopportazione delle ore che 
questo lavoro ha sottratto loro. 
 
 
 
   
 
Capitolo 1: Introduzione al sistema GSM 
 1
CAPITOLO 1 
INTRODUZIONE AL SISTEMA GSM
1
 
 
 
  
 
 
 
 
 
 
1.1 Storia del GSM 
 
 Durante i primi anni ‘80, i sistemi di telefonia cellulare analogica stavano 
sperimentando una rapida crescita in Europa, particolarmente in Scandinavia e nel Regno 
Unito, ma anche in Francia e Germania. Ciascun Paese sviluppò il suo proprio sistema, che 
era incompatibile con tutti gli altri. Questa era una situazione insostenibile, perché non solo 
i vari apparati mobili erano limitati ad operare entro confini nazionali che in un’Europa 
unificata perdevano sempre più di importanza, ma anche perché il mercato di ogni apparato 
era, per l’appunto, limitato ai confini nazionali per ciascuno tipo di equipaggiamento, 
impedendo la realizzazione di economie di scala. 
Questo problema fu ben presto messo in luce, e nel 1982 la Conference of 
European Posts and Telegraphs (CEPT) formò un gruppo di studio,  il Groupe Spécial 
Mobile (GSM), per studiare e sviluppare un sistema di telefonia mobile  pan-europeo. Il 
sistema proposto doveva soddisfare certi criteri:  
 
 
                                                           
1
 Per maggiori approfondimenti, il Lettore interessato potrà utilmente consultare [1-4, 44-47, 65]. 
Capitolo 1: Introduzione al sistema GSM 
 2
• Buona qualità soggettiva della voce  
• Bassi costi, sia per il terminale che per il servizio  
• Gestire un roaming internazionale (capacità di inoltrare la chiamata al di fuori dei 
confini nazionali, verso l’operatore di telefonia mobile del Paese destinatario) 
• Possibilità di utilizzare terminali handheld (il ben noto “telefonino”) 
• Supportare una serie di nuovi servizi 
• Efficienza spettrale  
• Compatibilità con l’ISDN  
• Compatibilità, rispetto all’occupazione di banda, con i sistemi già in uso 
• Bassi costi delle stazioni di base (Base Stations) 
 
Nel 1989, la responsabilità del progetto GSM fu trasferita all’European 
Telecommunication Standard Institute (ETSI), e le specifiche di “Fase 1”
2
 per il GSM 
furono pubblicate nel 1990. Esse furono divise in una serie di 13 “Raccomandazioni”, 
come da Tabella 1.1
3
. 
Il servizio commerciale entrò in vigore a metà del 1991, ed entro il 1993 
c’erano 36 reti GSM in 22 Paesi [9]. Sebbene sia stato standardizzato in Europa, il GSM è 
uno standard non solo europeo. Oltre 200 reti GSM (includendo anche DCS1800 e 
PCS1900) sono operative in 110 Paesi, in tutto il mondo. All'inizio del 1994 c’erano 1.3 
                                                           
2
 Lo sviluppo del sistema GSM, relativamente ai servizi forniti, è stato diviso in fasi. Mentre nella Fase 1 era 
supportato solo il servizio di telefonia vocale ed un limitato set di servizi per la trasmissione dei dati, che 
saranno meglio specificati nel Paragrafo 1.2, alcuni servizi supplementari sono stati introdotti nella Fase 2, 
quali:  
 
• l’avviso di conteggio (advise of charge) 
• identificazione del numero del chiamante (line identification) 
• deviazione della chiamata su un altro numero, anche di rete fissa (call forwarding) 
• possibilità di numerazione di tipo privato (closed user group) 
 
Significativi miglioramenti si avranno nella trasmissione dati con i servizi previsti dalle specifiche di Fase 2+, 
in particolare HSCSD (High Speed Circuit Switched Data) e GPRS (General Packet Radio Service) [7,8,20], 
che riguarderanno una migliore codifica della voce e servizi di trasmissione dati avanzati, la cui realizzazione 
è prevista per il 1998. Inoltre la funzionalità di rete denominata CAMEL (Customized Applications for 
Mobile network Enhanced Logic) sfruttando la tecnologia di rete intelligente (IN, Intelligent Network) 
permetterà agli operatori di creare nuovi servizi per differenziare la propria rete e renderà possibile l’utilizzo 
di tali servizi quale che sia la rete che serve l’utente. Altri servizi innovativi che sono già stati proposti, o lo 
saranno a breve, sono i cosiddetti servizi on line, che vanno dall’accesso a vari tipi di informazioni fino 
all’interazione con Internet, sempre tramite il terminale GSM. Per l’approccio “phased” al GSM si vedano 
[5,6]. 
3
 Una panoramica dei vari aspetti coperti da queste Raccomandazioni si può trovare in [1]. 
Capitolo 1: Introduzione al sistema GSM 
 3
milioni di abbonati in tutto il mondo, che erano diventati oltre 55 milioni nell’Ottobre del 
1997 [10]. Da quando il Nord America, con un certo ritardo, si è dotato di un suo sistema 
Tabella 1.1 
Raccomandazioni ETSI relative al GSM  
 
00 Preambolo 01 Generali 
02 Aspetti riguardanti i servizi 03 Aspetti di rete 
04 Interfacce e protocolli MS-BS
4
  05 Substrato fisico del collegamento radio 
06 Aspetti audio 07 Adattatori terminali per MS 
08 Interfacce BTS/BSC e BSC/MSC  09 Interoperabilità con altre reti 
10 Interoperabilità dei servizi  11 Specifiche per l’equipaggiamento e verifiche di 
conformità 
12 Messa in opera e manutenzione  
 
 
GSM (il PCS1900), sistemi GSM esistono in ogni continente;  l'acronimo GSM, per motivi 
“pubblicitari”, è attualmente usato per Global System for Mobile communications (Sistema 
Globale per comunicazioni Mobili).  
I progettisti del GSM scelsero un inedito (al tempo) sistema digitale, in 
opposizione agli allora standard sistemi cellulari analogici, come AMPS negli Stati Uniti e 
TACS nel Regno Unito. La loro speranza era che i progressi nel campo degli  algoritmi di 
compressione e dei DSP (Digital Signal Processors) avrebbero permesso, non solo di 
soddisfare i criteri di progetto iniziali, ma anche un miglioramento continuo del sistema in 
termini di qualità e costi.  
Le oltre 8000 pagine di Raccomandazioni sul GSM tentano di realizzare un 
compromesso fra l’esigenza di una costante, innovativa competizione fra i fornitori del 
servizio GSM, e la necessità di una standardizzazione sufficientemente spinta, da garantire 
un alto livello di interoperatività fra le componenti del sistema. Si è cercato di realizzare 
ciò, prevedendo specifiche funzionali e di interfaccia fra ciascuna delle entità funzionali 
definite nel sistema. 
 
 
                                                           
4
 Una lista di acronimi e di abbreviazioni correntemente in uso per il GSM si trova alla fine del Capitolo. 
Capitolo 1: Introduzione al sistema GSM 
 4
 
1.2 Servizi offerti dal GSM 
  
I servizi GSM seguono le linee-guida ISDN (Integrated Services Digital 
Network) e sono classificati come servizi trasmissione e servizi dati. I primi includono la 
telefonia mobile standard ed il traffico di canale originato dal terminale mobile (Mobile 
Station) o dalla stazione di base (Base Station). I servizi dati includono il traffico da 
computer a computer, ed i servizi a commutazione di pacchetto.  
I servizi riservati agli utenti, seguendo la definizione ITU-T, possono essere 
divisi in tre principali categorie: 
 
• Servizi di telefonia, comprese le chiamate di emergenza. Il GSM supporta anche 
Videotex e Teletex, sebbene non siano parte integrante dello standard GSM. 
• Servizi dati, che sono limitati agli Strati 1, 2 e 3 del modello OSI (Open System 
Interconnection). Gli utenti GSM possono mandare e ricevere dati, ad una velocità 
variabile fra 300 e 9600 bps (bit per secondo)
5
, ad altri utenti di telefonia fissa o mobile, 
all’ISDN, a reti di dati pubbliche a commutazione di pacchetto, usando una vasta 
gamma di metodi di accesso e protocolli, come l’X.25 o l’X.32. I dati possono essere 
trasmessi sia in modalità trasparente (in cui il GSM provvede una codifica di canale 
standard per i dati dell’utente) che in modalità non trasparente (in cui il GSM offre una 
particolare efficienza nella codifica, basata sulla specifica interfaccia dati). 
• Servizi ISDN supplementari, che sono per loro natura digitali (comprendono la 
deviazione di chiamata, la conversazione fra un numero di utenti superiore a due, e 
l’identificazione della linea chiamante), e non sono disponibili sulle reti mobili 
analogiche. I servizi supplementari comprendono anche lo short message service (SMS) 
che permette agli utenti GSM ed alle stazioni di base di trasmettere messaggi 
alfanumerici di limitata lunghezza (160 caratteri
6
, ognuno codificato secondo il codice 
ASCII a 7 bit) mentre, allo stesso tempo, viene gestito il normale traffico di voce. 
L’SMS provvede altresì il cell broadcast, che consente alle stazioni di base GSM di 
trasmettere, in modalità uno-a-molti, informazioni quali lo stato del traffico sulle 
                                                           
5
 Un significativo miglioramento della velocità di trasmissione si avrà con i servizi di Fase 2+ [5]. 
6
 Recentemente l’ETSI ha accettato un nuovo algoritmo di compressione proposto dall’operatore inglese 
Vodafone, che permetterà di trasmettere fino a 240 caratteri (Fonte: Notizie Italtel n.ro 3, 1998) 
Capitolo 1: Introduzione al sistema GSM 
 5
autostrade, le previsioni del tempo, le quotazioni in Borsa etc., a tutti gli utenti GSM 
all’interno del raggio di ricezione. 
 
Dal punto di vista dell’utente, una delle più importanti innovazioni 
introdotte dal GSM è la SIM (Subscriber Identity Module), un dispositivo di memoria che 
immagazzina informazioni come il numero di identificazione dell’utente, le reti ed i Paesi 
nei quali è autorizzato ad operare, codici privati, ed altre informazioni caratteristiche 
dell’utente. Ogni utente usa la SIM con un codice di identificazione personale a quattro 
cifre (il PIN, Personal Identity Number), che permette l’attivazione del servizio da ogni 
terminale GSM. Le SIM si presentano sotto la forma di smart card (supporti delle 
dimensioni di una carta di credito, con un chip integrato, che possono essere inserite nel 
terminale GSM) o moduli plug-in, anch’essi removibili. Senza una SIM installata, tutti i 
terminali GSM sono identici e non-operativi, tranne a volte per i numeri di emergenza. 
L’utente GSM viene ad essere così identificato, non col possesso del terminale mobile (nel 
seguito, MS), ma con quello della SIM. 
Una seconda caratteristica del GSM che è importante sottolineare è il suo 
alto grado di sicurezza. A differenza dei sistemi di telefonia cellulare analogica, è 
virtualmente impossibile intromettersi in una trasmissione radio GSM; ciò impedisce la 
cosiddetta “clonazione” del telefonino. L’alto grado di riservatezza è reso possibile, 
criptando il flusso digitale di bit inviato da un trasmettitore GSM, secondo una speciale 
chiave di crittografia, secreta, che è nota solo tramite la portante di trasmissione. Questa 
chiave varia, nel tempo, per ogni utente [1]. 
Ogni costruttore di apparati per il GSM deve sottoscrivere il Memorandum 
of Understanding (MoU). Il MoU è una convenzione internazionale che permette lo 
scambio di algoritmi di criptografia ed altre informazioni proprietarie fra vari Paesi. 
 
 
 
 
 
 
Capitolo 1: Introduzione al sistema GSM 
 6
1.3 Architettura della rete GSM 
 
La Figura 1 mostra i componenti della rete GSM [58]. Essa può essere 
divisa in tre parti principali. Il terminale mobile (Mobile Station, MS) è in possesso 
dell’utente. Il Base Station Subsystem (BSS) controlla il collegamento radio con un insieme 
di terminali mobili. Il Network Subsystem, la cui parte principale è il Mobile services 
Switching Center (MSC), inoltra le chiamate fra utenti della rete mobile, e fra utenti della 
rete mobile e della rete fissa. All’MSC è demandata anche la gestione della mobilità. 
L’Operations and Maintenance Center (OMC) sorveglia la correttezza delle operazioni e 
dei settaggi della rete. La singola Mobile Station ed il Base Station Subsystem comunicano 
tramite l’interfaccia Um
7
, conosciuta anche come air interface o collegamento radio. Il 
Base Station Subsystem comunica col Mobile services Switching Center attraverso 
l’interfaccia A . 
 
 
 
 
 
                                                           
7
 Tutte le interfacce della rete GSM sono mostrate nella Figura 3 del Capitolo 2. 
Figura 1: Architettura di una rete GSM 
Capitolo 1: Introduzione al sistema GSM 
 7
1.3.1 La Mobile Station 
 
La Mobile Station (MS) è formata dal terminale mobile e dalla SIM. La SIM 
assicura la cosiddetta personal mobility, ossia ogni utente può accedere ai servizi che ha 
sottoscritto, indipendentemente dallo specifico terminale: inserendo la SIM card in un altro 
terminale GSM, l’utente avrà accesso da tale terminale ai servizi che ha sottoscritto. 
Il terminale mobile è identificato univocamente dall’International Mobile 
Equipment Identity (IMEI). La SIM card contiene l’International Mobile Subscriber 
Identity (IMSI), usato per l’identificazione dell’utente, una chiave segreta per 
l’autenticazione, ed altre informazioni.  
In quanto oggetto della Tesi, si è deciso di dare qualche informazione in più 
su questo elemento della rete GSM. 
La Figura 2 riporta uno schema a blocchi con le interazioni fra i vari 
apparati che compongono un terminale mobile, mentre la Figura 3 descrive più in dettaglio 
i componenti di tali apparati. La Figura 4, infine, descrive le tecnologie con cui tali 
componenti sono costruiti [62]. 
 
 
 
Figura 2: Schema a blocchi di un terminale mobile GSM 
 
Capitolo 1: Introduzione al sistema GSM 
 8
 
Figura 3: Schema interno di un terminale mobile GSM 
 
 
Figura 4: Tecnologie di costruzione dei componenti di un terminale mobile GSM 
Capitolo 1: Introduzione al sistema GSM 
 9
1.3.2 Il Base Station Subsystem 
 
Il Base Station Subsystem si compone di due parti, la Base Transceiver 
Station (BTS) ed il Base Station Controller (BSC). Esse comunicano attraverso 
l’interfaccia Abis, consentendo (come nel resto del sistema) a componenti di diverse Case 
costruttrici di operare fra di loro. 
La BTS ospita le antenne che coprono una cella e gestisce i protocolli 
(insieme delle segnalazioni) di collegamento radio con le MS.  
Il BSC gestisce le risorse radio per una o più BTS. Sono di sua competenza 
l’allocazione dei canali, il frequency hopping, e l’handover, che saranno descritti nel 
seguito. 
 
1.3.3 Il Network Subsystem
8
 
 
Il cuore del Network Subsystem è il Mobile services Switching Center 
(MSC). Le sue funzioni sono quelle di un normale nodo di commutazione della PSTN 
(Public Switched Telephone Network) o dell’ISDN, ma esso, in più, provvede alle 
operazioni necessarie per maneggiare un utente radiomobile, come la registrazione, 
l’autenticazione, l’aggiornamento della posizione, l’handover, ed il roaming.  
Questi servizi sono garantiti dall’interazione di un insieme di entità 
funzionali, che insieme formano il Network Subsystem.  
Come già detto, la prima funzione dell’MSC è di assicurare la connessione 
alle reti fisse (come la PSTN o l’ISDN). Le segnalazioni fra i componenti del Network 
Subsystem usano il Signalling System Number 7 (SS7), usato per le segnalazioni di 
chiamata nell’ISDN. 
L’Home Location Register (HLR) ed il Visitor Location Register (VLR) 
sono due database che, assieme all’MSC, garantiscono l’inoltro delle chiamate ed il 
roaming per il GSM. L’HLR contiene le informazioni relative ad ogni utente registrato 
presso la rete GSM, a prescindere dalla posizione corrente del radiomobile. Essa, 
tipicamente, viene registrata sotto forma di indirizzo del VLR associato al radiomobile. 
                                                           
8
 Sostanziali modifiche sono state proposte per l’architettura di questo sottosistema, in vista dell’introduzione 
del GPRS [7]. 
Capitolo 1: Introduzione al sistema GSM 
 10
L’operazione di aggiornamento è descritta nel Paragrafo 1.5.2.1. C’è logicamente un HLR 
per ogni rete GSM, sebbene esso possa essere implementato sotto forma di database 
distribuito.  
Il VLR contiene una parte delle informazioni dell’HLR, necessarie per il 
controllo della chiamata e per la fornitura dei servizi, per ogni utente che si trova a 
transitare nell’area geografica controllata dal VLR. Sebbene ogni blocco della rete GSM 
possa essere implementato come unità indipendente, tutti i costruttori implementano il 
VLR insieme con l’MSC, in modo che le aree geografiche da essi controllate coincidano, sì 
da semplificare lo scambio di segnalazioni necessario. L’MSC non contiene alcuna 
informazione circa una particolare MS: dette informazioni sono memorizzate nell’HLR e 
nel VLR.  
Gli altri due registri sono usati per l’autenticazione e la sicurezza della 
comunicazione.  L’Equipment Identity Register (EIR) è un database che contiene la lista di 
tutti gli apparati mobili “validi” della rete, e nel quale ogni MS è identificata tramite il suo 
International Mobile Equipment Identity (IMEI). Un IMEI è classificato come “non valido” 
se viene segnalato che è associato ad un apparecchio rubato, o di tipo non approvato. 
L’Authentication Center (AuC) è un database fortemente protetto, nel quale è 
immagazzinata una copia della chiave segreta memorizzata in ogni SIM, che è usata per 
l’autenticazione ed il criptaggio.  
 
 
1.3.4 La struttura delle celle 
 
Il termine “cellulare” deriva dal modo di suddividere l’area di servizio in 
“celle” esagonali, a guida di un alveare, ciascuna delle quali fa capo ad una stazione 
radiobase, con la quale si collegano i radiotelefoni [19]. Ogni stazione radiobase dispone a 
tale scopo di un certo numero di canali radio, che non possono essere generalmente 
utilizzati anche in celle vicine, perché si creerebbero interferenze eccessive; l’insieme dei 
canali della rete è perciò suddiviso in sottoinsiemi, ciascuno dei quali può essere utilizzato 
in un’infinità di celle diverse, purchè queste si trovino a una distanza sufficiente a rendere 
accettabili le interferenze reciproche. Celle vicine usano sottoinsiemi di canali diversi. Con 
riferimento alla Figura 5, le celle in grigio usano le stesse frequenze, mentre il “cluster” di 
sette celle copre l’intera banda GSM. 
Capitolo 1: Introduzione al sistema GSM 
 11
 
 
Figura 5: Esempio di struttura cellulare: cluster composto da 7 celle 
 
 
Si può così servire un’area illimitata con un numero di canali radio 
relativamente piccolo (come si vedrà nel Paragrafo 1.4.1, il GSM “standard” ne prevede 
124). Le aree delle celle sono dimensionate in modo che i canali in esse disponibili siano 
sufficienti per servire gli utenti che vi si trovano, perciò esse sono grandi nelle zone poco 
popolate, mentre sono piccole nelle zone con elevata densità di utenza. Quando il numero 
di utenti cresce, si può aumentare la capacità della rete suddividendo le celle originarie in 
celle di dimensioni minori. Infatti nelle aree rurali i raggi delle celle raggiungono qualche 
decina di chilometri, mentre nelle zone centrali delle grandi città si riducono a poche 
centinaia di metri. Vi sono due vincoli per la pianificazione cellulare [29]: 
 
• Traffico: l’area della cella viene calcolata in base al traffico potenziale smaltito, in 
funzione delle capacità radio della cella stessa 
• Path-loss: il raggio massimo della cella è dato dalla distanza tra BTS e MS in cui 
entrambi sono al livello della loro sensibilità minima (definita in [14]) 
 
Il vincolo più stringente definisce il raggio massimo della cella. 
Le reti cellulari consentono ai loro utenti di ricevere chiamate in qualunque 
punto dell’area di servizio. Affinchè ciò possa avvenire, i radiotelefoni hanno sempre i 
circuiti di ricezione accesi e, quando non sono collegati per una normale comunicazione, si 
sintonizzano sui canali che le stazioni di base dedicano alla diffusione delle chiamate (vedi 
Paragrafo 1.4). Le chiamate non sono però diffuse in tutte le celle, perché, essendo 
 
Capitolo 1: Introduzione al sistema GSM 
 12
complessivamente numerose, i segnali a esse relativi occuperebbero una banda eccessiva; 
sono invece diffuse solamente in porzioni limitate dell’area di servizio, dette aree di 
localizzazione (location area), in modo che in ciascuna di esse, che può coincidere con una 
cella o essere costituita da un insieme di celle, siano irradiate soltanto le chiamate dirette 
agli utenti che si trovano in quell’area.  
 
 
 
1.4 Aspetti del collegamento radio 
  
L’ITU (International Telecommunication Union), che fra le altre sue 
funzioni ha quella di gestire, a livello internazionale, l’allocazione delle frequenze, ha 
destinato al GSM, in Europa, le bande 890-915 MHz per il collegamento uplink (dal 
terminale mobile alla stazione di base) e 935-960 MHz per il collegamento downlink (dalla 
stazione di base al terminale mobile
9
). 
  Nella Figura 6 [4] sono indicate le bande riservate al sistema GSM ed ai 
sistemi DCS1800 e PCS1900, da esso derivati
10
. 
                                                           
9
 La banda effettivamente allocata per il sistema GSM nei vari Paesi europei è minore, in parte perché si 
preferisce assegnare una banda “iniziale” e poi ampliarla al crescere dell’utenza, in parte per compatibilità 
con altri sistemi già esistenti (tipico è il caso dell’Italia, ove si è dovuto allocare la banda del GSM tenendo 
conto dei requisiti di compatibilità con la banda impegnata dal preesistente sistema analogico TACS). In 
Italia, con Decreto Ministeriale del 20 Marzo 1998, al GSM sono state assegnate le seguenti bande [11]: 
• 894,5-913,7 MHz e 939,5-958,7 MHz a partire dal 15 Aprile 1998 
• 892,5-913,7 MHz e 937,5-958,7 MHz a partire dal 15 Ottobre 1998 
10
 In effetti, le sole differenze fra questi tre sistemi sono: l’occupazione di banda, la numerazione dei canali, 
ed i livelli di potenza in trasmissione.