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I Telefoni - by TeleRisolvo.com 2011-

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I Telefoni

Da ieri a oggi


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Indice Prefazione pag 3 Come nasce il Telefono pag 4 Antonio Meucci pag 5 Il Telettrofono pag 6 Alexander Graham Bell pag 7 Linee telefoniche via cavo, la telefonia fissa pag 9 Linea Analogica pag 11 Linea Digitale ISDN BRA pag 13 Linea Digitale ISDN PRI pag 18 GNR pag 19 SP pag 20 RA pag 21 Come si instradano le chiamate telefoniche pag 22 ADSL pag 23 ADSL e VDSL2 pag 25 ADSL con IP statico e privacy pag 26 ADSL e linee ISDN pag 27 Il problema dei MUX e dei DSLAM pag 28 Mini-DSLAM pag 29 ADSL solo dati pag 32 HDSL pag 33 VoIP Voice over IP pag 34 Problemi aperti VoIP pag 36 VoIP da parte dei grandi gruppi pag 37 telefonia su connessioni internet pag 38 Il Cellulare pag 39 Levoluzione del cellulare pag 40 Il TACS pag 41 GSM pag 43 SIM card pag 47 GPRS pag 48 UMTS pag 51 Assegnazione delle frequenze pag 52 Assegnazione delle licenze UMTS in Italia pag 53 Problemi che gli operatori devono risolvere pag 55


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Prefazione

Lo scopo di questo documento e di dare uno sguardo dinsieme al mondo delle telecomunicazioni e dei suoi meccanismi dalla nascita delle prime invenzioni fino ad oggi.

Contempleremo sia linvenzione del Telefono e le sue evoluzioni e anche le linee fisse e mobili utili a connettere tra loro vari apparecchi telefonici permettendo la Tele-comunicazione.

Le prime invenzioni del telefono erano strutturate veicolando il suono emesso dalla nostra bocca attraverso laria, a differenza di oggi che la comunicazione avviene tramite segnali elettrici generati dalla voce e veicolati su cavi di rame.

Il mittente della comunicazione produce tramite la sua voce un insieme di vibrazioni che corrono nellambiente che ci circonda trasportate dallaria, le stesse vibrazioni generate dal nostro apparato vocale grazie ai polmoni che incamerano aria e il nostro diaframma che la comprime e la spinge lungo verso lesofago fino ad incontrare le corde vocali che dilatandosi o restringendosi tagliano laria generando le vibrazioni che letere trasporter al nostro destinatario.

Il destinatario grazie allapparato uditivo, lorecchio, riuscir a recepire le vibrazioni trasportate dallaria e il suo timpano, una membrana leggera e recettiva, vibrer a seconda delle vibrazioni captate trasformando queste vibrazioni in impulsi elettrici che verranno passati al nostro cervelletto che le codificher in suoni, rumori, parole

Le prime invenzioni sfruttavano il solo meccanismo fisico del trasporto delle vibrazioni nelletere, cercando di veicolare e contenere le vibrazioni in ambienti circoscritti e forzati invece che disperderle nelletere

In pratica si convogliano le vibrazioni prodotte dalla voce in tubi che contengono le stesse vibrazioni senza farle disperdere nellambiente facendole sfociare al termine del tubo con questo meccanismo la distanza che si riesce a coprire limitata perch le nostre vibrazioni attraversando tubi e aria incontreranno parecchie difficolt a livello datrito, infatti il segnale andr scemando con la distanza fino a diventare impercettibile.

Il telefono cos come lo intendiamo noi oggi riceve le vibrazioni tramite il microfono della cornetta del telefono e le veicola fino al telefono del destinatario, che pu essere posto a kilometri di distanza, trasformando le vibrazioni in impulsi elettrici instradando questi impulsi su cavi di rame, e grazie a dei ripetitori di segnale che amplificano gli impulsi che si affievoliscono durante il tragitto vincendo cos la perdita del segnale dovuta allatrito incontrato nel percorso, raggiungendo la cornetta del destinatario. Sar poi laltoparlante del destinatario a ritrasformare in vibrazioni gli impulsi elettrici percepiti, rendendo udibile la comunicazione mittente destinatario.


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Come nasce il Telefono:

Una lettera pubblicata sulla Gazzetta di Pechino, nel 968, comunicava che linventore cinese Kung-Foo-Whing invent il thumstein, che probabilmente trasportava la voce attraverso dei tubi. Anche i primi esperimenti di Meucci ed altri usavano questo sistema..

Questo metodo stato utilizzato per moltissimo tempo anche sulle navi, per poter comunicare velocemente tra la cabina di comando e il locale motori


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Nel 1877 un italiano, Antonio Meucci, nato a San Frediano, quartiere popolare di Firenze, il 13 aprile 1808,

Antonio Meucci 1808 - 1889

Studi allAccademia di Belle Arti del capoluogo toscano, lavorando in seguito come impiegato alla dogana e come tecnico di scena al Teatro della Pergola.

Coinvolto nei moti rivoluzionari del 1831, imprigionato a causa delle sue convinzioni politiche, Meucci fu costretto a lasciare il Granducato di Toscana e ad emigrare a Cuba, dove nel 1835 accett un lavoro al Teatro Tacon dellAvana. Successivamente, andato a fuoco il teatro e ritrovatosi senza lavoro, lasci Cuba e si diresse verso gli Stati Uniti. Nel 1845 si trasfer dunque a Clifton, New York, dove apr una fabbrica di candele.


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Attorno al 1854 Meucci costru il telettrofono,

Il Telettrofono invenzione di Antonio Meucci

il primo prototipo di telefono f inventato da Meucci allo scopo di poter mettere in comunicazione il suo ufficio con la camera da letto dove la moglie era costretta da una grave malattia.

Per questo esperimento, chiese allamico artista Nestore Corradi di disegnare uno schizzo che rappresentasse una delle prove principali della paternit dellinvenzione.

Linvenzione del telefono prese spunto da un sistema precedente, che aveva creato quando lavorava a teatro: si trattava di un sistema di tubi che trasportava il suono da una parte allaltra del palco, in modo da poter comunicare le istruzioni alla cabina di regia.

Successivamente Meucci si trov in difficolt finanziarie, pur continuando a sviluppare la sua invenzione. Costretto a vivere con laiuto degli amici, si trov a non avere denaro a sufficienza per brevettare la propria invenzione.


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Nel 1871 assieme ad altri co-finanziatori italiani riusc a fondare la Telettrofono Company, e ad ottenere per la sua invenzione solo un brevetto temporaneo da rinnovare ogni anno al prezzo di 10 dollari (e che sarebbe riuscito a rinnovare solo fino al 1873).

Prov a proporre la sua invenzione ad una compagnia telegrafica di New York, ma le potenzialit dellinvenzione non furono intuite.

Si pensa che Alexander Graham Bell

Alexander Graham Bell 1847 - 1922

abbia visto i progetti di Meucci, poich il 7 marzo 1876 deposit il brevetto. Meucci non avendo i 10 dollari di rinnovo vide decadere lesclusivit del suo progetto.

Meucci intent causa, ma la perse, secondo il giudice che emise la sentenza nel 1887, Meucci avrebbe infatti inventato un telefono meccanico, mentre quello oggetto del brevetto di Bell era elettrico. Solo l11 giugno 2002 il Congresso degli Stati Uniti avrebbe riconosciuto il contributo di Meucci nellinvenzione del telefono.

Ma la soluzione che si diffuse fu quella di Alexander Graham Bell, da cui prese il nome la Bell Telephone Company, la prima grande impresa telefonica della storia

Alexander Graham Bell che parla al telefono


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E molto probabile che la prima comunicazione interurbana sia stata fra New York e Boston nel 1884.

Per molti anni il nuovo strumento di comunicazione a livello casalingo rimase il privilegio di pochi. Solo dopo la prima guerra mondiale la situazione cominci a cambiare . Fino al 1950 la diffusione del telefono era molto limitata, infatti era considerato normale usare il telefono solo occasionalmente, da un posto pubblico, o da una cabina, o dal luogo di lavoro (se e quando era consentito). Anche dieci o venti anni dopo la maggior parte delle famiglie italiane non aveva il telefono in casa.

Nel 1925 cerano 130.000 telefoni in Italia. Arrivarono a 500.000 nel 1940, a un milione nel 1951. Anche negli anni della crescita economica la diffusione del telefono non aumentava molto velocemente. Solo nel 1967 si superarono i 5 milioni, nel 1976 i 10, nel 1988 i 20 milioni di linee fisse, mentre stavano cominciando a diffondersi, anche se in numeri ancora piccoli, i telefoni cellulari.


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Linee telefoniche via cavo, la telefonia fissa.

La voce viene trasportata su doppini di rame sfruttando le Multifrequenze

20 Hz, acustica minima frequenza udibile dalluomo. 50 o 60 Hz, elettromagnetismo la frequenza della normale corrente alternata

fornita dalle prese elettriche.

261,625 Hz, acustica la nota musicale DO centrale 400 Hz, aereo la frequenza della corrente alternata utilizzata

in ambito aeronautico e utilizzata sugli aerei. 440 Hz, acustica Il LA usato per accordare gli strumenti musicali 740 kHz, elettronica la velocit di clock del primo microprocessore

commerciale, lIntel 4004 (1971) da 1 a 8 MHz, elettronica la velocit di clock dei primi personal computer da 88 a 108 MHz, elettromagnetismo frequenza delle trasmissioni radio in FM. da 2 a 4 GHz, elettronica la velocit di clock degli ultimi microprocessori 460 THz, elettromagnetismo frequenza della luce rossa 30 PHz, elettromagnetismo Raggi X Luminosit attraverso lintensit

La rete che collega assieme i telefoni viene detta Rete telefonica commutata pubblica (PSTN). In Italia viene utilizzato lacronimo RTG, per Rete Telefonica Generale.

Le linee telefoniche fisse sono composte da una coppia di cavi di rame che formano un circuito tra labbonato e la centrale dellabbonato.

Le centrali dei vari operatori telefonici sono interconnesse tra loro, mettendo cos in comunicazione i propri abbonati permettendo la comunicazione mittente destinatario.

In concetto economico, linterconnessione tra i vari operatori telefonici mondiali, tutti interconessi tra loro, permettendo le connessioni anche a livello internazionale-mondiale, genera una dogana di passaggio, un costo di interconnessione, ovvero per poter accedere al telefono del destinatario viene chiesto una fee dingresso, il costo della telefonata.

Ogni doppino di rame viene attestato ad un armadio, ubicato sulla sede stradale, o ad una scatola che pu essere su palo o fissata a muro. Dalla scatola parte un vero e proprio cavo multicoppia,

Tecnicamente tali attivit di raccolta delle utenze sono definite Stadio di Linea (SL) (le torrette poste in strada),


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Stadio di Gruppo Urbano (SGU) (tipicamente la vera centrale telefonica) oppure uno

Stadio di Gruppo di Transito (SGT) (tipicamente armadi di commutazione posti in strada).

Il doppino di rame attorcigliato per aumentarne la schermatura verso i disturbi e porta una tensione di alimentazione in corrente continua sufficiente per fornire alimentazione ai dispositivi telefonici dal lato utente. Lalimentazione sui circuiti di telefonia generalmente ridondante, in modo da garantire il pi possibile che in caso di mancanza di corrente elettrica il telefono possa funzionare ugualmente, a tale scopo le centrali sono anche munite di appositi accumulatori che si attivano in caso di black-out


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Linea Analogica La presa telefonica tripolare

il primo modello di presa telefonica che ha segnato la storia della telefonia in Italia. Dopo la liberalizzazione (mercato libero 1996) degli impianti telefonici in Italia, la presa tripolare stata gradualmente abbandonata per la pi moderna presa detta plug (RJ-11),

introdotta come standard per le nuove attivazioni telefoniche anche dallex monopolista Telecom Italia, a partire da aprile 2007

La linea analogica formata da una coppia di cavi di rame, lo strumento sfrutta la capacit di condurre elettricit del supporto, infatti come primo elemento si introduce sulla linea una bassa tensione elettrica. Lenergia elettrica ha due valenze, la prima di fornire agli apparati telefonici una piccola tensione utile al loro funzionamento ma soprattutto sfrutta una regola fisica che il segreto del suo funzionamento soprattutto sulle lunghe distanze, ovvero ogni corpo conduttore di energia elettrica se attraversato dalla stessa produce attorno a s un campo elettromagnetico, Il campo elettromagnetico genera a sua volta una forza fisica denominata Centripeta, ovvero al contrario della forza Centrifuga che tende ad allontanare dal suo centro qualsiasi cosa spingendola verso lesterno, la forza Centripeta tende a mantenere tutto ci che lattraversa verso il suo centro. In questo modo le vibrazioni generate dalla nostra voce e veicolate dal microfono del telefono potranno percorrere il cavo di rame essendo aiutati dalla forza Centripeta a rimanere allinterno dei due cavi e percorrendo grandi distanze grazie a ripetitori di segnale posti a distanze precise fino alla centrale delloperatore telefonico.


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Rosso: spazio utilizzato dalla voce Bianco: spazio inutilizzato in una chiamata voce, utilizzato invece a pieno dal trasporto dati ADSL

Le frequenze prodotte dalla nostra voce, vengono riportate sul doppino di rame grazie al microfono del telefono, vengono mantenute allinterno dei due cavi grazie alla forza centripeta e arrivano al destinatario grazie a dei ripetitori di segnale posti durante il tragitto a distanze molto precise. Siccome il nostro timpano in grado di percepire solo una piccola parte di tutto lo spettro delle Multifrequenze, nella linea analogica utilizziamo solo una piccola parte di tutte le frequenze che potrebbe veicolare ma questo limite non del supporto ma del nostro apparato umano che non sarebbe comunque in grado di percepire tutte le frequenze.

Una linea Telefonica Un solo numero Telefonico Un unico canale trasmissivo (una sola chiamata per volta) Velocit di trasporto dati 56 Kbps


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Linea Digitale ISDN BRA

Integrated Services Digital Network, o ISDN, una rete di telecomunicazioni digitale che d supporto a molti servizi di voce e trasferimento dati.

La linea ISDN formata da una coppia di cavi di rame, lo strumento sfrutta la capacit di condurre elettricit del supporto, infatti come primo elemento si introduce sulla linea una bassa tensione elettrica. Lenergia elettrica ha due valenze, la prima di fornire agli apparati telefonici una piccola tensione utile al loro funzionamento ma soprattutto sfrutta una regola fisica che il segreto del suo funzionamento soprattutto sulle lunghe distanze, ovvero ogni corpo conduttore di energia elettrica se attraversato dalla stessa produce attorno a s un campo elettromagnetico, Il campo elettromagnetico genera a sua volta una forza fisica denominata Centripeta, ovvero al contrario della forza Centrifuga che tende ad allontanare dal suo centro qualsiasi cosa spingendola verso lesterno, la forza Centripeta tende a mantenere tutto ci che lattraversa verso il suo centro. A differenza della linea Analogica, grazie ad una presa intelligente posta in casa cliente,(la presa analogica solo un collegamento fisico ovvero sono solo cavi connessi tra loro)

Borchia ISDN NT1 Plus con 1 porta BRI e 2 PSTN

in questo caso invece la borchia trasformer le frequenze ricevute dal microfono della cornetta del telefono in impulsi elettrici che verranno poi ritrasformati in frequenze in centrale telefonica


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delloperatore telefonico, in questo modo possiamo utilizzare tutto lo spettro delle Multifrequenze generando due canali distinti ovvero due chiamate in contemporanea.

In questo modo le vibrazioni generate dalla nostra voce e trasformate dal microfono del telefono in impulsi elettrici potranno percorrere il cavo di rame essendo aiutati dalla forza Centripeta a rimanere allinterno dei due cavi e percorrendo grandi distanze grazie a ripetitori di segnale posti a distanze precise fino alla centrale delloperatore telefonico.

Una rete ISDN una rete digitale e integrata nei servizi, in cui le diverse parti, il terminale, la rete di accesso, la rete di trasporto, sono realizzate per offrire gli stessi servizi. Attraverso tali protocolli vengono trasportate le informazioni che consentono lespletamento dei diversi servizi I servizi supportati dallISDN sono classificati in:

servizi portanti (es. voice o banda 3.1 kHz, -utilizzati per la normale fonia e il fax gruppo 3-, multipli di 64kbs -utilizzati da modem ISDN o per videoconferenza),

teleservizi

(es. fax gruppo 4),

servizi supplementari

(es. identit del chiamante, trasferimento di chiamata, multinumero).

Ai servizi supplementari iniziali si sono poi aggiunti nuovi servizi come ad esempio la richiamata su occupato (CCBS - Call Completion on Busy Subscriber).

LISDN, migliora lo sfruttamento dei cavi in rame esistenti,

permettendo ad esempio di fornire 2 canali bidirezionali a 64kbit\s ed un canale dati a bassa velocit 16kbit\s su unico doppino in rame, dove nel tradizionale accesso telefonico viene normalmente fornito un unico canale di fonia. Questultima configurazione, realizzata su ununica coppia di fili in rame, viene chiamata accesso base.


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Per la fornitura dei servizi suddetti lISDN supporta due tipi di canali, il canale B e il canale D:

i canali B sono utilizzati per i dati (che possono essere anche di fonia digitale) ed hanno una banda prefissata di 64 Kbit/s;

i canali D sono utilizzati per segnalazione e controllo

La banda assegnata al canale D varia a seconda del tipo di accesso (BRI, PRI).

Grazie a questo canale il gestore telefonico, grazie a piccoli impulsi elettrici inviati dalla centrale alla borchia NT1 in casa cliente ascolta il ritorno ovvero, se limpulso inviato alla borchia ritorna in un tempo preciso la centrale consapevole che non vi sono interruzioni di linea o cortocircuiti sulla tratta, diversamente se limpulso impiegher pi tempo del previsto nel ritornare in centrale o se non torna proprio la centrale al corrente di un disservizio in essere sulla tratta, e potr procedere con le procedure di assurance ancor prima di essere avvisato dal cliente.

Nella parte di rete che serve lutente, cio la rete di accesso, sono previsti 2 tipi di configurazione di accesso:

accesso base o BRI (Basic Rate Interface), a 144kbit\s composto da 2 canali a 64kbit\s B e uno D a 16kbit\s utilizzato per il trasporto della segnalazione e alcuni servizi dati di utente (indicato anche come 2B+D).

accesso primario o PRI (Primary Rate Interface) a 2Mbit\s composto da 32 canali a 64kbit\s, di cui 30 canali B e 2 canali D utilizzati dalla rete principalmente per il trasporto della segnalazione.

Tutti i canali a 64 Kbit/s offerti possono essere utilizzati contemporaneamente per effettuare e/o ricevere pi chiamate telefoniche.

Lato utente, il segnale ISDN non viene fornito direttamente allapparecchio come avveniva con la telefonia analogica, ma passa attraverso un terminatore di rete chiamato NT (Network Terminator).

Sullaccesso BRI ISDN sono disponibili una serie di servizi come la segnalazione del numero telefonico di chi chiama (Caller ID) e il multinumero, cio la possibilit di avere fino ad otto numeri telefonici sullo stesso abbonamento, ciascuno assegnato ad un apparecchio diverso (es. uno per il telefono, uno per il fax, uno per il modem in ingresso...).

La tecnologia digitale utilizzata da ISDN garantisce una qualit audio molto elevata, eliminando completamente la diafonia e buona parte dei disturbi presenti nella tradizionale telefonia .

In Italia ISDN BRI viene fornito in modalit mononumero o multinumero: possibile cio richiedere fino a 7 numeri telefonici diversi oltre al numero principale, chiamati secondari o associati. Sempre sullaccesso base (BRI), che comprende 2 canali B a 64 Kbit/sec, possibile collegarsi ad Internet sia ad una velocit di 64 Kbit/s, pagando una semplice telefonata, sia, se il Provider utilizzato lo permette, ad una velocit di 128 Kbit/s, sostenendo per il costo di due chiamate contemporanee. Inoltre sono disponibili i servizi di avviso di chiamata, conferenza a tre, presentazione


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dellidentit del chiamante (Caller ID), trasferimento di chiamata e per alcuni Operatori anche il servizio di richiamata su occupato.

In Italia stata sviluppata una modifica alla NT standard, chiamata NT1+, che ha al suo interno anche un Terminal Adapter (TA) a/b, capace di gestire due porte analogiche, permettendo cos di connettere direttamente allNT1+ apparati analogici come telefoni tradizionali o fax di gruppo 3. Linstallazione della borchia ISDN deve essere richiesta al proprietario della rete.

Borchia ISDN NT1 Plus con 1 porta BRI e 2 PSTN

LISDN ha avuto la sua maggiore diffusione nellutenza privata alla fine degli anni 90 in quanto consentiva di usufruire dei servizi telefonici aggiuntivi e di un traffico dati da Internet che era superiore a quello offerto dai tradizionali modem analogici dial-up a 56Kbit/s potendo infatti arrivare fino ai 128Kbit/s. Con lavvento della tecnologia DSL di connessione o accesso alla rete Internet lISDN ha subito un drastico calo di diffusione nellutenza privata viste le notevoli differenze in termini di prestazioni. Infatti la linea Isdn sfruttando a pieno tutto lo spettro delle frequenze non lascia spazio ad altre comunicazioni quali DSL, mentre la linea analogica utilizzando solo pochi tagli di frequenze lascia moltissimo spazio non utilizzato che invece verr occupato dal servizio di trasporto dati ADSL.

Le frequenze prodotte dalla nostra voce, vengono riportate sul doppino di rame grazie al microfono del telefono digitale, che le converte in impulsi elettrici sfruttando tutto lo spettro delle Multifrequenze, potendo cos gestire su un unico doppino di rame due conversazioni in contemporanea

Una linea Telefonica Uno fino a 8 numeri Telefonici Due canali trasmissivi (gestisce due chiamate in contemporanea) Velocit per canale dati 64Kbps possibilit di collegamento multi p.p.p. a 128kbps (unendo entrambi i canali si pagher doppio ma anche la velocit raddoppier)


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Non c spazio per altre trasmissioni, quali il trasporto dati ADSL, tutte le frequenze disponibile vengono impegnate per i due canali distinti


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ISDN PRI

Utilizza lo stesso meccanismo utilizzato dalla linea ISDN BRA ma la borchia in casa cliente riesce a comprimere le frequenze audio in multipli di 5 canali partendo da un minimo di 15 canali fino ad un massimo di 30 canali


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Servizi VAS Servizi a valore aggiunto

GNR gruppo numerazioni ridotte

Tipicamente questa funzione trova la sua natura su flussi ISDN PRI o su pi flussi omogenei POTS o ISDN BRI. Ovvero posso richiedere la funzionalit su pi flussi BRA o POTS ma non posso mischiare la tecnologia dei flussi o tutti pots o tutti BRA.

Praticamente consiste nel acquisire tramite il gestore telefonico un gruppo di numerazioni e poterle utilizzare tutte, esempio:

Numero normale 02 90704048 CLI call linee identificator

Compriamo un intero arco di numerazioni 100 o 1000, scelti i numeri che vogliamo ottenere chiediamo il centinaio o il migliaio trasformando cos il CLI in radicale:

02 907040 00 / 99 fino al 99 finale tutti i numeri composti da un apparecchio esterno alla struttura verranno inviate al 02 907040


In questo modo ottengo tantissimi numeri telefonici ma non devo comprare una linea per ognuno di loro

Per capire meglio questo servizio dobbiamo capire e conoscere larchitettura di rete e leducazione telefonica, molte volte abbiamo aziende con moltissime scrivanie e quindi molti telefoni, allo stesso tempo non tutti i telefoni compongono o ricevono telefonate in contemporanea ma forse solo un terzo delle stesse risultano occupate

Seguendo questo ragionamento se unazienda ha 100 telefoni non detto che abbia bisogno di 100 linee telefoniche ma potrebbe aver bisogno per soddisfare le richieste di chiamata entrata e uscita di 30 canali (30 linee) ma 100 numeri telefonici.

In questo modo lazienda ottiene tutti i 100 o 1000 numeri interni ma paga solo 20-30 linee a seconda delleducazione e della richiesta.

Il risparmio economico mensile notevole.

Oltretutto a questo servizio si pu aggiungere il servizio di SP selezione passante.


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SP selezione passante

La selezione passante richiedibile solo se abbiamo un servizio GNR ovvero se siamo provvisti di un Gruppo di numerazioni ridotte.

Numero normale 02 90704048 CLI call linee identificator

Compriamo un intero arco di numerazioni 100 o 1000, scelti i numeri che vogliamo ottenere chiediamo il centinaio o il migliaio trasformando cos il CLI in radicale:



A questo punto solitamente si aggiunge un Posto Operatore, ovvero la reception, tutte le chiamate composte con il numero radicale verranno passate al post operatore che instrader la chiamata allinterno dellazienda passando il flusso al telefono del destinatario, allo stesso tempo se il mittente conosce linterno del suo destinatario potr semplicemente superare la reception aggiungendo al numero radicale linterno del destinatario, in questo modo la chiamata non passer dalloperatrice ma cadr direttamente sulla scrivania del destinatario.


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RA ricerca automatica

La ricerca automatica un servizio che mette in cascata vari numeri telefonici cercando il primo disponibile in un determinato momento. Ovvero siamo un azienda molto grande e utilizziamo il servizio GNR e SP e abbiamo anche la nostra reception, allesterno comunichiamo un solo numero di centralino il radicale

02 408040

Ma la nostra receptionist se gi impegnata in una conversazione non riuscir a ricevere il nuovo interlocutore perch lo stesso ricever un tono di occupato fino a che la linea non si sar liberata, a questo punto abbiamo perso un contatto

Per riuscire a gestire pi chiamate che contemporaneamente ci contattano possiamo richiedere il servizio in oggetto, praticamente daremo un ordine di passaggio alle chiamate dicendo alloperatore telefonico di instradare le chiamate inviate al numero 02 408040 se gi occupato al numero

a- 02 408041

b- 02 408042

c -02 408043

In questo modo la centrale telefonica se trover il numero 02 408040 gi impegnato in conversazione anzich passare al mittente il tono di occupato passer la chiamata al primo numero libero definito in cascata.

In questo modo ottimizziamo limpegno delle nostre linee entranti evitando di perdere contatti utili e diffondendo un unico numero di centralino.


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Come si instradano le chiamate telefoniche

I sistemi telefonici moderni utilizzano un sistema di indirizzamento numerico, comunemente chiamato numero telefonico. Il sistema riconosce la destinazione delle chiamate in base alla sequenza dei numeri composti, che in alcuni casi possono essere preceduti da opportuni prefissi. Per iniziare una chiamata locale generalmente sufficiente comporre il numero, che obbligatoriamente preceduto dal prefisso telefonico dellarea locale, mentre per una chiamata internazionale necessario un prefisso, 00 (spesso la sequenza 00 indicata con un +), seguito dal prefisso del paese di destinazione, dal prefisso della zona e dal numero telefonico

Le grandi aziende e gli enti pubblici spesso utilizzano un PABX (Private Automatic Branch Exchange). Si tratta di una vera e propria centrale telefonica che adotta una specifica numerazione per i telefoni interni, SP selezione passante, di solito raggiungibile anche come derivazione dalla linea telefonica pubblica.

La maggior parte dei sistemi PSTN utilizza una connessione analogica tra il singolo telefono e la centrale locale. Quando viene utilizzata una connessione digitale per il singolo impianto telefonico, di solito si utilizza una linea ISDN (Integrated Services Digital Network).

in forte aumento la diffusione di VOIP (Voice over IP) con i protocolli H.323, e pi recentemente, SIP.


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ADSL

Asymmetric Digital Subscriber Line

In telecomunicazioni il termine ADSL (acronimo dellinglese Asymmetric Digital Subscriber Line) indica una classe di tecnologie di livello fisico, appartenenti a loro volta alla famiglia xDSL, utilizzate per laccesso digitale ad Internet ad alta velocit di trasmissione su doppino telefonico, cio nellultimo miglio della rete telefonica (o rete di accesso), mirate al mercato residenziale ed alle piccole-medie aziende previa la stipulazione di un contratto di fornitura con un provider del servizio.

Allinterno della famiglia di tecnologie DSL, ADSL caratterizzata dalla larghezza di banda asimmetrica: da 640 kb/s a diverse decine di Mb/s in download e da 128kb/s a 1 Mb/s in upload. Questa asimmetria si adatta al traffico generato dallutenza residenziale, ma ha anche ragioni tecniche e commerciali.

Infatti il prodotto Adsl una tecnologia sbilanciata asimmetrica, ovvero il flusso viene diviso in due canali differenti uno molto ampio utile al download ed uno pi piccolo dedicato al up-load. Questa tecnologia perfetta per la navigazione in internet in quanto abbiamo bisogno di tanta banda per ricevere e poca per inviare.

Gli accessi ad internet ADSL o equivalenti vengono considerati banda larga (o broadband), e hanno ormai soppiantato quasi totalmente sia i modem tradizionali analogici di tipo dial-up, che consentono velocit massime di 56 kb/s in download e 48 kb/s in upload (standard V.92), sia le linee ISDN che arrivano fino a 128 kb/s (utilizzando doppio canale a 64 kb/s) simmetrici.

In Italia la tecnologia ADSL in uso dal 1 gennaio 2000, quando la Galactica lanci a Milano Power Internet a 640K kb/s.

ADSL viene usato per la connessione a Internet sul cosiddetto ultimo miglio, ovvero il tratto di doppino telefonico tra il domicilio dellutente e la centrale telefonica. Questo tratto di doppino normalmente dedicato ad una sola utenza, anche se per gran parte si trova in cavi multicoppia insieme ad altri doppini.

Uno dei punti di forza delle tecnologie ADSL la possibilit di usufruirne senza dover cambiare i cavi telefonici esistenti. Questo risultato ottenuto al costo di una certa complessit tecnologica: le capacit fisiche della linea trasmissiva vengono sfruttate al limite, e ben oltre lutilizzo per cui le linee erano state progettate. Di conseguenza le prestazioni ottenibili dipendono fortemente dalla distanza dalla centrale, dalla qualit dei cavi, dalla presenza di eventuali disturbi elettromagnetici lungo la linea (interferenze da diafonia).

Il doppino telefonico in rame era stato progettato, e viene tradizionalmente usato, per la comunicazione in voce, che utilizza frequenze fino a 4000 Hertz, ma ha in realt una banda passante di alcuni MHz. Per sfruttare la banda passante disponibile, vengono utilizzate tecniche di Multiplazione a divisione di frequenza per separare il segnale vocale (sotto i 4 kHz) dal traffico dati (sopra i 25.875 kHz), e il traffico in upload da quello in download.

Sin dai primi anni settanta lo stesso principio stato utilizzato per la filodiffusione, il cui segnale viene inviato usando le frequenze fino ai 350 kHz.

Il collegamento ADSL terminato da un modem ADSL a casa dellutente (spesso incorporato in un router), e da un DSLAM nella centrale telefonica: essi hanno sostanzialmente le stesse


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funzioni lavorando in maniera duale in una stessa trasmissione dati dalla centrale allutente o dallutente verso la centrale.

La separazione tra il segnale vocale e quello dati viene effettuato tramite appositi filtri denominati splitter posizionati presso il domicilio dellutenza e nella centrale telefonica. La parte a bassa frequenza del segnale, cio la fonia, viene inviata rispettivamente ai telefoni ed ai commutatori telefonici preesistenti, preservando il servizio telefonico; la parte in alta frequenza, cio la parte dati, ai DSLAM.

Un altro vantaggio della tecnologia ADSL la separazione delle bande dedicate al download e agli upload.

Modem ADSL

Splitter ADSL per separare dati e voce

Al momento di stabilire la connessione, il modem ADSL ed il DSLAM analizzano la qualit della linea su ciascun canale e decidono come utilizzare ciascun canale (bits-per-bin allocation). Questa operazione detta sincronizzazione del modem e pu richiedere anche alcune decine di secondi. Durante questa fase normalmente il led link del modem lampeggia e diventa fisso quando la sincronizzazione stata ottenuta.

Una nuova tecnologia, Dynamic Spectrum Management, promette di elevare la banda del tradizionale doppino telefonico dagli attuali 25 Mbit/s a 250, grazie a modelli matematici pi avanzati di correzione del segnale, e a una modulazione intelligente della potenza elettrica trasmissiva fra le varie bande.


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ADSL e VDSL2

Una ADSL, in quanto asimmetrica (cio velocit di upload diverse da quelle di download) adatta ad esempio al download via web, streaming audio/video, etc; sono invece penalizzate le applicazioni per la comunicazione di fonia ( infatti il caso del VoIP ) e la condivisione dati (file sharing in reti P2P) a causa della generale bassa velocit di upload cio di trasmissione attualmente (2007) offerta dai vari gestori.

In Francia dal 2005, e in Germania stata introdotta la tecnologia VDSL2 che fornisce una velocit simmetrica di 50 megabit/sec sia in download che in upload.


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ADSL con IP statico e privacy

Le connessioni ADSL pongono un problema di privacy, se lindirizzo IP configurato staticamente. In questi casi, poich lIP assegnato allutenza lo stesso ad ogni connessione, risulta facile identificare il traffico dati generato dalla navigazione di questi utenti e associarlo a quello relativo alle sessioni precedenti. Il numero telefonico e il nominativo del titolare della linea utilizzata nella connessione restano dati protetti (disponibili solo su richiesta della magistratura), ma lindirizzo IP viene registrato nei file di log di qualunque sito visitato ed trasmesso continuamente durante qualsiasi tipo di trasferimento dati. Anche nel caso in cui si scelga di non fare mai uso esplicito di nome e cognome le informazioni raccolte possono essere aggregate in base allindirizzo IP per risalire a informazioni di carattere personale. Luso di programmi, come Tor o Privoxy, e di trucchi per rendere anonima la connessione pu aiutare a rendere pi difficile la tracciatura; tuttavia il provider che fornisce il servizio di connettivit ha sempre potenziale accesso a tutte le operazioni effettuate. Fatto, questultimo, altrettanto valido per le tradizionali connessioni dial-up PSTN.

Frequenze utilizzate dallADSL


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ADSL e linee ISDN

Una linea ISDN, negli stati come lItalia, dove applicato lo standard ITU G.992.1 Annex A, non pu essere aggiunta la ADSL, perch ci sarebbero delle frequenze in comune. In questi casi viene aggiunta una nuova linea telefonica che per non collegata al servizio di fonia standard.

Attualmente in Italia le velocit stanno aumentando e le offerte da 4, 6 e pi megabit sono comuni, ma stanno diventando sempre pi frequenti le offerte ADSL 2+, a 12, 20 e 24 megabit. La velocit media a volte sotto il picco teorico perch la banda tra il DSLAM e la rete IP frazionata fra molti utenti. Come accade per lADSL2 a 20 megabit, soltanto chi abita in vicinanza della centrale telefonica potr godere di questa velocit. Il segnale decade rapidamente e a 5 km di distanza la velocit di download non supera i 640 kbit/sec.

Il 75% dei contratti sono stipulati con tariffazione a consumo e la durata commerciale dei suddetti di un anno dallattivazione.


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Il problema dei MUX e dei DSLAM

Teoricamente met della banda disponibile su un singolo doppino pu essere dedicata al segnale analogico che serve 700 utenze telefoniche; laltra met per utenze ADSL. Il numero di utenze servibili dipende dal taglio di banda richiesto.

Talvolta la centrale telefonica risulta coperta da ADSL, ma ad alcuni numeri di telefono della centrale non attivabile la banda larga perch i rispettivi doppini sono collegati ad un MUX.

Il MUX infatti alza la bassa frequenza delle chiamate vocali fino alle alte frequenze del segnale ADSL. In questo modo la banda destinata allADSL viene utilizzata per il traffico voce di altre 700 utenze telefoniche risparmiando un secondo doppino che altrimenti sarebbe necessario per servire altre 700 utenze telefoniche. I MUX quindi dimezzano la quantit di doppini necessari, ma utilizzano frequenze necessarie al funzionamento dellADSL limitando dunque la velocit massima del collegamento dati in Internet a soli 56 kbit/sec della linea telefonica (128 se si ha una linea ISDN).

Se la centrale telefonica servita da ADSL (ossia ha un DSLAM), o a pochi chilometri da unaltra servita da ADSL, il problema pu essere risolto senza un onere eccessivo. Viene tolto il MUX in modo da liberare la banda del doppino da riservare allADSL e questo doppino viene collegato ad un DSLAM. Cos viene realizzata la copertura di 700 utenze, ma ovviamente le altre 700 che utilizzavano la banda ADSL per le chiamate vocali tramite MUX restano senza linea telefonica. Per evitare ci necessario dunque tirare un nuovo doppino fra la centrale telefonica e il punto di terminazione dei doppini delle utenze. Questo processo quindi necessario per ogni doppino che era collegato al MUX.

Dunque, se non si riceve il segnale ADSL sono possibili essenzialmente 2 casi:

1. centrale con DSLAM (coperta da ADSL) e doppino sfortunato collegato a MUX;

2. centrale senza DSLAM (con o senza MUX): il caso pi probabile e frequente.

Dallestate 2008 vi sono anche i mini-dslam per armadio (le caratteristiche sono simili ai minidslam per centrale) ufficialmente utilizzati dal monopolista per gli apparati UCR, collegati in rame alla centrale, e si pensa che siano utilizzabili anche per i MUX ASS poich sono anchessi collegati in rame. Sfortunatamente le pianificazioni per questi apparati vanno molto a rilento.


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Mini-DSLAM

Il Mini-DSLAM una soluzione economica che pu fornire una velocit di connessione massima di 640 Kbit/secondo per utenza telefonica collegata, per un numero che varia da 50 a 100 utenze per apparecchio installato.

In una centrale telefonica, tipicamente sono installati da uno a due Mini-DSLAM.

La soluzione adottata per aumentare la banda delle centrali telefoniche che non sono collegate in fibra ottica, ma su doppino.

Nelle stesse centrali, potrebbe essere installato un DSLAM, come quelli di una normale ADSL, con la stessa banda passante, dove un ponte radio collega la centrale telefonica alla rete, in assenza di fibra ottica.

Il Mini-DSLAM scelto quindi sia per ragioni tecniche che economiche, per avere uninstallazione ADSL meno onerosa, al prezzo di una velocit di connessione molto pi bassa.

In alcuni casi, per la sua economicit rispetto al DSLAM, addirittura utilizzato anche in centrali telefoniche, che sono collegate con fibra ottica alla rete.

La velocit di connessione non pu essere aumentata oltre i 640 kbit/sec, se non in casi particolari ancora allo studio. Per ottenere un upgrade della banda, necessario rimuovere il mini-DSLAM dalla centrale telefonica.

I DSLAM installati nelle centrali telefoniche modulano il segnale sul doppino in rame, ed hanno un costo di circa 15.000 euro a centrale telefonica per la copertura del servizio.

Nonostante le nuove linee adsl 2+, in Italia circa 10 milioni di persone non hanno la possibilit di accedere ad una ADSL(1) 20 megabit, perch la copertura adsl non serve ancora molte localit. Si potrebbero, per ovviare ai problemi di copertura della linea, per esempio, sfruttare alternative come lextended adsl o il wi-fi (vedasi digital divide).

La banda minima garantita (MCR) a discrezione del provider. Teoricamente ADSL non ha una velocit minima, massima e un throughput medio, ma un solo parametro di velocit: nei contratti infatti indicata una sola velocit, che propriamente detta velocit di punta (Peak Cell Rate, PCR). Gli operatori mettono a disposizione dellutente un canale con date caratteristiche, quali PCR e MCR. Eventuali rallentamenti possono essere dovuti a diversi fattori, tra cui congestione del nodo ATM oppure problemi di banda del nodo (server) remoto a cui si inoltrano le richieste. Alcuni operatori effettuano overbooking: la somma dei singoli MCR delle connessioni supera lMCR del nodo di attestazione. Questo significa che potrebbero verificarsi delle congestioni a causa dellelevato traffico generato contemporaneamente dagli utenti.

Tipicamente, i contratti ADSL non garantiscono la continuit del servizio. In caso di interruzioni dovute a corti circuiti, allagamenti o atti vandalici nelle centrali telefoniche, danneggiamento dei cablaggi durante cantieri di lavoro, lutente con tariffa flat tenuto dal contratto a pagare anche per i mesi in cui lADSL non pi disponibile sulla sua linea.


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La legge sul servizio universale impone di garantire il servizio voce e una banda minima di 30 kb/s per le connessioni Internet. Le linee ADSL di Telecom o le linee di altri operatori attestate in wholesale Telecom hanno una banda minima garantita di 10 kb/s, che quella richiesta per il traffico voce, e non garantisce nemmeno un collegamento Internet in connessione analogica.

Le tariffe ADSL sono classificate in tariffe a tempo (o consumo) e tariffe flat.

Il Secondo Decreto Bersani ha vietato le clausole contrattuali che richiedevano di abbonarsi per un periodo minimo di un anno e di pagare al provider i mesi restanti, in caso di recesso anticipato. Di conseguenza, con tutti gli operatori il contratto ADSL pu essere disdetto in ogni momento, pagando le spese del distacco e i consumi del mese corrente.


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ADSL solo dati

Le normative AGCOM prevedono lobbligo per Telecom di fornire allingrosso, e per i singoli operatori di avere un piano tariffario per un servizio ADSL solo dati. In questo caso, il cliente pu avere due operatori per la stessa linea, uno per le chiamate dal telefono fisso, e un altro per la connessione ADSL. Pu anche optare per avere una linea esclusivamente ADSL, senza il servizio di telefonia, e, in alternativa, utilizzare il Voice Over IP.


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HDSL

High bit rate digital subscriber line

HDSL (acronimo inglese di High data rate Digital Subscriber Line) la prima tecnologia della famiglia xDSL, nata 30 anni fa per potenziare la velocit delle connessioni Internet su tradizionale doppino telefonico (due fili di rame). Consente di raggiungere velocit fino a 8 Mb/s simmetrici (sia in download che in upload) con una connessione sempre attiva. Perci richiede un modem V.35 (molto costoso) collegato a un router. Esiste soltanto per traffico dati e non per quello voce. Supporta per il Voice over IP che tratta la fonia vocale come dati qualsiasi di Internet.

Diversamente da ADSL, viaggia su doppino dedicato, ossia su una linea per ogni utente; ADSL invece attua un multiplexing, dividendo la banda larga del doppino ADSL fra pi utenti. Essendo solo per traffico dati, copre una banda di frequenze pi ampia di ADSL; mentre per questultima il traffico voce richiede parecchia banda (un intervallo ampio di frequenze) dopo lo splitting del segnale (in centrale e a casa dellutente) per tenere separate e ben distanti fra Internet e voce, per mantenerli distinti senza interferenze. Essendo dedicato ad ogni utente, la velocit media (e minima garantita nei contratti) molto pi vicina al picco teorico che nellADSL. Il taglio pi popolare di 4 Mb/s di cui circa un quarto di banda garantita, e registra una velocit che raramente scende al di sotto di 0,5 Mb/s. Era utilizzata per coprire le esigenze delle grandi aziende, quando lADSL non era cos diffusa. Pur venendo temporalmente prima di ADSL, ancora considerata la miglior alternativa alla fibra ottica. Rispetto ad ADSL, HDSL esibisce prestazioni superiori in termini di tempi di latenza ed pi stabile (spesso con velocit garantite) in quanto non condivide risorse ma un unico circuito virtuale tra lutente e il provider.


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Voice over IP

In telecomunicazioni e informatica con Voice over IP (Voce tramite protocollo Internet), acronimo VoIP, si intende una tecnologia che rende possibile effettuare una conversazione telefonica sfruttando una connessione Internet o unaltra rete dedicata che utilizza il protocollo IP senza connessione per il trasporto dati.

Il vantaggio principale di questa tecnologia sta nel fatto che essa elimina lobbligo di riservare della banda per ogni telefonata (commutazione di circuito), sfruttando lallocazione dinamica delle risorse, caratteristica dei protocolli IP (commutazione di pacchetto). Vengono instradati sulla rete pacchetti di dati contenenti le informazioni vocali, codificati in forma digitale, e ci solo nel momento in cui necessario, cio quando uno degli utenti collegati sta parlando.

Fra gli altri vantaggi rispetto alla telefonia tradizionale si annoverano:

minore costo per chiamata, specialmente su lunghe distanze; minori costi delle infrastrutture: quando si resa disponibile una rete IP

nessunaltra infrastruttura richiesta; nuove funzionalit avanzate; limplementazione di future opzioni non richieder la sostituzione

dellhardware.

Le conversazioni VoIP non devono necessariamente viaggiare su Internet, ma possono anche usare come mezzo trasmissivo una qualsiasi rete privata basata sul protocollo IP, per esempio una LAN allinterno di un edificio o di un gruppo di edifici. I protocolli usati per codificare e trasmettere le conversazioni VoIP sono solitamente denominati Voice over IP protocols.

Uno dei vantaggi di questa tecnologia che permette di utilizzare risorse di rete preesistenti, consentendo una notevole riduzione dei costi in ambito sia privato che aziendale, specialmente per quanto riguarda le spese di comunicazione interaziendali e tra sedi diverse. Una rete aziendale, infatti, pu essere sfruttata anche per le comunicazioni vocali, di aumentare il grado di integrazione di uffici dislocati sul territorio, ma collegati tramite linfrastruttura di rete. Il consumatore privato, utilizzando un collegamento ad Internet a banda larga (ad alta velocit e sempre attivo), pu effettuare e ricevere chiamate telefoniche, potendo contare su tariffe molto economiche, soprattutto per le chiamate internazionali.

La tecnologia VoIP introduce inoltre nuove possibilit per lofferta del servizio telefonico quali:

eliminare la distinzione tra chiamate locali e a lunga distanza;, mantenere diversi numeri telefonici su un solo collegamento; salvare messaggi vocali sul proprio computer; permettere telefonate completamente gratuite tra utenti dello stesso

fornitore.


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IP Phone

Le tecnologie di compressione della voce dedicano una banda che varia dai 4 kbit/sec agli 82 kbit/sec nei formati di compressione meno efficienti.

Una chiamata via Internet richiede una banda maggiore della frequenza di campionamento della voce sia in up-stream che in downstream, essendo la comunicazione telefonica bidirezionale. Altrimenti almeno uno dei due interlocutori riceve i pacchetti nellordine scorretto e ascolta in pratica parole senza senso, sillabe non nella giusta sequenza.

Mentre per dati quali bit di pagine internet o di file scaricati il modem in grado di fare controlli, interpolare (ossia ricostruire) pacchetti e sequenze di bit danneggiate e al limite richiederne la ritrasmissione, non esistono controlli che rimedino ai difetti di trasmissione della voce; la coppia di modem invisibile agli utenti anche nel senso negativo, di non poter migliorare la qualit della comunicazione.

Utilizzando un adeguato protocollo di comunicazione ossia formato di compressione della voce che limiti il campionamento intorno ai 12-13 kbit/sec possibile con un pacchetto-voce trasmesso per secondo avere pacchetti di circa 1,5KByte (che sono 12000 bit appunto; 1 byte=8 bit) ovvero al di sotto della soglia critica che crea problemi con connessione Internet.

In America, come detto pi sopra, gli operatori telefonici utilizzano il Voice Over IP fino allabitazione dellutente; dunque, anche lultimo miglio digitalizzato per consentire la comunicazione.


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Problemi aperti VoIP

Le reti IP non dispongono di per s di alcun meccanismo in grado di garantire che i pacchetti di dati vengano ricevuti nello stesso ordine in cui vengono trasmessi, n alcuna garanzia relativa in generale alla qualit di servizio. Le attuali applicazioni nel mondo reale della telefonia VoIP si trovano a dover affrontare problematiche legate a problemi di lentezza (sostanzialmente si deve ridurre il tempo di transito e di elaborazione dei dati durante le conversazioni) e di integrit dei dati (prevenire perdite e danneggiamenti delle informazioni contenute nei pacchetti).

Il problema di fondo della tecnologia VoIP la corretta ricostruzione dei pacchetti di dati ricevuti, tenuto conto del fatto che durante la trasmissione pu cambiare la sequenza dei pacchetti e che alcuni pacchetti possono aver subito perdite o danneggiamenti delle informazioni contenute, e assicurare cos che lo stream audio (flusso audio) mantenga la corretta coerenza temporale. Altro importante problema mantenere il tempo di latenza dei pacchetti sufficientemente basso, in modo che lutente non debba aspettare troppo tempo prima di ricevere le risposte durante le conversazione.


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Uso di VoIP da parte dei grandi gruppi e delle compagnie telefoniche

A tuttoggi le installazioni di reti VoIP in edifici terziari e abitazioni civili sono poche, mentre le grandi corporation utilizzano sempre pi spesso la telefonia IP, realizzando reti telefoniche dedicate per collegare fra di loro le proprie sedi, previa conversione a valle delle stazioni di commutazione dei normali segnali analogici in entrata in pacchetti IP, e viceversa per le comunicazioni in uscita. In questo modo, di fatto, realizzano una rete digitale interna al gruppo, che si presta molto bene ad essere modificata e adattata per fornire i pi disparati tipi di servizi.

Ci si basa anche su una tecnologia emergente, denominata data abstraction, mediante la quale dallanalisi dei dati trasmessi su una linea, possibile dedurre le caratteristiche del dispositivo che ha stabilito la comunicazione (ad esempio il tipo di display, i pulsanti di comando, ecc.) e di configurare i servizi messi a disposizione in funzione di queste caratteristiche. I centri di assistenza telefonica delle grandi compagnie spesso usano la telefonia IP proprio per sfruttare le possibilit offerte da questa nuova tecnologia.

VoIP anche largamente utilizzato dalle compagnie telefoniche, specialmente nei collegamenti internazionali. Per gli utenti questo utilizzo completamente trasparente, nel senso che non si accorgono che le loro chiamate sono instradate su una rete IP anzich passare attraverso le normali centrali di commutazione. Telecom Italia, per esempio, instrada su IP una percentuale significativa delle telefonate interurbane fra Milano e Roma (circa il 60%, dato del 2005). Le stesse compagnie utilizzano VoIP per abbattere i costi delle proprie chiamate interne, instradate attraverso la rete dati che collega gli uffici e le sedi interne. Inoltre riducono i costi delle chiamate verso lesterno trasportandole, via rete, fino al punto pi vicino alla centrale di commutazione.

Alcune compagnie offrono un gateway (letteralmente via duscita) per connettere una rete VoIP alla normale rete commutata. Se si compone un normale numero telefonico, la chiamata viene instradata attraverso la connessione internet alla compagnia che gestisce il gateway, che provveder ad effettuare il normale addebito del relativo costo. A volte le compagnie telefoniche sono anche proprietarie dirette del gateway, ed in questo modo realizzano un ulteriore risparmio.


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Mercato di massa della telefonia su connessioni internet veloci

Recentemente si assistito ad un rapido sviluppo di mercato della telefonia VoIP, e dei servizi ad essa collegati, resa possibile dalla crescente diffusione delle connessioni internet veloci, dette anche a banda larga, con abbonati che inviano e ricevono chiamate in modo del tutto analogo a quello con cui il servizio veniva erogato attraverso la vecchia rete analogica commutata. Per connettere un telefono analogico tradizionale con la connessione Internet a banda larga necessaria uninterfaccia, denominata ATA (Analog Telephone Adapter). Una delle limitazioni attuali, ad esempio, limpossibilit di instradare automaticamente le chiamate di emergenza.

Unaltra sfida per questi servizi la corretta gestione delle chiamate verso lesterno da apparecchi fax, ricevitori per la televisione satellitare, modem o FAXmodem, combinatori antifurto e altri oggetti simili che dipendono dallaccesso a linee telefoniche per alcune o tutte delle loro funzionalit. Per ora, questo tipo di chiamate riesce, ma potrebbe essere impedito del tutto in alcuni casi. Questo problema pu essere risolto grazie alluso di connessioni VoIP nel caso in cui la velocit di trasmissione sia abbassata a bit al secondo. Se le tecnologie VoIP e cellulari prenderanno il sopravvento su quelle odierne, alcuni produttori dovranno rivedere e ridisegnare i loro prodotti, poich verranno resi obsoleti dalle nuove tecnologie in primo luogo negli Stati Uniti ed in Canada.


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Il Cellulare

La telefonia mobile fu inventata nel 1947, ma i primi cellulari nacquero nel 1979 e furono messi in commercio nel 1983.

Dieci anni pi tardi cominci una crescita pi veloce, che ebbe una forte accelerazione fra il 1997 e il 1999, particolarmente in Italia. Il numero di telefoni cellulari ha superato quello delle linee residenziali nel 1998 e il totale delle linee fisse nel 2000. La curva di crescita ora si sta assestando, perch ci si avvicina a una soglia di saturazione.


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Levoluzione del cellulare

Prima generazione - Analogico

o telefonia radio-mobile e per usi nella marina o AMPS (standard impiegato oltreoceano)

CDPD servizio dati su AMPS o (E)TACS (standard europeo)

Inmarsat o Iridium (satellite) o Thuraya

Seconda generazione (2G) - Digitale o CDMA IS-95 o GSM, con frequenze diverse per i vari continenti o iDEN o TDMA IS-136

2.5G o CDMA IS-95B o GPRS o EDGE o i-Mode

Terza generazione (3G) o CDMA 2000 o UMTS, anche noto come W-CDMA o TD-SCDMA

Come si evince dallevoluzione del mercato lo stesso ha raggiunto rapidamente la maturit, e perci tende naturalmente ad appiattirsi, c unossessiva proliferazione di proposte che tentano di trasformare il telefono portatile in uno strumento con uninfinit di funzioni, dalla comunicazione video alla fotografia e internet.

Il sistema di telefonia mobile moderno caratterizzato da una struttura basata sulluso di celle, ed conosciuto infatti come telefonia cellulare. Le onde radio sono utilizzate per instaurare una comunicazione tra lapparecchio, che comunemente chiamiamo telefonino e una stazione radio base, dotata di un certo numero di celle, ciascuna con pi canali. Tale stazione comunica con la rete di telefonia pubblica nei modi pi disparati, secondo la disponibilit di rete in fibra ottica, cablaggio in rame o ponte radio.

Quando il telefonino si allontana troppo da una stazione radio base, il sistema ricerca automaticamente una cella pi vicina e la comunicazione avviene su questa, senza linterruzione della chiamata.

La telefonia cellulare utilizza le celle poich le frequenze radio sono limitate e devono essere condivise tra pi utilizzatori. Le stazioni radio base e i telefonini utilizzano trasmettitori di bassa potenza cos da limitare le interferenze e permettere lutilizzo per pi chiamate da parte di diversi utilizzatori. Luso di una potenza molto limitata permette anche di aumentare la durata delle batterie e di diminuire possibili effetti negativi legati allemissione di onde elettromagnetiche di una certa potenza.


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Prima generazione - Analogico o telefonia radio-mobile e per usi nella marina o AMPS (standard impiegato oltreoceano)

CDPD servizio dati su AMPS o (E)TACS (standard europeo)

Il TACS

Il TACS si basava su una tecnologia trasmissiva analogica, nata in Inghilterra e introdotta in Italia verso la fine degli anni ottanta, in cui le trasmissioni in ogni cella radio avvenivano a frequenze diverse (FDM), in modo da permettere la coesistenza di celle contigue senza interferenza ed implementando il cosiddetto riuso di frequenza tipico delle reti cellulari.

Il sistema era per affetto da alcune sostanziali limitazioni rispetto a quelli attualmente in uso:

Non interoperabilit con gli altri sistemi cellulari di altre nazioni (poteva essere usato solo in Italia).

Ridotta capacit di banda e quindi limitato numero di chiamate contemporanee veicolabili da ciascuna stazione radio base.

Nessun supporto per servizi diversi dalla comunicazione vocale come SMS, fax ed E-mail.

Estrema facilit nella clonazione dei terminali mediante contraffazione del codice identificativo.

Nessuna forma di protezione della comunicazione ovvero cifratura a causa della sua intrinseca analogicit: le chiamate potevano essere intercettate da chiunque con uno scanner o tramite banali modifiche ad alcuni modelli di cellulari (Es. Motorola Microtac).

Per aumentare la capacit della rete attraverso lutilizzo di una banda pi ampia ovvero una pi ampia gamma di frequenze (da 450 MHz a 890/900 MHz) stato introdotto nel 1993 il sistema ETACS (acronimo di Enhanced TACS).

Il lancio dei nuovi sistemi di telefonia mobile di seconda e terza generazione (GSM e lUMTS) ha reso obsoleto il TACS, che tuttavia stato ancora gestito fino al 2005 per supportare gli abbonati che ancora lo utilizzavano. Pi precisamente il TACS ha smesso di funzionare nella notte tra il 30 e il 31 dicembre 2005 ed ha cos ceduto le sue frequenze radio al GSM.

Limportanza di questo sistema stata quindi essenzialmente quella di aver consentito la rapida diffusione iniziale della telefonia mobile in Italia.

A differenza dei numeri di telefonia GSM, un numero TACS era composto da 6 cifre anzich 7, oltre al prefisso del gestore. Prima della cessazione di funzionamento, il TACS aveva acquisito gli ultimi servizi base della telefonia GSM: era possibile comporre sms dettandoli a voce chiamando un apposito numero del gestore telefonico, e la sicurezza del codice identificativo era aumentata fino a rendere il telefono molto sicuro dalla clonazione.


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I prefissi che SIP/TIM assegn nel corso degli anni alla rete TACS a partire dal luglio 1990 furono i seguenti:

0337 - Luglio 1990 (utenze Business) 0336 - 31 marzo 1992 (utenze Business) 0330 - Gennaio 1993 (utenze Private) 0360 - Gennaio 1994 (utenze Private) 0368 - Dicembre 1994 (utenze Private - Business)

La particolarit del prefisso 0368 rispetto ai prefissi precedenti, consiste, nella composizione sia a 6 che a 7 cifre dopo il prefisso.

Tale particolarit dovuta allesaurimento di numerazioni disponibili in seguito alle sempre crescenti richieste di attivazione di utenze radiomobili che caratterizz particolarmente il mondo della telefonia mobile italiana a partire dalla met degli anni novanta.


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o Inmarsat o Iridium (satellite) o Thuraya o Seconda generazione (2G) - Digitale o CDMA IS-95 o GSM, con frequenze diverse per i vari continenti o iDEN o TDMA IS-136

GSM

Global System for Mobile Communications

In telecomunicazioni il GSM, acronimo di Global System for Mobile Communications (in principio la sigla significava Groupe spcial mobile), lo standard 2G (2 generazione) di telefonia mobile cellulare e attualmente il pi diffuso del mondo: pi di 3 miliardi di persone in 200 paesi usano telefoni cellulari GSM attraverso lomonima rete cellulare.

Lorigine dellacronimo GSM deriva dal nome del gruppo francese che ne ha iniziato lo sviluppo (Groupe Spcial Mobile). In seguito si decise di mantenere la stessa sigla, cambiandone per il significato

Le specifiche di base del GSM furono definite nel 1987; il 7 settembre di quellanno venne inoltre ratificato a Copenaghen un accordo multilaterale tra 13 paesi europei per la diffusione del sistema. Nel 1989 lETSI assunse il controllo del progetto, e ne pubblic le specifiche complete in un volume di 6.000 pagine. La prima rete commerciale funzionante stata la finlandese Radiolinja.

Nel 1998 fu creato il consorzio 3GPP (3rd Generation Partnership Project), con lo scopo iniziale di definire le specifiche tecniche dei dispositivi mobili di terza generazione (vedi articolo UMTS). Di fatto il 3GPP si sta occupando anche della manutenzione e dello sviluppo delle specifiche GSM. ETSI uno dei partner del consorzio 3GPP.

In Italia, in seguito ad un provvedimento dell8 ottobre 1992 dellIspettorato Generale delle Telecomunicazioni, viene autorizzata la SIP allavvio commerciale del servizio GSM, in via provvisoria e limitatamente ad unutenza amica. Lanno seguente, in seguito a rimostranze di altre societ (e dellUnione europea stessa), per non aver aperto alla concorrenza i servizi di telefonia radiomobile (sistemi TACS e GSM), verr emesso un provvedimento che ne dichiarer lillegittimit di una gestione esclusiva del servizio, aprendo ad altri gestori.

Lintroduzione del GSM ha rappresentato una vera e propria rivoluzione nellambito dei sistemi di telefonia cellulari. Fondamentalmente i numerosi vantaggi rispetto ai precedenti sistemi cellulari sono stati:

interoperabilit tra reti diverse che fanno capo ad un unico standard internazionale;

comunicazione di tipo digitale;


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Lintroduzione di una trasmissione di tipo digitale a sua volta porta con s tre grosse e importanti conseguenze:

maggiore velocit di trasmissione grazie alle tecniche di compressione dati proprie della codifica di sorgente;

nuovi pi ampi servizi (es. SMS) grazie allaumenta velocit di trasmissione.

funzioni di sicurezza in termini di cifratura della comunicazione.

La tecnologia alla base del GSM significativamente diversa dalle precedenti (es. TACS) soprattutto per il fatto che sia il canale di identificazione che quello di conversazione supportano una comunicazione digitale. Per questo motivo il nuovo standard stato lanciato sul mercato come sistema di telefonia mobile di seconda generazione (o pi sinteticamente 2G).

Questa caratteristica di base significa che la possibilit di scambiare dati, oltre che conversazioni, gi stata implementata fin dallinizio dello sviluppo del nuovo sistema.

La diffusione universale dello standard GSM ha fatto s che la maggior parte degli operatori internazionali di telefonia mobile stipulassero fra di loro accordi per leffettuazione del cosiddetto roaming (commutazione automatica fra diverse reti) grazie allinteroperabilit offerta dallo standard stesso.

Il maggior punto di forza del sistema GSM stata la possibilit, 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) stato sviluppato per la prima volta in assoluto in ambito GSM.

Pur essendo lo standard in costante evoluzione, i sistemi GSM hanno sempre mantenuto la piena compatibilit (o retrocompatibilit) con le precedenti versioni.

Successivi sviluppi del GSM sono stati infatti il GPRS (2.5G), che ha introdotto la commutazione di pacchetto e la possibilit di accesso ad Internet, e lEDGE (2.75G) che ha incrementato ulteriormente la velocit di trasmissione del GPRS. Per utilizzare GPRS e EDGE, che attualmente convivono con il GSM, la rete GSM necessitava di un upgrade software di alcuni apparati e di poche modifiche hardware, cosa che ha reso questi nuovi standard particolarmente appetibili per le compagnie di telefonia mobile, le quali hanno potuto implementare servizi di accesso ad Internet affrontando costi nettamente inferiori rispetto allUMTS (3G) che ha richiesto invece sostanziali modifiche agli apparati della rete GSM.

Una stazione radio base (BTS) GSM


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Il servizio principale della rete GSM chiaramente la comunicazione vocale. Con il tempo per sono stati implementati altri servizi importanti quali gli SMS e la comunicazione dati. Attualmente con le tecnologie GPRS/EDGE possibile effettuare traffico a commutazione di 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 stato esteso introducendo il protocollo di comunicazione ASCI (nellambito del sistema GSM-R). Tale protocollo di comunicazione 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 pi vicina a quella UMTS. Con il DTM un cellulare pu contemporaneamente chiamare e trasmettere dati pacchetto. Il terminale DTM quindi molto simile ad un modem ADSL che permette di navigare in internet e di effettuare contemporaneamente telefonate. Questa nuova tecnologia rende tra laltro 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.

Come da protocollo per le reti cellulari lintera banda radio disponibile ovvero assegnata al sistema suddivisa tra le varie stazioni radio base con tecniche FDM/FDMA e riutilizzata rispettando vincoli sullinterferenza da celle limitrofe implementando il sistema sotto forma di cluster di celle.

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 molteplicit delle portanti usabili e levoluzione dei sistemi di trasmissione hanno fatto in modo che le celle possano presentare configurazioni multifrequenza (dual band). Questo fatto rappresenta lunica limitazione in termini di interoperabilit tra rete cellulare e terminali mobili che solo in alcuni casi possiedono laccesso 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 celle radio di varie dimensioni. Essenzialmente esistono 4 tipi di cella: macro, micro, pico e celle a ombrello. La copertura radio ottenibile con ciascun tipo di cella varia in funzione della particolare condizione ambientale circostante in termine di orografia, copertura di edifici alberi ecc.. . Nelle macro-celle lantenna della stazione radio base installata su un palo o traliccio, o su una struttura, posti sul tetto di un edificio, mentre nelle micro-celle lantenna installata ad un livello pi basso, situazione tipica delle aree urbane ad alta densit abitativa. Le pico-celle hanno dimensioni limitate, dellordine di poche dozzine di metri, e sono di solito usate in ambienti chiusi, mentre le celle ad ombrello sono usate per assicurare la copertura di zone lasciate scoperte da celle pi piccole, o nei gap fra una cella e laltra. Le antenne di queste celle sono di solito installate sulla sommit degli edifici pi alti, o su altre strutture molto elevate.

Le dimensioni delle celle di copertura variano in funzione dellaltezza dellantenna, del guadagno dellantenna stessa e delle condizioni di propagazione delle onde radio, da un minimo di circa 200 metri ad un massimo di parecchie decine di chilometri. La massima distanza fra una stazione radio-base ed un terminale praticamente di 35 km, sebbene le specifiche del sistema GSM prevederebbero distanze anche doppie. Il limite allaumento della distanza non per dettato dalla potenza in trasmissione (come accadeva nei sistemi TACS ormai obsoleti),


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bens dalla difficolt di centrare il cosiddetto timeslot overlap (dove il timeslot il tempo allocato per ciascuna chiamata) quando il terminale si trova a grande distanza dalla stazione radio-base. Infatti i canali TDMA consentono una tolleranza di temporizzazione di poco pi di 100 microsecondi: ci significa che il segnale tra BTS e terminale mobile non pu impiegare un tempo superiore a propagarsi, pena loverlap tra canali. Poich le onde elettromagnetiche percorrono un chilometro in 3,2 microsecondi circa, la massima distanza risulta essere appunto di 100/3,2 = circa 31 km.

Il GSM, come sopra accennato, supporta anche le chiamate in ambienti chiusi. La copertura in ambienti interni pu essere realizzata mediante piccoli ripetitori che inviano il segnale dallantenna esterna ad unantenna interna separata. Quando tutta la capacit, 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 unantenna ricevente installata direttamente allinterno delledificio. In aree urbane densamente popolate la copertura radio allinterno degli edifici assicurata dalla penetrazione del segnale radio, senza la necessit di installare ricevitori interni.


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SIM card

SIM card

Uno dei componenti pi importanti e distintivi del sistema GSM la cosiddetta SIM, acronimo di Subscriber Identity Module, detta anche SIM card. La SIM card una Smart card su cui sono memorizzati i dati descrittivi dellabbonato, compreso il numero di telefono, e che ha la funzione principale di fornire autenticazione ed autorizzazione allutilizzo della rete. Trasferendo la SIM card da un telefono allaltro possibile mantenere tutte le informazioni relative allabbonamento. Inoltre labbonato pu anche cambiare operatore, mantenendo lo stesso telefono, semplicemente cambiando SIM card. Alcuni operatori, per contro, inibiscono questa funzionalit, e consentono luso di una sola SIM card su ogni terminale (a volte quella emessa da loro stessi): questa pratica, illegale in alcuni paesi, chiamata SIM locking. Negli USA, la maggior parte degli operatori bloccano i terminali da loro venduti. Il motivo risiede nel fatto che il prezzo del terminale in gran parte sovvenzionato dai profitti dellabbonamento, e quindi gli operatori cercano di evitare di favorire i concorrenti in caso di migrazione.

Le specifiche di progetto iniziali del GSM prevedevano un livello di sicurezza relativamente basso, utilizzando un sistema di crittografia parzialmente condiviso per autenticare lutente. La comunicazione fra lutente e la stazione radio-base pu 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 protetta.

Il protocollo GSM effettua prima dei controlli di qualit sui dati trasmessi, per eliminare eventuali interferenze, e solo in un secondo momento, effettua la cifratura. La cifratura una fase onerosa dal punto di vista delle risorse informatiche richieste, e che pu rallentare lavvio della comunicazione e la ricezione del segnale, a conversazione iniziata.

Durante lanalisi delle interferenze, una notevole mole di dati viene filtrata ed eliminata. Invertire le operazioni ed effettuare la cifratura prima dei controlli dei dati, significa sottoporre a cifratura anche quella mole di bit che successivamente sar scartata dal sistema, con un notevole aggravio del carico di lavoro, penalizzante per il livello di servizio della telefonia mobile.

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.

Il GSM di gran lunga il sistema di telefonia mobile pi diffuso al mondo, con una quota di mercato del 70%. Il suo principale concorrente, il sistema CDMA2000, 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 riveler del tutto soddisfacente. Nel momento in cui i sistemi WCDMA cominceranno ad affermarsi, a partire dalle zone ad alta densit di insediamento, il ritmo di espansione del GSM potrebbe rallentare. Comunque non si prevede che ci avvenga nellimmediato futuro.


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o 2.5G o CDMA IS-95B o GPRS o EDGE o i-Mode

GPRS

General Packet Radio Service

stato il primo sistema cellulare progettato specificatamente per realizzare un trasferimento dati a commutazione di pacchetto e a media velocit su rete cellulare per agganciarsi alla rete Internet, usando i canali TDMA della rete GSM. Si tratta quindi di unevoluzione o servizio aggiuntivo per il sistema GSM, per mezzo di alcune modifiche hardware e software al sistema, tanto che si parla di GSM/GPRS conservando la classica commutazione di circuito propria del GSM per il traffico

Servizi GPRS

Il GPRS espande le funzionalit dei servizi di scambio dati basati su GSM, fornendo:

Servizio PTP (Point-to-Point): Servizio PTM (Point-to-multipoint): chiamate di gruppo e chiamate multicast Messaggistica MMS (Multimedia Messagging Service) Servizi in modalit anonima: accesso anonimo a determinati servizi. Future funzionalit: massima flessibilit e possibilit di aumentare le

performance, il numero di utenti, di creare nuovi tipi di protocollo, di utilizzare nuove reti radio.

Trasferimento di dati a pacchetto. Normalmente il costo delle comunicazioni GPRS viene calcolato in base ai kilobyte ricetrasmessi, mentre nelle reti commutate il costo in funzione del tempo di connessione, questo perch, in questultimo tipo di rete, lintera larghezza di banda disponibile occupata anche quando nessun dato in corso di trasferimento.

Solitamente utilizzando il solo cellulare GPRS/EDGE/UMTS non collegato ad altro terminale (PC, portatile o palmare) sono accessibili solo siti WAP ovvero siti appositamente progettati per i cellulari: si tratta di siti semplificati, non contenenti applet java, pagine dinamiche o applicazioni in HTML4.

Connettendo il cellulare ad un altro terminale, tramite Bluetooth o cavo USB 2.0 (che non rallenta la connessione nel tratto finale dal momento che supporta velocit di trasmissione fino a 480 Mbit/s), si stabilisce una normale connessione in cui sono disponibili i medesimi servizi e protocolli accessibili con il modem analogico o via ADSL. Il cellulare in questo caso funziona a tutti gli effetti da modem per il PC, e tutti i bit vengono inviati al terminale per la decodifica e la visualizzazione.

La pacchettizzazione dei dati realizzata dal GPRS occupando, per la trasmissione, le frequenze radio di una cella radio. Il massimo limite teorico per la velocit di 171,2 kbit/s


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(considerando di utilizzare tutti gli 8 Time Slot con Code Scheme 4, ogni time slot ha un rate massimo di 21,4 kbps), ma un valore pi realistico si attesta intorno a 30-70 kbit/s. Unevoluzione del modo in cui il GPRS utilizza le frequenze, denominato tecnologia EDGE, consente di raggiungere velocit maggiori, fra 20 e 200 kbit/s. La velocit dipende dal modello di cellulare/terminale usato (classe del cellulare) e dal numero di utenti collegati per cella fra cui frazionata la banda che, a sua volta, funzione della densit abitativa del luogo e della fascia oraria (statisticamente un picco di collegamenti si registra tra le 19.00 e le 21.00), dalla distanza fra il terminale e lantenna pi vicina.

Per ottenere le massime velocit di trasmissione teoriche necessario utilizzare pi di un time slot (letteralmente fessura temporale) contemporaneamente allinterno del cosiddetto time frame TDMA (letteralmente cornice temporale), tenendo per presente che a maggiori velocit corrispondono minori possibilit di correggere automaticamente gli errori di trasmissione. In linea di massima, la velocit decresce esponenzialmente allaumentare della distanza dalla stazione radio base. Ci non costituisce una limitazione in aree densamente popolate, coperte da una fitta maglia di celle radio, ma pu diventare un problema serio in aree scarsamente abitate, come, ad esempio, le zone rurali.

Il GPRS in Classe 8 conosciuto anche con la sigla 4R1T, che sta a significare che 4 time slot sono utilizzati per ricevere e 1 per trasmettere i dati. Questa configurazione particolarmente adatta alle applicazioni in cui i dati sono prevalentemente ricevuti (download), come ad esempio in una connessione a internet in cui lutente si limita a navigare consultando pagine web, e cio, utilizzando la terminologia corrente, effettua il web browsing. Se lutente usa la posta elettronica e riceve molte pi e-mail di quelle che invia, ci si trova in una situazione analoga alla precedente. La Classe 8 quella impostata di default sui terminali mobili che utilizzano il GPRS.

Il GPRS in Classe 10 conosciuto con la sigla 3R2T, che significa che 3 time slot sono utilizzati per ricevere e 2 per trasmettere. Questa configurazione, contrariamente alla precedente, adatta ai casi in cui lo scambio di dati allincirca bilanciato nelle 2 direzioni, come, ad esempio nelle applicazioni di instant messaging.

La velocit di trasmissione dipende anche dal tipo di decodifica utilizzato. Il migliore algoritmo di decodifica, il CS-4 (per levoluzione EDGE lalgoritmo migliore il CS-9) utilizzabile quando ci trova nelle vicinanze della stazione radio base, mentre il peggiore, il CS-1 usato quando il terminale molto lontano dalla stazione. Con il CS-4 si pu ottenere una velocit massima di trasmissione di 21,4 kbit/s per ogni time slot, ma la copertura radio limitata al 25% delle dimensioni della cella. Con il CS-1 si arriva fino a 9,05 kbit/s per time slot e la copertura raggiunge il 98% delle dimensioni della cella.

Ciascun time slot pu consentire di realizzare velocit di 21,4 kbit/s considerando una schema di codifica CS4.

Alcuni gestori telefonici hanno adottato per il GPRS una politica di tariffe basse rispetto ai precedenti sistemi di trasferimento dati attraverso reti GSM, noti con le sigle CSD (Circuit Switched Data) e HSCSD (High Speed Circuit Switched Data). Per laccesso a internet, molti di questi gestori non offrono tariffe di tipo flat (cio indipendenti dal tempo di connessione), con la significativa eccezione della T-Mobile negli USA, in cui la tariffazione basata sul volume di dati scambiato (solitamente arrotondata ai 100 kbyte). Le tariffe applicate dai vari gestori variano enormemente (da 1 a 20 euro per megabyte). Negli USA la T-Mobile offre un abbonamento a 30 $ al mese senza limitazioni di tempo. Anche la AT&T Wireless offre abbonamenti di tipo flat.

La massima velocit di una connessione GPRS circa uguale a quella ottenibile tramite modem collegato alla normale rete telefonica analogica, e cio fra 4 e 5 kB/s, a seconda del modem impiegato. Il tempo di latenza piuttosto alto: per averne un ordine di grandezza si consideri che unoperazione di ping (acronimo di Packet Internet Groper) dura di solito 600-700 ms (a


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volte anche 1 s). Loperazione di ping consiste nello stabilire se un indirizzo IP accessibile o meno, e viene realizzata inviando pacchetti di dati (ICMP) allindirizzo specificato e aspettando la ricezione della risposta (invio di unICMP echo request e attesa di unICMP echo reply).

Normalmente viene data una priorit pi bassa al GPRS rispetto al canale audio, e per questo motivo, la qualit effettiva della connessione varia grandemente. In effetti la maggior parte delle limitazioni non sono di natura tecnica, e quindi le connessioni GPRS potrebbero, in teoria, essere molto pi performanti di quanto non siano nelle attuali implementazioni nel mondo reale.


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o Terza generazione (3G) o CDMA 2000 o UMTS, anche noto come W-CDMA o TD-SCDMA

UMTS

Universal Mobile Telecommunications System

La prima rete UMTS al mondo, chiamata semplicemente 3, diventata operativa nel Regno Unito nel 2003. 3 una compagnia creata appositamente per fornire servizi 3G, di propriet del gruppo Hutchison Whampoa e di alcuni altri partner, che variano a seconda dei paesi in cui la rete stata lanciata.

La maggior parte degli operatori GSM europei ha in programma di passare a UMTS, dal momento che i due standard sono fortemente fra loro compatibili.

Il miglioramento o vantaggio rispetto al precedente sistema GSM dovuto essenzialmente alla maggiore velocit di trasmissione dovuta a sua volta alladozione di un accesso multiplo al canale di tipo W-CDMA pi efficiente dal punto di vista dellefficienza spettrale rispetto al TDMA del GSM e alluso di schemi di modulazione numerica pi efficienti.

Il sistema UMTS, supporta infatti una velocit di trasferimento massima teorica di 21 Mb/s (con HSDPA), sebbene gli utenti delle attuali reti hanno a disposizione un transfer rate fino 384 kbit/s utilizzando dispositivi R99 e fino a 7.2 Mbit/s con dispositivi HSDPA nelle connessioni in download.

Questo miglioramento trasmissivo rende possibile tutta una serie di servizi a banda ancora pi larga rispetto al GSM e di tipo multimediale. Le applicazioni tipiche attualmente implementate, usate ad esempio dalle reti UMTS in Italia, sono tre: voce o fonia, videochiamata/videoconferenza e trasmissione dati a pacchetto quali MMS e immagini digitali relative a foto e altro con possibilit di connessione ad Internet e navigazione sul Web. UMTS quindi in grado, potenzialmente, di consentire per la prima volta laccesso, a costi contenuti, di dispositivi mobili al World Wide Web di Internet.

Dal 2004 sono presenti anche in Italia lUMTS 2 e lUMTS 2+ (si legga 2 plus), due estensioni del protocollo UMTS, che funzionano sulle attuali reti UMTS e raggiungono velocit rispettivamente di 1,8 e 3 Mb/s.

Il precursore dei sistemi 3G il sistema di telefonia mobile GSM, spesso denominato sistema 2G (cio di seconda generazione). Un altro sistema evolutosi dal 2G il GPRS, conosciuto anche come 2.5G. Il GPRS supporta un transfer-rate nettamente pi alto del GSM (fino ad un massimo di 140,8 kb/s), e pu essere talvolta utilizzato insieme al GSM.

Le attuali reti UMTS sono state potenziate mediante i protocolli High-Speed Downlink Packet Access (HSDPA), e High-Speed Uplink Packet Access (HSUPA) con una velocit massima teorica di scaricamento dati in download di 14,4 Mb/s e in upload di 7,2 Mb/s. Con il lancio di tariffe flat su tecnologia HSDPA, e con limplementazione della tecnologia HSUPA (che migliore la velocit in upload), i servizi definiti a banda larga mobile possono essere considerati come alternativa alle connessioni ADSL fisse, e concorrenti delle future reti WiMAX.


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Assegnazione delle frequenze

Complessivamente sono state assegnate 120 licenze a livello mondiale basate sulla tecnologia W-CDMA. Quando sembrava che la nuova tecnologia fosse destinata ad una rapida diffusione, le autorit politiche si sono affrettate ad indire aste per lassegnazione delle licenze, aste che hanno fatto entrare miliardi di dollari nei bilanci di varie amministrazioni. Soltanto in Germania i licenziatari hanno pagato 50,8 miliardi di euro. Dal momento che la tecnologia ancora immatura si prevede che i primi proventi cominceranno ad arrivare gradualmente solo a partire dalla fine del 2004. Con tali gare le pubbliche amministrazioni si sono di fatto impegnate a proteggere i ritorni di questi investimenti da un eccesso di concorrenza che ridurrebbe i margini; a svantaggio dei consumatori si limitato a tre soli operatori il numero di competitori, che in qualunque mercato potrebbe essere tranquillamente di 8-9. La telefonia GSm era partita con molti pi operatori spontaneamente ridotti dal mercato con concentrazioni successive; partire da un numero esiguo rischia di ricreare monopoli, con le concentrazioni inevitabili nella fase di maturit in cui si consolida il fatturato e la competizione si sposta sui costi. Nonostante la risorsa scarsa etere lo consentirebbe, ci porta a un rallentamento nella diffusione del wi-fi, potenziale rivale della tecnologia UMTS. Ed anche del progetto Open Spectrum. Il valore delle licenze pagate sproporzionato alla scarsa qualit del segnale di queste frequenze sovraffollate.

La gamma di frequenze allocata dallITU gi utilizzata negli USA. Il range 1900 MHz usato per le reti 2G (Personal Communications Service o PCS), mentre il range 2100 MHz destinato ad usi militari. La FCC sta cercando di liberare il range 2100 MHz per i servizi 3G, ciononostante si prevede che negli USA lUMTS dovr condividere alcune frequenze del range 1900 MHz con le reti 2G esistenti. Nella maggior parte degli altri paesi le reti 2G GSM utilizzano le bande di frequenza 900 MHz e 1800 MHz, e quindi in questi paesi non si porr il problema delle sovrapposizioni con frequenze destinate alle nuove reti UMTS.

Fino a quando lFCC non decider quali frequenze destinare in m

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