Il telefono cellulare "digitale" è una grande invenzione, ma quanti sanno realmente spiegare i suoi vantaggi? Questa serie di puntate abbastanza tecniche cerca di spiegarlo partendo dall'inizio.
Dopo l'avvento del secondo gestore italiano, siamo ormai in piena era del GSM. Ma quanti sanno davvero in cosa è il GSM è un'evoluzione nella telefonia celluare? E, ancora, quanti sanno che il GSM è tuttora una generazione indietro rispetto al "vecchio" Packet Radio? E che il successore del GSM esiste già?
È sicuramente stato l'argomento dell'estate per molti, il telefonino nuovo; dapprima raffica di offerte speciali da parte della Telecom Italia Mobile, subito dopo il lancio di Omnitel, la nuova compagnia che apre l'era della concorrenza nel campo delle telecomunicazioni (era ora) anche in Italia. Recandomi in uno negozio di elettronica quest'estate ho potuto assistere alla scena di un banco di telefoni cellulari preso d'assalto da decine di persone; "scusi, mi dà qualche informazione?" "Guardi, abbiamo modelli analogici e modelli digitali; ma adesso, ovviamente, conviene comprare un GSM, che va molto meglio." "Va bene, me ne dia uno". In meno un quarto d'ora la stessa scena si è ripetuta tre o quattro volte. Analoga atmosfera per il lancio di Omnitel ai primi di ottobre. Ed in effetti, visto che ormai un GSM costa quanto un E-TACS e pesa, a parità di autonomia, anche meno, direi che ormai il declino dell'E-TACS non si farà attendere. Ma oltre al fatto che "il GSM è digitale", quanti sanno le reali differenze con sistema analogico?
La verità è che lo standard GSM appartiene ad una nuova generazione che è intrinsecamente più efficiente del sistema analogico, grazie alla tecnica di "multiplazione" molto più raffinata. La multiplazione, a dispetto del nome apparentemente complicato, risponde ad un'esigenza molto semplice: evitare di dover parlare uno alla volta. Immaginiamo per un attimo che nei telefoni non esista multiplazione; questo vuol dire che tutti i telefoni sono collegati su un'unica coppia di fili. I primi due che alzano il telefono potranno parlare tra loro, mentre il terzo troverebbe la linea occupata e dovrebbe aspettare che i primi due abbiano terminato. Sarebbe sufficiente collegare un piccolo paese in questo modo perché nessuno riesca più a telefonare, nemmeno a notte fonda. Per questo i "fili" che collegano gli utenti non sono due, ma centinaia o migliaia, ed esistono le centrali telefoniche per collegarli e commutarli. Questo è un primo tipo di multiplazione, quello fisico. È un po' come parlare tutti ma in stanze differenti per non creare confusione. Provate ora ad immaginare il problema che si crea quando il collegamento non è effettuato via fili, ma via radio. Qui la multiplazione fisica è impossibile; occorre che due emittenti siano estremamente distanti tra loro per non disturbarsi, ma a volte particolari condizioni di propagazione potrebbero comunque aumentare la distanza raggiunta, insomma un vero disastro. Ma per fortuna, come sappiamo, su tutte le radio esiste una manopola di "sintonia", che consente di separare i canali su cui operano le varie trasmittenti. Questo è il secondo tipo di multiplazione, quello "nel dominio della frequenza", o FDMA (Frequency Domain Multiple Access). Il caso vuole che questo sia il metodo finora usato sui telefoni cellulari E-TACS, che quindi non è proprio esattamente molto avanzato, tecnicamente parlando.
IL GSM: VOGLIAMO PIÙ INFORMAZIONE!
"Il GSM è digitale, quindi è migliore". Ho avuto recentemente modo di constatare come questo sia una delle analisi più profonde delle potenzialità del sistema GSM. Se però provate ad andare oltre, salvo che in rarissimi casi non riuscirete a sapere di più: dovete fare una spesa di oltre un milione senza sapere quasi nulla di cosa state acquistando. Le prime responsabili sono ovviamente le case costruttrici, che sono totalmente preda del marketing, ed evitano accuratamente di emettere "caratteristiche tecniche" degne di questo nome; nemmeno le riviste specializzate si sforzano di fare meglio. Qualcosa di più lo trovate sul manuale fornito col cellulare, ma molti negozianti non vogliono mostrarvelo, motivo secondo me più che sufficiente per non comprarvi nulla. Alcuni manuali, poi, contengono delle autentiche perle. Citazione originale: "Come effettuare una chiamata: 1- se il telefono è spento, accenderlo". È sconfortante; se poi una volta con i computer vi fornivano chili di manuali ed ora ve ne danno uno striminzitissimo, dove andremo a finire coi cellulari? Cominceranno ad uscire i libri "Mille trucchi per usare meglio il tuo MultiTAC SuperVIP ExtraCell"? Già adesso per certi cellulari E-TACS esistono delle "funzioni nascoste" che consentono ad esempio di usarli come scanner per ascoltare le telefonate altrui.
Ecco altri splendidi esempi, tratti da alcuni depliànt di telefoni dell'ultima generazione, in base ai quali fare le proprie scelte. "XXX funziona come gli utenti vogliono che operino i telefoni del futuro, ossia per loro e non contro di loro". Certo, io avevo dubbi che il mio cellulare in realtà mi tradisse... Oppure "Premendo un tasto è possibile richiamare i numeri in memoria, memorizzare informazioni, attivare la funzione memo, visualizzare i numeri nascosti". Ma perché, quanti altri metodi esistono? "Vi offre la possibilità di trasferire rapidamente dati". Ci pensate a come sarebbe la prova di un computer scritta con gli stessi criteri? "La macchina è basata su un processore molto veloce, e dispone di una quantità di memoria adeguata a far girare programmi di grosse dimensioni. Grazie alla scheda video con molti colori è possibile visualizzare grafica e giochi". Sareste soddisfatti? Certo, nessuno nega che molte persone non sono in grado di apprezzare la differenza tra 64 e 256 KByte di cache, ma questo non è un valido motivo per non indicare il dato!
Informandovi scoprirete ad esempio che alcuni telefoni permettono solo di ricevere messaggi testo, ed altri anche di trasmetterli; e, attenzione, se tentate di utilizzare un telefono cellulare per un collegamento dati sappiate che alcuni supportano velocità massime di 2400 BPS ed altri di 9600; insomma è il caos. Mi auguro che con il passare del tempo la situazione migliori, e che ci si renda conto che esiste anche un mercato qualificato che intende fare uso delle nuove funzionalità offerte, non certo a caso, dai sistemi digitali...
Dopo averle introdotte nel precedente appuntamento, vediamo in questa puntata di precisare ed esaminare vantaggi e caratteristiche dei vari metodi di multiplazione, (FDMA, TDMA, CDMA), e quali ruoli essi svolgono nelle telecomunicazioni, via radio ed in generale.
Avevamo presentato la scorsa volta le tre "generazioni" della tecnica di multiplazione via radio, che si rendono necessarie per trasportare l'enorme traffico prodotto dalla telefonia mobile: FDMA, TDMA e CDMA, acronimi rispettivamente della multiplazione nel dominio della frequenza, del tempo e di codice.
Le ultime due sono tecnologie nate per l'impiego digitale, e per questo è generalmente richiesto il passaggio dal segnale vocale ad un flusso di dati digitali, comprimibile con svariate tecniche (ecco perché questa rubrica se ne può occupare...).
Una volta passati al digitale, avevamo anche osservato che, paradossalmente, mentre il GSM appartiene alla seconda generazione, il Packet Radio appartiene già alla terza, dunque è, almeno apparentemente, più evoluto.
Queste "generazioni" non vanno confuse con gli "standard" che le realizzano, ossia E-TACS, o GSM, o Packet Radio; qualsiasi nuovo standard, creato ora o in futuro, appartiene necessariamente ad una di queste tre categorie, anche se, con il passare del tempo, sempre più ricadranno nella terza.
Nelle figure trovate la rappresentazione del tipo di uso fatto dei canali dalle varie tecniche.
LA PRIMA GENERAZIONE: LA FDMA
Nella FDMA (fig.1), tutto è molto semplice: ogni stazione trasmette sul suo canale, ed è tutto risolto. Questa apparente semplicità è però poco efficiente quando si hanno moltissime comunicazioni simultanee. La FDMA è, e rimarrà, principe nei sistemi di radiodiffusione (RAI, radio private, emittenti ad onde corte), per le stazioni utility (stazioni campione e meteo) e, per le trasmissioni in voce tra i radioamatori, che sono tutto sommato pochi. Vediamo quali sono le caratteristiche della FDMA.
LA SECONDA GENERAZIONE: LA TDMA.
Non esistono praticamente esempi di radiodiffusione o di trasmissione amatoriale in TDMA. Il fatto è che TDMA richiede un alto grado di cooperazione tra le varie stazioni che la utilizzano; l'unica situazione in cui è conveniente la TDMA è nei collegamenti punto-punto (tra due sole stazioni) o a stella (come nel caso dei cellulari, con la stazione base al centro e molti terminali mobili che parlano con essa).
Vediamo quindi le caratteristiche della TDMA:
Il prossimo passo dunque è la CDMA; ma, per i consueti motivi di spazio, ne riparleremo nella prossima puntata.
73 e 51 per le vacanze natalizie de Mario.
Puntata speciale per festeggiare i tre anni della rubrica, nata nel gennaio 1993. Anche per questo avremo un po' più di carne al fuoco; oltre alla conclusione della parte dedicata alla telefonia cellulare, altre novità riguardano la missione Galileo e la Conferenza Mondiale delle Telecomunicazioni, conclusasi a Ginevra il mese scorso con risultati interessanti.
Dopo aver fatto conoscenza "da vicino" con TDMA e FDMA, siamo finalmente arrivati alla terza, e più futuribile, tecnologia di multiplazione, quella che si sta solo adesso iniziando a sperimentare anche nel settore della telefonia cellulare.
Prima, però, un piccolo "distinguo": si sente sempre più spesso associare le due sigle TDMA e FDMA, come TDMA/FDMA. Si tratta in pratica di una piccola precisazione, in particolare dello schema GSM; esso non è altro che un sistema digitale, a multiplazione di tempo, ma che non utilizza un unico canale a banda larghissima per tutte le stazioni, ma bensì più canali di larghezza inferiore, come suggerisce anche la figura numero 2 pubblicata la scorsa volta.
La ragione di questo è principalmente la riduzione dell'overhead. Ogni stazione, infatti, utilizza una propria finestra temporale, la cui durata dipende certo dal tempo necessario all'invio dei dati, a cui bisogna però sommare il tempo per la risincronizzazione, per gli eventuali ritardi di propagazione, ed un margine d'errore. Se un canale ospita troppe trasmittenti, il tempo necessario a queste operazioni (l'overhead, appunto) rischia di superare quello effettivamente impiegato per la trasmissione dei dati stessi. Esiste quindi un numero ottimale di stazioni per canale, superato il quale l'efficienza scende, mentre continua ad aumentare il costo del codificatore digitale ad altissima velocità.
CDMA: ULTIMA FRONTIERA...
Fatta questa precisazione, passiamo ad analizzare le caratteristiche della tecnologia CDMA. In questo tipo di multiplazione, in pratica non si ha più una divisione in canali, o in finestre temporali; bensì, ogni stazione emette i suoi dati, sotto forma di un "pacchetto", appponendovi un'etichetta, una sorta di "busta" postale con mittente e destinatario, e immettendola nel canale dove operano tutte le altre stazioni. (fig. 1)
La stazione ricevente, ottenuto il pacchetto a lei diretto, non fa altro che verificarne la destinazione, instradandolo sul canale telefonico corrispondente.
Un primo vantaggio è che non si ha bisogno di trasmettere continuamente dati senza bisogno, lasciando spazio per le altre stazioni e risparmiando energia. Questo è molto utile per applicare un altro tipo di ottimizzazione; quando discorriamo, infatti, parliamo per un po', poi facciamo una pausa per ascoltare la risposta o per pensare, e poi riprendiamo a parlare. Da studi statistici risulta che mediamente la durata di un'emissione vocale (talk spurt) è di 1.5 secondi, contro una durata di una pausa di 2.25 secondi. Non è certo possibile sfruttare questa osservazione per ottimizzare una singola comunicazione; ma se ne prendiamo in considerazione un insieme di decine o centinaia, in ogni istante è altamente probabile che almeno il 50% delle persone in comunicazione siano silenziose. In termini della singola comunicazione, vedetela così: un interlocutore sta finendo di parlare, e la sua stazione trasmittente invia l'ultimo pacchetto con il parlato, quindi libera il canale per un'altra. Quando il suo interlocutore riprende a parlare, essa cerca un altro canale libero, e riprende la trasmissione dei dati. Poiché le comunicazioni in corso sono moltissime, è altamente probabile che nel frattempo qualche altra stazione abbia a sua volta liberato un altro canale. Quella descritta è esattamente la tecnica che va sotto il nome di DSI: Digital Speech Interpolation, o interpolazione digitale del parlato; tecnica nota da anni, e largamente impiegata laddove i canali digitali per la voce sono limitati, come ad esempio nei satelliti per comunicazioni telefoniche. È l'ideale da applicare ad un contesto di multiplazione CDMA.
Qualcuno potrà domandarsi cosa accada se la stazione non riesca a trovare alcun canale libero per inviare i dati vocali; ebbene, essa non farà altro che riprovare altre volte; se avrà successo, ritarderà così l'emissione del pacchetto, e di tutti i successivi fino al termine dell'emissione del parlato. In caso ancora negativo, semplicemente butterà via il pacchetto; in genere la perdita di una piccola parte del discorso non ne pregiudica comunque la comprensibiltà. Ancora una volta richiamo l'attenzione sul fatto che questo vale per la voce, ma non per la trasmissione di dati; pensate che cosa ne sarebbe dei vostri file se qualcuno li trattasse così...
Il problema, semmai, è nelle procedure di allocazione del canale. Nella CDMA "brutale", la trasmittente semplicemente inizia la trasmissione, e se per sfortuna ciò accade contemporaneamente ad un'altra, entrambi i pacchetti vanno persi; sarà quindi necessaria una ritrasmissione. La probabilità che questo accada, per quanto bassa, sale rapidamente con l'aumentare del numero di stazioni; è il limite della CDMA. L'effetto finale della congestione è, come sanno tutti i navigatori di Interenet (una altro tipo di rete CDMA...) il rallentamento del passaggio dei dati, tanto da poter rendere inutilizzabile il telefono.
IMBROGLI CELLULARI
Tanto per darvi un'ulteriore "chicca" sul livello di raffinatezza raggiunto nei telefoni cellulari, vi racconto una loro piccola caratteristica, attinente al campo della psicoacustica. Come avrete avuto occasione di notare, quando parlate in una qualsiasi cornetta telefonica, sentite sempre nell'auricolare un leggero rumore, proveniente dal vostro microfono e da quello dell'interlocutore. Questo rumore non è ineliminabile, ma è addirittura introdotto di proposito, per dare conferma della funzionalità del telefono; parlare in una cornetta "muta" dà l'impressione che sia guasta. Se però utilizzate una tecnica come la DSI, ogni pausa del vostro interlocutore inibirà anche la trasmissione dei rumori di sottofondo che partono dal "suo" lato. Vi trovereste istintivamente a domandare "ci sei ancora?".
Ebbene, in certi telefoni cellulari è incluso un circuito che estrae le caratteristiche del rumore di sottofondo del vostro interlocutore, e ve lo riproduce nell'auricolare per darvi l'impressione del collegamento anche se questo, in quel momento, non c'è!
Si tratta di una sofisticata funzione svolta con tecniche di DSP, e questo vi fa capire quanto ormai un telefono cellulare somigli moltissimo ad un computer, dotato peraltro di una notevole potenza di calcolo...
CDMA: UNA SCHEDA TECNICA
Analizziamo ora le caratteristiche della CDMA con lo stesso schema utilizzato per le tecniche viste finora. Occorre precisare che, a differenza di queste, la CDMA è un'assolutà novità nel campo della telefonia cellulare. Per questo, con l'evolversi delle tecniche alcuni aspetti potrebbero cambiare di peso. Questo è quanto è successo, come vedremo, nella PRMA, uno speciale schema di CDMA. L'unico standard CDMA via radio ben noto ed assestato è il Packet Radio, a cui si riferiranno, fatte le dovute correzioni, queste note. Ecco dunque le caratteristiche della CDMA.
La CDMA appare quindi come il sistema del futuro, ed anche alle sue piccole ombre sono state trovate soluzioni non troppe dispendiose. Ma ne parleremo la prossima volta.
Le immagini non sono più disponibili... Mi dispiace!
Fig. 1 - Un esempio di impiego di un canale CDMA. Come si vede, ogni pacchetto di dati porta l'indicazione di mittente e destinatario, e non ha vincoli temporali precisi.
Dopo un viaggio di sei anni, riflettori puntati, il 7 dicembre scorso, sulla sonda atmosferica Galileo, che in una difficile discesa sul pianeta gigante ha trasmesso una gran quantità di informazioni utili a tutti gli scienziati del mondo.
Il più famoso scienziato del medioevo sarebbe sicuramente stato commosso nell’apprendere che la sonda spaziale che porta il suo nome ha stabilito un nuovo primato nel campo astronautico.
Come sempre, il mondo radioamatoriale ha seguito col fiato sospeso questa incredibile impresa, partita il lontano 18 ottobre 1989. Per percorrere l'enorme distanza che separa la Terra da Giove, il veicolo spaziale composto dalle due sonde aveva sfiorato prima Venere (di cui ha trasmesso alcune osservazioni), poi nuovamente la Terra, sfruttando di entrambi l'effetto "fionda" : grazie ad esso, una frazione infinitesima dell'energia del pianeta viene trasferita al veicolo spaziale, accelerandolo senza consumo di carburante.
La missione Galileo comprende due sonde: la prima, quella orbitante, dotata di razzi e strumenti scientifici, in grado di effettuare osservazioni spaziali, ne ospita una seconda, una sonda atmosferica che si è tuffata nell'atmosfera gioviana, trasmettendo per un'ora informazioni sul pianeta gigante e, per certi versi, ancora misterioso; il 7 dicembre è stato il breve momento di gloria di quest'ultima. Ma la sonda orbitale, oltre a raccogliere e immagazzinare i dati raccolti dalla seconda, per poi trasmetterli con tutta calma sulla Terra, continuerà a esaminare Giove e i suoi satelliti ancora a lungo.
Il giorno 13 luglio 1995 la sonda atmosferica si è separata da quella orbitale che l'aveva trasportata per quasi sei anni. Alla distanza di 81 milioni di Km da Giove e con una velocità relativa di 20,448 Km orari, essa è stata portata in rotazione a 10.5 giri al minuto, allineandola esattamente con la direzione prevista, e rilasciata in direzione del pianeta. È un'operazione estremamente critica: un errore di 1.5 gradi verso il pianeta, e la discesa sarebbe stata talmente veloce da bruciarla immediatamente; 1.5 gradi verso lo spazio, e l'avrebbe completamente mancato. Essa, infatti, non era dotata di motori per la correzione.
La segnalazione che la sonda orbitale riceveva regolarmente i segnali di quella atmosferica è giunta sulla Terra alle 23:10 GMT del 7 dicembre (0:10 ora italiana), mentre la conferma del successo completo è giunta alle ore 2:07 GMT dell'8, al termine dell'immissione in orbita. La NASA aveva predisposto una serie di siti su Internet per permettere ai curiosi di seguire praticamente "in diretta" l'evento; ma l'affollamento è stato talmente grande che le linee sono rimaste intasate, e mezza Europa è rimasta tagliata fuori. Meglio dunque il Packet Radio, lento ma, tutto sommato, funzionante...
La sonda orbitale dispone a bordo di una memoria per 45 minuti di dati, più un registratore, con elaborazione successiva, per 75 minuti di trasmissione. Una durata maggiore era impossibile, poiché dopo tale termine la sonda, che seguiva a ruota quella atmosferica, doveva comunque interrompere la ricezione per iniziare le manovre di inserzione in orbita. Qualche apprensione era nata quando, ad un test in volo qualche mese fa, si era evidenziato un lieve malfunzionamento del registratore; per fortuna gli scienziati della NASA hanno potuto aggirare il problema.
Vediamo dunque le tappe che hanno portato alla esaltante corsa suicida della sonda atmosferica.
Il 7 dicembre, sei ore prima dell'ingresso nell'atmosfera, la sonda "figlia" si risveglia grazie al temporizzatore interno; esiste a bordo anche un sistema di sicurezza, sensibile all'accelerazione. Inizia il riscaldamento di tutti gli strumenti. La distanza da Giove è di 600.000 Km (più del doppio della distanza dalla Terra alla Luna), la velocità rispetto al pianeta di 76.700 Km/h.
Tre ore dopo, le prime misurazioni, per raccogliere dati sulle particelle cariche all'interno delle fasce magnetiche. Le misure si ripetono ogni 20 minuti circa. La distanza è di 360.000 Km, la velocità di 97.200 Km/h.
L'ingresso nell'atmosfera è il momento "E", alle ore 22:04 GMT. La quota è di 450 Km (la quota zero è considerata quella a cui la pressione è uguale alla nostra al livello del mare), la velocità di 170.700 Km/ h; l'angolo di incidenza è di 8,3° sotto l'orizzonte, la latitudine di 6,5° nord.
E + 56 secondi: il momento di massimo stress meccanico. La sonda ed il suo contenuto sono sottoposti ad una decelerazione di ben 230 G; la più alta mai sopportata da qualsiasi veicolo spaziale costruito dall'uomo, decine di volte superiore a quella sopportabile dal corpo umano. La velocità è scesa a 99.200 Km/h, la quota è di 100 Km, la pressione di 7 millibar, la temperatura di -117° C.
E + 112 secondi: viene espulso il paracadute pilota, che trascina fuori quello principale. La velocità è di 3.200 Km/h, la pressione di 70 millibar, la quota di 50 Km, la temperatura di -160° C.
Due secondi dopo, l'apertura del paracadute principale; la velocità è di 3.120 Km/h.
E + 122 secondi: il guscio di protezione usato nella decelerazione viene sganciato. La quota è di 48 Km, la velocità di 1.630 Km/h, la pressione di 90 millibar.
E + 126 secondi: inizia la misura strumentale dei dati atmosferici. La velocità è di 1540 Km/h.
E + 135 secondi: parte la trasmissione radio per modulo orbitale, prima dei dati in memoria, poi man mano che vengono raccolti in tempo reale. Per evitare che un singolo guasto possa causare una catastrofica interruzione, tutti i circuiti radio sono duplicati, e le trasmissioni vengono effettuate prima con uno poi con l'altro circuito.
E + 4 minuti (circa): la sonda raggiunge la cima delle nuvole esterne di Giove, quelle che si ritiene siano formate di cristalli di ammoniaca. La quota è di 26 Km, la velocità di 454 Km/h, la pressione di 0.3 bar, la temperatura di -150° C.
E + 8 minuti: la pressione uguaglia quella dell'atmosfera terrestre (1 bar). La temperatura è di -107° C.
E + 13 minuti (ancora da verificare): si raggiunge un secondo probabile strato nuvoloso. La quota è di -13 Km, la temperatura -67° C, la pressione di 2 bar.
E + 24 minuti (ancora da verificare): nuvole di vapor acqueo. La quota è di -57 Km, la pressione 5 bar, la temperatura di 0° C.
E + 30 minuti: la temperatura è simile a quella terrestre (25° C). La quota è di -71 Km, la pressione di 6.7 bar, la velocità di 154 Km/h.
E + 42 minuti: tramonto del Sole sul luogo di ingresso della sonda. La quota è di -100 Km, la pressione di 11.7 bar, la temperatura di +79° C.
E + 60 minuti: fine della "linea base" della missione. La densità dell'atmosfera disturba la trasmissione, gli strumenti sono al limite. La pressione è di 20 bar, la temperatura di +140° C, la velocità di 104 Km/h, la quota di -135 Km.
E + 75 minuti: fine della registrazione da parte del modulo orbitante, che inizia a prepararsi per l'inserzione in orbita. Se la sonda atmosferica fosse sopravvissuta fino a qui, la sua quota sarebbe di -159 Km, la pressione di 28 bar e la temperatura di +185° C.
Tanto per avere un'idea delle condizioni proibitive per le apparecchiature a bordo, ricordo che la componentistica elettronica militare, la migliore in assoluto, è garantita "appena" da -55° a +125° C.
Ad un primo esame della registrazione a bordo del modulo orbitante, risulta che il collegamento radio è durato per almeno 57 minuti. Una prima trasmissione di dati alla Terra è stata effettuata tra i giorni 9 e 14, con qualche errore a causa del fatto che in questo momento Giove si trova dietro al Sole, la cui corona ne disturba i segnali. La trasmissione sarà dunque ripresa alla fine di gennaio, e i dati saranno analizzati fino al mese di maggio.
Complimenti dunque ai tecnici ed agli scienziati della NASA, al genere umano, ed a Galileo...
Riquadro
Si è conclusa il 18 Novembre a Ginevra, dopo quattro settimane di intensi negoziati, la World Radio Conference (WRC-95), patrocinata come sempre dall'Unione Internazionale delle Telecomunicazioni (ITU). Ad essa hanno partecipato 1233 delegati da 140 nazioni, e 78 rappresentanti ed osservatori di organizzazioni internazionali.
Si tratta di un importantissimo appuntamento per coordinare a livello mondiale l'utilizzo di tutte le radiofrequenze, dai radiogiocattoli alle stazioni televisive mondiali. Lo spettro radio è già completamente allocato, mentre le nuove tecnologie ne richiedono sempre di più; così per fare spazio ai nuovi servizi occorre scegliere tra tre vie: riallocazione da un altro servizio già esistente; aumento dello sfruttamento tramite miglioramento delle tecnologie di modulazione; condivisione dello spettro tra più servizi.
Come nella scorsa edizione, gran parte dei lavori sono stati incentrati sull'allocazione di frequenze per i servizi di telecomunicazioni personali (Personal Communications Services, PCS), che puntano ad offrire servizi di comunicazioni vocali e dati via "big LEO" and "little LEO" (grandi e piccoli satelliti "Low Earth Orbit", ad orbita bassa). Si tratta di un settore estremamente promettente (vedi la presentazione del sistema Iridium, su questo stesso numero), di cui sono stati presentati qualcosa come 250 proposte differenti. Fra questi sistemi c'è quello della Teledesic, una società posseduta da Microsoft e McCaw Cellular, e, tramite quest'ultima, al 24% da AT&T. Essa prevede di offrire una rete dati mondiale per utenze fisse a basso costo, tramite una costellazione di ben 840 satelliti non geostazionari (Fixed Satellite Service, non Geostationary Orbit, abbreviato in "FSS non-GSO"). Per le sue caratteristiche il progetto è stato esaminato separatamente da quelli per stazioni mobili (MSS, Mobile Satellite Services).
Tra le decisioni finali della WRC-95 c'è dunque un aumento della banda di frequenza per i servizi dati via satellite sotto 1 GHz, l'obbigo per gli altri servizi di liberare le bande allocate per i "big LEO" entro il 1 gennaio del 2000, l'allocazione di una fetta di frequenza di 400 MHz in banda 19 e 29 GHz per i servizi FSS (questione Teledesic), e l'aggiunta di altri 400 MHz per gli MSS, condivisi con i satelliti geostazionari.
La prossima edizione del WRC si terrà nel 1997.
La scorsa volta ci siamo lasciati parlando di CDMA, il terzo e più efficiente metodo per multiplare, ovvero far convivere sullo stesso canale fisico, più comunicazioni, senza che esse interferiscano tra loro. Entriamo stavolta nel possibile futuro dell’attuale GSM, e vediamo il suo più probabile successore: la PRMA, una versione molto interessante e ottimizzata di CDMA, ottima per l’era del multimediale.
La CDMA, dunque, è la tecnica del futuro; essa è utilizzata non solo dalla rete Packet via radio, ma anche su tutte le reti dati di computer al mondo, Internet inclusa.
Non so se vi siete resi conto del fatto che, per quanto riguarda le comunicazioni telefoniche, il punto di forza della CDMA è la possibilità per ciascun canale di comunicazione di riutilizzare i tempi morti delle altre (silenzi, ridondanze, interruzioni). Il punto debole è, a parte la complessità, il rischio di conflitti che riducono la capacità effettiva del canale, fino a renderlo inutilizzabile per tutti superato un certo affollamento. Inutilizzabile, si badi bene, non solo per la nuova comunicazione che tenta di inserirsi sul canale, ma anche per quelle già esistenti e che vedono deteriorarsi la connessione fino a cadere. In pratica, durante la telefonata si udiranno sempre più attimi di silenzio nella voce dell’interlocutore, fino a rendere la voce del tutto incomprensibile.
Riguardo alla complessità, si tratta di un problema sempre talmente presente nello sviluppo delle nuove tecniche, che si rischia di dimenticarselo dandolo per scontato. Sviluppare un nuovo standard di telefonia cellulare, ad esempio, richiede un enorme sforzo di ingegnerizzazione, e competenze ai livelli più diversi che devono integrarsi il più possibile. Si parte da studi teorici e calcoli statistici, basandosi sulle caratteristiche dell’emissione che si pensa di utilizzare (tipo di modulazione e di multiplazione, frequenze utilizzabili, tipo di correzione di errore) e sui tantissimi parametri per ottimizzarla (velocità di trasmissione, durata dei "pacchetti" trasmessi, uso di multicanale, compressione e codifica dei dati), in base anche alle specifiche (qualità audio, resistenza ai disturbi, ritardo di trasmissione, livello del segnale, numero di utenti, funzionalità aggiuntive, segnali di supervisione e controllo); lo studio dovrà tenere conto della o delle bande di frequenza su cui inserire il sevizio, e gli altri servizi con cui esso dovrà convivere senza confliggere. Si passa poi alla realizzazione di prototipi di apparecchiature base e terminali, con tutti i problemi di progettazione comportati dallo sviluppo di una sezione analogica a radiofrequenza (e le frequenze si fanno sempre più alte, con maggiori complicazioni elettriche e meccaniche), e di una parte digitale che comprende algoritmi e software a loro volta frutto di studi teorici; segue una sperimentazione pratica, che ha lo scopo di verificare la rispondenza dei risultati statistici ottenuti con quelli attesi; ed in questa fase possono saltare fuori problemi di qualsiasi genere, da interferenze non previste a problemi di installazione dei siti fissi, a incompatibilità di standard, a problemi politici. Alla fase sperimentale segue la fase di avvio commerciale, che presenta problemi di altri ordini ma altrettanto complessi. È quindi necessario rendersi conto che lanciare un nuovo e più efficiente standard ha dei costi iniziali spaventosi, per fortuna poi ripagati dalla enorme quantità di clienti potenziali. È altrettanto facile capire perché standard più aperti, che possono essere aggiornati senza necessità di ripartire da zero, hanno immediatamente la meglio rispetto ad altre soluzioni.
GLI SVILUPPI DEL GSM
Dopo questo doveroso excursus, occupiamoci più da vicino di tematiche più consone al tono della rubrica. La multiplazione CDMA generica, come abbiamo visto, presenta la caratteristica di saturarsi in maniera abbastanza rapida (per la precisione esponenzialmente) all’aumentare delle stazioni sul canale. Questo vuol dire che in caso di sovraffollamento tutte le comunicazioni ne hanno a soffrire, anche se nessuna viene totalmente a bloccarsi. Questo è dovuto alle possibilità di conflitto tra le stazioni: immaginiamo infatti che due "terminali" portatili si trovino nei dintorni di un’unica stazione base, ma non si ricavano tra loro. Esse potrebbero iniziare a trasmettere il loro pacchetto contemporaneamente; la stazione base, ricevendo i due segnali sovrapposti, non riuscirebbe a decodificare nulla, e quindi ne richiederebbe la ritrasmissione a entrambe le stazioni. Se esse, trascorso l’intervallo stabilito, ricominciano a trasmettere insieme, non c’è verso di uscirne fuori. Per questo, in genere i protocolli CDMA (ed anche il Packet Radio) prevedono l’inserimento di un ritardo casuale sulla ritrasmissione, in modo da ridurre al minimo la probabilità di un ripetersi del conflitto. Sta di fatto che la probabilità che esso si verifichi tra due stazioni qualsiasi è grosso modo esponenziale rispetto al numero delle stazioni in attività su quel canale.
POTENZA DELL’ARBITRAGGIO
Poiché l’uomo è un essere geniale, ha pensato bene che nel caso di una rete cellulare, ossia con una stazione base e diversi terminali intorno che dialogano solo con quest’ultima, esiste la possibilità per la prima (che sicuramente tutte le altre riescono a ricevere) di effettuare un "arbitraggio". Ecco come nasce l’idea della PRMA, ossia "Packet Reservation Multiple Access", o "multiplazione a prenotazione di pacchetto". L’idea è di cercare di incorporare i vantaggi della TDMA in una tecnica CDMA.
Cominciamo a dividere i pacchetti in "trame" temporali di durata fissa, come nella TDMA (ricordo nella CDMA in generale la durata del pacchetto è qualsiasi). Qui devo richiamare anche la spiegazione della DSI vista la volta scorsa: come ricorderete, ogni volta che parliamo il nostro telefono inizia la trasmissione dei dati vocali, e la interrompe non appena smettiamo. Dunque, supponiamo che una certa persona abbia finito di parlare, e dunque il suo terminale invia l’ultimo pacchetto di quel talk spurt, segnalando che dal prossimo turno non avrà più bisogno di trasmettere dati. La stazione base prenderà atto che quella particolare finestra temporale si è liberata, e nell’emissione immediatamente successiva avvertirà tutte le stazioni che potranno prenotare la finestra libera, come se indicesse un’asta. All’arrivo della finestra vuota, tutte le stazioni che nel frattempo avranno accumulato dati da spedire trasmetteranno una richiesta di prenotazione; questo è l’unico momento in cui potrà avvenire un conflitto. In genere almeno un terminale riuscirà a prevalere, facendosi sentire dalla stazione base; essa darà conferma durante la trasmissione immediatamente successiva a quel terminale dell’avvenuta prenotazione; alle altre non resta che ritentare la prenotazione alla prossima finestra disponibile.
Come si può vedere, questa tecnica ha la capacità di ridurre notevolmente il numero di conflitti e di relegarli ad istanti limitati e controllati; rispetto alla CDMA "anarchica", il vantaggio è evidente.
Inoltre, essa nasce già perfettamente integrata con la tecnica DSI, permettendo di avvantaggiarsi della relativa tecnica di compressione in modo automatico. Quali sono invece gli svantaggi? Come abbiamo già detto, sicuramente la complessità: se pensate a quante decine o centinaia di volte debba avvenire il processo di prenotazione nel corso di una normale conversazione telefonica, vi renderete conto di quanto debba essere "robusto" il relativo algoritmo; altro scotto da pagare è inoltre un certo calo di efficienza rispetto alla CDMA "tradizionale" in situazioni di basso affollamento: infatti, la divisione in finestre comporta l’adozione di bande di sicurezza temporale (una "testa" ed una "coda" per evitare sovrapposizioni di stazioni leggermente sfasate), emissione di segnali di sincronizzazione prima dei dati veri e propri, e la necessità di occupare un’intera finestra anche se i dati da trasmettere la occupano solo parzialmente. Si tratta di svantaggi tollerabili, se il risultato è un netto aumento della capacità massima. E, a giudicare dal continuo aumento di vendite dei telefoni cellulari di ogni tipo, i 50 milioni di utenti attuali e 200 previsti a fine secolo, ne avremo bisogno.
LE PROSSIME GENERAZIONI
Vorrei infine darvi alcune idee di quali saranno i prossimi sviluppi della telefonia cellulare, in base agli attuali programmi in via di definizione. Il prossimo passo sarà, con ogni probabilità, l’introduzione della rete DCS-1800, di cui l’attivazione commerciale è prevista a partire dal 1° gennaio del 1998. Si tratta in pratica della pura e semplice trasposizione della rete GSM attuale su una nuova banda di frequenza, ossia 1800 MHz anziché gli attuali 900. Lo scopo è, nè più e nè meno, l’aumento di capacità dovuto alla maggiore disponibilità di canali. Le specifiche della Fase 2+ dello standard GSM, emesse dalla European Telecommunications Standards Institute (ETSI), che ne cura l’aggiornamento e l’emissione, prevederanno tra l’altro l’utilizzo di telefoni GSM in grado di operare su entrambe le bande. Chi saranno i gestori italiani di questa nuova rete? Secondo la legge, i due attuali gestori (TIM e Omnitel), più un terzo gestore che dovrebbe entrare in campo alla fine di quest’anno.
Già utilizzato ma molto meno famoso è un servizio denominato DECT (Digital European Cordless Telephone), che dovrebbe coprire le esigenze più locali di trasmissione vocali e dati. Si tratta di un sistema sempre appartenente alla famiglia delle emissioni TDMA che dovrebbe però offrire velocità di trasmissione maggiori su distanze inferiori (da 24 a 552 KBPS per distanze fino a 1 o 2 Km.). DECT, come dice il nome, è lo standard dei "cordless", o dei telefoni senza filo. In realtà, le sue potenzialità vanno ben oltre: come telefono mobile da utilizzare in azienda, o tra un gruppo chiuso di utenti, o come alternativa ai cellulari "normali" in aree cittadine, in cui la densità di utenti è molto alta, e perfino come base per le CLAN (Cordless LAN, ovvero reti di computer senza fili). Ci sono molte probabilità che gli standard DECT e GSM confluiscano, con l’introduzione nello standard GSM delle cosiddette "microcelle", piccolissime aree di copertura urbana analoghe a quelle del DECT, mentre il DECT verrà modificato per aumentare la copertura.
La confluenza potrebbe anche avvenire nel nuovo standard in corso di definizione negli Stati Uniti che prende il nome di PCS-1900, che come intuibile si svolgerà in banda 1900 MHz. PCS è la sigla di Personal Communication Service, un servizio generico che dovrebbe per l’appunto coprire tutte le esigenze viste sopra, a corto ed a lungo raggio: la libertà di movimento e la flessibilità di questo standard dovrebbero essere elevatissime. Lo standard usato per il servizio PCS potrà essere di tipo GSM (DCS) oppure uno dei nuovi protocolli CDMA in corso di sperimentazione.
Ed ancora più avanti? Per oltre l’anno 2000 esistono già due standard cosiddetti delle "terza generazione", che per fortuna dovrebbero essere compatibili tra loro: l’UMTS e IMT2000, già FPLMTS. UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) è lo standard in corso di sviluppo da parte del consorzio RACE, che dovrebbe
IMT2000 (International Mobile Telecommunications 2000), già noto come FPLMTS (Future Public Land Mobile Telecommunications System) è l’equivalente sviluppato dalla ITU, l’Unione Internazionale delle Telecomunicazioni.
Lo scopo, estremamente futuribile, è di fornire una infrastruttura integrata di telecomunicazioni che abbracci tutte le possibili forme di comunicazioni con qualunque mezzo fisico. Così, sarà possibile utilizzare la stessa rete per voce e dati, da parte di telefoni fissi, telefoni mobili, computer e cercapersone, per tutti gli utilizzi che chiamiamo "multimediali": posta elettronica, suoni, dati, e perfino immagini fisse ed in movimento. Tali capacità saranno assicurate da una velocità massima di ben 2 megabit al secondo, mentre la copertura di ogni luogo della terra è assicurata grazie a stazioni terrestri e, in zone irraggiungibili, da satelliti. Ogni persona avrà quindi un proprio identificativo universale d’utente grazie al quale sarà raggiungibile in ogni luogo della terra, mentre la rete incorporerà le necessarie risorze per trasformare i dati da un formato all’altro. Questa infrastruttura sarà utilizzabile anche per realizzare reti "private virtuali", ovvero connessioni tra un gruppo di utenti senza collegamenti all’esterno.
Si tratta di una sfida formidabile, oltre che una rivoluzione al nostro attuale modo di vivere.
73 ed alla prossima de Mario
Da quando il "cellulare" non è più un giocattolo da VIP, ma un comodo e quasi indispensabile strumento per evitare che oltre la metà dei tentativi di comunicare con qualcuno vadano a vuoto, tutti si sono chiesti se vale la pena di acquistarne uno. Per quale motivo potrebbe convenire l’acquisto o la sostituzione con un modello GSM, dalla qualità vocale leggermente inferiore e dal costo maggiore di uno tradizionale?
Abbiamo parlato per parecchie puntate del GSM e, soprattutto, dei suoi successori. Visto l’interesse suscitato, penso che sia arrivato il momento di esaminare le sue attuali possibilità , un’interessantissima integrazione di tecniche digitali e sistemi di comunicazione. Un'esame utilissimo per i molti che si domandano: perché, oggi, dovrei comprare un cellulare GSM?
A parte le caratteristiche già viste (maggiore capacità della rete e resistenza alle interferenze), il GSM rende possibili una serie di servizi impensabili grazie alla sua natura digitale. Tra le prime e più sentite caratteristiche, la sicurezza: un telefono GSM, per accedere alla rete, non si identifica con un numero fisso, bensì risponde alla richiesta di una specie di "parola d’ordine" che cambia ogni volta; non è quindi possibile intercettare la trasmissione per "clonare" il telefono, uno dei punti più deboli del vecchio sistema analogico. Oltre a ciò, anche le comunicazioni sono cifrate contro l'intercettazione di ascoltatori occasionali, muniti di "scanner" tradizionali o perfino, se ne esistessero, digitali; però, ad onor del vero, che siano assolutamente inviolabili lo afferma solo il consorzio di standardizzazione del GSM, l'ETSI, infatti, l’algoritmo usato non è pubblicamente noto, ma concesso in licenza solo ai produttori dei componenti di codifica.
Il "titolo" dell’abbonamento è una speciale carta denominata "SIM" (Subscriber Identifier Module, o modulo d’identificazione dell’abbonato), che può essere sfilata da un telefono e infilata in un altro. La SIM è in realtà una "smart card", un formato standard per le carte elettroniche già usato, ad esempio, per gli abbonamenti alle Pay-TV o come carte telefoniche in alcuni paesi stranieri (Francia e Germania, ad esempio; da noi si usa la carta magnetica). Le SIM sono prodotte in due formati: piccolo e grande (che è il "vero" formato Smart Card); all'abbonamento richiedete sempre e solo quella "piccola". Essa è in realtà identica alla "grande", da cui si può staccare la parte "piccola" con la pressione del pollice. Infatti, alcuni telefoni vogliono SIM piccole, altri grandi: cambiando telefono, mentre esistono adattatori che ritrasformano le SIM "piccole" in "grandi", passando da "grande" a "piccola", non avete scampo: dovete farvi sostituire la carta, il che costa tempo e molti fogli da diecimila...
Inserita la SIM nel telefono, questo diventa a tutti gli effetti "il telefono" dell’abbonato. Questo vuol dire: attenti ai furti! Se un telefono E-TACS viene rubato, esso è praticamente inutilizzabile, in quanto il suo numero seriale deve essere comunicato all’atto dell’abbonamento, e ci si può subito accorgere che è di provenienza illegale; l’unico modo di ricavarne qualche lira è rivenderlo "solo per parti di ricambio", come si legge a volte tra gli annunci dell’usato. Un GSM, invece, privato della SIM è rivendibile senza problemi; tenetevelo dunque stretto. Per fortuna, molti telefoni hanno un sistema di sicurezza attivabile. Un telefono GSM è dotato di almeno tre codici segreti: due nella SIM stessa, denominati PIN e PUK; PIN serve ad usare la carta stessa, PUK serve a sbloccarla in caso di smarrimento del PIN; e uno del telefono, che serve a scoraggiarne il furto ed a proteggerlo in assenza della SIM. Anche se attivate quest'ultima protezione, non userete quasi mai il relativo codice, poiché il telefono "riconosce" le SIM del proprietario, e con esse si sblocca automaticamente; esso è richiesto solo quando viene introdotta una SIM sconosciuta. Leggete quindi sul manuale come attivare questa protezione, eventualmente facendovi aiutare dal negoziante. Non eviterà il furto, ma almeno avrete reso l’oggetto inutilizzabile per il ladro.
DIGITALE VUOL DIRE...
Tra le caratteristiche più interessanti del GSM vi sono le capacità dati; anche se attualmente l’impiego è quasi esclusivamente vocale, alcune stime prevedono che all'inizio del secolo il 30% del traffico sulle reti GSM sarà di tipo dati. La rete GSM trasmette dati in modo trasparente, ossia non ha bisogno di un complesso modem analogico, ma di una più semplice interfaccia dati (normalmente una scheda PCMCIA da inserire in un computer portatile, con un cavo che si infila nell’apposita presa sotto il telefono). Un modem analogico tradizionale non è utilizzabile con un telefono GSM, che come abbiamo visto in precedenza, introduce distorsioni per esso inaccettabili. Poiché i segnali viaggiano in forma digitale (9600 BPS con correzione d'errore è il valore massimo, ma alcuni telefoni come il Motorola 8200 e 6200 arrivano solo fino a 2400), finché telefonate ad un numero "digitale" (un altro telefono GSM o uno ISDN), la connessione è interamente digitale. Per collegarvi invece con un modem analogico tradizionale, o con un fax, di tipo tradizionale, avete bisogno di passare al formato analogico; a questo pensa una batteria di modem all’interno delle centrali telefoniche del vostro gestore (TIM o Omnitel, per capirci), di cui uno viene automaticamente impegnato quando telefonate ad un numero corrispondente ad un servizio analogico. Per questo, per poter usufruire dei servizi digitali, dovete necessariamente sottoscrivere un abbonamento col vostro gestore, che vi mette a disposizione le apparecchiature in centrale (Omnitel lo ha appena attivato, ad un costo di 5.000 lire mensili, oltre alle chiamate). Con questo costo aggiuntivo si disporrà di tre differenti numeri telefonici con lo stesso cellulare, per fare sì che alle chiamate dati, vocali e fax possa sempre rispondere il giusto soggetto.
POSTA ELETTRONICA IN MOVIMENTO
Tra i più interessanti servizi offerti dal GSM, grazie all'impiego del digitale, c'è quello SMS, Short Messages Service, da noi Servizio Messaggi Brevi. È un sistema che offre la possibilità di inviare brevi testi (fino a 160 caratteri), da e verso utenti mobili, integrabile con tutti i sistemi di posta elettronica attualmente disponibili, comodo e discreto per brevi comunicazioni e servizi cercapersone: ad esempio ricevendo "chiamami appena puoi al numero ...", basta premere un tasto per estrarre il numero e richiamare. Se il vostro telefono è spento, la centrale conserva il messaggio SMS finché non lo accendete, e ve lo invia evidenziandolo sul visore.
Il servizio SMS è stato finora usato esclusivamente per avvisare l'utente della presenza di messaggi nuovi nella "casella vocale", o segreteria telefonica centralizzata. Tutti i telefoni GSM possono ricevere messaggi; alcuni possono anche spedirli direttamente dal telefono (attualmente, mi risulta, solo il Nokia 2110), mentre altri hanno bisogno di essere collegati ad un computer esterno. È sufficiente configurare il numero telefonico del "centro messaggi" (lo smistatore che si occupa della loro conversione e reinvio), e scegliere la modalità: esiste una serie sorprendente di conversioni, a condizione che il gestore della rete l'abbia installate (informatevi, quando stipulate il contratto). A parte quella "testo", che serve generalmente da telefono a telefono, c'è la "E-Mail", per spedire i messaggi su Internet, ed "X.400", uno standard universale di posta elettronica; "Fax", per impaginare il messaggio e spedirlo ad un comune fax; "Cercapersone" ed "ERMES", la futura rete cercapersone europea; "Voce", per attivare un sintetizzatore vocale che chiama il numero desiderato e legge il messaggio al destinatario, se quest'ultimo non ha una sua segreteria telefonica. È poi possibile spedire messaggi con risposta pagata.
Viceversa, sono possibili svariate modalità per spedire i messaggi verso un telefono GSM: in Gran Bretagna potete telefonare ad un operatore (in voce) e dettare il messaggio, oppure chiamare via modem un certo numero; in Germania sono già funzionanti dei "gateway" da Internet, alcuni dei quali funzionano con qualsiasi rete ed utente: abbiamo provato ad usarne uno spedendo un messaggio ad un utente TIM (la quale ufficialmente non ha ancora rete SMS...) ed è arrivato, anche se dopo parecchie ore. Sarà quindi possibile scrivere ad un utente GSM ad un indirizzo del tipo "39-numero-utente@indirizzo.gateway", in cui 39 è il prefisso internazionale per l'Italia. Non diamo indicazioni più precise perché si tratta di servizi altamente sperimentali, che nascono e muoiono da un giorno all'altro. Resta comunque da risolvere il problema dei costi: su Internet non è possibile fatturare ogni messaggio, mentre la tendenza dei gestori è di farsi pagare ogni messaggio trasportato.
Attualmente solo Omnitel offre il servizio SMS, ma probabilmente tra breve anche TIM, che ha la rete già pronta, lo offrirà; non si paga canone, ma il costo per la spedizione di un messaggio, pari ad un minuto di telefonata, è a mio parere elevato (in un minuto si dicono più di 160 caratteri!); speriamo nella Santa Concorrenza, che per fortuna, come abbiamo visto, è europea... I messaggi, per ora solo in modalità "testo" possono raggiungere qualsiasi altro telefono Omnitel, in qualunque nazione si trovi, ma è in corso l'ampliamento per raggiungere le altre reti; alcuni telefoni TIM (non tutti, stranamente) già ricevono i messaggi provenienti da Omnitel.
CHI MI CHIAMA?
L'ultimo servizio offerto dalla rete GSM è l'identificazione del chiamante. In pratica, al momento dello "squillo" la centrale comunica già al telefono GSM qual'è il numero telefonico del chiamante, che viene visualizzato ancor prima di rispondere. Addirittura, se il numero è presente nella rubrica del telefono, viene visualizzato il nome e non il numero, "Tizio ti sta chiamando...". Per motivi legali (e ve ne sono parecchi implicati in questa funzionalità, come è facile immaginare), l'utente è libero di non inviare le proprie informazioni , tramite un'apposita opzione del cellulare. Omnitel offre ufficialmente questo servizio solo per gli abbonamenti aziendali; in realtà, tra quasi tutti i telefoni Omnitel il servizio è già funzionante, e così tra rete Omnitel e rete ISDN della Telecom Italia (ma non con TIM).
Allora, siete convinti adesso dei vantaggi del digitale?
73 de Mario
(5. fine)
IL CELLULARE CHE VERRÀ
Quali saranno i prossimi sviluppi della telefonia cellulare, in base agli attuali programmi? Il prossimo passo sarà l’introduzione della rete DCS-1800, di attivazione commerciale prevista a partire dal 1° gennaio del 1998. È una pura e semplice trasposizione dell'attuale rete GSM su una nuova banda di frequenza, ossia 1800 MHz anziché gli attuali 900. Lo scopo è, nè più e nè meno, l’aumento di capacità dovuto alla maggiore disponibilità di canali. Le specifiche della Fase 2+ dello standard GSM, emesse dalla European Telecommunications Standards Institute (ETSI), che ne cura l’aggiornamento e l’emissione, prevederanno tra l’altro telefoni GSM in grado di operare su entrambe le bande. Chi saranno i gestori italiani di questa nuova rete? Secondo la legge, i due attuali gestori (TIM e Omnitel), più un terzo gestore che dovrebbe entrare in campo alla fine di quest’anno.
Un'integrazione tra GSM e DECT (di cui abbiamo parlato la scorsa volta) potrebbe avvenire nel nuovo standard in corso di definizione negli Stati Uniti che prende il nome di PCS-1900, che come intuibile si svolgerà in banda 1900 MHz. PCS è la sigla di Personal Communication Service, un servizio generico che dovrebbe per l’appunto coprire tutte le esigenze di comunicazione, vocale e dati, a corto ed a lungo raggio: la libertà di movimento e la flessibilità di questo standard dovrebbero essere elevatissime. Lo standard usato per il servizio PCS potrà essere di tipo GSM (DCS) oppure uno dei nuovi protocolli CDMA in corso di sperimentazione. Ed ancora più avanti? Per oltre l’anno 2000 esistono già due standard cosiddetti delle "terza generazione", che per fortuna dovrebbero essere compatibili tra loro: l’UMTS (Universal Mobile Telecommunications System), in corso di definizione da parte del consorzio RACE, e IMT2000 (International Mobile Telecommunications 2000), già noto come FPLMTS (Future Public Land Mobile Telecommunications System), l’equivalente sviluppato dalla ITU, l’Unione Internazionale delle Telecomunicazioni. L'obbiettivo, estremamente futuribile, è di fornire un'infrastruttura integrata che abbracci tutte le possibili forme di comunicazioni con qualunque mezzo fisico. Così sarà possibile utilizzare la stessa rete per voce e dati, da parte di telefoni fissi e mobili, reti di computer, cercapersone, e per tutti gli utilizzi che chiamiamo "multimediali"; posta elettronica, suoni, dati, e perfino immagini fisse ed in movimento. Tali capacità saranno assicurate da una velocità massima di ben 2 megabit al secondo, mentre la copertura di ogni luogo della terra è assicurata grazie a stazioni terrestri e, in zone irraggiungibili, da satelliti. Ogni persona avrà un proprio identificativo universale d’utente grazie al quale sarà raggiungibile in ogni luogo della terra, mentre la rete incorporerà le necessarie risorse per convertire i dati da un formato all’altro. In ambito urbano, le connessioni (brevissime, data la capillare presenza di "celle") saranno assicurate da collegamenti in "banda opaca", circa 60 GHz; banda fortemente assorbita dall'atmosfera, che impedisce alle onde di propagarsi per più di qualche centinaio di metri. Questa infrastruttura sarà utilizzabile anche per realizzare reti "private virtuali", ovvero tra utenti invisibili all’esterno, sicure grazie a tecniche crittografiche. È una sfida formidabile, oltre che una rivoluzione al nostro attuale modo di vivere, dalla quale ci separa solo qualche anno...