Rilevamento Passivo di Presenza di un Terminale Mobile tramite Stimoli di Rete e Analisi Uplink (Metodologia Tecnica 2025)
Autore: Stefano Cangiano – Ricercatore Indipendente, SIGINT & Comunicazioni Mobili
1. Introduzione
Il presente white paper illustra una metodologia tecnica finalizzata a determinare la presenza operativa di un terminale mobile all’interno di una specifica area geografica, senza eseguire attività di intercettazione, senza accedere ai contenuti delle comunicazioni e senza ottenere identificativi sensibili come IMSI o IMEI.
La tecnica si basa sull’analisi passiva dei burst di uplink generati dal terminale in seguito a uno stimolo di rete (ping SMS o breve chiamata GSM).
Il cuore della metodologia è rappresentato dall’uso di un sistema SDR (Software Defined Radio) impiegato in modalità ascolto esclusivo, il quale analizza potenza, frequenza e andamento temporale dei segnali.
Requisito operativo imprescindibile
Per applicare questa tecnica è necessario disporre del numero telefonico del target.
Il motivo è semplice e tecnico: lo stimolo deve essere diretto a un terminale specifico.
La tecnica non identifica dispositivi sconosciuti né permette di dedurre l’identità di un terminale sulla sola base del comportamento radio.
Aspetto sperimentale
La metodologia è stata testata su tutte le reti mobili italiane:
- TIM
- Vodafone
- WindTre
- Iliad
I test sono stati condotti in contesti reali, con stimoli multipli e condizioni radio variabili, per verificare consistenza, ripetibilità e affidabilità dei risultati.
2. Scenario Tecnologico delle Reti Mobili (2025)
Per comprendere a fondo il metodo è necessario inquadrare lo stato delle reti mobili italiane nel 2025.
Le tecnologie operative sono:
2.1 GSM (2G)
Nonostante l’età, rimane una tecnologia fondamentale per:
- SMS (in particolare SMS-CB e SMS-MO/MT),
- chiamate vocali (CS),
- meccanismi di paging e risposta rapida.
Il GSM produce burst in uplink estremamente riconoscibili dal punto di vista energetico.
2.2 UMTS (3G)
Fortemente ridotto e in via di spegnimento.
Il suo ruolo negli stimoli leggeri è quasi nullo.
2.3 LTE (4G)
È la rete cardine del traffico dati e della mobilità terminale.
Nel contesto del presente metodo, LTE è il principale vettore delle risposte allo stimolo, grazie alla gestione dinamica dei canali:
- PRACH (Physical Random Access Channel),
- PUSCH/PUSCH bursts,
- meccanismi di paging e RACH.
2.4 5G NR (NSA)
La rete 5G in modalità NSA dipende dall’infrastruttura LTE per segnalazione e controllo.
Per stimoli leggeri come ping SMS e brevi chiamate, il terminale risponde quasi sempre su LTE, non su NR.
2.5 Implicazioni operative
Il sistema SDR deve essere in grado di:
- monitorare simultaneamente più bande uplink,
- riconoscere pattern diversi (GSM vs LTE),
- correlare gli eventi al tempo di invio dello stimolo.
3. Fondamenti della Metodologia
3.1 Stimolo di rete
Per generare una risposta radio, è necessario uno stimolo diretto al numero del target, tipicamente:
- un ping SMS (che genera paging immediato),
- una chiamata GSM a squillo breve.
3.2 Paging e risposta
Quando la rete contatta il terminale:
- Il core network produce un paging,
- Il terminale, se presente e raggiungibile, risponde,
- La risposta avviene tramite burst radio in uplink.
Questa risposta è osservabile passivamente da uno SDR.
3.3 Assoluta indipendenza dai contenuti
Il metodo non permette di:
- leggere contenuti,
- ottenere IMSI, IMEI o numeri,
- accedere a informazioni sensibili,
- interferire con il traffico.
L’analisi si basa unicamente su energia + frequenza + tempo.
4. Architettura Complessiva del Sistema
La metodologia richiede tre componenti principali:
4.1 Attore Stimolante
È l’entità che invia lo stimolo al numero del target.
Per evitare ottimizzazioni interne all’operatore, è preferibile utilizzare:
- una SIM appartenente a un operatore diverso da quello del target.
4.2 Terminale Target
Il terminale reagisce automaticamente agli stimoli:
- se acceso,
- se registrato alla rete,
- se presente nell’area geografica monitorata.
4.3 Ricevitore SDR (HackRF)
Il ricevitore:
- non trasmette,
- analizza bande uplink 700–2700 MHz,
- rileva burst compatibili con GSM o LTE,
- classifica gli eventi in base a potenza e frequenza.
4.4 Vocabolario delle bande uplink italiane
La mappatura frequenza → operatore → banda è fondamentale.
La classificazione corretta permette di verificare che il burst provenga dalla rete del target.
5. Procedura Operativa Dettagliata
5.1 Fase di inizializzazione
- avvio sweep HackRF,
- sincronizzazione dell’orario tra SDR e stimolatore,
- selezione della finestra temporale di osservazione.
5.2 Invio dello stimolo
Il sistema invia:
- SMS ping, oppure
- chiamata breve (CS).
5.3 Fase di osservazione
Il sistema SDR monitora:
- burst GSM,
- RACH LTE,
- uplink beamforming signatures,
- anomalie di potenza nella banda associata all’operatore del target.
5.4 Finestra temporale operativa
Generalmente:
- 0–3 s per GSM,
- 0–5 s per LTE.
5.5 Determinazione presenza/assenza
- Burst rilevato → PRESENZA
- Nessun burst → ASSENZA
5.6 Logging
Il sistema registra:
- timestamp stimolo,
- timestamp risposta,
- banda uplink,
- potenza,
- tipo burst (GSM/LTE).
6. Risultati Sperimentali Estesi
6.1 TIM
- ottima risposta su GSM 890–915 MHz,
- risposte LTE stabili e riproducibili.
6.2 Vodafone
- risposta tipica su GSM 900,
- risposte LTE banda 20 particolarmente nette.
6.3 WindTre
- risposte LTE su banda 3 ben distinguibili,
- potenze generalmente più elevate in contesti urbani.
6.4 Iliad
- ottime risposte su bande 1, 3 e 7,
- comportamento coerente con gli stimoli inviati.
6.5 Coerenza complessiva
La correlazione stimolo → risposta è risultata:
- stabile,
- ripetibile,
- indipendente dal modello del terminale.
7. Scenari Operativi Possibili
La tecnica è utilizzabile solo quando il numero del target è noto.
Non supporta la ricerca di dispositivi sconosciuti.
🛡️ Applicazioni del metodo (UPLINK – prossimità 50–60 m)
Il test di presenza in uplink non appartiene al TSCM tradizionale — che ha l’obiettivo di individuare dispositivi sconosciuti — ma è uno strumento operativo distinto, pensato per verificare la presenza di un terminale specifico e noto all’interno di un’area ristretta.
Questo approccio è ideale per:
- verifiche di sicurezza fisica,
- controllo della presenza di terminali in aree sensibili,
- attività tecniche di supporto operativo,
- assessment industriali e governativi,
- analisi tecnico-investigativa in contesti complessi dove è necessario confermare la prossimità fisica di un dispositivo noto.
Gli scenari possono variare da contesti puramente accademici a contesti operativi più strutturati.
8. Considerazioni Finali
- Il metodo è non intrusivo, passivo, ripetibile.
- Richiede necessariamente il numero del target.
- Funziona su tutti gli operatori italiani.
- LTE è il vettore più stabile per la risposta.
- Il sistema SDR non raccoglie né elabora alcun contenuto sensibile.
- L’esito presenza/assenza è determinato esclusivamente da correlazioni temporali e radio.
Executive Summary Esteso
La metodologia presentata consente di determinare la presenza fisica di un terminale mobile conoscendo il suo numero telefonico, sfruttando esclusivamente la risposta in uplink a stimoli leggeri provenienti dalla rete.
Il sistema è completamente passivo lato radio, non esegue decodifica e non elabora contenuti.
I test, condotti su tutti gli operatori italiani, dimostrano che la correlazione tra stimolo e burst uplink è affidabile e riproducibile, con particolare efficacia nelle reti LTE.
Video Dimostrativo
Screenshot test TIM/Vodafone
Bibliografia
Di seguito sono riportati i principali riferimenti tecnici e scientifici utilizzati per la definizione del metodo di rilevamento passivo basato sull’osservazione dello spettro uplink cellulare, senza decodifica, tramite correlazione frequenziale con le bande assegnate dal Piano Nazionale di Ripartizione delle Frequenze.
[1] Piano Nazionale di Ripartizione delle Frequenze – Italia (PNRF 2023)
Documento ufficiale che definisce l’assegnazione delle bande uplink per GSM, UMTS, LTE e 5G.
🔗 https://www.mimit.gov.it/images/stories/documenti/PNRF_2023.pdf
[2] 3GPP TS 36.101 – User Equipment (UE) Radio Transmission and Reception
Standard ufficiale che specifica le bande uplink LTE e le caratteristiche RF del terminale.
🔗 https://portal.3gpp.org/desktopmodules/Specifications/SpecificationDetails.aspx?specificationId=2425
[3] HackRF Sweep – Documentazione Ufficiale
Uso dello SDR in modalità passiva per la cattura grezza dello spettro RF (RAW spectrum).
🔗 https://github.com/greatscottgadgets/hackrf/blob/master/host/hackrf-tools/doc/hackrf_sweep.md
[4] Gao, Y. et al. (2019) – Passive Detection of LTE Uplink Signals
Studio accademico che dimostra come i burst uplink LTE siano rilevabili passivamente tramite energie e pattern spettrali, senza decodifica.
Sensors (Basel), 19(20), 4526.
🔗 https://www.mdpi.com/1424-8220/19/20/4526
[5] Lauridsen, M. et al. (2017) – Empirical Study of LTE Uplink Energy & Coverage
Analisi reale della potenza uplink e comportamento del terminale in scenari operativi, con misure basate solo su energia.
🔗 https://ieeexplore.ieee.org/document/7926928
[6] Alyafawi, I., Braun, T. (2014) – Passive Capturing of GSM Uplink
Dimostrazione di cattura passiva del GSM uplink tramite SDR, con riconoscimento pattern RF e nessuna decodifica del contenuto.
🔗 https://www.researchgate.net/publication/268238459_Real-time_passive_capturing_of_the_GSM_radio
[7] Molina, J., Giustiniano, D. (2018) – Passive Cellular Activity Classification Using SDR
Approccio basato unicamente sull’analisi dello spettro RF cellulare (uplink + downlink), senza decodifica.
🔗 https://dl.acm.org/doi/10.1145/3193533.3193539
[8] Ribeiro, C. et al. (2021) – Measurement and Analysis of Uplink Cellular Activity
Studio sul comportamento energetico del canale uplink in scenari urbani, basato su analisi passiva dello spettro.
🔗 https://link.springer.com/article/10.1186/s13634-021-00823-3
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