GSM tai Global System for Mobile Communications on matkapuhelinprotokolla, joka on vakio useimmissa osissa maailmaa. Teknologian asiantuntijat loivat protokollan 1980- ja 90 -luvuilla standardoidakseen matkapuhelinpalvelun Euroopan maiden välillä. GSM -puhelimet käyttävät SIM -kortteja, mikä on olennaista niiden toiminnalle ja joiden avulla käyttäjä voi vaihtaa puhelinta helposti. Se on tärkein kilpailija Code Division Multiple Access (CDMA) -protokollalle.
Elektroniikka
Teknisesti termi GSM viittaa toisen sukupolven (2G) ääniverkkoihin, jotka toimivat aikajakoisen monipääsyn (TDMA) ja taajuusjakoisen monipääsyn (FDMA) yhdistelmän perusteella. TDMA ottaa puhelimen käyttämän taajuuskanavan ja jakaa sen yksittäisiksi ajanjaksoiksi, jotka on määritetty kullekin käyttäjälle. FDMA jakaa taajuuskaistan osiin ja määrittää yhden kullekin matkapuhelintornille. Tornit ovat tyypillisesti riittävän kaukana toisistaan, joten samaa taajuutta käyttävät eivät ole päällekkäin niiden peittoalueiden kanssa.
Termiä “GSM” käytetään myös viittaamaan kolmannen sukupolven (3G) teknologiaan, jonka ovat ottaneet käyttöön samat yritykset ja jotka käyttävät samaa taustaverkkoa. Tätä kutsutaan itse asiassa Universal Mobile Telecommunications Systemiksi (UMTS), ja se käyttää useimmissa paikoissa laajakaistaista CDMA (W-CDMA) -liitäntästandardia. Vaikka ne ovat molemmat hajaspektritekniikoita, W-CDMA ja kilpailevien CDMA-puhelimien (yleensä CDMA2000) käyttämä standardi eivät ole yhteensopivia.
GSM ja CDMA
Vaikka molemmat viittaavat matkapuhelinverkkoihin, GSM ja CDMA eroavat käyttämästään tekniikasta. CDMA käyttää järjestelmää, jossa kaikki signaalit lähetetään samanaikaisesti, mutta jokainen on hajautettu useille taajuuksille. Palvelimet määrittävät kullekin lähetykselle yksilöllisen koodin, jotta signaalit eivät häiritse toisiaan ja voidaan sovittaa lähettäjän ja vastaanottajan välillä.
Alun perin nämä kaksi protokollaa erosivat muun muassa signaalin laadusta, johdonmukaisuudesta ja äänen vääristymisestä. Molempia menetelmiä on kuitenkin parannettu, ja puheluiden laadussa on vain vähän merkittäviä eroja näiden kahden välillä. GSM -puhelimet luopuvat hieman todennäköisemmin puheluista, kun käyttäjä liikkuu matkapuhelintornien välillä, mutta niillä on parempi peittoalue paikoissa, joissa on paljon vuoria. Tämä tekniikka mahdollistaa myös puhe- ja tiedonsiirron samanaikaisesti, mitä useimmat CDMA -puhelimet eivät voi tehdä.
Joissakin osissa maailmaa molemmat palvelut ovat saatavilla, mutta toinen on yleensä yleisempi kuin toinen. Useimmat matkapuhelinpalveluntarjoajat käyttävät vain yhtä verkkotyyppiä, koska molempien palvelujen ylläpito on erittäin kallista. GSM on vanhempi palvelu, ja sitä löytyy useimmista paikoista ympäri maailmaa, kun taas CDMA on yleisin Yhdysvalloissa ja Aasiassa.
SIM-kortit
GSM -puhelimet käyttävät SIM -korttia, joka on pieni kortti, jossa on upotettu integroitu piiri, joka tallentaa henkilökohtaisia tietoja, käyttäjän puhelinnumeron, tilitiedot ja yhteystiedot. Kun käyttäjä vaihtaa puhelinta, SIM -kortin vaihtaminen puhelimesta toiseen siirtää matkapuhelinpalvelun ja puhelinnumeron ja aktivoi uuden puhelimen. Yhteystietoluettelo, kalenteri ja muut henkilökohtaiset tiedot siirretään yleensä helposti luurien välillä.
Tiedonsiirtotiedot
2G -järjestelmä pystyy siirtämään jopa 14.4 kilobittiä sekunnissa (kbps). Alun perin kaikilla verkoilla ei ollut tätä ominaisuutta, mutta järjestelmän jatkuva kehitys ja parannukset ovat lisänneet nopeutta. 3G -järjestelmät, jotka on suunniteltu erityisesti mobiiliin Internetiin ja videoihin, voivat siirtää tietoja paljon nopeammin; käyttöliittymästä riippuen teoreettiset latausnopeudet vaihtelevat 2 megabittiä sekunnissa (Mbps) – 56 Mbps.
Taajuudet
Näiden puhelimien käyttämä taajuusalue riippuu useista tekijöistä, mukaan lukien sijainti ja tekniset muutokset. Esimerkiksi Euroopassa 2G -GSM -verkot toimivat 900 MHz: n ja 1,800 MHz: n alueella, ja 3G -verkot käyttävät 2,100 MHz: n kaistaa. Yhdysvallat toimii taajuuksilla 850 MHz ja 1,900 850 MHz. Monet muut maat, mukaan lukien Australia ja jotkut Etelä -Amerikan paikat, käyttävät 850 MHz: n taajuusaluetta. Useimmat puhelimet on suunniteltu maihin, joissa niitä käytetään useimmiten, mutta nelikaistainen luuri käsittelee 900, 1,800, 1,900 ja XNUMX MHz ja toimii yleensä useimmilla alueilla.
Kattavuus
Vuodesta 2011 lähtien useimmat maat arktiselta alueelta Etelämantereelle käyttävät GSM -protokollaa. Se on erityisen yleistä Euroopassa, josta se on peräisin, ja useimmilla itäisellä pallonpuoliskolla yleensä, mukaan lukien monet kehitysmaat. CDMA -protokolla on yleisempi Yhdysvalloissa ja muutamissa muissa maissa läntisellä pallonpuoliskolla. Monet maat, mukaan lukien Kanada ja Brasilia, käyttävät kuitenkin GSM -yhteyttä.
Historia
European Telecommunications Standards Institute (ETSI) loi GSM: n standardoidakseen matkapuhelinviestinnän Euroopan kansojen kesken; ennen tätä jokaisella maalla oli oma pöytäkirjansa. Teknologian standardointi loi suuren, kasvavan käyttäjäryhmän, ja protokolla levisi ympäri maailmaa. Vuonna 2002 noin 70% matkapuhelinasiakkaista maailmanlaajuisesti käytti GSM -palveluja ja noin 12% käytti CDMA -palvelua. Vuoden 2010 alussa GSM -yhdistys ilmoitti, että käyttäjiä oli yli 4 miljardia, ja he arvioivat, että niitä tulee olemaan yli 6 miljardia vuoteen 2015 mennessä.