Gsm (communicatie)
Gsm is een aanduiding voor een standaard voor mobiele telefonie. Momenteel staat de afkorting voor "Global System for Mobile Communications", daarvoor was het "Groupe Spéciale Mobile".
De twee belangrijkste verbeteringen bij gsm ten opzichte van daarvoor gebruikte analoge mobiele netten waren:
- het digitaliseren van de spraak en het dus niet langer analoog verzenden van de spraak signalen, maar digitaal
- de gebruikte frequentiebanden en het daarbij behorende honingraatpatroon voor de dekkingsgebieden, waardoor een hoge geluidskwaliteit en een constante bereikbaarheid mogelijk werd.
Gsm-standaard
Er bestaan toegevoegde uitbreidingen van de standaard zoals HSCSD en GPRS voor een snellere dataoverdracht. Gsm was de eerste wereldwijd genormeerde standaard voor digitale telefonie, waardoor het mogelijk is om dezelfde telefoon en simkaart over de hele wereld te gebruiken. Alle mobiele telefonienetwerken in Nederland en België zijn momenteel gebaseerd op gsm of de combinatie van gsm en UMTS.
Spraakcodering en dataoverdracht
Voor spraak maakt gsm gebruik van een efficiënte digitale codering, hierdoor wordt er tussen de 11.400 bit en 22.800 bit per seconde gebruikt voor de spraak (in het geval van 22.800 bit/s zijn deze verdeeld in 13.000 bit/s voor het spraaksignaal, en 9800 bit/s voor bescherming tegen bitfouten op het radiokanaal), dit in tegenstelling tot ISDN waar 64.000 bits per seconde wordt gebruikt om menselijke spraak digitaal over te sturen. Het is mogelijk om mobiele fax- of data-gesprekken op te zetten. In dat geval wordt de data overgestuurd met een maximale snelheid van 9600 bit per seconde. Daarnaast is het mogelijk in een gsm-netwerk om korte berichten te versturen via sms. De opvolger van sms is MMS. MMS maakt het mogelijk om afbeeldingen, geluiden of videobeelden aan het bericht toe te voegen.
Andere, in Nederland en België maar weinig gebruikte, mogelijkheden van gsm zijn de mogelijkheden om korte berichten naar alle gebruikers binnen een gebied te versturen (z.g. 'cell broadcast'), om direct data naar gebruikers te sturen (USSD) en de mogelijkheid om speciaal gecodeerde webpagina's op te halen, WAP.
Technisch functioneren
Een gsm-verbinding loopt van het toestel naar de gsm-mast (BTS - Base Transceiver Station) met het sterkste signaal (in de meeste gevallen de dichtstbijzijnde). Aan deze mast hangen meestal drie antennes die samen een gebied van 360 graden bestrijken (zgn. cellen), herkenbaar aan hun smalle, rechthoekige vormen, boven in de mast. GSM-900-antennes zijn daarbij over het algemeen een stuk groter dan GSM-1800-antennes. In de kast van de BTS wordt het gesprek ontdaan van de foutcorrecties die nodig waren voor de radiotransmissie van toestel naar mast. Vanaf deze mast gaat het gesprek naar een centraal punt waaraan meerdere masten in hetzelfde gebied zijn aangesloten (BSC, of Base Station Controller). Vanaf de BSC wordt het verkeer gesplitst:
- circuitgeschakelde verbindingen (meestal gecodeerde spraak) gaan naar een MSC of Mobile Switching Centre (de "centrale"). Van daaruit wordt een verbinding gemaakt naar de centrale van de andere partij.
- pakketgeschakelde verbindingen (meestal data) gaan naar een gsm of GPRS Service Node (de "router"). Van daaruit wordt een verbinding gemaakt met het pakketgeschakelde bestemmingsnetwerk.
Sms-verkeer gaat als signaleringsverkeer van handset via BTS naar BSC en MSC naar de SMSc (sms-centrale), de SMSc slaat het bericht op in zijn buffer en zal vervolgens trachten de locatie van de ontvanger te bepalen (via het signaleringsnetwerk zal de MSC waar ontvanger op is "ingelogd" worden opgevraagd in de HLR van het netwerk van de ontvanger). De SMSc zal het sms'je vervolgens afleveren aan die MSC, die op zijn beurt probeert het SMS'je af te leveren op het toestel van de ontvanger. Als dit is gelukt dan stuurt het ontvangende toestel een bevestiging terug aan de SMSc die - indien de verzender daarom heeft gevraagd bij verzending - een afleverbevestiging zal sturen aan het toestel van de afzender. Dit toestel zal dat onmiddellijk in het display weergeven. Indien aflevering is mislukt dan zal de SMSc op een vooraf ingesteld ritme (retry-schedule) opnieuw proberen het sms'je af te leveren. Dit ritme is in het begin met korte tussenpozen en zal na verloop van de tijd een steeds grotere tussenpoos hebben. Als na enige dagen (vaak 72 uur) het bericht nog niet is afgeleverd zal het bericht uit de buffer van de SMSc worden gewist. De zender kan dit korter instellen maar nooit langer dan het staat ingesteld in de SMSc.
De verbinding tussen de verschillende netwerkelementen kan ondergronds via (glasvezel-)kabel verlopen, of radiotechnisch via een straalverbinding. Straalverbindingen zijn te herkennen als kleine ronde witte elementen die in dezelfde mast hangen.
Noodnummer
In alle Europese lidstaten kan het nummer internationaal noodnummer 112 gebeld worden, zelfs wanneer zich geen simkaart in de gsm bevindt of wanneer de toetsenblokkering aanstaat. Men wordt dan doorverbonden met de lokale hulpdienst / politie. De bedoeling is dat op termijn dit nummer in heel Europa de lokale noodnummers vervangt.
Varianten van gsm
Er bestaan verschillende varianten van gsm. Het onderscheid is de frequentieband die gebruikt wordt:
| Band | Naam | Kanalen | Uplink(MHz) | Downlink(MHz) | Commentaar |
| GSM 400 | GSM 400 | 259 - 293 | 450,4 - 457,6 | 460,4 - 467,6 | |
| GSM 480 | 306 - 340 | 478,8 - 486,0 | 488,8 - 496,0 | ||
| GSM 700 | GSM 750 | 438 - 511 | 777,0 - 792,0 | 747,0 - 762,0 | |
| GSM 850 | GSM 850 | 128 - 251 | 824,0 - 849,0 | 869,0 - 894,0 | GSM-850 wordt gebruikt in Zuid-Amerika en Azië. |
| GSM 900 | P-GSM 900 | 1-124 | 890,0 - 915,0 | 935,0 - 960,0 | Primary GSM |
| E-GSM 900 | 975 - 1023 | 880,0 - 890,0 | 925,0 - 935,0 | Extended GSM, uitbreiding op GSM 900 | |
| R-GSM 900 | n/a | 876,0 - 880,0 | 921,0 - 925,0 | Railways GSM, ook wel GSMR genoemd wordt gebruikt door de Europese spoorwegmaatschappijen voor communicatie en beveiliging. | |
| GSM1800 | GSM 1800 | 512 - 885 | 1710,0 - 1785,0 | 1805,0 - 1880,0 | |
| GSM1900 | GSM 1900 | 512 - 810 | 1850,0 - 1910,0 | 1930,0 - 1990,0 | GSM-1900 is een variant van gsm die gebruikt wordt in Noord-Amerika in de 1,9 GHz band. GSM1900 kan nooit samen met GSM1800 gebruikt worden aangezien de frequentiebanden ervan elkaar overlappen. |
Nederland
In Nederland werd het eerste gsm-netwerk in 1992 geopend; in de jaren daarna volgden er nog 4 mobiele netwerken van andere gsm-aanbieders.
Frequentieverdeling
In Nederland zijn 5 partijen in het bezit van een of meerdere licenties voor het gebruik van gsm-frequenties. GSM 900 is verdeeld tussen KPN Mobile en Vodafone. Deze partijen maken gebruik van deze frequenties zonder dat daar licenciekosten tegenover hebben gestaan. De GSM 1800 frequenties zijn in maart 1998 geveild door het Ministerie van verkeer en waterstaat. Bij deze licentie zijn twee landelijke frequentiepakketten (ongeveer 15 MHz in de GSM1800-band en 5 MHz in de EGSM-band) en enkele losse pakketten geveild. De landelijke pakketten waren voorbehouden aan nieuwe partijen, KPN Mobile en Vodafone (toen nog Libertel) mochten daar niet op bieden. Op de frequenties die KPN Mobile en Vodafone zouden binnenhalen zat een beperking. Deze frequenties mochten pas vanaf maart 2000 gebruik worden om de andere nieuwe partijen de kans te geven een fatsoenlijk dekkend netwerk op te bouwen.
Bij deze veilingen zijn de twee landelijke pakketten gegaan naar Dutchtone (Consortium France Telecom en ABN/AMRO) en Telfort (Joint Venture British Telecom(BT) en Nederlandse Spoorwegen(NS)). Orange en BruCop (Joint Venture Belgacom en Tele Danmark, het latere Ben, nog later overgenomen door T-Mobile) verkregen ieder een regionaal pakket. Later heeft Orange zijn regionale pakket verkocht aan BruCop. Orange deed later toch zijn intrede op de Nederlandse gsm-markt doordat France Telecom Orange heeft overgenomen en Dutchtone zijn naam veranderde in Orange.
Verdeling per 1 juli 2005:
| ProRail | KPN Mobile | Vodafone | ||||||
| 20 Kanalen GSM-R | 62 kanalen GSM900 en 88 kanalen GSM1800 | 57 Kanalen GSM900 en 26 Kanalen GSM1800 | ||||||
| Kanalen | Uplink× | Downlink× | Kanalen | Uplink× | Downlink× | Kanalen | Uplink× | Downlink× |
| n/a(20) | 876,2-880,0 | 921,2-925,0 | 1-20(20) | 890,2-894,0 | 935,2-939,0 | 21-65(45) | 894,2-903,0 | 939,2-948,0 |
| 66-106(42) | 881,0-882,2 | 926,0-925,2 | 975-978(4) | 880,2-880,8 | 925,2-925,8 | |||
| 108-119(12) | 911,6-913,8 | 956,6-958,8 | 537-549(13) | 1715,2-1717,6 | 1810,2-1812,6 | |||
| 525 -536(12) | 1712,8-1715,0 | 1807,2-1810,0 | 512-524(13) | 1710,2-1805,2 | 1805,2-1807,6 | |||
| 562-574(13) | 1720,2-1722,6 | 1818,2-1817,2 | 837-849(13) | 1775,2-1777,6 | 1870,2-1872,6 | |||
| 587-611(25) | 1725,4-1730,0 | 1820,4-1825,0 | 637-649(13) | 1735,2-1830,6 | 1830,2-1832,6 | |||
| 812-836(25) | 1770,2-1775,0 | 1865,2-1870,0 | ||||||
| Telfort | Orange | T-Mobile | ||||||
| 25 Kanalen E-GSM en 87 Kanalen GSM1800 | 25 Kanalen E-GSM en 75 Kanalen GSM1800 | 84 Kanalen GSM1800 | ||||||
| Kanalen | Uplink× | Downlink× | Kanalen | Uplink× | Downlink× | Kanalen | Uplink× | Downlink× |
| 979-985(7) | 881,0-882,2 | 926,0-925,2 | 975-978(4) | 880,2-880,8 | 925,2-925,8 | 537-549(13) | 1715,2-1717,6 | 1810,2-1812,6 |
| 1007-1024(18) | 886,6-890,0 | 931,6-935,0 | 986-1006(21) | 882,4-886,4 | 927,4-931,4 | 575-586(12) | 1722,8-1725,0 | 1817,8-1820,0 |
| 550-561(12) | 1717,8-1720,0 | 1812,8-1815,0 | 662-736(75) | 1740,2-1755,0 | 1835,2-1850,0 | 612-636(25) | 1730,2-1735,0 | 1825,2-1830,0 |
| 737-811(75) | 1755,2-1770,0 | 1850,2-1865,0 | 650-661(12) | 1737,8-1740,0 | 1832,8-1835,0 | |||
| 850-871(22) | 1777,8-1782,0 | 1872,8-1877,0 | ||||||
× alle frequenties in MHz
België
In België werd het eerste gsm-netwerk in 1994 opgericht, waarna er nog 2 andere gsm-operatoren bijkwamen. Dit is in België de derde generatie mobiele telefonie en ze werd in haar begindagen dan ook soms aangeduid met de aanduiding MOB3 naar analogie met haar 2 voorlopers MOB1 en MOB2.
Frequentieverdeling
In België zijn 3 gsm-operators in actie, te weten Proximus, Mobistar en BASE. Tevens heeft de nationale spoorwegmaatschappij NMBS GSM-R in ontwikkeling.
| Operator | Band | Breedte(MHz) | Kanalen | Commentaar |
| Proximus | P-GSM | 2 x 12 | 60 | - |
| E-GSM | - | - | - | |
| DCS-1800 | 2 x 15 | 75 | - | |
| Mobistar | P-GSM | 2 x 12 | 60 | - |
| E-GSM | - | - | - | |
| DCS-1800 | 2 x 15 | 75 | - | |
| Base | P-GSM | - | - | - |
| E-GSM | 2 x 5 | 25 | - | |
| DCS-1800 | 2 x 22 | 110 | - | |
| NMBS | GSM-R | 2 x 4 | 20 | Niet bekend wie de vergunninghouder is |
Externe links
Meer informatie over gsm is te vinden op:
- European Telecommunications Standards Institute (Engelstalig)
- Uitgebreide informatie over gsm en telecommunicatie (Nederlandstalig)
- Overzicht van de GSM, van de geschiedenis tot nieuwste ontwikkelingen (Engelstalig)
- GSM World (Engelstalig)
- Technische en praktische informatie over GSM, inclusief nieuwsoverzicht op telefoniegebied (Nederlandstalig)
- Site van Prorail over GSM-R in Nederland (Nederlandstalig)
