TKK | Tietoverkkolaboratorio | Opetus
GSM-tekniikka on otettu Suomessa käyttöön 1992. Se mahdollistaa puheyhteyden muodostamisen mobiilipuhelimesta toiseen mobiilipuhelimeen tai lankaverkkoon. Yhteys on piirikytkentäinen. GSM-verkon kautta on myöskin mahdollista ottaa datayhteys 9600 bit/s nopeudella.
GSM on lyönyt itsensä läpi Euroopassa ja Australiassa, jossa se on laajassa käytössä. Aasiassakin se on käytössä Japania lukuunottamatta. Yhdysvalloissa GSM ei ole vielä suosittu, mutta tämä tulee varmasti muuttumaan koska AT&T ilmoitti siirtyvänsä GSM-teknologiaan .
GSM-määrittelyssä yksi kantoaalto sisältää 8 puhekanavaa. Kantoaaltokanavia on 125. Joten kanavia on käytössä yhteensä 1000. Näin suuren kanavamäärän ansiosta käyttäjämäärät voivat olla hyvin isoja.
GSM käyttää GMSK-modulaatiolla (Gausian Minimum Shift Keying), modulointinopeudella 270.83 kbit/s. Taajuuksina käytetään 890-915 MHz ja 935-960 Mhz. Puhelimen lähetysteho voi olla välillä 0,8-20 W.
Jokaisella numerolla on kotirekisteri, HLR (Home Location Register), josta numeron sijaintia lähdetään selvittämään. HLR tietää missä vierasrekisterissä (VLR, Visitor Location Register) tai verkkokeskuksessa (MSC, Mobile Switching Center) numero sijaitsee. Jos numero on VLR:ssä, se kertoo mikä on numeron tämänhetkinen MSC.
MSC tietää missä sijaintialueessa numero on. Sijaintialueessa on monia soluja ja sijaintialueen kaikista soluista numeroa etsitään erityisellä hakualgoritmilla.
Tukiaseman vaihto tapahtuu GSM:ssä käyttäjän huomaatta ilman mitään katkoja. Vaihdon voi aloittaa joko puhelin tai tukiasema, joka mahdollistaa kuorman jakamisen.
Puhelin tutkii maksimissaan 16 naapurisolua ja valitsee niistä kuusi parasta. Näistä kuudesta valitaan seuraava solu.
GSM:ssä on neljä handover tyyppiä:
Kaksi ensimmäistä ovat internal handover, joissa MSC ei tiedä vaihdosta mitään. Kaksi viimeistä ovat external handover ja niissä kommunikoidaan MSC:n kanssa.
GSM-puhelin on yhteydessä tukiasemaan. Tukiasema on yhteydessä GSM-verkon keskukseen (MSC), joka on yhteydessä lankaverkkoon.
GSM:n palvelun laatu on hyvä, koska liikenne puhelimen ja tukiaseman välillä on digitaalista. Digitaalisuuden avulla päästään eroon rätinöistä ja suhinoista, jotka taas olivat normaalia analogisissa verkoissa (esim. NMT). Digitaalisuuden haittapuolena voi pitää kuuluvuuden nopeaa menetystä. NMT:ssä linjan laatu huononi pikkuhiljaa kun lähestyttiin kuuluvuuden rajoja ja siitä pystyi päättelemään linja voi katketa pian. GSM:ssä taas linja toimii ihan hyvin kunnes yhtäkkiä katkeaa.
GSM:n ongelma on datasiirron puolella. Datapuhelun yhteydenotto kestää yhteystavasta riippuen 10-30 s ja maksiminopeus on 9600 bit/s. Yhteydestä maksetaan myöskin ajan mukaan. Eli vaikka yhtään dataa ei siirtyisi, yhteydestä maksetaan silti. Tähän ratkaisuna pidetään GPRS:ää, joka on tulossa Suomeen vuoden 2001 alkupuolella. Se on GSM-verkon päällä toimiva pakettiverkko, jonka odotetaan nostavan mobiilin Internetin suosiota.
Toinen ongelma on suuret käyttäjämäärät. Suurissa asutuskeskuksissa (kuten pääkaupunkiseudulla) GSM-kanavat loppuvat kesken. Siksi Suomessakin otettiin käyttöön DCS 1800, joka toimii 1800 MHz taajuudella. Koska taajuus on suurempi, solukoko on pienempi ja ne mahdollistavat suuremman kapasiteetin.