Standard GSM to dziś najpopularniejszy standard

Standard GSM to dziś najpopularniejszy standard telekomunikacyjny na świecie. Nie jest
oczywiście jedyny, gdyż oprócz niego istnieją urządzenia telefonii bezprzewodowej
(DECT), systemy satelitarne, systemy przywoławcze (np. pagery) i inne systemy
łączności. Standard GSM pozwala na stosowanie komórek o promieniu od kilkudziesięciu
metrów do 35 kilometrów. W latach 90-tych w niektórych krajach świata wprowadzono
do eksploatacji cyfrowe sieci komórkowe wykorzystujące tzw. zwielokrotnianie kodowe,
oznaczane angielskim skrótem CDMA. Od roku 1998 wiadomo, że przyszłościowe
standardy telefonii komórkowej będą oparte na technologii CDMA.
Krótka historia standardu GSM
Koncepcja tworzenia sieci komórkowych znana była już w latach 40-tych. Od lat 60-tych
w eksploatacji były tzw. systemy dyspozytorskie. Polegały na tym, że firma wykupywała
prawo do wyłącznego użytkowania pewnego kanału częstotliwościowego a rozmowy
prowadzono przy użyciu radiotelefonów. Nie był to jednak standard, do którego
przywykliśmy, gdyż każdy użytkownik słyszał wszystkie rozmowy odbywające się w
danym paśmie.
W 1976 w Nowym Jorku uruchomiono jeden system komórkowy umożliwiający
jednoczesne obsłużenie 12 rozmów. Z tego "luksusu" korzystało wtedy 500
użytkowników, a kolejnych 3700 czekało na rejestrację!
Pierwsza analogowa technologia komórkowa pojawiła się w latach 80-tych w
Skandynawii. W nieco zmodernizowanej postaci działa on jeszcze dziś w polskiej
analogowej sieci Centertel.
Krok milowy postawiono w 1982 roku, kiedy w ramach europejskiego porozumienia
CEPT utworzony zespół roboczy zwany Groupe Spéciale Mobile, co z francuskiego znaczy
"zespół do spraw radiokomunikacji ruchomej", w skrócie GSM. Celem tego zespołu miało
być opracowanie standardu systemu komórkowego wspólnego dla całej Europy
Zachodniej. Kiedy okazało się, że pojemność analogowych sieci komórkowych zaczęła
się wyczerpywać, prace zespołu GSM nabrały rozmachu. Problem ten poruszono na
spotkaniu przywódców krajów członkowskich Wspólnoty Europejskiej w grudniu 1986
roku. W efekcie rozmów zarezerwowano dwa przedziały częstotliwości w paśmie 900
MHz dla wyłącznego wykorzystania na mający w przyszłości powstać system
radiokomunikacji ruchomej.
Do 1986 roku wiadomo już było, że mający powstać system będzie w pełni cyfrowy,
gdyż jest on bardziej efektywny z racji wyższej jakości transmisji i możliwości
wprowadzenia nowych usług. We wrześniu 1987 roku powołano do życia GSM
Memorandum of Understanding (GSM MoU), organizację zrzeszającą operatorów
przyszłych systemów GSM. Celem GSM MoU była koordynacja prac standaryzacyjnych,
planowanie wprowadzenia usług oraz opracowanie zasad taryfikacji i wzajemnych
rozliczeń między operatorami. W 1988 roku powołano do życia Europejski Instytut
Standardów Telekomunikacyjnych (ETSI). Prace standaryzacyjne nad systemem GSM
kontynuowano w ramach ETSI, a sam zespół GSM stał się jednym z zespołów roboczych
ETSI. Skrótowi GSM nadano nowe znaczenie Global System for Mobile Communications,
co znaczy "ogólnoświatowy system łączności bezprzewodowej", co mało zwiastować
ponadeuropejski zasięg systemu.
Pierwszy pilotażowy system GSM zaprezentowano w 1991 roku w Genewie na targach
TELECOM'91. W ciągu kilku miesięcy system wprowadzono w kilkudziesięciu krajach na
czterech kontynentach czyniąc go najpopularniejszym systemem komórkowym na
świecie. W 1990 roku na wniosek Wielkiej Brytanii opracowano zalecenia dla wersji
systemu GSM pracującej w paśmie częstotliwości 1800 MHz, przeznaczonej dla gęsto
zaludnionych obszarów miejskich. Wersję tę nazwano DCS 1800, a w 1997 roku nazwę
zmieniono na GSM 1800.
Rozwój standardu GSM
W roku 1987 osiemnaście krajów podpisało Porozumienie (zwane powszechnie
porozumieniem GSM). Obejmuje ono ramy czasowe zakupu i wykorzystania systemu,
kompatybilności planów przydziału numerów, skoordynowanie wprowadzenia usług,
harmonizację zasad ustalania struktur cen oraz określenie procedur rozliczeń
księgowych. Od kwietnia 1993 roku ponad 90 krajów na całym świecie uruchomiło
system GSM lub nosi się z takim zamiarem.
Pierwsza wersja standardu GSM z 1990 roku umożliwiała korzystanie z podstawowych
usług, czyli połączeń głosowych. Początkowa wersja standardu GSM z 1991 roku
otrzymała nazwę GSM Faza 1. W 1995 roku zakończono prace nad Fazą 2 standardu
GSM. W Fazie 2 zakres oferowanych usług został znacznie poszerzony, wprowadzono
także pewne usprawnienia związane z obsługą karty SIM. Zdefiniowano w niej też
bardziej wydajny algorytm kodowania sygnałów mowy. W drugiej połowie lat 90-tych
ETSI stworzyło tzw. Fazę 2+. Kolejnym krokiem była Faza 3 (3G), której nie trzeba
nikomu dziś wyjaśniać.
GSM jako system cyfrowy
Inżynierowie pracujący nad standardem GSM zwiększyli przepustowość łączy poprzez
podział kanału przeznaczonego na transmisję głosu, na segmenty zwane szczelinami
(timeslot). W ten sposób wzrosnąć mogła liczba klientów korzystających z tego samego
kanału. GSM jako globalny standard cyfrowy poradził sobie świetnie z problemem
kompatybilności, który był słabą stroną analogowych standardów telefonii ruchomej.
GSM oprócz usług głosowych daje możliwość wysyłania SMS-ów, pakietowej transmisji
danych (GPRS), szybkiej pakietowej transmisji danych (EGPRS = EDGE), komutowanej
transmisja danych (CSD) i szybkiej komutowanej transmisji danych (HSCSD) oraz wielu
innych usług dodatkowych. I chociaż w chwili pojawienia się na rynku światowym
telefonii satelitarnej, wielu ufało, że zastąpi ona w krótkim czasie standard GSM, można
śmiało twierdzić, że GSM będzie się nadal rozwijać i współistnieć przez wiele lat z
sieciami UMTS.