Wikisage, de vrije encyclopedie van de tweede generatie, is digitaal erfgoed

Wikisage is op 1 na de grootste internet-encyclopedie in het Nederlands. Iedereen kan de hier verzamelde kennis gratis gebruiken, zonder storende advertenties. De Koninklijke Bibliotheek van Nederland heeft Wikisage in 2018 aangemerkt als digitaal erfgoed.

  • Wilt u meehelpen om Wikisage te laten groeien? Maak dan een account aan. U bent van harte welkom. Zie: Portaal:Gebruikers.
  • Bent u blij met Wikisage, of wilt u juist meer? Dan stellen we een bescheiden donatie om de kosten te bestrijden zeer op prijs. Zie: Portaal:Donaties.

GSM

Uit Wikisage
Naar navigatie springen Naar zoeken springen

Gsm oftewel Global System for Mobile Communications oftewel (vroeger) Groupe Spéciale Mobile is een aanduiding voor een standaard voor digitale mobiele telefonie. Gsm wordt beschouwd als de tweede generatie mobiele telefonie (2G).

Gsm is de meest gebruikte standaard voor mobiele telefonie in de wereld. Gsm-diensten worden gebruikt door meer dan 3 miljard mensen in meer dan 210 landen.[1] De grootste concurrent is cdmaOne (Noord- en Zuid-Amerika). Gezondheidsaspecten zijn omstreden[2]. De twee belangrijkste verbeteringen bij gsm ten opzichte van daarvoor gebruikte analoge mobiele netten (1G, eerste generatie, genoemd) waren:

  • het digitaliseren van de spraak en het dus niet langer analoog verzenden van de spraaksignalen, maar digitaal
  • de gebruikte frequentiebanden en het daarbij behorende honingraatpatroon voor de dekkingsgebieden, waardoor een hoge geluidskwaliteit en een constante bereikbaarheid mogelijk werd.

Geschiedenis

De ontwikkeling van de mobiele telefonie kende verschillende systemen zonder dat er een echte standaard was. Hierdoor waren er problemen met de compatibiliteit tussen die verschillende systemen. In 1982 werd daarom de "Groupe Spécial Mobile" opgericht, die uiteindelijk de initialen leverde voor het systeem, hoewel de betekenis daarna veranderd werd. De groep werd oorspronkelijk ondergebracht onder de CEPT.

Van 1982 tot 1985 werd gediscussieerd over het oprichten van een analoog of een digitaal systeem. Na verschillende praktijktesten werd gekozen voor een digitaal systeem. De volgende vraag was de keuze tussen smalband of breedband. In mei 1987 werd gekozen voor smalband met TDMA.

De technische kenmerken voor het gsm-systeem werden vastgelegd in 1987. In 1989 werd de verantwoordelijkheid overgenomen door ETSI en in 1990 was de eerste gsm-specificatie een feit, met meer dan 6000 pagina's tekst. De commerciële uitbating begon in 1991 met Radiolinja in Finland.

In 1998 werd het 3rd Generation Partnership Project (3GPP) opgericht, met de bedoeling specificaties voor een derde generatie van mobiele netwerken vast te leggen. 3GPP nam uiteindelijk ook het onderhoud en de ontwikkeling van de gsm-specificatie over. ETSI is een partner van 3GPP.

Gsm geeft aanbevelingen, geen verplichtingen. De gsm-specificaties bepalen de functies en interfacevereisten, maar zeggen niets over de hardware.

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 bit per seconde wordt gebruikt om menselijke spraak digitaal over te sturen (gecodeerd volgens G.711).

De besparing ten opzichte van ISDN wordt bereikt door klanken te coderen. Dat zorgt voor een verstaanbaar signaal maar er is ten opzichte van ISDN sprake van kwaliteitsvermindering op het punt van de natuurgetrouwheid en de herkenbaarheid.

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.

De optie van cell broadcast wordt in de Nederlandse gemeente Zoetermeer als proef gebruikt om burgers te alarmeren bij noodgevallen.
Libertel gebruikte cell broadcasting in de eerste jaren om de gebruiker de regio's weer te geven, waarin hij met korting kon bellen. Op Schiphol werd in die tijd de tekst 'Welkom in Nederland' via cell broadcast verstuurd.

Technisch functioneren

Een gsm-verbinding loopt van het toestel naar de gsm-mast (BTS - Base Transceiver Station, of kortweg basisstation) 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 (zogenaamde 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 de SGSN, de Serving GPRS Support Node. Van daaruit wordt een verbinding gemaakt met het pakketgeschakelde bestemmingsnetwerk.

Een nieuwe ontwikkeling is femtocells, waarbij een kleine BTS met een laag zendvermogen in een woonhuis of klein bedrijf wordt geïnstalleerd. Deze BTS communiceert via een internetverbinding met het netwerk van de aanbieder van mobiele telefonie.

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 de 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.

Plaatsbepaling

Bij een mobiel netwerk, zoals een gsm-netwerk, is het van belang om te weten waar een mobiele telefoon zich bevindt.

Dat wordt bereikt door het HLR (Home Location register) en het VLR (het Visitor Location Register). Beide registers zijn eigenlijk een databank. De VLR bevinden zich in de of vlak bij de Mobiele Diensten Centrale (MSC).

In het HLR staan alle klanten die van het netwerk gebruik mogen maken geregisteerd.

In het VLR staat de locatie van alle mobiele telefoons die bij een gedeelte netwerk zijn aangemeld. Dat kunnen ook klanten van een andere operator zijn die via een roamingovereenkomst van het gastnetwerk gebruik mogen maken.

Zodra een mobiele telefoon wordt aangezet gaat deze op zoek naar de signalen van beschikbare basisstations (BTS). Uit deze signalen maakt de mobiele telefoon een keuze op basis van signaalsterkte en contractgegevens. Met welke operator is het toegestaan om te bellen? Of anders gezegd: in welke HLR staat men geregisteerd of kan men zich als gast aanmelden? De aanmelding bij het HLR vindt plaats op basis van gegevens die zich op de SIM-kaart van het mobiel toestel bevinden.

Indien de aanmelding in het HLR positief is afgesloten zullen de gegevens van de mobiele telefoon met de gegevens van het basisstation dat wordt aangestraald worden opgeslagen in het VLR.

Bij gastgebruik in het buitenland worden gegevens tussen het "eigen netwerk" en het "gastnetwerk" uitgewisseld waardoor duidelijk is waar de mobiele telefoon te bereiken is. In het VLR van het "eigen netwerk" staat dan geregisteerd dat de mobiel bij het "gastnetwerk" is aangemeld.

De uitwisseling van deze gegevens verloopt via het signaleringssysteem 7 (SS7), in Nederland om begrijpelijke redenen C7 genoemd, een afkorting van CCS7 (Common Channel Signalling nr. 7). C7 bevat een set afspraken voor signaleringcommunicatie tussen mobiele netwerken, het zogenaamde Mobile Application Part (MAP). Echter, ook voor vaste telefonie via het PSTN, verloopt in de meeste landen de signalering in het 'core netwerk' via C7. Bij CCS7 wordt er een apart 'signaleringskanaal' gehanteerd voor het gebundeld transporteren van het signaleringsverkeer voor grote aantallen calls.

Oproepen voor de mobiele telefoon worden naar het "gastnetwerk" door geschakeld. Oproepen vanuit het "gastnetwerk" kunnen in principe lokaal worden afgewerkt.

Uit commerciële reden worden hiervoor echter vaak internationale tarieven in rekening gebracht. Dit is een reden voor de Europese commissie om deze tarieven eens tegen het licht te houden.

Noodnummer

Hoewel het alarmnummer verschilt per land kan overal ter wereld[3] het Europees noodnummer 112 gebeld worden, in Nederland zelfs wanneer zich geen simkaart in de gsm bevindt of wanneer de toetsenblokkering aan staat. Ook in eigen land kan in het geval dat het eigen netwerk géén dekking biedt via andere (concurrerende) netwerken het alarmnummer gebeld worden. Men wordt dan doorverbonden met de lokale hulpdienst/politie. In Nederland gaan alle noodoproepen rechtstreeks naar de nationale meldkamer van het KLPD in Driebergen. Deze schakelt de beller door naar de lokale instanties. Gsm-netwerken houden altijd capaciteit vrij voor noodoproepen.

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 - 511 747,0 - 762,0 777,0 - 792,0
GSM 850 GSM 850 128 - 251 824,0 - 849,0 869,0 - 894,0 GSM-850 wordt gebruikt in Noord- en 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 900 955 - 974 876,0 - 880,0 921,0 - 925,0 Railways GSM, ook wel GSMR genoemd
wordt gebruikt door de Europese spoorwegmaatschappijen
voor communicatie en beveiliging.
GSM 1800 GSM 1800 512 - 885 1710,0 - 1785,0 1805,0 - 1880,0
GSM 1900 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. GSM 1900 kan nooit
samen met GSM1800 gebruikt worden aangezien
de frequentiebanden ervan elkaar overlappen.

Nederland

In Nederland werd het eerste gsm-netwerk in juli 1994 geopend door het toenmalige PTT Telecom; in de jaren daarna volgden er nog vier mobiele netwerken van andere gsm-aanbieders.

Frequentieverdeling

In Nederland zijn vijf 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 licentiekosten tegenover hebben gestaan. De GSM1800-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 gebruikt 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 Télécom en ABN AMRO) en Telfort (Oorspronkelijk een joint Venture British Telecom (BT) en Nederlandse Spoorwegen (NS) maar, na eerst voor 25 miljoen euro overgenomen te zijn door investeringsmaatschappij Greenfields, in 2005 overgenomen door KPN voor 980 miljoen euro). 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 Télécom Orange heeft overgenomen en Dutchtone zijn naam veranderde in Orange.

Eind 2006 werd duidelijk dat het radionetwerk van Telfort door KPN afgebouwd gaat worden. In juni 2007 is het radionetwerk van Telfort uitgeschakeld. In het voorjaar van 2007 is Telfort begonnen zijn klanten te migreren naar het KPN-netwerk na het afronden van succesvolle testen met nationaal roaming van Telfort klanten op het KPN-netwerk. Nadat de laatste werden overgezet kon het radionetwerk uitgeschakeld worden. Vooruitlopend op deze actie heeft KPN de EGSM-frequenties van Telfort reeds verkocht aan concurrent T-Mobile welke inmiddels is samengegaan met Orange. Deze werden overgedragen na uitschakeling van het Telfort-netwerk.

Verdeling per 1 juli 2005:

ProRail KPN Mobile Vodafone
20 Kanalen GSM-R 63 kanalen GSM 900 en 88 kanalen GSM 1800 57 Kanalen GSM 900 en 26 kanalen GSM 1800
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
66-107(43) 903,2-911,4 948,2-956,4 108-119(12) 911,6-913,8 956,6-958,8
525-536(12) 1712,8-1715,0 1807,8-1810,0 512-524(13) 1710,2-1712,6 1805,2-1807,6
562-574(13) 1720,2-1722,6 1815,2-1817,6 837-849(13) 1775,2-1777,6 1870,2-1872,6
587-611(25) 1725,2-1730,0 1820,2-1817,2
637-649(13) 1735,2-1737,6 1830,2-1832,6
812-836(25) 1770,2-1775,0 1865,2-1870,0
Telfort Orange T-Mobile
87 kanalen GSM 1800 en 25 kanalen E-GSM 75 kanalen GSM 1800 en 25 kanalen E-GSM 84 kanalen GSM 1800
Kanalen Uplink× Downlink× Kanalen Uplink× Downlink× Kanalen Uplink× Downlink×
550-561(12) 1717,8-1720,0 1812,8-1815,0 662-736(75) 1740,2-1755,0 1835,2-1850,0 537-549(13) 1715,2-1717,6 1810,2-1812,6
737-811(75) 1755,2-1770,0 1850,2-1865,0 975-978(4) 880,2-880,8 925,2-925,8 575-586(12) 1722,8-1725,0 1817,8-1820,0
979-985(7) 881,0-882,2 926,0-925,2 986-1006(21) 882,4-886,4 927,4-931,4 612-636(25) 1730,2-1735,0 1825,2-1830,0
1007-1024(18) 886,6-890,0 931,6-935,0 650-661(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 twee 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 twee voorlopers MOB1 en MOB2.

Frequentieverdeling

In België zijn drie 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

Lijst van aanbieders

Elke aanbieder van mobiele telefonie is herkenbaar aan een code van vijf cijfers. De meeste telefoons kennen deze codes en tonen de naam van de aanbieder op het scherm. De codes zijn:

Code Naam Code Naam Code Naam Code Naam
202 01 C-ot 234 50 Jeri 272 02 O2-irl 466 06 TUNTEX
202 05 Pan 234 55 Gsy-tel 272 03 Meteor 466 88 KGT
202 10 Tlstet 234 58 Manx 274 01 P&s 466 92 ChungHwa
204 04 Libtel 238 01 Td mob 274 02 Tal 466 93 MOBITAI
204 08 NL ptt 238 02 M-and 276 01 AMC 466 97 TWN
204 12 Telfort 238 20 Telia 278 01 Vodam 466 99 TransAsia
204 16 Ben nl 238 30 Mbix 280 01 Cy-GSM 502 12 Maxis
204 20 Dtone 240 01 Telia 282 01 Gcell 502 16 DIGI 1800
206 01 Proxi 240 07 Iq 284 01 Citron 502 17 Adam
206 10 Mobi* 240 08 Euro 286 01 Tcell 502 19 CelCom
206 20 Orange 242 01 Teleno 286 02 Tlsim 505 01 M-net
208 01 Orange FR 242 02 N COM 293 40 Si Mobil 505 02 Optus
208 02 Magti 244 03 F1 telia 293 41 Si-GSM 505 03 Vfone
208 10 SFR 244 05 F1 radiolinja 294 01 Mobi-M 510 01 Sat-C
208 20 Bytel 244 12 F1 2g 302 37 Mcell 510 10 T-sel
213 03 M-and 244 91 F1 sonera 310 02 Sprint 510 11 Ex-cel
214 01 AIRTEL movil 246 01 Omt 310 15 Omni 515 01 Isla
214 03 AMENA 246 02 Bite 310 16 Omni 515 02 GLOBE
214 04 Xfera 247 01 Lmt 310 27 Powertel 520 01 th AIS GSM
214 07 Movistar 247 02 B-COM 310 31 Aerial 520 15 th act 1900
216 01 Pannon 248 01 Emt 400 01 Acell 520 18 DTAC
216 30 W-900 248 02 Rle 401 02 401 02 520 23 GSM 1800
218 90 Bhgsm 248 03 Ee03 qgsm 404 10 Airtel 520 99 Orange th
219 01 Cron 250 01 MTS 404 11 Vodafone 525 01 Stgsm
219 10 VIP 250 02 Nwgsm 404 20 Maxtch 525 02 GSM 180
220 01 Mobtel 250 03 NCC 404 30 Ina-command 525 03 M1-GSM
220 02 ProMonte 250 05 SCS 410 01 M-link 528 11 DSTCom
222 01 TIM 250 10 Rus 10 413 02 DIALOG 530 01 Vnz
222 10 Vodafone IT 250 28 Extel rus 415 01 Cllis 542 01 Vodaf ji
222 10 Omni 250 39 UTL 415 03 Libcl 602 01 602 01
222 88 Wind 250 99 KB impuls 416 01 Fstlnk 602 02 Click
224 02 Etslt 255 01 UMC 419 02 MTC 604 01 Onpat
226 01 Connex 255 03 Kyivstar 420 01 Ksa 605 02 Tunicell
226 10 DIALOG 255 05 Gt-bcs 422 02 Gto 608 01 Sonatel
228 01 Swiss 257 01 Velcom 425 01 Orange 612 03 Ivoir
228 02 Diax 259 01 Voxtel 425 05 Paltel 612 05 TELECEL
228 02 Diax swiss 260 01 Plus 426 01 Mplus 617 01 Cell+
228 03 Orange 260 02 Eragsm 427 01 Q-net 633 01 Seycel
230 01 Paegas 260 03 ie 434 05 Coscom 633 10 Airtel
230 02 Et-cz 262 01 T-Mobile D2 454 00 CSL 640 01 Tritel
231 01 Svk-gt 262 02 Vodafone D2 454 04 Orange 643 01 mCel
231 02 Et-sk 262 03 E-Plus 454 06 HK SMARTONE 647 10 Srr ru
232 01 A 1 262 07 O2-de 454 10 NEW WORLD 648 01 Net*one
232 03 A max 266 01 Gibtel 454 12 CMCC peoples 648 04 Zw 04
232 05 One 268 01 Tlcl 454 16 Sunday 649 01 MTC na
232 07 Telering 268 03 Optim 455 01 Ctmgsm 655 01 Voda
234 10 O2-UK 268 06 Ptmn 456 01 Mobitel 655 10 MTN
234 15 Voda 270 01 P&tl 460 00 CMCC 730 10 M-and
234 30 T-Mobile UK 270 77 TANGO 460 01 CU-GSM
234 33 Orange 272 01 Irl voda 466 01 Fet

Toepassingen anders dan spraak

Externe links

Referenties

rel=nofollow