GSMとは

GSM、またはモバイル通信用グローバルシステムは、世界のほとんどの地域で標準的な携帯電話プロトコルです。 技術の専門家は1980年代と90年代にプロトコルを作成し、ヨーロッパの国々間の携帯電話サービスを標準化しました。 GSM電話は、加入者識別モジュール（SIM）カードを使用します。SIMカードは、その機能に不可欠であり、ユーザーが電話を簡単に変更できるようにします。 これは、Code Division Multiple Access（CDMA）プロトコルの主要な競合他社です。

技術

技術的には、GSMという用語は、時分割多元接続（TDMA）と周波数分割多元接続（FDMA）の組み合わせに基づいて動作する第2世代（2G）音声ネットワークを指します。 TDMAは、電話機が使用する周波数チャネルを取得し、それを各ユーザーに割り当てられた個々のビットに分割します。 FDMAは、周波数帯域をセクションに分割し、各携帯電話タワーに1つを割り当てます。 タワーは通常、同じ周波数を使用するタワーがカバレッジエリアと重ならないように、十分に離れて広がっています。

「GSM」という用語は、同じ企業によって導入され、同じ基盤ネットワークを使用する第3世代（3G）テクノロジーを指す場合にも使用されます。 これは実際にはユニバーサルモバイルテレコミュニケーションシステム（UMTS）と呼ばれ、ほとんどの場所で広帯域CDMA（W-CDMA）エアインターフェース標準を使用します。 どちらもスペクトラム拡散技術ですが、W-CDMAと競合するCDMA電話で使用される標準（通常はCDMA2000）は互換性がありません。

GSMおよびCDMA

どちらも携帯電話ネットワークを指しますが、GSMとCDMAは使用するテクノロジーが異なります。 CDMAは、すべての信号が同時に送信されるシステムを使用しますが、各信号は複数の周波数に分散されます。 サーバーは、各伝送に個別のコードを割り当て、信号が互いに干渉せず、送信側と受信側の間で一致するようにします。

もともと、2つのプロトコルは、信号品質、一貫性、音声歪みなどの機能が異なっていました。 ただし、どちらの方法も改善されており、通話品質の点で両者の間に大きな違いはほとんどありません。 GSM電話は、ユーザーがセルタワー間を移動するときにコールをドロップする可能性がわずかに高くなりますが、山が多い場所ではカバレッジが向上します。 この技術は、音声とデータの同時送信も可能にしますが、ほとんどのCDMA電話では不可能です。

世界の一部の地域では、両方のサービスを利用できますが、一方は他方よりも一般的です。 ほとんどの携帯電話サービスプロバイダーは、両方のタイプのサービスを維持するのに非常に費用がかかるため、1種類のネットワークのみを使用します。 GSMは古いサービスであり、世界中のほとんどの場所で見られますが、CDMAは米国とアジアで最も一般的です。

SIMカード

GSM電話はSIMカードを使用します。SIMカードは、個人データ、ユーザーの電話番号、アカウント情報、および連絡先を保存する集積回路が組み込まれた小さなカードです。 ユーザーが電話を切り替えると、SIMカードをある電話から別の電話に交換すると、セルサービスと電話番号が転送され、新しい電話がアクティブになります。 連絡先リスト、カレンダー、およびその他の個人データは、通常、ハンドセット間で簡単に移動できます。

データ転送情報

2Gシステムは、最大14.4キロビット/秒（kbps）のデータ伝送速度が可能です。 もともと、すべてのネットワークにこの機能があるわけではありませんが、システムの継続的な進歩と改善により速度が向上しました。 モバイルインターネットとビデオ専用に設計された3Gシステムは、データをより迅速に転送できます。 インターフェイスに応じて、理論的なダウンロード速度は2メガビット/秒（Mbps）から56 Mbpsの範囲です。

周波数

これらの電話機で使用される周波数帯域は、場所や技術の変化など、いくつかの要因に依存します。 たとえば、ヨーロッパでは、2G GSMネットワークは900MHzおよび1,800MHzの範囲で動作し、3Gネットワ​​ークは2,100 MHz帯域を使用します。 米国は、850MHz〜1,900MHzの範囲の周波数で動作します。 オーストラリアや南米の一部の場所を含む他の多くの国では、850 MHzの範囲を使用しています。 ほとんどの電話機は、最も頻繁に使用される国向けに設計されていますが、クアッドバンドハンドセットは850、900、1,800、および1,900MHzを処理し、通常ほとんどの地域で動作します。

カバレッジ

2011年現在、北極圏から南極大陸までのほとんどの国ではGSMプロトコルが使用されています。 それは、それが生まれたヨーロッパ、そして多くの発展途上国を含む一般的に東半球の大部分で特に一般的です。 西半球では、CDMAプロトコルは米国および他のいくつかの国でより一般的です。 ただし、カナダやブラジルを含む多くの国ではGSMが使用されています。

歴史

欧州電気通信標準化機構（ETSI）は、欧州諸国間の携帯電話通信を標準化するためにGSMを作成しました。 これ以前は、各国に独自のプロトコルがありました。 技術を標準化することで、ユーザーの大規模なプールが作成され、プロトコルが世界中に広がりました。 2002年には、世界中の携帯電話クライアントの約70％がGSMサービスを使用し、約12％がCDMAを使用しました。 2010年初頭までに、GSM Associationは40億人以上のユーザーがいると述べ、2015年までに60億人以上になると推定しています。