**GSM** (Global System for Mobil Communications), opphavleg **Groupe Spécial Mobile**, er eit 2. generasjon mobiltelefonnett. Det er eit digitalt system som i Noreg tok over for det analoge NMT-systemet i byrjinga av 90-åra. Frekvensane som blir brukte ligg i 890-960 MHz-området.

Teknologi
---------

GSM-systemet er eit komplisert system som består av mange forskjellige lag. Denne teksten handlar om kommunikasjonen mellom mobiltelefonen (MS) og det første leddet i kjeda, nemleg basestasjonen (BTS).

### Fysiske kanalar

Dei fysiske kanalane består av eit band av radiobølgjer som er delte ved hjelp av frekvensmultipleksing (FDMA) og tidsmultipleksing (TDMA). Kvar av kanalane blir modulert med GMSK med ei symbolrate på 270.833 kHz. Denne symbolraten får ein ved å dele ein referansefrekvens på 13 MHz med 48. Avstanden mellom kanalane er 200 kHz. Tidlegare blei frekvensområdet rundt 900 MHz nytta, men i dag blir det nytta frekvensområder både rundt 400MHz og rundt 1800-1900 MHz. Systemet har eigne frekvensar for nedlink (basestasjon->bruker) og opplink (bruker->basestasjon), og dei er vanlegvis separert med 45 eller 50 MHz, og nedlink-frekvensen er oftast dei høgaste. For bandet rundt 900 MHz vert 890-915 MHz brukt til opplink og 935-960 MHz brukt til nedlink. 

I tidsdomenet blir kanalane delt i 8 tidsluker. Kvar luke har ein periode på 156.25 symbollengder. Ulike brukarar kan dela på desse lukene, på den måten at 8 mobiltelefonar kan bruka same frekvensområde. 

Oppbyggnad av dei fysiske kanalane
I figuren til høgre kan ein sjå korleis ei luke frå kvar åttande luke i tidsdomenet blir sett saman til ein fysisk kanal. For fysiske kanalar som skal brukast for trafikk-kanalar (TCH) blir 26 slike luker/rammer sett saman til ei multiramme (som på figuren). For andre typar kanalar blir 51 slike sett saman til ei multiramme.

### Logiske kanalar

Grensesnittet mellom basestasjonane (BTS) og mobilbrukarane (MS) har forskjellige logiske kanalar. Det vil seie at dei vert tilordna dei fysiske kanalane på den måten at fleire logiske kanalar kan dele ein fysisk kanal. Dei logiske kanalane er delt i 3 ulike grupper, trafikk-kanalar (TCH), dedikerte kontroll-kanalar (DCCH) og felles kontroll-kanalar (CCCH). Trafikk-kanalane tek seg av sjølve datatrafikken. Dei dedikerte kontroll-kanalane tek seg av styringssignal mellom basestasjon og ein enkelt mottakar, i samband med oppsettinga av trafikk, SMS-sending og rapportering i løpet av ein samtale. CCCH-kanalar inneheld informasjon til mottakarane slik at dei kan synkronisera seg med systemet og finna ut kva for basestasjonar dei er tilkopla. 

#### TCH-kanalar

TCH-kanalane har 26 rammer i kvar multiramme til forskjell frå alle dei andre typane kanalar, som har 51.

**TCH/F**, og kalla fullratekanalar, er samtale når ein brukar full kapasitet. Den totale bit-raten på denne kanalen er 22.7 kbit/s, medan den effektive bit-raten er mellom 9.6 og 14 kbit/s, på grunn av den kapasiteten kodinga treng. 24 rammer av kvar 26-multiramme blir brukt.

**TCH/H**, og kalla halvratekanalar, nyttar berre halve kapasiteten. Den totale bit-raten er dermed 11.4 kbit/s og den effektive bit-raten er 4.8-7kbit/s. Ved å bruke halvratekanalar ved samtaler har systemet kapasitet til dobbelt så mange brukarar. 12 rammer av kvar 26-multiramme blir btukt.

#### DCCH-kanalar

**SDCCH** (Standalone Dedicated Control Channel) blir brukt for dei fleste korte sendingar, som til dømes oppstartinnstillingar for samtaler, registrering og SMS-sending. Kapasiteten er 0.8 kbit/s.

**FACCH** (Fast Associated Control Channel)

**SACCH** (Slow Associated Control Channel)

#### CCCH-kanalar

**BCCH** (Broadcast Control Channel)

**SCH** (Synchronization Channel)

**FCCH** (Frequency Correction Channel)

**PCH** (Paging Channel)

**AGCH** (Access Grant Channel)

**RACH** (Random Access Channel)

### Mapping av logiske kanalar på fysiske kanalar

Mapping av dei logiske kanalane TCH, SACCH på ein fysisk kanal med 26 rammers multiramme.
Dei logiske kanalane blir tilordna dei fysiske kanalane. Til høgre kan ein sjå korleis trafikk-kanalane normalt blir tilordna. Det ein ser er ei multiramme frå ein fysisk kanal. Ein ser at fyrst og fremst består det av TCH-rammer, men ein sett inn ei lita dataramme (SACCH) for kvar 12. ramme. I tillegg vert ikkje den siste ramma brukt i det heile teke.

For datakanalar vert det vanlegvis brukt multirammer med 51 rammer. Desse har då 51 i staden for 26 rammer i figuren til høgre. I røynda er tilordninga for desse kanalane ofte ein god del meir komplisert enn for trafikk-kanalar. På ein enkel fysisk kanal kan ein til dømes få plass til både FCCH, SCH, BCCH og andre CCCH kanalar. 

Mapping av dei logiske kanalane FCCH, SCH, BCCH, RACH og andre CCCH på ein fysisk kanal med 51 rammers multiramme
På ein særskilt type fysisk kanal brukar den logiske kanalen FCH ramme 0, 10, 20, 30 og 40, medan SCH brukar ramme 1, 11 , 21, 31 og 41. På rammene i mellom blir dei logiske kanalane BCCH, PCH og AGCH sendt. Ein basestasjon har normalt berre ein slik fysisk kanal som FCH, SCH og BCCH blir sendt på, og dette blir berre sendt på nedlink-frekvensen. Den korresponderande opplink-frekvensen/kanalen vert ofte brukt for den logiske kanalen RACH åleine for at mobiltelefonar alltid skal kunna gje ei melding til basestasjonane om at dei vil foreta eit anrop.

| * v
* d
* e
Trådlaus kommunikasjon |
| --- |
| 1G | NMT |
| 2G | GSM **·** SMS |
| 3G | UMTS |
| 4G | 
* LTE Advanced (E-UTRA)
* LTE Advanced Pro (4.5G Pro/pre-5G/4.9G)
* WiMAX (IEEE 802.16m)
	+ WiMax 2.1 (LTE-TDD / TD-LTE)
	+ WiBro

 |
| 5G | 
* NR
* NR-IIoT
* LTE-M
* NB-IoT
* DECT-5G

 |