GSM

GSM ist ein digitaler Mobilfunkstandard, der in den Frequenzbändern 900 MHz und 1800 MHz arbeitet (850 MHz und 1900 MHz in Nordamerika). Er nutzt Zeitmultiplexverfahren (TDMA), um jeden Funkkanal in acht Zeitschlitze aufzuteilen, sodass acht Gespräche gleichzeitig eine einzige Frequenz nutzen können. Diese Architektur machte GSM effizient genug, um ab den 1990er Jahren zum dominierenden Mobilfunkstandard weltweit zu werden.

Der Standard definiert alles von der Funkschnittstelle und Netzarchitektur bis zur SIM-Kartenformat und Sicherheitsprotokolle. Ein GSM-Telefon verbindet sich mit einer Basisstation, die den Anruf durch ein Mobilfunkvermittlungszentrum und dann entweder zum öffentlichen Telefonnetz oder zu einem anderen Mobilfunknetz weiterleitet. Das System umfasst Spezifikationen für Sprachkompression (mit dem AMR-Codec in späteren Versionen) und Datenübertragung, ursprünglich mit 9,6 kbps, später bis zu 115 kbps mit GPRS-Overlay.

Vor GSM waren Mobilfunkstandards nach Land und Region fragmentiert, was Roaming fast unmöglich machte und Hersteller zwang, Geräte für jeden lokalen Markt zu produzieren. GSM änderte das, indem es eine einzige globale Spezifikation etablierte. Ein GSM-Telefon mit SIM-Karte konnte in jedem Land mit GSM-Infrastruktur verwendet werden; diese Möglichkeit trieb die massive Verbreitung in Europa, Asien, Afrika und schließlich weltweit voran. Die austauschbare SIM-Karte selbst wurde zu einem charakteristischen Merkmal und trennte die Telefon-Hardware von der Teilnehmeridentität.

GSM-Sicherheit basiert auf einem gemeinsamen geheimen Schlüssel, der auf der SIM und im Authentifizierungszentrum des Betreibers gespeichert ist, plus der A5-Stromchiffre für Gesprächsverschlüsselung. Die Variante A5/1 (128 Bit) wurde Standard, obwohl später Schwachstellen entdeckt wurden. Netzwerkbetreiber nutzen GSM-Infrastruktur immer noch als Fallback, obwohl neuere Technologien wie UMTS und LTE sie für den Primärservice ersetzt haben.

Obwohl 2G-GSM-Netze ab 2022 in vielen Ländern abgeschaltet werden, beeinflussten die Engineeringprinzipien des Standards jede Mobilfunkgeneration, die danach folgte. Seine Auswirkungen auf Standardisierung und Interoperabilität gingen weit über die Telefonie hinaus in Industrieanwendungen, in denen zuverlässige, standardisierte drahtlose Kommunikation unverzichtbar wurde.