GSM: Der erste Digital-Standard fürs Mobile

GSM (von englisch: Global System for Mobile Communications, deutsch: Globales System für mobile Kommunikation) ist ein Standard für digitale Mobilfunknetze. Er wird vor allen Dingen genutzt für Sprachtelefonie, kurze Textmitteilungen (SMS) und für Datenübertragung.

Für Datenübertragungen in GSM-Netzen stehen dabei die Zusatztechnologien HSCSD (von englisch: High Speed Circuit Switched Data, deutsch: schnelle kanalgeschaltete Daten) GPRS (von englisch: General Packet Radio Service, deutsch: Allgemeiner paketorientierter Funkdienst)  und EDGE (von englisch: Enhanced Data Rates for GSM Evolution,  deutsch: Verbesserte Datenraten zur Entwicklung von GSM) zur schnelleren Datenübertragung zur Verfügung. GSM ist der Standard der sogenannten zweiten Mobilfunkgeneration (2G) und Nachfolger der analogen Mobilfunk-Systeme der ersten Generation.

Das GSM-Netz

Zum GSM-Netz gehören drei Komponenten: Erstens die Sende- und Empfangsanlagen einschließlich der Mobiltelefone oder mobilen Endgeräte, im technischen Englisch wird dieser Teil Base Station Subsystem (BSS) genannt. Dazu kommt zweitens der Teil, der für die Vermittlung der Gespräche oder Daten sorgt: Hier wird unter anderem der Übergang in andere Mobilfunknetze oder ins Festnetz geregelt; diesen Teil nennt man  Netzwerk-Subsystem (NSS) oder im technischen Englisch Switching Subsystem (SSS). Der dritte und letzte Teil ist das  Betriebs- und Wartungs-Subsystem - im technischen Englisch Operation and Maintenance Subsystem (OMSS) genannt. Von hier aus werden Wartung und Betrieb des Systems gesteuert, dieser Teil verwaltet die Zugangsberechtigung für Teilnehmer, erledigt die Abrechnung und steuert den Verkehrsfluss im Netz.

Das gesamte GSM-Netz in einem Land oder einer Region ist in sechseckige Waben aufgeteilt, diese Waben bilden den Bereich der einzelnen Funkzellen. Wechselt der Nutzer – beispielsweise beim Telefonieren im Auto, Zug oder Bus - von einer Wabe in eine andere, findet eine automatische Übergabe an die Funk-Basisstation der nächsten Wabe statt.

Die Technik

GSM nutzt verschiedene Frequenzen für einerseits die Verbindung vom Mobiltelefon in das Netz (also wenn der Benutzer funktechnisch gesehen sendet) und andererseits für die Verbindung vom GSM-Netz zum Mobiltelefon (also wenn der Benutzer funktechnisch gesehen empfängt).

In Deutschland – und Europa - sendet und empfängt GSM in zwei Bereichen: Dem 900-Megahertz-Bereich und dem 1,8-Giga-Hertz-Bereich. Im 900-Megahertz-Bereich  werden dabei zwei getrennte, je 25 Megahertz breite Funkkanäle genutzt: Das Mobiltelefon sendet auf einem von 124 möglichen Kanälen im Frequenzbereich von  890 bis 915 Megahertz; es empfängt im Frequenzbereich von 935 bis 960 Megahertz. Im Frequenzbereich von 1,8 Gigahertz stehen 372 Kanäle zum Senden beziehungsweise Empfangen zur Verfügung. Im 1,8-Gigahertz-Bereich haben die Basis-Funkstationen und Endgeräte allerdings technisch bedingt eine geringere Sendeleistung.

Je nach Kontinent und Land werden verschiedene Frequenzen mit dem GSM-Standard genutzt. Doch durch die Angleichung des Funkspektrums über Kontinente und Ländergrenzen hinweg kann GSM in über 218 Ländern unter gleichen Bedingungen genutzt werden.

Geschichte und heutige Verbreitung

In Deutschland ist GSM die technische Grundlage der D- und E-Netze. Die beiden D-Netze senden und empfangen seit Juli 1992 im 800-Megahertz-Bereich. Betrieben werden sie von T-Mobile (D1) und von Vodafone (D2). Im Mai 1994 geht das auf  der1,8-Gigahertz-Funkfrequenz operierende E1-Netz von E-Plus, das damals mehrheitlich den Firmen  Vebacom und Thyssen Telecom gehört, in Betrieb. 1997 kommt das E2-Netz dazu, damals betrieben von Viag Interkom, heute von o2.  Mittlerweile ist die niederländische KPN Mobile N.V. der Haupteigentümer von E-Plus und der spanische Telekommunikationskonzern Telefónica Besitzer von o2.

In Österreich startet die Telekom Austria, heute Mobilkom im Dezember 1994 den kommerziellen Betrieb eines GSM-Netzes. Im Oktober 1996 folgt Maxmobil (heute T-Mobile Austria) als zweiter GSM-Netzbetreiber im 900-Megahertz-Bereich. Im Oktober 1998 startet das Unternehmen Connect Austria (heute Orange Austria) das erste GSM-Netz in Österreich im 1,8 Gigahertz-Frequenzbereich.

In der Schweiz beginnt das erste kommerzielle GSM-Netzes im März 1993, es trägt die Bezeichnung Natel D und wird von der damaligen Swiss Telecom, heute Swisscom betrieben. 1998 kommt die damalige Diax dazu, sie ist heute unter dem Namen Sunrise bekannt. Im Juni 1999 folgt mit Orange ein weiterer GSM-Netzbetreiber. Im Juni 2005 nehmen  Tele2 und In&phone ihre GSM-Mobilfunknetze in Betrieb. Tele 2 wird allerdings 2008 von Sunrise übernommen. In&phone spezialisiert sich auf die Versorgung von Geschäftskunden  und nutzt heute das Netz von Sunrise.

Erdgebundene GSM-Netze sind mittlerweile achtzig Prozent der Weltbevölkerung zugänglich. Dort, wo keine GSM-Netze am Boden stationiert sind, sind Satellitenverbindungen möglich. Im Jahr 2008 gab es weltweit über drei Milliarden GSM-Anschlüsse.