Kuinka GSM-puhelin toimii?

Global System for Mobile Communications (GSM) on maailman laajimmin käytetty matkapuhelimien standardi. GSM-yhdistys edistää sen käyttöä ja väittää, että 80 prosenttia kaikista matkapuhelimista käyttää GSM-standardia. GSM on verkko, jota nämä matkapuhelimet käyttävät. Tämä tarkoittaa, että jokainen näistä puhelimista etsii solua alueelta, jolla niitä käytetään. Tämä tarkoittaa, että kaikkien GSM-pohjaisten puheluiden käsittelemiseksi on oltava GSM-verkko.

GSM-verkko on matkapuhelinverkko. Matkapuhelinverkot ovat radioverkkoja, jotka koostuvat soluista. Jokainen solu on soluasema, joka koostuu kohotetusta tornista, joka sisältää lähetin-vastaanottimia (lähettimiä ja vastaanottimia), signaaliprosessoreita, ajoitusvastaanottimen ja sähkövirtalähteitä. GSM-verkko viittaa näihin torneihin tukiasemina tai tukiasemina (Base Transceiver Station, BTS). Kunkin solun koko viittaa peittoalueeseen, jolle se on suunniteltu. Soluja on viisi eri kokoa. Solun koko, jota kutsutaan makroksi, on koko, jota käytetään GSM-matkapuhelinjärjestelmissä.

Tilaajan tunnistusmoduuli (tai SIM-kortti) on GSM-matkapuhelimen keskeinen ominaisuus. SIM-kortti sisältää tilausprofiilin ja osoitekirjan. Vaikka SIM-kortti sisältää tilitietoja, jotka estävät tai mahdollistavat tietyt palvelut, luuri (matkapuhelin) on laite, joka lukitsee käyttäjän tiettyyn puhelimeen. Puhelin voidaan lukita niin, että se ei hyväksy muita SIM-kortteja tai useita SIM-kortteja.

Aikajakomonipääsy (TDMA) on pääsymenetelmä, jota GSM käyttää jaetuissa verkoissa. GSM-verkossa useampi kuin yksi matkapuhelimen käyttäjä voi käyttää samaa taajuuskanavaa. Tämä voi tapahtua, koska signaali on jaettu aikaväleihin. Tämän järjestelmän matkapuhelimen käyttäjä käyttää vain pienen osan tukiaseman kanavakapasiteetista. Jokainen TDMA-kehys sisältää kahdeksan aikaväliä. GSM käyttää TDMA: ta verkon tehokkuuden lisäämiseen.

Se, että matkapuhelin voidaan kytkeä päälle, ei tarkoita, että sitä voidaan käyttää puhelun soittamiseen. GSM-puhelimen on yhdistettävä tukiasemaan signaalin kautta. Kun puhelimeen kytketään virta, puhelin etsii signaalia yhteyden muodostamista varten. GSM-tekniikka määrittää makrotukiasemilleen maksimikantaman noin 25 mailia. Tiheästi asutuilla alueilla tukiasemat on ryhmitelty ja jopa päällekkäin, joten niiden puhelimet eivät ole koskaan ilman signaalia.

Kulissien takana matkapuhelin on jatkuvassa yhteydessä käytettävissä olevaan tukiasemaan, liikkuen yhden kantaman alueelle ja sen ulkopuolelle ja seuraavan kantamaan. Tämä yhdistäminen ja uudelleenkytkentä tapahtuu tukiasemassa sijaitsevan GSM-ohjaimen ja GSM-puhelimen sisäisen mekanismin suhteen. Kun GSM-matkapuhelin liikkuu kohti tornia tai mastoa, se tarkistaa voimakkaimman saatavilla olevan signaalin ja muodostaa yhteyden. Samanaikaisesti heikompi maston signaali vapautuu ja tulee seuraavan käyttäjän saataville.