بسم الله الرحمن الرحیم

GSMچیست؟

شبکه GSM یا به عبارتی Global System for Mobile communication نام مختصر و علامت شناسایی شبکه نسل دوم مخابراتی است.

جی اس ام، اولین نسل دیجیتالی از شبکه های مخابراتی است.

این شبکه دیجیتال جایگزین نسل آنالوگ شد و دستگاه های سیار مانند تلفن های همراه می توانستند با اتصال به نزدیکترین دکل مخابراتی علاوه بر انتقال تماس، متن و سایر داده را نیز دریافت و ارسال کنند.

ساختار سیستم GSM به صورت یك شبكه‌ی سلولی است كه اساس آن مبنای تقسیم‌بندی باند فركانسی موجود بین نواحی مختلف و تحت پوشش ایستگاه‌های فرستنده‌ی BTS در یك منطقه‌ی جغرافیایی را تشكیل می‌دهد.

Global System for Mobile Communication برای نخستین‌بار در سال 1982 توسط سازمان استاندارد‌سازی اروپا به‌كار برده شد و این سازمان استاندارد جدیدی برای ارتباطات سیار در باند 900 مگاهرتز ارائه كرد.

كار تقسیم‌بندی باند فركانسی در خصوص كاهش ایستگاه‌های فرستنده‌ی BTS و در جهت استفاده‌ی مجدد از باند فركانسی در نواحی مختلف و تحت یك طرح جامعه شبكه‌ای صورت می‌گیرد كه توسط یك اداره طراحی شبكه‌ی سلولی تعیین می‌گردد.

شبكه‌ی GSM شامل تعداد كثیری MS یا همان گوشی‌های موبایل است كه در انواع و مدل‌های مختلف در دست افراد موجود است.

جی اس‌ام، یا سیستم جهانی برای مخابرات همراه، استانداردی برای شبکه‌های سلولی است که برای ارتباط بین دستگاه‌های تلفن همراه استفاده می‌شود. این استاندارد در دهه ۱۹۸۰ توسعه داده شده و در حال حاضر توسط حدود ۸۰٪ از شبکه‌های تلفن همراه جهان استفاده می‌شود.

یکی از مزایای اصلی جی اس‌ام، قابلیت تعاملی آن است که به این معنی است که دستگاه‌هایی از تولید کنندگان و شبکه‌های مختلف می‌توانند با یکدیگر ارتباط داشته باشند. این سیستم همچنین کیفیت صدای دیجیتال بهبود یافته، امنیت در مقایسه با شبکه‌های آنالوگ افزایش یافته و امکان ارسال پیامک را نیز فراهم می‌کند.

جی اس‌ام با استفاده از ترکیب فناوری‌های تقسیم فرکانس چندگانه و تقسیم زمان چندگانه، فرکانس‌های رادیویی را تقسیم می‌کند و به چندین کاربر اجازه می‌دهد که از یک فرکانس مشترک استفاده کنند، بدون این که با یکدیگر تداخل داشته باشند. این اجازه می‌دهد که با بهره‌برداری بهینه از طیف محدود فرکانس‌های رادیویی، از آنها بهره برده شود.

از آغاز استفاده‌اش، سیستم اس‌ام تلاش کرده است که با اضافه کردن فناوری‌های ۲G، ۳G و ۴G، خود را بهبود دهد. این به‌روزرسانی‌ها باعث افزایش سرعت انتقال داده و بهبود کیفیت خدمات اینترنت تلفن همراه شده‌اند.

در پایان، سیستم اس‌ام یک فناوری پراستفاده در ارتباطات تلفن همراه است که مزایای متعددی را نسبت به فناوری‌های شبکه‌ی سلولیِ قدیمی‌تر شامل می‌شود. گسترش استفاده از آن، آن را یک بخش اساسی از ارتباطات تلفن همراهِ مدرن کرده و با به روزرسانی‌هایی که در فناوری علوم دارویی و پیشرفت‌های فناوری صورت می‌گیرد، همچنان در حال تکامل است.(چت جی بی تی )

جی‌اس‌ام (به انگلیسی: GSM) یا سامانهٔ جهانی ارتباطات سیار (به انگلیسی: Global System for Mobile communications) یکی از متداول‌ترین استانداردهای مخابرات سیار در جهان است.^[۲] دارندهٔ اصلی نماد بازرگانی GSM یعنی انجمن بین‌المللی شبکه‌های موبایل (GSMA) تخمین می‌زند که ۸۰ درصد از بازار جهانی تلفن همراه و دیگر تجهیزات بی‌سیم از این استاندارد استفاده می‌کند. تا پیش از این، سه میلیارد نفر در ۲۱۲ کشور از این استاندارد بهره می‌بردند. گستردگی این استاندارد، رومینگ بین‌المللی میان اپراتور شبکه بی‌سیم را رایج نموده‌است. این امکان مشترکین را قادر می‌سازد از دستگاه‌های سیار خود در بیشتر نقاط جهان استفاده کنند.

تفاوت GSM با فناوری‌های پیش از آن در سیگنالینگ و کانال‌های صدای دیجیتال است و به همین دلیل از آن به عنوان نسل دوم شبکه تلفن همراه (2G) یاد می‌شود. همچنین GSM برای نخستین‌بار یک جایگزین ارزان (برای حامل شبکه) برای تماس‌های تلفنی، و سرویس پیام کوتاه (SMS) که امروزه در سایر استانداردهای تلفن همراه نیز پشتیبانی می‌شود را ارائه کرد. یک برتری دیگر آن است که استاندارد جی‌اس‌ام شامل یک شماره تلفن اورژانس جهانی، ۱۱۲ است.

نسخه‌های تازه‌تر با استاندارد اصلی گوشی‌های GSM سازگار هستند. برای نمونه، در نسخه ۹۷ استاندارد، قابلیت بسته داده با استفاده از GPRS افزوده شده‌است. نسخه ۹۹ با استفاده از فناوری EDGE ارسال داده با سرعت بالا را ارائه کرد.این شبکه غیر قابل نفوذ میباشد.

GSM یک مجموعه استاندارد توسعه یافته توسط نهاد استانداردهای مخابراتی اروپا (ETSI) برای توصیف فناوری‌های نسل دوم شبکه تلفن همراه است. این فناوری، جایگزینی برای نخستین نسل شبکه‌های سلولی آنالوگ است. استاندارد GSM در اصل یک شبکهٔ دیجیتال بهینه‌سازی شده را برای ارتباطات تلفنی دوطرفه توصیف می‌کند. این استاندارد در طول زمان گسترش یافت تا شامل انتقال داده نیز شد و سپس داده‌ها از طریق GPRS منتقل شدند. سرعت انتقال داده‌ها بعداً از طریق EDGE افزایش یافت.

شبکه‌های سلولی آنالوگ اروپا ترکیب ناهماهنگی از فناوری‌ها و پروتکل‌های گوناگون کشورهای اروپایی بود که از کارکرد یکسان تجهیزات جلوگیری می‌کرد و پیچیدگی ساخت تجهیزات را برای تولیدکنندگان تجهیزات که با استانداردهای متفاوت از بازارهای پراکنده رقابت می‌کردند افزایش می‌داد.

کار توسعه یک استاندارد اروپایی برای تلفن‌های دیجیتال سلولی در سال ۱۹۸۲ (میلادی) در کنفرانس اروپایی مدیریت مخابرات و پست (CEPT) آغاز شد.

فرانسه و آلمان توافقنامه توسعه مشترک را در سال ۱۹۸۴ (میلادی) امضا کردند و ایتالیا و بریتانیا در سال ۱۹۸۶ (میلادی) به آن پیوستند. در همان سال ۱۹۸۶ کمیسیون اروپا رزرو باند ۹۰۰ مگاهرتز را برای GSM پیشنهاد کرد. در سال ۱۹۸۷ (میلادی) پارامترهای اساسی استاندارد GSM به توافق رسیدند؛ و ۱۵ نماینده از ۱۳ کشور اروپایی تفاهم‌نامه‌ای را در کپنهاگ امضا کردند.^[۳] تصمیم به گسترش منطقه پوشش شبکه مخابراتی ایالات متحده آمریکا را نیز در بر گرفت.^{[۴][۵][۶][۷]} در سال ۱۹۸۹ (میلادی) کمیته ویژه مخابرات سیار از کنفرانس اروپایی مدیریت مخابرات و پست به نهاد استانداردهای مخابراتی اروپا منتقل شد.

نخست سری مشخصات GSM در سال ۱۹۹۰ (میلادی) منتشر شد. نخستین تماس تلفنی با استاندارد GSM جهان در ۱ ژوئیه ۱۹۹۱ توسط نخست‌وزیر فنلاند هاری هولکری به Kaarina Suonio شهردار شهر تامپره برقرار شد. برای نخستین شبکه GSM توسط Telenokia (نوکیا سولوشنز اند نتورکس) و زیمنس ساخته شده بود و توسط Radiolinja کار می‌کرد.

در سال ۱۹۹۲، نخستین پیام کوتاه (SMS) فرستاده شد و ودافون بریتانیا و مخابرات فنلاند توافق‌نامه رومینگ بین‌المللی را امضا کردند. این کار در سال ۱۹۹۱ آغاز شده بود و برای گسترش استاندارد GSM به باند ۱۸۰۰ مگاهرتز بسامد، بریتانیا در سال ۱۹۹۳ سامانه مخابرات خود را تغییر داد؛ همچنین در سال ۱۹۹۳، شرکت مخابرات استرالیا به نخستین اپراتور شبکه بی‌سیم خارج از اروپا با استاندارد GSM شد.

در سال ۱۹۹۵، دورنگار، داده‌ها و SMS خدمات پیام رسانی تجاری عملیاتی شد، نخستین ۱۹۰۰ مگاهرتز شبکه GSM در جهان در ایالات متحده آمریکا عملیاتی شد و مشترکان GSM در سراسر جهان بیش از ۱۰ میلیون است. در همین سال، انجمن GSM تشکیل شد. پیش پرداخت کارت سیم‌کارت GSM در سال ۱۹۹۶ آغاز شد. در سال ۱۹۹۸ (میلادی) در سراسر جهان ۱۰۰ میلیون ایستگاه سیار مشترک GSM وجود داشت.

تاریخچه GSM یا سیستم جهانی برای ارتباطات همراه، با آغاز توسعه در دهه ۱۹۸۰ آغاز شد. این استاندارد برای شبکه‌های سلولی و موبایلی که برای ارتباط بین دستگاه‌های تلفن همراه به کار برده می‌شود، معرفی شد.  اولین بار که تلفن همراه با استفاده از این تکنولوژی روانه بازار شد در خاوردیم ۱۹۹۱ بود که شرکت فنی و مهندسی و مشاوره گسترش بی‌بیکار در ایران نیز، اولین برند تلفن‌همراهی خود را با نام همراه ۱۰۰ در سال ۱۳۷۵ (۱۹۹۶) با شبکه‌ای تحت سیستم GSM در ایران به بازار عرضه کرد.

توسعه شبکه‌های GSM توسط محققان و دستاوردهای زیادی که در آن شناسایی شد، سیستم جهانی موبایل را به یکی از مهم‌ترین و پایه‌ای‌ترین استانداردها برای ارتباطات همراه در جهان تبدیل کرد. GSM اولین بار در سال ۱۹۹۱ در فنلاند به عنوان شبکه‌ی کاملاً دیجیتال معرفی شد و از آنجا به سرعت گسترش یافت.

سپس در سال ۱۹۹۲، سیستم دوم جهانی برای مخابرات همراه (2G) توسط GSM معرفی شد و قابلیت ارسال پیامک، ارتباطات داده، رومینگ بین الویت‌های مختلف، قابلیت تأیید تلفن و SMS و تماس بین‌المللی اجازه داده شد.

در سال ۱۹۹۸، GSM سیستم‌های ۳G خود را معرفی کرد. با توجه به پیشرفت‌های تکنولوژی رایانه و ارتباطات، این سیستم‌ها جای خود را به سیستم ۴G دادند که اولین بار در سال ۲۰۰۹ معرفی شد.

GSM بخش مهمی از ارتباطات همراه در سراسر جهان است و از آن برای ارتباطات تلفن همراه، ارسال پیامک، ارسال ایمیل و دسترسی به اینترنت استفاده می‌شود. این استاندارد قابلیت تعریف جهانی را دارد و دستگاه‌های مختلف بین المللی شامل تلفن‌های هوشمند، تبلت‌ها و لپ تاپ‌ها را دریافت می‌کند.

 GSM یک شبکه سلولی است که دستگاه‌های سیار از نزدیک‌ترین مسیر به آن وصل می‌شوند. پنج اندازه متفاوت سلول در شبکه GSM وجود دارد. سلول‌های ماکرو، میکرو، پیکو، فِمتو و چتری. محدوده پوشش هر سلول بر پایه محل قرارگیری، متفاوت است. سلول‌ها ماکرو به سلول‌هایی گفته می‌شود که آنتن ایستگاه پایگاه بر روی یک دکل یا ساختمانی بالاتر از سطح متوسط بلندی پشت بام‌های اطراف قرار می‌گیرد. سلول‌های میکرو سلول‌هایی هستند که ارتفاع آنتن کمتر از سطح متوسط پشت بام است و معمولاً در مناطق شهری استفاده می‌شوند. سلول‌های پیکو سلول‌های کوچکی هستند که قطر پوشش آنها چند ده متر است؛ آنها به‌طور عمده مورد استفاده درون خانه هستند. سلول‌های فمتو برای استفاده در محیط‌های مسکونی یا کوچک کاری هستند و از طریق اتصال به اینترنت پهن‌باند به شبکه ارائه دهنده خدمات وصل می‌شوند. سلول‌های چتری برای پوشش مناطق سایه سلول‌های کوچک‌تر و پر کردن شکاف در پوشش بین این سلول‌ها استفاده می‌شوند.

شعاع سلول بر پایه ارتفاع آنتن و گِین آنتن، از چند صد متر تا چند ده کیلومتر تغییر می‌کند. بیشترین مسافتی که مشخصات GSM پشتیبانی می‌کند ۳۵ کیلومتر است. همچنین چندین شکل اجرای سلول وجود دارد^.که شعاع سلول می‌تواند با توجه به سامانه آنتن، نوع ناحیه (terrain)، زمان‌بندی مُتقدّم (timing advance) دو برابر یا بیشتر شود

پوشش داخل سالن نیز توسط GSM پشتیبانی می‌شود و ممکن است با استفاده از picocell سرپوشیده ایستگاه پایه، یا یک تکرارکننده سلولی در محیط داخلی با آنتن توزیع داخل ساختمان تغذیه شده از تقسیم‌کننده‌های توان (power splitters)، برای ارائه سیگنال‌های رادیویی از آنتن بیرون از ساختمان به سامانه جداگانه آنتن توزیع داخل ساختمان دست یافت. این‌ها نوعاً زمانی گسترش می‌یابند که مراکز خرید یا فرودگاه، ظرفیت بالایی برای برقراری ارتباط نیاز باشد. با این حال، این یک پیش نیاز نیست. زیرا پوشش داخل ساختمان نیز توسط سیگنال‌های رادیویی واردشده به ساختمان از سلول مجاور تأمین می‌شود.

• زیر سامانه ایستگاه پایه (ایستگاه‌های پایه و کنترل آنها)
• شبکه و زیر سامانه سوئیچینگ (قسمتی از شبکه بیشتر شبیه به یک شبکه ثابت). گاهی هم فقط به نام شبکه‌های اصلی خوانده می‌شود.
• هسته شبکه GPRS (بخش اختیاری که به بسته مبتنی اتصال به اینترنت اجازه می‌دهد)
• سامانه پشتیبانی عملیات (OSS) برای نگهداری از شبکه

• GSM نرم‌افزار کد متن‌باز

چندین پروژه نرم‌افزاری متن‌باز وجود دارد که ویژگی‌های خاصی از GSM: ارائه می‌دهد:

• GSMD شبح توسط اوپن‌موکو
• OpenBTS توسعه ایستگاه پایه فرستنده/گیرنده
• هدف پروژه نرم‌افزار GSM ساخت یک تحلیلگر GSM با قیمت کمتر از ۱۰۰۰ دلار آمریکا است^[۲۲]

• OsmocomBB توسعه‌دهندگان قصد دارند پشته اختصاصی باند GSM را با پیاده‌سازی نرم‌افزار آزاد جایگزین کنند.^[۲۳]
• YateBTS که ایستگاه پایه فرستنده/گیرنده را توسعه می‌دهد.

مشکلات ثبت اختراع و نرم‌افزارهای متن‌باز

اختراعات یک مشکل برای هر گونه پیاده‌سازی متن‌باز GSM باقی می‌گذارند، زیرا برای گنو (GNU) یا هر توزیع کننده نرم‌افزار رایگان امکان تضمین مصونیت از همه پرونده‌های حقوقی دارندگان حق تکثیر در برابر کاربران، وجود ندارد. علاوه بر این، همیشه، ویژگی‌های تازه‌ای در حال افزوده شدن به استانداردها هستند که بدان معنی است که آنها حفاظت از حق ثبت اختراع را برای چندین سال دارند.

سیستم‌های زیرمجموعه شبكه GSM*

*SIM:

سیم‌كارت مانند یك كارت اعتباری است كه با جا زدن در گوشی مستقیما با سیستم VLR و غیرمستقیم با سیستم HLR ارتباط برقرار كرده و با ارائه‌ی شماره و مشخصات مشترك هویت خود را جهت استفاده از شبكه اعلام می‌كند.

* BTS:
ارتباط رادیویی بین شبكه‌ی GSM و گوشی‌های موبایل از طریق Air interface و توسط تعداد كثیری از ایستگاه‌های فرستنده‌ BTS برقرار می‌شود.
 

*BSC
كلیه‌ی BTS‌های یك ناحیه از طریق Abis _ interface به سیستمی به‌نام Bsc متصل می‌شوند. Bsc عهده‌دار كنترل BTS‌های یك منطقه و نیز انجام عملیات مركزی بر روی آن‌هاست. BSC كار دسته‌بندی اطلاعات و ارسال آن‌ها به سیستم MSC را به عهده دارد.

*TRAU
این قسمت وظیفه‌ی ترجمه و فشرده‌سازی اطلاعات وارده از طریق BSC به سمت MSC و بالعكس را به عهده دارد. درحقیقت دسته‌بندی اطلاعات به اطلاعات قابل استفاده از BSC به MSC و بالعكس به عهده‌ی این سیستم است.

*MSC
تعداد زیادی از BSC‌ها از طریق A_ interface به یك MSC متصل می‌شوند؛ MSC شبیه به یك مركز تلفن دیجیتالی عمل می‌كند كه به‌طور همزمان چند شبكه‌ی خارجی می‌تواند به آن دسترسی داشته باشد.
وظیفه‌ی اصلی یك MSC مسیردهی مكالمات ورودی و خروجی و واگذاری كانال روی A_interface به هر USER است.

*HLR
از مراكز زیرمجموعه دیگر می‌توان HLR را نام‌برد كه كار ذخیره‌سازی اطلاعات مربوط به شمار زیادی از مشتركین را به عهده دارد.

*VLR
شبیه یك HLR یك VLR فقط زمانی كه مشترك در حال حركت در یك ناحیه است، در اطلاعات مكانی مشترك در VLR ذخیره می‌شود. منطقه‌ی جغرافیایی VIR شامل یك ناحیه پوشیده شده از تعداد زیادی BTS و چند BSC و MSC است.

*EIR
گوشی‌های دزدیده شده زمانی كه یك سیم‌كارت جدید در آن‌ها جا زده می‌شود، قابل شناسایی هستند و این كارت توسط EIR صورت می‌گیرد. برای جلوگیری از رفتار‌هایی شبیه دزدی هر شبكه GSM دارای یك سیستم تشخیص هویت‌دهنده به‌نام EIR است كه هویت گوشی‌های موبایل توسط آن و با استفاده از IMEI، قابل شناسایی است و این در حالی است كه گوشی‌های وارداتی بعد از ورود به هر كشور باید برای این سیستم ثبت هویت شوند كه ما آن را به عنوان ثبت شماره‌ی سریال گوشی می‌نامیم.

مزایا:

1. قابلیت تعامل با دستگاه‌های از نوع‌های مختلف: یکی از بهترین مزایای GSM، قابلیت تعاملی آن است که به این معنی است که دستگاه‌هایی از تولید کنندگان و شبکه‌های مختلف می‌توانند با یکدیگر ارتباط داشته باشند.

2. کیفیت صدای دیجیتال بهتر: GSM از صوت دیجیتال برای ارسال صدا استفاده می‌کند، بنابراین کیفیت صدای بین المللی نسبت به شبکه‌های تلفن همراه آنالوگ پیشرفت بیشتری داشته است.

3. امنیت بالاتر: از آنجایی که منابع داده‌ای با فرآیندهای رمزگذاری به شکل ایمن به اشتراک گذاشته می‌شوند، می‌توان گفت که GSM امنیت بیشتری نسبت به شبکه‌های تلفن همراه قبلی دارد.

4. قابلیت ارسال پیامک: با استفاده از سیستم GSM می‌توان به سرعت پیام‌های متنی را بین دستگاه‌های تلفن همراه ارسال و دریافت کرد.

5. امکان استفاده از اینترنت: GSM به کاربران این امکان را می‌دهد که به اینترنت دسترسی پیدا کرده و از خدمات آن استفاده کنند.

6. بهره‌مندی از تکنولوژی TDMA: با استفاده از تقسیم زمان چندگانه، تعدادی از برایندهای زمانی خالی برای تلفن‌های دیگر در نظر گرفته شده است و این امکان را برای تلفن‌های همراه فراهم می‌کند که برای ارسال-دریافت بهتر به اینترنت کمک کند.

معایب:

1. بیشتری هزینه در مقایسه با تلفن‌ های ثابت: هزینه بیشتری برای استفاده از تلفن همراه در مقایسه با تلفن‌های ثابت وجود دارد.

2. برای استفاده از سیستم GSM، دستگاه‌های خاصی لازم است: برای استفاده از GSM، دستگاه‌های خاصی مانند تلفن همراه GSM لازم است.

3. مشکلات در مناطق با استفاده از فرکانس‌های پایین تر: GSM برای ارتباطات از فرکانس‌های پایین تری استفاده می‌کند و به همین دلیل در مناطقی که در معرض نویز هستند، مشکلاتی در کیفیت ارتباط پیش می‌آید.

4. محدودیت‌های مربوط به پهنای باند: پهنای باند شبکه‌های GSM معمولاً محدود است و برای استفاده از اینترنت یا خدمات داده‌ای، سرعت بسیار پایینی وجود دارد.

5. مسافت محدود بین دستگاه‌ها: یک دستگاه تلفن همراه فقط به دیگری در فاصله نسبی کمی در دسترس است.

کاربرد ها

سامانه GSM در بسیاری از کاربردهای تلفن همراه و شبکه های تلفن همراه استفاده می شود که در زیر به برخی از کاربردهای آن اشاره شده است:

1. ارسال و دریافت تماس: کاربران می‌توانند از طریق شبکه GSM تماس با یکدیگر برقرار کنند.

2. ارسال و دریافت پیام‌های متنی: کاربران می‌توانند با استفاده از SMS، پیامک‌های متنی را به یکدیگر ارسال و از آنها دریافت کنند.

3. ارتباطات داده: GSM به کاربران این امکان را می‌دهد که از خدمات داده‌ای اینترنت و ایمیل استفاده کنند.

4. جابجایی اطلاعات کاربر: با استفاده از کارت سیم، اطلاعات کاربر به راحتی از یک دستگاه تلفن همراه به دستگاهی دیگر منتقل می‌شود.

5. مرکز پخش مولتی‌مدیا: شبکه GSM به کاربران امکان مشاهده تلویزیون و گوش دادن به رادیو را می‌دهد.

6. پرداخت‌های آنلاین: GSM نقشی بسزایی در فرآیند پرداخت‌های آنلاین ایفا می‌کند.

7. شبکه‌های اضطراری: شبکه GSM جزء شبکه‌های اضطراری است که برای برقراری ارتباط بین مردم در شرایط اضطراری و بحرانی استفاده می‌شود.

8. ردیابی دستگاه: با استفاده از شبکه GSM، می‌توان به راحتی قرار دادن یک دستگاه را ردیابی کرد و محل آن را پیدا کرد.

9. سامانه های مالی و بانکی: شرکتهای بانکی و شرکتهای پرداخت الکترونیک نیز از شبکه GSM برای ارسال اطلاعات پیامکی و تلفنی استفاده می کنند.

10. شبکه های اینترنت اشیا: با پیشرفت فناوری اینترنت اشیا، سامانه GSM برای ارتباطات میان دستگاه های مختلف در شبکه های اینترنت اشیا نیز به کار می رود.

(چت جی بی تی)

انواع شبکه

در حال حاضر، سه نوع شبکه GSM، یعنی 2G، 3G و 4G در استفاده قرار می‌گیرند. به طور کلی، هرنوع شبکه GSM دارای امکاناتی است که در اينجا به طور مختصر توضيح داده می‌شود:

1. 2G (Second Generation):
شبکه GSM-2G یکی از نوع‌های اولیه سیستم GSM است. در شبکه‌های 2G از فناوری تقسیم زمان چندگانه (TDMA) و استفاده از کد‌گذاری صوتی مبتنی بر AMR (Adaptive Multi-Rate) برای بهبود کیفیت صدا استفاده می‌شود. سرویس‌های اولیه شبکه 2G عبارتند از: تماس صوتی، پیامک متنی (SMS) و روميزي (paging).

2. 3G (Third Generation):
شبکه GSM-3G در مقایسه با 2G، ارتباطات داده را بهبود داده و برای این امر از فناوری هم‌زمان‌سازی داده‌ها و صدا (HSPA) استفاده می‌کند. شبکه 3G از پهنای باند بیشتری برخوردار است که باعث ارائه خدمات اینترنت سریع‌تری در مقایسه با شبکه‌های 2G می‌شود. شبکه 3G علاوه بر خدمات پایه شبکه 2G مانند تماس، پیامک متنی و روميزي، می‌تواند خدمات چند رسانه ای شامل تصویر، صدا، ویدئو و اینترنت را ارائه کند.

3. 4G (Fourth Generation):
شبکه GSM-4G یکی از پیشرفت های جدید‌تر در سیستم های تلفن همراه است که قادر است با سرعت بسیار بیشتری از شبکه‌های پیشین (2G ، 3G) خدمات ارائه کند. شبکه 4G از دو فناوری LTE و WiMAX استفاده می‌کند. با این فناوری‌ها، به کاربران امکان ارائه خدمات چندرسانه‌ای با کیفیت عالی به علاوه دسترسی سریع به اینترنت، با پهنای باند بیشتر و تاخیر کمتر ارائه می‌شود.

به طور کلی، با افزایش نسل بعدی شبکه GSM، سرعت بالای ارتباطات، کاهش تاخیر در انتقال داده‌ها و کاهش هزینه‌ها به عنوان مهمترین مزایای آن برشمرده می‌شود.

مهمترین چالش ها

در زمینه GSM، چالش‌هایی وجود دارد که تاثیر زیادی بر کیفیت و عملکرد شبکه‌های GSM دارند. برخی از این چالش‌ها عبارتند از:

1. محدودیت پهنای باند: یکی از محدودیت‌های شبکه‌های GSM محدودیت پهنای باند است. این محدودیت می‌تواند باعث کاهش کیفیت تماس و کاهش سرعت انتقال داده شود.

2. تداخل موج: در شهرها و مناطق پرجمعیت، تداخل موج بین شبکه‌های مختلف وجود دارد که می‌تواند باعث افزایش نویز و کاهش کیفیت تماس شود.

3. دسترسی به شبکه: در برخی مناطق، ممکن است دسترسی به شبکه GSM محدود باشد که می‌تواند باعث افزایش تاخیر در ارسال و دریافت اطلاعات شود.

4. امنیت: شبکه‌های GSM ممکن است در مقابل حملات امنیتی آسیب پذیر باشند که می‌تواند اطلاعات کاربر را برای دیگران قابل دسترسی کنند.

5. مشکلات باتری: استفاده از شبکه GSM ممکن است باعث افزایش مصرف باتری دستگاه شود که می تواند باعث کاهش عمر باتری باشد.

6. پوشش نامناسب: در برخی مناطق، شبکه GSM ممکن است پوشش نامناسبی داشته باشد که می‌تواند باعث کاهش کیفیت و قطع شدن تماس شود.

7. عدم امکان استفاده در برخی مناطق: در برخی مناطق کوهستانی و دورافتاده، شاید شبکه GSM در دسترس نباشد که این مسئله می‌تواند مخاطبین را در برابر خطر قرار دهد. 

این چالش‌ها نشان می‌دهند که GSM هر چند تکنولوژیی کارآمد است، اما با محدودیت‌های خود روبرو است، به همین دلیل پلتفرم‌های ارتباطی جدیدی مانند 5G برای برطرف کردن این چالش‌ها طراحی شده‌اند.

منابع

1. 1. ویکی پدیا
   2. Irangsm.ir
   3. Gsm.ir
   4. Datisnetwork.com
   5. چت جی بی تی