GSM

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GSM

  1. Gram per Square Meterは、紙の厚さを示す単位。メートル坪量・米坪(g/m2)
  2. Global System for Mobile Communicationsのこと。本ページで記述。

GSM (Global System for Mobile Communications) は、FDD-TDMA方式で実現されている第二世代携帯電話(2G)規格である。

目次

概要[]

日本と大韓民国を除く全世界で使用されている。2008年現在、全ての携帯電話方式の中で世界で最も使われている。世界の携帯電話端末市場の82%はGSM方式であり、世界の212ヵ国で約20億人が利用している。

基本的には第二世代携帯電話(2G)に属するが、GPRSの拡張データ通信を含むことで第2.5世代と呼ばれ、更に上位のEDGEを含むことで第2.75世代と呼ばれる。また、その上のEDGE Evolutionでは第3世代に近いデータ転送速度が出せる(後述)。現在ではGSMネットワークにおいてGPRSは一般的であり、EDGEも多くの地域で利用できる。

GSM方式のSIMロックされていない端末を一台持っておくと、世界のほどんどの国で、現地の事業者の発行するSIMカードを格安の料金で買い求めて、現地の携帯電話として現地の電話料金で携帯電話を使用できる。多くの国では空港に携帯電話会社のサービス窓口があり、プリペイドSIMカードを入手しすぐに使用を開始できる。

そのほか、

  • 自動国際ローミングを備えるため国が変わっても使用できる。
  • SIMカードでサービスアカウントを管理するため、端末と電気通信事業者が分離でき、プリペイド式携帯電話や電話機の自由な取替えが容易である。

などの特徴をもつ。

また、GSMを採用した携帯電話キャリアは3G方式にW-CDMA (UMTS)を選択する傾向が高く、これを3GSMと呼ぶこともある。

歴史[]

各国で異なるアナログ方式でサービスが行われていた欧州において、1982年に欧州郵便電気通信主管庁会議(CEPT:Conference of European Postal and Telecommunications administration)が GSM(Groupe Speciale Mobile)でデジタル方式携帯電話の統一規格の策定を開始した。1987年に統一規格として採択され、1992年にドイツで初のサービスが開始された。

欧州各国で採用され、大量生産されたためシステムが安価となった。また、メーカー・欧州の標準化機関が一体となって他の地域でも採用されるように働きかけを行ったため、広く普及した。

日本のキャリアでは、SoftBankとNTT DoCoMoの一部の携帯電話端末やauの「グローバルパスポートGSM」対応機種（2008年4月現在W62Sのみが対応する）がGSMネットワークの一部の周波数に対応しているため、そのまま海外で国際ローミングが可能である（詳細は日本参照）。海外での発信時には2倍近くの料金が発生し、また着信するだけで半額分の料金が発生する。データ通信料は100円程かかる。

周波数帯[]

周波数帯
上り (MHz)下り (MHz)間隔 (MHz)帯域幅 (MHz)地域
GSM400T-GSM380380.2 ～ 389.8390.2 ～ 399.8109.6×2
T-GSM410410.2 ～ 419.8420.2 ～ 429.8109.6×2
GSM450450.4 ～ 457.6460.4 ～ 467.6107.2×2
GSM480478.8 ～ 486.0488.8 ～ 496.0107.2×2
GSM700GSM710698.0 ～ 716.0728.0 ～ 746.03018×2
GSM750747.0 ～ 762.0777.0 ～ 792.03015×2
GSM800T-GSM810806.0 ～ 821.0851.0 ～ 866.04515×2中国
GSM850824.0 ～ 849.0869.0 ～ 894.04525×2北米
GSM900P-GSM900890.0 ～ 915.0935.0 ～ 960.04525×2アジア、アフリカ、オセアニア、欧州、中南米
E-GSM900880.0 ～ 915.0925.0 ～ 960.04535×2アジア、アフリカ、オセアニア、欧州、中南米
R-GSM900876.0 ～ 915.0921.0 ～ 960.04539×2アジア、欧州
876.0 ～ 888.0921.0 ～ 925.0454×2アジア、欧州
T-GSM900870.4 ～ 876.0915.4 ～ 921.0455.6×2
GSM1800DCS18001710.0 ～ 1785.01805.0 ～ 1880.09575×2アジア、アフリカ、オセアニア、欧州、中南米
1710.0 ～ 1755.01805.0 ～ 1850.09545×2PCS1900併用地域、中南米
GSM1900PCS19001850.0 ～ 1910.01930.0 ～ 1990.08060×2北米、中南米

使用されるFDD帯には、主に次の4つがある。

  • 850MHz帯 米国など
  • 900MHz帯 欧州やアジアなど
  • 1800MHz帯 欧州やアジアなど
  • 1900MHz帯 米国など

もともとのGSM規格は、900MHzからスタートし、周波数枠を広げるために、ついで、1800MHzが使われた。南北アメリカは、周波数割り当てが異なったため、これらの地域では、1900MHz,850MHzでGSMが使われる。

900/1800MHz帯に対応した携帯電話機をデュアルバンド(Dual-band)機、900/1800/1900MHz帯に対応した携帯電話機をトライバンド(Tri-band)機、850/900/1800/1900MHz帯に対応した携帯電話機をクワッドバンド(Quad-band)機と呼ぶ。なお、北米向けでは850/1800/1900MHzというものもあり、これもトライバンドと呼ばれることがあるが、一般的にはトライバンドといえば前記のものを指す。

日本と韓国以外の世界中で最低一つ以上の周波数帯域が割り当てられている。

技術[]

PDC・D-AMPSと比較して、多重化チャネル数が多く基地局が安価である。また、単一搬送波でより高速なデータ通信が可能である。しかし、周波数帯域利用効率はやや劣る。

複数の半導体素子メーカーが安価なチップセットを大量に製造しており、端末の製造を容易にしている。また、多くの端末メーカーが存在し、競争が非常に激しい。

音声[]

GMSK音声[]
  • フルレート22.8kbpsにRPE-LTP13kbps音声と誤り検出訂正9.8kbpsを通す(FR)。
  • ハーフレート11.4kbpsにVSELP5.6kbps音声と誤り検出訂正5.8kbpsを通す(HR)。
  • フルレート22.8kbpsにACELP12.2kbps音声と誤り検出訂正10.6kbpsを通すエンハンスドフルレート(EFR)。
8PSK音声[]

8PSKの変調が追加されたEDGEの音声である。

  • フルレート28.8kbpsにAMR-WBコーディック(23.85～6.60kbps)の音声を通す。
  • ハーフレート14.4kbpsにAMR-WBか AMR-NBのコーディック(12.65 ～ 1.95kbps)の音声を通す。

回線交換データ通信[]

回線交換データ通信
回線交換変調CSD (kbps)HSCSD (kbps)
TCH/F9.6GMSK9.638.4
TCH/F14.4GMSK14.457.6
ECSD変調timeslot (kbps)8slot (kbps)
E-TCH/F28.88PSK28.8230.4
E-TCH/F32.08PSK32.0256.0
E-TCH/F43.28PSK43.2345.6
CSD[]

CSD (Circuit Switch Data)。GSMの回線交換データ通信9.6kbps。オプションで14.4kbps。

HSCSD[]

HSCSD (High Speed Circuit Switch Data)。GSMの高速回線交換データ通信、最大57.6kbps。1つ9.6kbpsまたは14.4kbpsの回線交換スロットを4つまで束ねる事ができる。

ECSD[]

ECSD (Enhanced Circuit Switched Data)。HSCSDを拡張した規格。最大345.6kbps。3倍程度高速化された1つ43.2kbpsの回線交換スロットを8スロットまで束ねる事ができる。

パケットデータ通信[]

GPRS[]
Coding Scheme (CS)
Coding
Scheme		通信速度
(kbps)		最大8
CS-19.0572.4
CS-213.4107.2
CS-315.6124.8
CS-421.4171.2

GPRS (General Packet Radio Service)。GSMのパケットデータ通信、最大スループット171.2kbps。1つ21.4kbpsのパケットスロットを8スロットまで束ねる事ができる。

Normal GSMK Burst Bits
T1EFTSFET2G
35712615738.25
  • T1,T2:Tail bits
  • E:Data
  • F:Stealing-flag bits
  • TS:Training sequence bits
  • G:Guard period
EDGE[]
Modulation and Coding Scheme (MCS)
MCS通信速度 
(kbps)		デジタル変調8x
(Kbps)		EDGE Evolution
(Kbps)
MCS-18.8デジタル変調70.4140.8
MCS-211.2GMSK89.6179.2
MCS-314.8GMSK118.4236.8
MCS-417.6GMSK140.8281.6
MCS-522.48-デジタル変調179.2358.4
MCS-629.68-PSK236.8473.6
MCS-744.88-PSK358.4716.8
MCS-854.48-PSK435.2870.4
MCS-959.28-PSK473.6947.2
MCS-1067.216-デジタル変調N/a1075.2
MCS-1181.616-QAMn/a1305.6

EDGE (Enhanced Data Rates for GSM Evolution)もしくはEGPRS(Enhanced GPRS)、IMT-SC (IMT Single Carrier) はGRPSを拡張したパケット通信規格。デジタル変調方式に八位相偏移変調(8PSK)を使用している。最大スループット473.6kbps。3倍程度高速化された1つ59.2kbpsのパケットスロットを8スロットまで束ねる事ができる。

Normal 8PSK Burst Bits
T1EFTSFET2G
3×357×3+2126×3157×3+23×38.25×3
91731781173924.75
Dual Carrier EDGE[]

3GPPのrelease 7で追加された2搬送波を使う仕様を従来のEDGEとの組み合わせのみで使う。従来通り8PSKのみなのでノキア・シーメンスの基地局の無線機のハードウェアは同じままソフトウェアのバージョンアップのみで592kbpsに対応できる。

EDGE Evolution[]

EDGE EvolutionはEDGEをさらに高速化したもの。3GPPのrelease 7で追加された。デジタル変調に8PSKの代わりに16QAMまたは32QAMを用いる。1Mbps程度のスループットが得られるとしている。これは第3世代に匹敵するスピードである。2009年開始予定。

EGPRS2-A[]
  • Normal GMSK Burst
  • Normal 8PSK Burst
  • Normal 16QAM Burst
  • Normal 32QAM Burst
Normal 16QAM Burst Bits
T1EFTSFET2G
3×457×4+3126×4157×4+33×48.25×4
12231110412311233
Normal 32QAM Burst Bits
T1EFTSFET2G
3×557×5+4126×5157×5+43×58.25×5
15289113012891541.25
EGPRS2-B[]
  • HSR QPSK Burst
  • HSR 16QAM Burst
  • HSR 32QAM Burst : 下り最大1894.4kbps、上り最大947.2kbps。
HSR QPSK Burst Bits
T1EFTSFET2G
4×268×2+1131×2168×2+14×210.5×2
81371621137821
HSR 16QAM Burst Bits
T1EFTSFET2G
4×468×4+3131×4168×4+34×410.5×4
16275112412751641
HSR 32QAM Burst Bits
T1EFTSFET2G
4×568×5+4131×5168×5+44×510.5×5
20344115513442052.5

端末数推移[]

GSM/携帯電話
GSM全世界
2001Q165.705%498,700,000759,000,000
+3か月80.607%+9.585%+47,800,000+7.813%+59,300,000
2001Q266.785%546,500,000818,300,000
+3か月78.707%+7.575%+41,400,000+6.428%+52,600,000
2001Q367.505%587,900,000870,900,000
+3か月79.248%+8.250%+48,500,000+7.027%+61,200,000
2001Q468.276%636,400,000932,100,000
+3か月82.025%+6.238%+39,700,000+5.193%+48,400,000
2002Q168.955%676,100,000980,500,000
+3か月82.796%+5.694%+38,500,000+4.742%+46,500,000
2002Q269.581%714,600,0001,027,000,000
+3か月84.766%+6.073%+43,400,000+4.985%+51,200,000
2002Q370.302%758,000,0001,078,200,000
+3か月86.074%+6.768%+51,300,000+5.528%+59,600,000
2002Q471.128%809,300,0001,137,800,000
+3か月84.232%+5.214%+42,200,000+4.403%+50,100,000
2003Q171.681%851,500,0001,187,900,000
+3か月83.883%+5.073%+43,200,000+4.335%+51,500,000
2003Q272.188%894,700,0001,239,400,000
+3か月80.732%+5.667%+50,700,000+5.067%+62,800,000
2003Q372.600%945,400,0001,302,200,000
+3か月82.528%+7.045%+66,600,000+6.197%+80,700,000
2003Q473.180%1,012,000,0001,382,900,000
+3か月83.075%+5.820%+58,900,000+5.127%+70,900,000
2004Q173.662%1,070,900,0001,453,800,000
+3か月84.777%+5.668%+60,700,000+4.925%+71,600,000
2004Q274.184%1,131,600,0001,525,400,000
+3か月87.000%+6.681%+75,600,000+5.697%+86,900,000
2004Q374.874%1,207,200,0001,612,300,000
+3か月87.230%+7.356%+88,800,000+6.314%+101,800,000
2004Q475.608%1,296,000,0001,714,100,000
+3か月77.465%+6.366%+82,500,000+6.213%+106,500,000
2005Q175.717%1,378,500,0001,820,600,000
+3か月89.100%+6.464%+89,100,000+5.493%+100,000,000
2005Q276.414%1,467,600,0001,920,600,000
+3か月88.274%+6.412%+94,100,000+5.550%+106,600,000
2005Q377.037%1,561,700,0002,027,200,000
+3か月98.399%+9.445%+147,500,000+7.394%+149,900,000
2005Q478.508%1,709,200,0002,177,100,000
+3か月127.511%+5.125%+87,600,000+3.156%+68,700,000
2006Q180.007%1,796,800,0002,245,800,000
+3か月90.500%+8.059%+144,800,000+7.124%+160,000,000
2006Q280.705%1,941,600,0002,405,800,000
+3か月65.265%+4.909%+95,309,750+6.070%+146,035,774
2006Q379.821%2,036,909,7502,551,835,774
+3か月87.864%+6.360%+129,542,372+5.778%+147,434,577
2006Q480.261%2,166,452,1222,699,270,351
+3か月84.530%+5.153%+111,643,258+4.893%+132,075,039
2007Q180.460%2,278,095,3802,831,345,390
+3か月86.518%+6.209%+141,451,388+5.774%+163,494,130
2007Q280.791%2,419,546,7682,994,839,520
+3か月80.404%+5.188%+125,524,104+5.213%+156,116,132
2007Q380.771%2,545,070,8723,150,955,652
+3か月77.653%+5.500%+139,989,174+5.721%+180,275,781
2007Q480.603%2,685,060,0463,331,231,433
GSM全世界
GSM/デジタル携帯電話
GSM全デジタル
1992年100.000%200,000200,000
+1年間100.000%+600.000%+1,200,000+600.000%+1,200,000
1993年100.000%1,400,0001,400,000
+1年間85.714%+257.143%+3,600,000+300.000%+4,200,000
1994年89.286%5,000,0005,600,000
+1年間70.175%+160.000%+8,000,000+203.571%+11,400,000
1995年76.471%13,000,00017,000,000
+1年間58.580%+152.308%+19,800,000+198.824%+33,800,000
1996年64.567%32,800,00050,800,000
+1年間61.576%+116.768%+38,300,000+122.441%+62,200,000
1997年62.920%71,100,000113,000,000
+1年間64.156%+94.655%+67,300,000+92.832%+104,900,000
1998年63.515%138,400,000217,900,000
+1年間66.335%+86.705%+120,000,000+83.020%+180,900,000
1999年64.794%258,400,000398,800,000
+1年間74.801%+76.509%+197,700,000+66.274%+264,300,000
2000年68.783%456,100,000663,100,000
+1年間72.046%+37.294%+170,100,000+35.605%+236,100,000
2001年69.640%626,200,000899,200,000
+1年間75.656%+26.254%+164,400,000+24.166%+217,300,000
2002年70.811%790,600,0001,116,500,000
+1年間79.770%+25.436%+201,100,000+22.579%+252,100,000
2003年72.461%991,700,0001,368,600,000
+1年間85.106%+27.428%+272,000,000+23.352%+319,600,000
2004年74.855%1,263,700,0001,688,200,000
GSM全デジタル


脚注[]


関連項目[]

  • 移動体通信 : 方式間の比較、周波数帯域など
  • モベルコミュニケーションズリミテッド : 日本でのGSM携帯電話販売店
  • W-CDMA - 3GSMと呼ばれている。海外ではUMTSの名称が一般的

外部リンク[]

  • GSM Association




























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2023-05-28 06:24:55

第二世代携帯電話

第二世代携帯電話（だいにせだいけいたいでんわ）は、第三世代携帯電話よりも以前のデジタル方式の携帯電話のこと。1993年に登場。NTT大容量方式・TACS等のFDD-FDMA-FMのアナログ携帯電話を第...

2023-05-28 06:24:49

第三世代携帯電話

第三世代携帯電話（だいさんせだいけいたいでんわ）とは、国際電気通信連合(ITU)の定める「IMT-2000」規格に準拠したデジタル方式の携帯電話やその方式のこと。欧州では、UMTS (Universa...

2023-05-28 06:23:59

第三・五世代携帯電話

第三・五世代携帯電話（だいさんてんごせだいけいたいでんわ）とは、第三世代携帯電話（ITUの定める「IMT-2000」規格）の内、高速データ通信規格に準拠したものを特に区別する場合に言う。デジタル方式の...

2023-05-28 06:23:53

第一世代携帯電話

第一世代携帯電話（だいいちせだいけいたいでんわ）は、初めて実用化されたアナログ方式の携帯電話のこと。日本ではNTT大容量方式やTACS等のFDD-FDMA-FM方式が、アメリカではAMPSが、ヨーロッ...

2023-05-28 06:23:47

着信御礼!ケータイ大喜利

『着信御礼! ケータイ大喜利』（ちゃくしんおんれい ケータイおおぎり）は毎月1回、NHK総合テレビジョンと海外向けのNHKワールド・プレミアムにて深夜に生放送されているバラエティ番組である。目次1 概...

2023-05-28 06:23:41

着信メロディ

着信メロディ（ちゃくしん‐）は、携帯電話及びPHSの着信音を単音又は2 - 128音程度の音楽風メロディーにする機能である。略称の「着メロ」は、株式会社YOZAN（旧アステル東京）の登録商標。英語では...

2023-05-28 06:23:35

着信ボイス

着信ボイス（ちゃくしんボイス）は、携帯電話の着信音をADPCM等で符号化された音声にする機能。通常芸能人の声や効果音などシンプルな音が使われる。なお、前者の場合は動画として配信されているものもある。最...

2023-05-28 06:23:29

着せ替え携帯

着せ替え携帯(きせかえけいたい)とは、付属や別売りのパネルなどで外装が自由に選べる携帯電話の総称である。目次1 概要2 日本の機種2.1 NTTドコモ2.1.1 mova2.1.2 FOMA P90x...

2023-05-28 06:21:22

着うたフル

着うたフル（ちゃくうたフル）は、携帯電話で従来の着うたを1曲全体でダウンロードできる、日本国内ローカルの音楽配信サービスである。圧縮率を約2倍に高めたHE-AACを使用することで、AACで圧縮された着...

2023-05-28 06:21:16

着うた

着うた（ちゃくうた）は、携帯電話の着信音をMP3やAACなどのフォーマットで符号化された30秒程度の長さの楽曲にするサービス。株式会社ソニー・ミュージックエンタテインメント(SME)の登録商標である。...

2023-05-28 06:21:10