GSM Gram per Square Meterは、紙の厚さを示す単位。メートル坪量・米坪(g/m2) 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 1 概要 2 歴史 3 周波数帯 4 技術 4.1 音声 4.1.1 GMSK音声 4.1.2 8PSK音声 4.2 回線交換データ通信 4.2.1 CSD 4.2.2 HSCSD 4.2.3 ECSD 4.3 パケットデータ通信 4.3.1 GPRS 4.3.2 EDGE 4.3.2.1 Dual Carrier EDGE 4.3.3 EDGE Evolution 4.3.3.1 EGPRS2-A 4.3.3.2 EGPRS2-B 5 端末数推移 6 脚注 7 関連項目 8 外部リンク 編集 概要 GSMは世界のほとんどの国・地域で使用されているが、日本、大韓民国、北朝鮮では使用されていない。 2008年現在、世界の携帯電話端末市場の82%はGSM方式であり、携帯電話方式の中で最も使われている。世界の212ヵ国で約20億人が利用している。電波の利用効率が悪いことを問わない発展途上国では主流である。 基本的には第二世代携帯電話 (2G) に属する。しかし、最新技術を取り入れ、次々と改訂版を出している。ただし、従来機種で上位機能を使うことはできない。GPRSの拡張データ通信を含むことで第2.5世代と呼ばれ、さらに上位の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方式やWCDMA方式のSIMロックされていない端末を1台持っておくと、現地の事業者が対応していれば、その発行するSIMカードを買い、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ことや、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を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ことなどの特徴がある。 また、GSMを採用した携帯電話キャリアは3G方式にW-CDMA (UMTS) を選択することを3GSMと呼ぶこともある。 なお、GSMに使用されているA5/1、A5/2などと呼ばれる通信プライバシー保護用の暗号化はいくつかの深刻な弱点が指摘されており、豊富な計算能力があれば数分で解読が可能である。暗号仕様設定当時よりもコンピュータの処理能力が飛躍的に向上し、当時であれば必要十分であった暗号強度も破ることが可能となった。 編集 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、これはGSM1987ともよばれる。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、ソフトバンクモバイル、NTTドコモの多くの機種とauの一部機種が対応する。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（詳細は日本国外で使用可能な携帯電話端末の一覧参照）。 編集 周波数帯 周波数帯 上り (MHz) 下り (MHz) 間隔 (MHz) 帯域幅 (MHz) 地域 GSM400 T-GSM380 380.2 ～ 389.8 390.2 ～ 399.8 10 9.6×2 T-GSM410 410.2 ～ 419.8 420.2 ～ 429.8 10 9.6×2 GSM450 450.4 ～ 457.6 460.4 ～ 467.6 10 7.2×2 GSM480 478.8 ～ 486.0 488.8 ～ 496.0 10 7.2×2 GSM700 GSM710 698.0 ～ 716.0 728.0 ～ 746.0 30 18×2 GSM750 747.0 ～ 762.0 777.0 ～ 792.0 30 15×2 GSM800 T-GSM810 806.0 ～ 821.0 851.0 ～ 866.0 45 15×2 中国 GSM850 824.0 ～ 849.0 869.0 ～ 894.0 45 25×2 北米 GSM900 P-GSM900 890.0 ～ 915.0 935.0 ～ 960.0 45 25×2 アジア、アフリカ、オセアニア、欧州、中南米 E-GSM900 880.0 ～ 915.0 925.0 ～ 960.0 45 35×2 アジア、アフリカ、オセアニア、欧州、中南米 R-GSM900 876.0 ～ 915.0 921.0 ～ 960.0 45 39×2 アジア、欧州 876.0 ～ 888.0 921.0 ～ 925.0 45 4×2 アジア、欧州 T-GSM900 870.4 ～ 876.0 915.4 ～ 921.0 45 5.6×2 GSM1800 DCS1800 1710.0 ～ 1785.0 1805.0 ～ 1880.0 95 75×2 アジア、アフリカ、オセアニア、欧州、中南米 1710.0 ～ 1755.0 1805.0 ～ 1850.0 95 45×2 PCS1900併用地域、中南米 GSM1900 PCS1900 1850.0 ～ 1910.0 1930.0 ～ 1990.0 80 60×2 北米、中南米 使用される周波数帯には、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。 編集 技術 PDC・D-AMPSは送信と受信とを同時に行わず、またGSMと比較して多重化数が少なく、最大瞬時空中線電力も小さい。また、基地局に位置登録された端末を送信時間別グループに分け、そのときのみ待ち受け端末が受信状態となる間欠通信も行っている。そのため、電池の容量当たりの待ち受け時間や通話時間を長くすることが容易である。これらに対しGSMは、基地局が安価である。しかし、周波数帯域利用効率は劣る。 GSMは、最初の規格がリリースされて、20年以上になるために、実装するのに必要な特許の保護期間が過ぎている。この為、第3世代携帯電話の端末に比べると特許費用が大幅に安いために、安価に製造することが可能である。この為、機能を絞った端末の場合は、50ドル以下で販売することが可能なほどである。 編集 音声 編集 GMSK音声 フルレート 22.8kbps に RPE-LTP 13kbps音声と誤り検出訂正 9.8kbps を通すフルレート(FR)。 ハーフレート 11.4kbps に VSELP 5.6kbps音声と誤り検出訂正 5.8kbps を通すハーフレート(HR)。 フルレート 22.8kbps に ACELP 12.2kbps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)。 編集 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 のコーデック(12.65 ～ 1.95kbps)の音声を通す。 編集 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/F9.6 GMSK 9.6 38.4 TCH/F14.4 GMSK 14.4 57.6 ECSD 変調 timeslot (kbps) 8slot (kbps) E-TCH/F28.8 8PSK 28.8 230.4 E-TCH/F32.0 8PSK 32.0 256.0 E-TCH/F43.2 8PSK 43.2 345.6 編集 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。 編集 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。複数の回線を使用しているのと同じであり、課金が非常に不利なので、ほとんど使われない。 編集 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。複数の回線を使用しているのと同じであり、課金が非常に不利なので、ほとんど使われない。 編集 パケットデータ通信 編集 GPRS Coding Scheme (CS) Coding Scheme 通信速度 (kbps) 最大8 CS-1 9.05 72.4 CS-2 13.4 107.2 CS-3 15.6 124.8 CS-4 21.4 171.2 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 GMSK Burst Bits T1 E F TS F E T2 G 3 57 1 26 1 57 3 8.25 T1,T2:Tail bits E:Data F:Stealing-flag bits TS:Training sequence bits G:Guard period 編集 EDGE Modulation and Coding Scheme (MCS) MCS 通信速度 (kbps) デジタル変調 8x (Kbps) EDGE Evolution (Kbps) MCS-1 8.8 GMSK 70.4 140.8 MCS-2 11.2 GMSK 89.6 179.2 MCS-3 14.8 GMSK 118.4 236.8 MCS-4 17.6 GMSK 140.8 281.6 MCS-5 22.4 8-PSK 179.2 358.4 MCS-6 29.6 8-PSK 236.8 473.6 MCS-7 44.8 8-PSK 358.4 716.8 MCS-8 54.4 8-PSK 435.2 870.4 MCS-9 59.2 8-PSK 473.6 947.2 MCS-10 67.2 16-QAM n/a 1075.2 MCS-11 81.6 16-QAM n/a 1305.6 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 T1 E F TS F E T2 G 3×3 57×3+2 1 26×3 1 57×3+2 3×3 8.25×3 9 173 1 78 1 173 9 24.75 編集 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[1]。 編集 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。これは第三世代携帯電話に匹敵するスピードである。2009年開始予定。 編集 EGPRS2-A Normal GMSK Burst Normal 8PSK Burst Normal 16QAM Burst Normal 32QAM Burst Normal 16QAM Burst Bits T1 E F TS F E T2 G 3×4 57×4+3 1 26×4 1 57×4+3 3×4 8.25×4 12 231 1 104 1 231 12 33 Normal 32QAM Burst Bits T1 E F TS F E T2 G 3×5 57×5+4 1 26×5 1 57×5+4 3×5 8.25×5 15 289 1 130 1 289 15 41.25 編集 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 T1 E F TS F E T2 G 4×2 68×2+1 1 31×2 1 68×2+1 4×2 10.5×2 8 137 1 62 1 137 8 21 HSR 16QAM Burst Bits T1 E F TS F E T2 G 4×4 68×4+3 1 31×4 1 68×4+3 4×4 10.5×4 16 275 1 124 1 275 16 41 HSR 32QAM Burst Bits T1 E F TS F E T2 G 4×5 68×5+4 1 31×5 1 68×5+4 4×5 10.5×5 20 344 1 155 1 344 20 52.5 編集 端末数推移 GSM/携帯電話 GSM 全世界 2001Q1[2] 65.705% 498,700,000 759,000,000 +3か月 80.607% +9.585% +47,800,000 +7.813% +59,300,000 2001Q2 66.785% 546,500,000 818,300,000 +3か月 78.707% +7.575% +41,400,000 +6.428% +52,600,000 2001Q3 67.505% 587,900,000 870,900,000 +3か月 79.248% +8.250% +48,500,000 +7.027% +61,200,000 2001Q4 68.276% 636,400,000 932,100,000 +3か月 82.025% +6.238% +39,700,000 +5.193% +48,400,000 2002Q1 68.955% 676,100,000 980,500,000 +3か月 82.796% +5.694% +38,500,000 +4.742% +46,500,000 2002Q2 69.581% 714,600,000 1,027,000,000 +3か月 84.766% +6.073% +43,400,000 +4.985% +51,200,000 2002Q3 70.302% 758,000,000 1,078,200,000 +3か月 86.074% +6.768% +51,300,000 +5.528% +59,600,000 2002Q4 71.128% 809,300,000 1,137,800,000 +3か月 84.232% +5.214% +42,200,000 +4.403% +50,100,000 2003Q1 71.681% 851,500,000 1,187,900,000 +3か月 83.883% +5.073% +43,200,000 +4.335% +51,500,000 2003Q2 72.188% 894,700,000 1,239,400,000 +3か月 80.732% +5.667% +50,700,000 +5.067% +62,800,000 2003Q3 72.600% 945,400,000 1,302,200,000 +3か月 82.528% +7.045% +66,600,000 +6.197% +80,700,000 2003Q4 73.180% 1,012,000,000 1,382,900,000 +3か月 83.075% +5.820% +58,900,000 +5.127% +70,900,000 2004Q1 73.662% 1,070,900,000 1,453,800,000 +3か月 84.777% +5.668% +60,700,000 +4.925% +71,600,000 2004Q2 74.184% 1,131,600,000 1,525,400,000 +3か月 87.000% +6.681% +75,600,000 +5.697% +86,900,000 2004Q3 74.874% 1,207,200,000 1,612,300,000 +3か月 87.230% +7.356% +88,800,000 +6.314% +101,800,000 2004Q4[3] 75.608% 1,296,000,000 1,714,100,000 +3か月 77.465% +6.366% +82,500,000 +6.213% +106,500,000 2005Q1[4] 75.717% 1,378,500,000 1,820,600,000 +3か月 89.100% +6.464% +89,100,000 +5.493% +100,000,000 2005Q2[5] 76.414% 1,467,600,000 1,920,600,000 +3か月 88.274% +6.412% +94,100,000 +5.550% +106,600,000 2005Q3[6] 77.037% 1,561,700,000 2,027,200,000 +3か月 98.399% +9.445% +147,500,000 +7.394% +149,900,000 2005Q4[7] 78.508% 1,709,200,000 2,177,100,000 +3か月 127.511% +5.125% +87,600,000 +3.156% +68,700,000 2006Q1[8] 80.007% 1,796,800,000 2,245,800,000 +3か月 90.500% +8.059% +144,800,000 +7.124% +160,000,000 2006Q2[9] 80.705% 1,941,600,000 2,405,800,000 +3か月 65.265% +4.909% +95,309,750 +6.070% +146,035,774 2006Q3[10] 79.821% 2,036,909,750 2,551,835,774 +3か月 87.864% +6.360% +129,542,372 +5.778% +147,434,577 2006Q4[11] 80.261% 2,166,452,122 2,699,270,351 +3か月 84.530% +5.153% +111,643,258 +4.893% +132,075,039 2007Q1[12] 80.460% 2,278,095,380 2,831,345,390 +3か月 86.518% +6.209% +141,451,388 +5.774% +163,494,130 2007Q2[13] 80.791% 2,419,546,768 2,994,839,520 +3か月 80.404% +5.188% +125,524,104 +5.213% +156,116,132 2007Q3[14] 80.771% 2,545,070,872 3,150,955,652 +3か月 77.653% +5.500% +139,989,174 +5.721% +180,275,781 2007Q4[15] 80.603% 2,685,060,046 3,331,231,433 GSM 全世界 GSM/デジタル携帯電話 GSM 全デジタル 1992年[16] 100.000% 200,000 200,000 +1年間 100.000% +600.000% +1,200,000 +600.000% +1,200,000 1993年 100.000% 1,400,000 1,400,000 +1年間 85.714% +257.143% +3,600,000 +300.000% +4,200,000 1994年 89.286% 5,000,000 5,600,000 +1年間 70.175% +160.000% +8,000,000 +203.571% +11,400,000 1995年 76.471% 13,000,000 17,000,000 +1年間 58.580% +152.308% +19,800,000 +198.824% +33,800,000 1996年 64.567% 32,800,000 50,800,000 +1年間 61.576% +116.768% +38,300,000 +122.441% +62,200,000 1997年 62.920% 71,100,000 113,000,000 +1年間 64.156% +94.655% +67,300,000 +92.832% +104,900,000 1998年 63.515% 138,400,000 217,900,000 +1年間 66.335% +86.705% +120,000,000 +83.020% +180,900,000 1999年 64.794% 258,400,000 398,800,000 +1年間 74.801% +76.509% +197,700,000 +66.274% +264,300,000 2000年 68.783% 456,100,000 663,100,000 +1年間 72.046% +37.294% +170,100,000 +35.605% +236,100,000 2001年 69.640% 626,200,000 899,200,000 +1年間 75.656% +26.254% +164,400,000 +24.166% +217,300,000 2002年[17] 70.811% 790,600,000 1,116,500,000 +1年間 79.770% +25.436% +201,100,000 +22.579% +252,100,000 2003年[18] 72.461% 991,700,000 1,368,600,000 +1年間 85.106% +27.428% +272,000,000 +23.352% +319,600,000 2004年[19] 74.855% 1,263,700,000 1,688,200,000 GSM 全デジタル 編集 脚注 ^ ノキア・シーメンス、2.5G携帯電話ネットワークを高速化するソフトを発表 ^ gsmworld.com - gsma_stats_q1_05.pdf ^ http://www.gsmworld.com/news/statistics/pdf/gsma_stats_q1_05.pdf ^ http://www.gsmworld.com/news/statistics/pdf/gsma_stats_q2_05.pdf ^ http://www.gsmworld.com/news/statistics/pdf/gsma_stats_q2_05.pdf ^ http://www.gsmworld.com/news/statistics/pdf/gsma_stats_q3_05.pdf ^ http://www.gsmworld.com/news/statistics/pdf/gsma_stats_q4_05.pdf ^ http://www.gsmworld.com/news/statistics/pdf/gsma_stats_q1_06.pdf ^ http://www.gsmworld.com/news/statistics/pdf/gsma_stats_q2_06.pdf ^ http://www.gsmworld.com/news/statistics/pdf/gsma_stats_q3_06.pdf ^ http://www.gsmworld.com/news/statistics/pdf/gsma_stats_q4_06.pdf ^ http://www.gsmworld.com/news/statistics/pdf/gsma_stats_q1_07.pdf ^ http://www.gsmworld.com/news/statistics/pdf/gsma_stats_q2_07.pdf ^ http://www.gsmworld.com/news/statistics/pdf/gsma_stats_q3_07.pdf ^ http://www.gsmworld.com/news/statistics/pdf/gsma_stats_q4_07.pdf ^ http://www.gsmworld.com/news/statistics/pdf/gsma_stats_q1_04.pdf ^ http://www.gsmworld.com/news/statistics/pdf/gsma_stats_q1_04.pdf ^ http://www.gsmworld.com/news/statistics/pdf/gsma_stats_q4_04.pdf ^ http://www.gsmworld.com/news/statistics/pdf/gsma_stats_q4_04.pdf ヘルプ 編集 関連項目 ウィキメディア・コモンズには、GSMに関連するカテゴリがあります。 移動体通信 : 方式間の比較、周波数帯域など W-CDMA - 3GSMと呼ばれている。海外ではUMTSの名称が一般的 A5/1 - GSM音声の暗号化手法 IPマルチメディアサブシステム 編集 外部リンク GSM Association 表・話・編・歴 携帯電話の世代 世代別方式 第1世代携帯電話(1G) NTT大容量方式 - TACS - AMPS - NMT 第2世代携帯電話(2G) PDC - GSM - HSCSD - D-AMPS - iDEN - IS-95A - PHS 第2.5世代携帯電話(2.5G) PDC-P - GPRS - WiDEN - IS-95B - FACCH2 - 高度化PHS 第3世代携帯電話(3G) TD-CDMA - W-CDMA - CDMA2000 - DECT - EDGE - WiMAX 第3.5世代携帯電話(3.5G) HSPA（HSDPA - HSUPA - HSPA Evolution - DC-HSDPA - DC-HSPA） - CDMA2000 1xEV-DO 第3.9世代携帯電話(3.9G) LTE - UMB - TD-LTE - モバイルWiMAX - XGP 第4世代携帯電話(4G) LTE-Advanced - WiMAX2 日本の事業者別サービス NTTドコモ mova（1G/2G） - DoPa（2.5G） - FOMA（3G） - FOMAハイスピード（3.5G） - Xi（3.9G） au（KDDI/沖縄セルラー電話） (HiCAP)(1G。東名地区のみ) - TACS Cellular(1G) - DiGiTAL(2G) - cdmaOne（2G） - PacketOne（2.5G） - CDMA 1X（3G） - CDMA 1X WIN・WIN HIGH SPEED（3.5G） ソフトバンクモバイル SoftBank 6-2（2/2.5G） - SoftBank 3G（3G） - 3G ハイスピード・ULTRA SPEED（3.5G） イー・モバイル EMモバイルブロードバンド・EMOBILE G4（3.5G） ウィルコム （PHS）（2G） - AIR-EDGE（2.5G） - W-OAM（2.5G） Wireless City Planning (旧)WILLCOM CORE XGP（3.9G） ケイ・オプティコム （PHS）（2G） UQコミュニケーションズ UQ WiMAX（3.9G）