GSM

En 1983, se inició el trabajo para desarrollar un estándar europeo para las telecomunicaciones de voz celular digital cuando la Conferencia Europea de Administraciones Postales y de Telecomunicaciones (CEPT) creó el comité del Grupo Especial Móvil (GSM) y posteriormente proporcionó un grupo de soporte técnico permanente con sede en París . Cinco años más tarde, en 1987, 15 representantes de 13 países europeos firmaron un memorando de entendimiento en Copenhague para desarrollar e implementar un sistema común de telefonía celular en toda Europa, y se aprobaron normas de la UE para convertir a GSM en un estándar obligatorio. ^{[ 8 ]} La decisión de desarrollar un estándar continental finalmente resultó en una red unificada, abierta y basada en estándares que era más grande que la de Estados Unidos. ^{[ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]}

En febrero de 1987, Europa elaboró ​​la primera especificación técnica GSM consensuada. Los ministros de los cuatro países más importantes de la UE (Francia, Alemania Occidental, Reino Unido e Italia) consolidaron su apoyo político a GSM con la Declaración de Bonn sobre Redes Globales de Información en mayo, y el Memorando de Entendimiento sobre GSM se presentó para su firma en septiembre. El Memorando de Entendimiento logró que los operadores de telefonía móvil de toda Europa se comprometieran a invertir en nuevas redes GSM para una fecha común ambiciosa.

En este breve período de 38 semanas, toda Europa (países e industrias) se había sumado a GSM, guiada por cuatro funcionarios públicos: Armin Silberhorn (Alemania), Stephen Temple (Reino Unido), Philippe Dupuis (Francia) y Renzo Failli (Italia). ^{[ 13 ]} En 1989, el comité del Groupe Spécial Mobile fue transferido de CEPT al Instituto Europeo de Normas de Telecomunicaciones (ETSI). ^{[ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]} El IEEE/RSE otorgó a Thomas Haug y Philippe Dupuis la medalla James Clerk Maxwell 2018 por su "liderazgo en el desarrollo del primer estándar internacional de comunicaciones móviles con su posterior evolución hacia la comunicación de datos de teléfonos inteligentes a nivel mundial". ^{[ 14 ]} El GSM (2G) ha evolucionado a 3G, 4G y 5G.

Paralelamente, Francia y Alemania firmaron un acuerdo de desarrollo conjunto en 1984, al que se unieron Italia y el Reino Unido en 1986. En 1986, la Comisión Europea propuso reservar la  banda de espectro de 900 MHz para GSM. Durante mucho tiempo se creyó que el ex primer ministro finlandés Harri Holkeri realizó la primera llamada GSM del mundo el 1 de julio de 1991, llamando a Kaarina Suonio (teniente de alcalde de la ciudad de Tampere ) utilizando una red construida por Nokia y Siemens y operada por Radiolinja . ^{[ 15 ]} En 2021, un ex ingeniero de Nokia, Pekka Lonka, reveló a Helsingin Sanomat que había realizado una llamada de prueba apenas un par de horas antes. "La primera llamada GSM del mundo la hice yo. Llamé a Marjo Jousinen, en Salo", informó Lonka. ^{[ 16 ]} Al año siguiente se envió el primer mensaje de servicio de mensajes cortos (SMS o "mensaje de texto"), y Vodafone UK y Telecom Finland firmaron el primer acuerdo de roaming internacional .

En 1991 se inició el trabajo para ampliar el estándar GSM a la  banda de frecuencia de 1800 MHz, y la primera  red de 1800 MHz ( Mercury One2One ) entró en funcionamiento en el Reino Unido en 1993, bajo el nombre de DCS 1800. Ese mismo año, Telstra se convirtió en el primer operador de red en desplegar una red GSM fuera de Europa y se lanzó el primer teléfono móvil GSM portátil práctico .

En 1995 se lanzaron comercialmente los servicios de fax, datos y mensajería SMS, la primera  red GSM de 1900 MHz entró en funcionamiento en Estados Unidos y los suscriptores de GSM en todo el mundo superaron los 10 millones. Ese mismo año se formó la Asociación GSM . Las tarjetas SIM GSM prepago se lanzaron en 1996 y los suscriptores de GSM en todo el mundo superaron los 100 millones en 1998. ^{[ 11 ]}

En el año 2000 se lanzaron los primeros servicios comerciales de GPRS ( General Packet Radio Service ) y se pusieron a la venta los primeros teléfonos compatibles con GPRS. En 2001, se lanzó la primera red UMTS (W-CDMA), una tecnología 3G que no forma parte de GSM. El número de suscriptores de GSM en todo el mundo superó los 500 millones. En 2002, se introdujo el primer servicio de mensajería multimedia  (MMS) y la primera red GSM en la banda de frecuencia de 800 MHz entró en funcionamiento. Los servicios EDGE ( Enhanced Data rates for GSM Evolution ) entraron en funcionamiento en una red por primera vez en 2003, y el número de suscriptores de GSM en todo el mundo superó los mil millones en 2004. ^{[ 11 ]}

Para 2005, las redes GSM representaban más del 75 % del mercado mundial de redes celulares, con 1500 millones de suscriptores. Ese mismo año, entró en funcionamiento la primera red capaz de utilizar el acceso de paquetes de enlace descendente de alta velocidad (HSDPA). La primera red con la tecnología complementaria de acceso de paquetes de enlace ascendente de alta velocidad (HSUPA) se lanzó en 2007. La combinación de HSDPA y HSUPA se conoce como acceso de paquetes de alta velocidad (HSPA). Si bien HSPA, con sus versiones de enlace ascendente y descendente, es tecnología 3G y no GSM, en 2008, los suscriptores de GSM en todo el mundo superaron los tres mil millones. ^{[ 11 ]}

La GSM Association estimó en 2011 que las tecnologías definidas en el estándar GSM daban servicio al 80% del mercado móvil, abarcando a más de 5 mil millones de personas en más de 212 países y territorios, lo que convierte a GSM en el estándar más omnipresente de los muchos estándares para redes celulares. ^{[ 17 ]}

GSM es un estándar de segunda generación (2G) que emplea acceso múltiple por división de tiempo (TDMA) y compartición de espectro, emitido por el Instituto Europeo de Normas de Telecomunicaciones (ETSI). El estándar GSM no incluye el Sistema Universal de Telecomunicaciones Móviles (UMTS) 3G, la tecnología de acceso múltiple por división de código (CDMA) ni los estándares de tecnología de acceso múltiple por división de frecuencia ortogonal (OFDMA) 4G LTE emitidos por el 3GPP. ^{[ 18 ]}

GSM estableció, por primera vez, un estándar común para redes inalámbricas en Europa. También fue adoptado por muchos países fuera de Europa. Esto permitió a los usuarios utilizar otras redes GSM con acuerdos de roaming entre sí. El estándar común redujo los costos de investigación y desarrollo, ya que el hardware y el software podían venderse con solo pequeñas adaptaciones para el mercado local. ^{[ 19 ]}

Telstra en Australia cerró su red 2G GSM el 1 de diciembre de 2016, siendo el primer operador de redes móviles en desmantelar una red GSM. ^{[ 20 ]} El segundo proveedor de telefonía móvil en cerrar su red GSM (el 1 de enero de 2017) fue AT&T Mobility de Estados Unidos . ^{[ 21 ]} Optus en Australia completó el cierre de su red 2G GSM el 1 de agosto de 2017; parte de la red GSM de Optus que cubría Australia Occidental y el Territorio del Norte había sido cerrada a principios de año, en abril de 2017. ^{[ 22 ]} Singapur cerró por completo los servicios 2G en abril de 2017. ^{[ 23 ]}

La red está estructurada en varias secciones discretas:

• Subsistema de estación base : las estaciones base y sus controladores
• Subsistema de red y conmutación : la parte de la red más similar a una red fija, a veces denominada simplemente "red central".
• Red central GPRS : la parte opcional que permite conexiones a Internet basadas en paquetes.
• Sistema de soporte de operaciones (OSS) – mantenimiento de la red

GSM utiliza una red celular , lo que significa que los teléfonos móviles se conectan a ella buscando celdas en las inmediaciones. Existen cinco tamaños de celda diferentes en una red GSM:

• Macrocélula
• Microcélula
• Picocelda
• Femtocélula
• célula paraguas

El área de cobertura de cada celda varía según el entorno de implementación. Las macroceldas son aquellas cuya antena de estación base está instalada en un mástil o edificio por encima del nivel promedio de los tejados. Las microceldas tienen antenas a una altura inferior al nivel promedio de los tejados y se suelen desplegar en zonas urbanas. Las picoceldas son celdas pequeñas con un diámetro de cobertura de unas pocas decenas de metros y se utilizan principalmente en interiores. Las femtoceldas están diseñadas para su uso en entornos residenciales o de pequeñas empresas y se conectan a la red de un proveedor de servicios de telecomunicaciones mediante una conexión a internet de banda ancha . Las celdas paraguas se utilizan para cubrir las zonas sin cobertura de las celdas más pequeñas y para rellenar los huecos de cobertura entre ellas.

El radio horizontal de la celda varía —dependiendo de la altura de la antena, la ganancia de la antena y las condiciones de propagación— desde unos cientos de metros hasta varias decenas de kilómetros. La distancia máxima que admite la especificación GSM en la práctica es de 35 kilómetros (22 millas) . También existen varias implementaciones del concepto de celda extendida, ^{[ 24 ]} donde el radio de la celda podría ser el doble o incluso más, dependiendo del sistema de antenas, el tipo de terreno y el avance de tiempo . 

GSM admite cobertura en interiores, que se logra mediante una estación base picocell o un repetidor con antenas distribuidas conectadas a través de divisores de potencia, para transmitir las señales de radio desde una antena exterior al sistema de antenas distribuidas en interiores. Las picocells se suelen implementar cuando se necesita una capacidad de llamadas significativa en interiores, como en centros comerciales o aeropuertos. Sin embargo, esto no es un requisito indispensable, ya que la cobertura en interiores también se consigue mediante la penetración de las señales de radio de cualquier celda cercana dentro del edificio.

Una de las características clave de GSM es el Módulo de Identidad del Suscriptor , comúnmente conocido como tarjeta SIM . La SIM es una tarjeta inteligente extraíble ^{[ 3 ]} que contiene la información de suscripción y la agenda telefónica del usuario. Esto permite a los usuarios conservar su información tras cambiar de teléfono. Asimismo, los usuarios pueden cambiar de red o de identidad de red sin cambiar de teléfono, simplemente cambiando la tarjeta SIM.

En ocasiones, los operadores de telefonía móvil restringen el uso de los teléfonos que venden exclusivamente a su red. Esto se conoce como bloqueo de SIM y se implementa mediante una función de software del teléfono. El usuario suele contactar con el proveedor para desbloquearlo (previo pago), utilizar servicios privados para ello o desbloquear el teléfono por sí mismo mediante software y sitios web. Es posible desbloquear un teléfono bloqueado por un operador.

En algunos países y regiones (por ejemplo, Brasil y Alemania ) todos los teléfonos se venden desbloqueados debido a la abundancia de teléfonos con doble SIM y operadores. ^{[ 28 ]}