Datacommunicatie in GSM

Alhoewel GSM oorspronkelijk met name voor spraak is ontwikkeld, werd vanaf het begin een tweetal typen datacommunicatie ondersteund:

• Een continue (circuit-geschakelde)verbinding met een maximale datasnelheid van 9,6 kbit/s,
• SMS (Short Message Service),
  Dit is een pakketgeschakelde mode waarmee in principe alleen korte berichten kunnen worden verstuurd of ontvangen met een maximale lengte van 1120 bits netto (160 tekstkrakters of 140 bytes voor databerichten).

Om van mobiele datacommunicatie gebruik te kunnen maken, is een verbinding tussen de mobiele telefoon en de PC nodig. Omdat GSM al digitaal werkt, is hiervoor geen modem nodig maar kan worden volstaan met een geschikte interface. Deze interface is echter niet gestandaardiseerd. Bij mobiele datacommunicatie kan in de Mobiele SchakelCentrale (MSC) gebruik gemaakt van een modem pool om via een standaard protocol als V.21, V.22, V.22bis, V.23, V.26ter en V.32 de data te versturen, zolang de bitsnelheid maar beneden de 9600 bits/s blijft.

Evolutie in datacommunicatie

In de huidige generatie GSM is om een aantal redenen de datacommunicatie nooit goed van de grond gekomen. De belangrijkste redenen hiervoor zijn de lage bitsnelheid en het feit dat GSM geoptimaliseerd is voor spraak. GSM is dan ook niet erg geschikt om data, dat veelal een burst-achtig karakter heeft, efficiënt te versturen.

Er zijn dan ook verschillende initiatieven geweest om de dataoverdracht in GSM te verbeteren:

• De datasnelheid kan worden vergroot tot 14,4 kbit/s. Dit is mogelijk gemaakt door de foutcorrectie (forward error correction) te verminderen.
• High Speed Circuit Switched Data (HSCSD) maakt het mogelijk om meer tijdsloten te gebruiken, met een maximum van 8. Hiermee is het in principe mogelijk om een maximale datasnelheid van 115.2 kbit/s te realiseren. De verwachting is echter dat er om verschillende redenen maximaal 4 tijdsloten zullen worden samengevoegd. De maximale datasnelheid wordt hierdoor beperkt tot 57,6 kbit/s.
• General Packet Radio Service (GPRS) is een pakket geschakelde dragerdienst die het mogelijk maakt om data, met een burstachtig (niet-continu) karakter efficiënt te versturen. Door gebruik te maken van 4 verschillende modes van foutcorrectie zijn hiermee datasnelheden mogelijk van 9,05; 13,4; 15,6 en 21,4 kbit/s. Ook bij GPRS is het mogelijk om de datasnelheid te vergroten door verschillende tijdsloten samen te voegen.
• Enhanced Data rates for Global Evolution (EDGE) is een nieuwe standaard voor de radio-interface voor zowel GSM als voor de Amerikaanse standaard D-AMPS (IS 136). Door bij de modulatiemethode gebruik te gaan maken van 8PSK (3 bits/symbool) in plaats van MSK (2 bits/symbool) is het mogelijk om de datasnelheid per tijdslot te vergroten tot 28.8 kbit/s. Ook bij EDGE wordt het mogelijk om tijdsloten samen te voegen. De maximale datasnelheid wordt hiermee voor Circuit Switched Data (ECSD) 230 kbit/s. Ook bij EDGE komt een pakketgeschakelde mogelijkheid (EGPRS). Net als bij GPRS zijn er verschillende foutcorrecties gedefinieerd. De datasnelheid varieert hierdoor van 11,2 kbit/s tot 69,2 kbit/s per tijdslot. Resluterend in een maximale datasnelheid van 554 kbit/s.

  EDGE kan worden gezien als een parallele ontwikkeling aan UMTS van GSM richting een derde generatie mobiele communicatie. EDGE komt waarschijnlijk in 2001 beschikbaar. Hiermee is een groot aantal van de derde generatie (UMTS-) diensten ook via GSM te leveren.

Naast de verschillende initiatieven om de datasnelheid te vergroten, is er ook een initiatief geweest om de ontvangst van Internet diensten op mobiele terminals met een beperkte bandbreedte en een beperkte display te verbeteren. Het Wireless Application Protocol: WAP is een open standaard die door een groot aantal (hardware en software)fabrikanten en operators wordt ondersteund. Met WAP is het mogelijk om met de beperkte datasnelheid die via GSM beschikbaar is, Internetdiensten te leveren op GSM terminals. Afhankelijk van het toestel wordt hierbij gebruik gemaakt van SMS of van GSM-data.
Het principe van WAP is dat de datastroom zoveel mogelijk wordt beperkt en de gelimiteerde afmetingen van het display optimaal wordt benut. Alhoewel WAP niet expliciet is bedoeld voor GSM is dit naar verwachting wel de belangrijkste toepassing.

De SMS-service is een groot succes gebleken. De industrie heeft nu twee varianten ontwikkeld.

De Enhanced Messaging Service is een uitbreiding op SMS en biedt de gebruiker de mogelijkheid zijn sms-berichten te verfraaien met plaatjes, animaties, melodietjes en geluiden.
De Multimedia Messaging Service is een uitgebreide vorm van SMS en biedt de gebruiker de mogelijkheid om zowel plaatjes, foto's, audio en zelfs videobeelden te versturen. In eerste instantie zal MMS worden aangeboden met behulp van GPRS over het GSM-netwerk. Later zal MMS ook in UMTS netwerken worden geïntroduceerd.