b'\n_START_ARTICLE_\nGSM\n_START_PARAGRAPH_\nGSM (alun perin Groupe Sp\xc3\xa9cial Mobile, nyttemmin Global System for Mobile Communications) on matkapuhelinj\xc3\xa4rjestelm\xc3\xa4 jota k\xc3\xa4ytet\xc3\xa4\xc3\xa4n maailmanlaajuisesti.\n_START_SECTION_\nHistoria\n_START_PARAGRAPH_\nEuroopan posti- ja telehallintojen yhteisty\xc3\xb6elin CEPT oli perustanut Alankomaiden ja Pohjoismaiden aloitteesta Groupe Special Mobile (GSM)-ty\xc3\xb6ryhm\xc3\xa4n 1982, jonka teht\xc3\xa4v\xc3\xa4ksi annettiin kehitt\xc3\xa4\xc3\xa4 yleiseurooppalainen matkapuhelinj\xc3\xa4rjestelm\xc3\xa4. Hanke oli ollut esill\xc3\xa4 ep\xc3\xa4virallisessa kokouksessa Pariisissa jo 8.\xe2\x80\x939. lokakuuta 1980, jolloin oli kartoitettu eri maiden radiopuhelinverkkojen silloista tilannetta ja kehitystarpeita. Yhteisty\xc3\xb6n tuloksena ensimm\xc3\xa4iselle eurooppalaiselle matkapuhelinverkolle varattiin taajuusalueet 900\xc2\xa0MHz alueelta. My\xc3\xb6hemmin ranskalainen nimitys Groupe Special Mobile k\xc3\xa4\xc3\xa4nnettiin englanniksi Global System for Mobile Communications._NEWLINE_GSM-standardia laadittaessa tuli k\xc3\xa4ytett\xc3\xa4v\xc3\xa4st\xc3\xa4 salausmenetelm\xc3\xa4st\xc3\xa4 kiistaa: operaattorit ajoivat 64-bittist\xc3\xa4 salausta, kun taas valtiolliset turvallisuuspalvelut olisivat halunneet helpommin murrettavan 32-bittisen salauksen. Kompromissina p\xc3\xa4\xc3\xa4dyttiin 48-bittiseen salaukseen._NEWLINE_7. syyskuuta 1987 kolmetoista maata allekirjoitti yhteisymm\xc3\xa4rrysp\xc3\xb6yt\xc3\xa4kirjan, "Memorandum of Understanding on the Implementation of a Pan-European 900MHz Digital Cellular Mobile Telecommunications Service by 1991", jonka ensimm\xc3\xa4isess\xc3\xa4 artiklassa jokainen j\xc3\xa4rjestelm\xc3\xa4\xc3\xa4n liittynyt operaattori velvoitettiin tekem\xc3\xa4\xc3\xa4n sopimus verkkovierailusta jokaisen muun j\xc3\xa4rjestelm\xc3\xa4\xc3\xa4n liittyneen operaattorin kanssa._NEWLINE_1989 j\xc3\xa4rjestelm\xc3\xa4n standardointi siirrettiin European Telecommunication Standards Institutelle, ETSI:lle._NEWLINE_Harri Holkeri avasi maailman ensimm\xc3\xa4isen GSM-verkon Suomessa 1.7.1991. Tuossa vaiheessa GSM ei kuitenkaan ollut viel\xc3\xa4 kaupallisesti valmis, sill\xc3\xa4 myynniss\xc3\xa4 ei ollut puhelimia. Holkerin k\xc3\xa4ytt\xc3\xa4m\xc3\xa4 Nokia 6050 -autopuhelin saatiin myyntiin vasta seuraavana kes\xc3\xa4n\xc3\xa4. Ensimm\xc3\xa4inen GSM-k\xc3\xa4nnykk\xc3\xa4 oli puolestaan Nokia 1011, joka julkaistiin 10.11.1992.\n_START_SECTION_\nTekniikka\n_START_PARAGRAPH_\nGSM on tekniikaltaan t\xc3\xa4ysin digitalisoitu eli se on ns. toisen sukupolven (2G) matkapuhelinverkko. Tavallisten puheluiden lis\xc3\xa4ksi verkossa voi tehd\xc3\xa4 datapuheluita, l\xc3\xa4hett\xc3\xa4\xc3\xa4 teksti- ja muita lyhytviestej\xc3\xa4 ja k\xc3\xa4ytt\xc3\xa4\xc3\xa4 pakettidatapalveluja (WAP- tai Internet-yhteyksi\xc3\xa4).\n_START_SECTION_\nPuheenpakkaus\n_START_PARAGRAPH_\nGSM-verkoissa on k\xc3\xa4yt\xc3\xb6ss\xc3\xa4 erilaisia puheenpakkausstandardeja. Alkuper\xc3\xa4isen t\xc3\xa4ysnopeuskoodekin (FR, GSM 06.10) lis\xc3\xa4ksi k\xc3\xa4yt\xc3\xb6ss\xc3\xa4 on ollut puolinopeuskoodekki (HR, GSM 06.20), parannettu t\xc3\xa4ysnopeuskoodekki (EFR, GSM 06.60) sek\xc3\xa4 adaptiivinen moninopeuskoodekki (AMR, GSM 06.90)._NEWLINE_GSM:n puheenpakkaus on ollut my\xc3\xb6s suosittu Internetin yli l\xc3\xa4hetett\xc3\xa4v\xc3\xa4n puheen pakkausmenetelm\xc3\xa4n\xc3\xa4.\n_START_SECTION_\nGSM-p\xc3\xa4\xc3\xa4telaitteet\n_START_PARAGRAPH_\nGSM-verkon p\xc3\xa4\xc3\xa4telaitteet ovat tavallisesti matkapuhelimia. Vuoden 2004 alussa maailmassa oli yli miljardi GSM-standardin mukaista puhelinta._NEWLINE_Aiemmista matkapuhelinj\xc3\xa4rjestelmist\xc3\xa4 poiketen GSM-standardit jakoivat matkap\xc3\xa4\xc3\xa4telaitteen useampaan osaan, joista t\xc3\xa4rkeimm\xc3\xa4t ovat varsinainen mobiililaite (ME) ja tilaajan tiedot sis\xc3\xa4lt\xc3\xa4v\xc3\xa4 \xc3\xa4lykortti (SIM).\n_START_SECTION_\nSIM-kortti\n_START_PARAGRAPH_\nYksi GSM-j\xc3\xa4rjestelm\xc3\xa4n parhaista ideoista oli tilaajan tunnistuksen erottaminen puhelimesta erilliselle \xc3\xa4lykortille (SIM). T\xc3\xa4m\xc3\xa4n ansiosta GSM-verkon k\xc3\xa4ytt\xc3\xa4j\xc3\xa4t voivat vaihtaa hyvin helposti puhelinta tai operaattoria. Joihinkin puhelimiin voi my\xc3\xb6s asentaa kaksi SIM-korttia, jolloin puhelinta voi k\xc3\xa4ytt\xc3\xa4\xc3\xa4 kahden eri tilaajan lukuun. SIM-kortille voidaan lis\xc3\xa4t\xc3\xa4 my\xc3\xb6s muita toimintoja, kuten mobiiliraha._NEWLINE_SIM-kortista l\xc3\xb6ytyy kolme versiota ja ne ovat suurimmasta pienimp\xc3\xa4\xc3\xa4n mini SIM, micro SIM ja nano SIM._NEWLINE_SIM-kortin t\xc3\xa4rke\xc3\xa4 toiminto on yhteydenoton suojaaminen. SIM-kortti sis\xc3\xa4lt\xc3\xa4\xc3\xa4 operaattorikohtaisia salaisia avaimia, jotka tarkistetaan esim. puhelun yhdist\xc3\xa4misess\xc3\xa4. SIM-kortin ansiosta luvattomat k\xc3\xa4ytt\xc3\xb6\xc3\xb6notot, joita tapahtui NMT-puhelimien aikana v\xc3\xa4hentyiv\xc3\xa4t.\n_START_SECTION_\nGSM-verkot\n_START_PARAGRAPH_\nGSM-verkot koostuvat mobiilikeskuksista (MSC), tukiasemista (BS) ja niiden ohjausyksik\xc3\xb6ist\xc3\xa4 (BSC). GSM-verkot perustuvat digitaaliseen ISDN-puhelinverkkoon.\n_START_SECTION_\nGSM-verkot Suomessa\n_START_PARAGRAPH_\nSuomen ensimm\xc3\xa4inen GSM-toimilupa my\xc3\xb6nnettiin Radiolinjalle (nykyinen Elisa) 1. lokakuuta 1990. Tuolloin Telecom Finlandilla (nykyinen Telia Finland) oli hallussaan NMT-matkapuhelinverkot, joten paikallisten oli aloitettava uudella tekniikalla._NEWLINE_GSM-verkkojen rakentaminen Suomeen alkoi 1990-luvun taitteessa. PTL-Tele (vuoden 1994 alusta Telecom Finland Oy, nykyinen Telia Finland) rakensi verkkonsa lukuisilla pienitehoisilla tukiasemilla. Finnet-ryhm\xc3\xa4n omistuksessa ollut Radiolinja sen sijaan asensi harvempaan suuritehoisia tukiasemia._NEWLINE_Valtioneuvos Harri Holkeri soitti maailman ensimm\xc3\xa4isen julkisen puhelun kuluttajille avatussa GSM-verkossa 1.7.1991. H\xc3\xa4n soitti Helsingin Esplanadinpuistosta Tampereen apulaiskaupunginjohtajalle Kaarina Suoniolle. Ensimm\xc3\xa4isest\xc3\xa4 puhelusta Holkeri sai muistoksi ikioman gsm-numeron 959-1791. T\xc3\xa4t\xc3\xa4 ennen, verkon ollessa viel\xc3\xa4 rakenteilla, ensimm\xc3\xa4isen puhelun oli soittanut Helsingin Puhelin Yhdistyksen toimitusjohtaja Kurt Nordman Puhelinlaitosten liiton puheenjohtaja Aarno Tanhuanp\xc3\xa4\xc3\xa4lle. T\xc3\xa4sm\xc3\xa4llisesti ottaen Holkerin puhelu ei kuitenkaan ollut ensimm\xc3\xa4inen vaan muutamaa tuntia ennen Holkerin puhelua Nokian insin\xc3\xb6\xc3\xb6ri Pekka Lonka oli jo soittanut GSM-puhelun Marjo Jousiselle Saloon varmistaakseen verkon toiminnan._NEWLINE_Liikkeelle laskettiin my\xc3\xb6s 2\xc2\xa0000 lyhytnumeroa, jotka kaikki ovat edelleen k\xc3\xa4yt\xc3\xb6ss\xc3\xa4. Numerot ovat nyky\xc3\xa4\xc3\xa4n muotoa 050-1NNN sek\xc3\xa4 050-2NNN. My\xc3\xb6hemmin Radliolinja laski liikkeelle my\xc3\xb6s viisinumeroisia liittym\xc3\xa4numeroita numeroavaruudesta 050-6xxxx._NEWLINE_GSM 900 sai suuren suosion ja k\xc3\xa4ytt\xc3\xa4j\xc3\xa4m\xc3\xa4\xc3\xa4r\xc3\xa4n voimakas lis\xc3\xa4\xc3\xa4ntyminen uhkasi tukkeuttaa j\xc3\xa4rjestelm\xc3\xa4n. T\xc3\xa4m\xc3\xa4n vuoksi oli v\xc3\xa4ltt\xc3\xa4m\xc3\xa4t\xc3\xb6nt\xc3\xa4 perustaa rinnalle DCS 1800 -matkapuhelinj\xc3\xa4rjestelm\xc3\xa4, jota kutsutaan my\xc3\xb6s GSM 1800:ksi. Koska DCS 1800 toimi 1\xc2\xa0800\xc2\xa0MHz taajuudella eik\xc3\xa4 sen kantavuus ollut lyhyemm\xc3\xa4n aallonpituuden vuoksi niin hyv\xc3\xa4 kuin GSM 900:lla, rakennettiin GSM 1800 ensimm\xc3\xa4isen\xc3\xa4 sinne, miss\xc3\xa4 GSM 900 -verkko oli ruuhkautunut. T\xc3\xa4m\xc3\xa4n vuoksi erotukseksi ensimm\xc3\xa4isest\xc3\xa4 GSM-j\xc3\xa4rjestelm\xc3\xa4st\xc3\xa4, GSM 1800:sta puhuttiin city-GSM:n\xc3\xa4 eli kaupunki-GSM:n\xc3\xa4. Vanhemmat GSM-puhelimet eiv\xc3\xa4t kyenneet hy\xc3\xb6dynt\xc3\xa4m\xc3\xa4\xc3\xa4n uutta verkkoa, vaan t\xc3\xa4t\xc3\xa4 varten asiakas joutui hankkimaan uuden kaksitaajuuspuhelimen. Telecom Finland kannusti kaksitaajuuspuhelimien hankintaan alentamalla GSM 1800 -verkossa soitettujen puhelujen minuuttiveloituksia. N\xc3\xa4it\xc3\xa4 kutsuttiin l\xc3\xa4hialueiksi. Jatkossa kaikkien uusien puhelimien ollessa kaksitaajuuspuhelimia erillishinnoittelusta lopulta luovuttiin. Helsingiss\xc3\xa4 Helsingin Puhelinyhdistys HPY ja Telia (ruotsalaisen Telian suomalainen silloinen tyt\xc3\xa4ryhti\xc3\xb6) tarjosivat pelk\xc3\xa4st\xc3\xa4\xc3\xa4n 1\xc2\xa0800\xc2\xa0MHz verkossa toimivia matkapuhelimia (nk. citypuhelimia) ja niiden liittymi\xc3\xa4 vuosituhannen vaihteen tienoilla. N\xc3\xa4ill\xc3\xa4 oli etuinaan edullisemmat minuuttiveloitukset, mutta rajoittuneen kuuluvuusalueen ja hintakilpailun painaessa minuuttiveloitushintoja kautta linjan, ne v\xc3\xa4hitellen katosivat markkinoilta._NEWLINE_Kun Helsingin Puhelin Oyj (HPY) irtautui Finnet-ryhm\xc3\xa4st\xc3\xa4, se kaappasi Radiolinjan p\xc3\xa4\xc3\xa4osakkaana itselleen. Yhti\xc3\xb6 valloitti my\xc3\xb6s muutaman muun entisen Finnet-yhti\xc3\xb6n, kuten Tampereen Puhelin Oyj:n (TPO) (Vanha nimi j\xc3\xa4i suojaamatta, joten nyt Tampereen alueella toimii j\xc3\xa4lleen Finnetin alaisena samanniminen yhti\xc3\xb6.) My\xc3\xb6hemmin kaikki uuteen konserniin kuuluneet yhti\xc3\xb6t fuusioitiin lopullisesti toisiinsa, ja koko yhti\xc3\xb6 k\xc3\xa4ytt\xc3\xa4\xc3\xa4 nime\xc3\xa4 Elisa Oyj._NEWLINE_Radiolinjan siirrytty\xc3\xa4 yksin Elisan hallintaan alkoi Finnet-ryhm\xc3\xa4 rakentaa omaa verkkoaan. T\xc3\xa4ss\xc3\xa4 verkossa toimivien, Finnet-ryhm\xc3\xa4n omien palvelujen, sek\xc3\xa4 nykyisin my\xc3\xb6s mobiiliverkon markkinoinnissa k\xc3\xa4ytet\xc3\xa4\xc3\xa4n DNA-tuotenime\xc3\xa4._NEWLINE_Vuoden 2001 aikana lis\xc3\xa4ttiin Suomessa k\xc3\xa4ytett\xc3\xa4viin matkapuhelinverkkoihin tietoliikennett\xc3\xa4 varten GPRS-pakettiradiopalvelu. Sen avulla parannettiin matkapuhelinten WAP- ja Internet-palveluiden toimivuutta._NEWLINE_Viel\xc3\xa4 2010-luvun alussa n\xc3\xa4ytti silt\xc3\xa4, ett\xc3\xa4 GSM-verkot tultaisiin ennen pitk\xc3\xa4\xc3\xa4 sulkemaan. 900 megahertsin taajuusalueella toimivan UMTS:n tulon my\xc3\xb6t\xc3\xa4 kolmannen sukupolven matkapuhelinverkot saavuttivat saman kantaman kuin vanha GSM, ja kahden maanlaajuisen k\xc3\xa4nnykk\xc3\xa4verkon yll\xc3\xa4pit\xc3\xa4minen oli tuolloin operaattoreille suuri rasite. Esimerkiksi Elisa aikoi pitk\xc3\xa4\xc3\xa4n sulkea GSM-verkkonsa vaiheittain alkaen vuonna 2015. Toistaiseksi mik\xc3\xa4\xc3\xa4n operaattori ei kuitenkaan toistaiseksi ole lakkauttamassa GSM-verkkoa, sill\xc3\xa4 nykyaikainen, ohjelmistopohjainen tukiasematekniikka (multiradio) mahdollistaa kaikkien kolmen tekniikan k\xc3\xa4yt\xc3\xb6n yhdess\xc3\xa4 ja samassa fyysisess\xc3\xa4 tukiasemassa, mink\xc3\xa4 vuoksi GSM:n tarjoaminen ei en\xc3\xa4\xc3\xa4 merkitt\xc3\xa4v\xc3\xa4sti kasvata kustannuksia aiempaan tapaan. Ennen 2010-lukua jokaisella sukupolvelle nimitt\xc3\xa4in tarvittiin oma, suuri ja tilaaviev\xc3\xa4 sek\xc3\xa4 paljon hukkal\xc3\xa4mp\xc3\xb6\xc3\xa4 tuottava kaappimallinen tukiasemalaitteisto. Haittapuolena on kuitenkin yh\xc3\xa4 900\xc2\xa0MHz:n alueen UMTS:n k\xc3\xa4ytett\xc3\xa4viss\xc3\xa4 oleva rajallisempi taajuuskaista, koska puolet kaistasta menee GSM:n k\xc3\xa4ytt\xc3\xb6\xc3\xb6n, mink\xc3\xa4 vuoksi nykyisen teoreettisen maksiminopeuden 21\xc2\xa0Mbit/s kaksinkertaistaminen ei ole mahdollista 2\xc2\xa0100\xc2\xa0MHz:n alueen tapaan.\n_START_SECTION_\nAutentikointi\n_START_PARAGRAPH_\nGSM-verkko autentikoi k\xc3\xa4ytt\xc3\xa4j\xc3\xa4ns\xc3\xa4 haaste-vaste menetelm\xc3\xa4ll\xc3\xa4. 128-bittinen satunnaisluku (RAND) l\xc3\xa4hetet\xc3\xa4\xc3\xa4n p\xc3\xa4\xc3\xa4telaitteeseen. P\xc3\xa4\xc3\xa4telaite (oikeammin p\xc3\xa4\xc3\xa4telaitteen SIM-kortti) laskee 32-bittisen allekirjoitetun vastineen (SRES) saadusta satunnaisluvusta k\xc3\xa4ytt\xc3\xa4en A3-algoritmia ja jokaisessa SIM-kortissa olevaa yksil\xc3\xb6llist\xc3\xa4 avainta (Ki). Vastaus l\xc3\xa4hetet\xc3\xa4\xc3\xa4n takaisin GSM-verkkoon, jossa suoritetaan sama laskutoimitus. Mik\xc3\xa4li vastineet (SRES) t\xc3\xa4sm\xc3\xa4\xc3\xa4v\xc3\xa4t, p\xc3\xa4\xc3\xa4telaite on autentikoitu.\n_START_SECTION_\nSignaloinnin ja datan luottamuksellisuus\n_START_PARAGRAPH_\nSIM-kortti sis\xc3\xa4lt\xc3\xa4\xc3\xa4 64-bittisen salakirjoitusavaimen (Kc) muodostamiseen tarkoitetun A8-algoritmin. Avain muodostetaan SIM-kortissa k\xc3\xa4ytt\xc3\xa4en autentikoinnin yhteydess\xc3\xa4 saatua satunnaislukua (RAND) sek\xc3\xa4 yksil\xc3\xb6llist\xc3\xa4 avainta (Ki). Salakirjoitusavainta (Kc) k\xc3\xa4ytet\xc3\xa4\xc3\xa4n salakirjoittamaan ja purkamaan dataa ja puhetta p\xc3\xa4\xc3\xa4telaitteen ja tukiaseman v\xc3\xa4lill\xc3\xa4. Salakirjoitusavain voidaan tarvittaessa my\xc3\xb6s vaihtaa lennosta._NEWLINE_Puhe ja data p\xc3\xa4\xc3\xa4telaitteen ja verkon v\xc3\xa4lill\xc3\xa4 salakirjoitetaan A5-algoritmilla. Salakirjoitettu liikenne alkaa verkon l\xc3\xa4hett\xc3\xa4ess\xc3\xa4 salakirjoituspyynn\xc3\xb6n p\xc3\xa4\xc3\xa4telaitteelle. P\xc3\xa4\xc3\xa4telaite vastaanottaa pyynn\xc3\xb6n ja aloittaa salakirjoituksen ja purkamisen k\xc3\xa4ytt\xc3\xa4en A5-algoritmia ja salakirjoitusavainta (Kc).\n_START_SECTION_\nTilaajan identiteetin luottamuksellisuus\n_START_PARAGRAPH_\nJotta tilaajan identiteetin luottamuksellisuus varmistettaisiin, GSM-verkoissa k\xc3\xa4ytet\xc3\xa4\xc3\xa4n tilap\xc3\xa4ist\xc3\xa4 tilaajan identiteetti\xc3\xa4 (Temporary Mobile Subscriber Identity, TMSI). TMSI l\xc3\xa4hetet\xc3\xa4\xc3\xa4n p\xc3\xa4\xc3\xa4telaitteelle autentikoinnin ja salakirjoitusoperaatioiden suorittamisen j\xc3\xa4lkeen. P\xc3\xa4\xc3\xa4telaite kuittaa vastaanottaneensa TMSI:n.\n_START_SECTION_\nGSM-puhelimien ja -verkkojen valmistajia\n_START_PARAGRAPH_\nGSM-puhelinten markkinajohtajana on ollut perinteisesti suomalainen Nokia, mutta viime aikoina ovat jalansijaa saaneet my\xc3\xb6s etel\xc3\xa4korealainen Samsung ja LG tekem\xc3\xa4ll\xc3\xa4 operaattoreille n\xc3\xa4iden toivomusten mukaisia puhelimia. Yhdysvaltalainen Motorola kasvatti markkinaosuuttaan pitk\xc3\xa4\xc3\xa4n puhuttelevalla muotoilullaan (Razr ja Rokr) kunnes sen myynti notkahti selv\xc3\xa4sti 2007. Muita matkapuhelinvalmistajia ovat japanilainen Sharp, ranskalainen Alcatel, suomalainen Benefon ja hollantilainen Philips, joka ei en\xc3\xa4\xc3\xa4 itse tee puhelimia, mutta Kaukoid\xc3\xa4ss\xc3\xa4 puhelimia myyd\xc3\xa4\xc3\xa4n heid\xc3\xa4n lisenssill\xc3\xa4\xc3\xa4n. BenQ lopetti matkapuhelintoimintonsa tappiollisena vuonna 2006._NEWLINE_GSM-verkkoja valmistavat tai ovat valmistaneet Ericsson, Nokia Networks, Nortel, Motorola, Alcatel-Lucent ja Huawei.'