GSM Hakkında Nihai Kılavuz: Bilmeniz Gereken Her Şey

Hiç cep telefonunuzun sizi kilometrelerce ötedeki insanlarla nasıl sihirli bir şekilde bağladığını merak ettiniz mi? Bugün kullandığımız süper hızlı internetten çok önce, her şeyi başlatan çığır açan bir teknoloji vardı. Bu teknoloji, milyarlarca insanın dünya genelinde konuşmasına ve birbirine mesaj atmasına yardımcı oldu. GSM’den bahsediyoruz. Peki GSM aslında nedir ve neden bu kadar önemliydi?

Bugün bildiğimiz mobil dünyanın temelini oluşturan teknolojinin basit hikayesini keşfetmeye hazır olun! Bu kılavuz, GSM hakkında anlamanız gereken her şeyi kolay terimlerle size anlatacaktır.

Vecteezy’den Dünya Haritası Vektörleri

GSM Nedir?

GSM, Küresel Mobil İletişim Sistemi (Global System for Mobile Communications) anlamına gelir. Temel olarak, mobil telefonların ve ağların birbiriyle konuşmak için kullandığı dijital bir standart, bir dizi kural ve teknolojidir. Başlıca özellikleri şunlardır:

• Dijital: Daha eski analog sistemlerin (bulanık radyo gibi) aksine, GSM dijital sinyaller kullanır. Bu, daha net aramalar ve daha az parazit anlamına gelir.

• Aramalar ve Mesajlar: GSM öncelikle sesli aramalar ve basit metin mesajları (SMS - Kısa Mesaj Servisi) için tasarlanmıştır.

• SIM Kartlar: GSM’in en tanınabilir özelliklerinden biri SIM (Abone Kimlik Modülü) kartıdır. Bu küçük çip, hesap bilgilerinizi depolar. SIM kartınızı farklı GSM telefonlarına takabilirsiniz ve numaranız ile hizmet planınız onunla birlikte gelir.

• Küresel Standart: Avrupa, Asya, Afrika ve diğer birçok bölgede kullanılan, dünyada en yaygın kabul gören mobil standart haline geldi.

Yoğun bir otoyol düşünün. Çarpışmadan birçok arabayı oraya nasıl sığdırırsınız? GSM, TDMA (Zaman Bölmeli Çoklu Erişim) adı verilen bir sistem kullanır. Ağa tahsis edilmiş radyo frekansını (otoyolu) düşünün. TDMA, bu frekansı küçük zaman dilimlerine ayırır. Her telefon görüşmesi, o frekansta ‘konuşmak’ için kendi küçük zaman dilimine sahip olur. Bu o kadar hızlı gerçekleşir ki, size sürekli bir konuşma gibi gelir. Bu, aynı radyo kanalında birçok kişinin hızla sırayla konuşması gibidir.

GSM ayrıca, hükümetler tarafından mobil kullanım için tahsis edilen özel radyo kanalları gibi olan belirli frekans bantlarında çalışır. Dünya genelinde yaygın GSM bantları arasında 900 MHz ve 1800 MHz, başlıca Amerika’da ise 850 MHz ve 1900 MHz bulunur. Telefonunuzun bulunduğunuz veya seyahat ettiğiniz bölgede kullanılan bantları desteklemesi gerekir.

 

GSM’in Evrimi

Cep telefonları her zaman bugünkü kadar akıllı veya bağlantılı değildi. GSM, buraya gelmemizde büyük rol oynadı. Yolculuğuna bir göz atalım.

Vecteezy’den Akıllı Telefon Vektörleri
 

Erken mobil ağlar

GSM’den önce, 1980’lerde Avrupa’da farklı analog mobil telefon sistemlerinin (genellikle 1G veya Birinci Nesil olarak adlandırılır) bir karmaşası vardı. Bir ülkeden alınan bir telefon başka bir ülkede çalışmazdı. Aramalar çok net değildi ve güvenlik zayıftı. Hepsi kafa karıştırıcı ve sınırlıydı.

Avrupa ülkeleri, mobil iletişimi daha iyi hale getirmek ve insanların sınır ötesi telefonlarını kullanmalarını sağlamak için tek, birleşik bir standarda ihtiyaç duyduklarını fark ettiler. Bu nedenle GSM doğdu – herkesin kullanabileceği Küresel Bir Sistem yaratmak için. Başlangıçtan itibaren dijital olacak şekilde tasarlandı ve daha iyi kalite ve güvenlik sundu.

Önemli kilometre taşları (2G, GPRS, EDGE ve UMTS)

• GSM (2G - İkinci Nesil): Tartışmakta olduğumuz orijinal standart budur. 1990’ların başında piyasaya sürüldü ve dijital sesli aramalar ile SMS metin mesajlarına odaklandı. 1G’ye göre muazzam bir gelişmeydi.

• GPRS (Genel Paket Radyo Servisi): Genellikle “2.5G” olarak adlandırılan GPRS, GSM ağlarına bir yükseltmeydi. “Her zaman açık” veri bağlantılarına izin verdi, ancak hızlar oldukça yavaştı (çok temel mobil web tarama veya e-posta düşünün).

• EDGE (GSM Evrimi İçin Gelişmiş Veri Hızları): Başka bir yükseltme, bazen “2.75G” olarak adlandırılır. EDGE, GPRS’den daha hızlı veri hızları sunarak mobil interneti biraz daha kullanılabilir hale getirdi, ancak hala şimdi sahip olduklarımızdan çok daha yavaştı.

• UMTS (Evrensel Mobil Telekomünikasyon Sistemi): Bu, 3G’nin (Üçüncü Nesil) başlangıcını işaret etti. Teknik olarak farklı bir teknoloji sistemi olsa da, UMTS GSM’den evrimsel yol olarak tasarlandı. Çok daha hızlı veri hızları sunarak, görüntülü görüşmeleri ve daha iyi mobil interneti mümkün kıldı. Birçok 3G ağı, GSM tarafından kurulan çekirdek altyapı üzerine inşa edildi.

GSM’in ne olduğunu anlamak, bu sonraki teknolojilerin başarısı üzerine nasıl inşa edildiğini takdir etmemize yardımcı olur.

 

GSM’den modern ağlara geçiş (4G LTE ve 5G)

Veri ihtiyacımız arttıkça – akış, uygulamalar, sosyal medya ve daha fazlası için – 3G bile yeterince hızlı değildi. Bu, 4G LTE (Long-Term Evolution) ve şimdi 5G (Beşinci Nesil) ağların geliştirilmesine yol açtı. Bu teknolojiler, inanılmaz derecede yüksek hızlar sunmak ve çok daha fazla bağlı cihazı aynı anda desteklemek için daha gelişmiş teknikler (daha sonra tartışılacak olan OFDMA gibi) kullanarak GSM’den çok farklıdır.

Mobil ağlar GSM’den güçlü 4G LTE ve 5G teknolojilerine evrildikçe, bağlanma şeklimiz de değişti. eSIM (gömülü SIM), bu evrimde bir sonraki kilometre taşını temsil ediyor, fiziksel SIM kartlara olan ihtiyacı ortadan kaldırıyor ve bağlı kalmanın daha pürüzsüz, daha hızlı ve daha esnek bir yolunu sunuyor. Tıpkı GSM’in mobil iletişim için temeli atması gibi, eSIM de geleceği şekillendiriyor.

Vecteezy’den Analog Vektörler
 

GSM Ağları Nasıl Yapılandırılmıştır?

Bir GSM ağı sadece telefonunuz ve bir baz istasyonu değildir. Birbiriyle çalışan birkaç temel parçadan oluşan karmaşık bir sistemdir. Basitçe açıklayalım:

• Mobil Cihazlar (Mobil İstasyon - MS): Bu sizin telefonunuz, tabletiniz veya ağa bağlanan herhangi bir cihazdır. Buradaki en önemli parça, sizi (aboneyi) ağa tanıtan SIM karttır. Geçerli bir SIM kart olmadan, telefonunuz genellikle yalnızca acil aramalar yapabilir.

• Baz İstasyonu Alt Sistemi (BSS): Bu kısım telefonunuzu kablosuz olarak ana ağa bağlar. İki ana bileşeni vardır:

  • Baz Alıcı-Verici İstasyonu (BTS): Bunlar her yerde gördüğünüz baz istasyonlarıdır. Doğrudan telefonunuza sinyal ileten ve alan radyo ve antenleri içerirler. Her baz istasyonu ‘hücre’ adı verilen belirli bir alanı kapsar.
  • Baz İstasyonu Kontrolcüsü (BSC): Bunu birkaç baz istasyonu (BTS) için bir yönetici olarak düşünün. Kanal tahsisi (frekans ve zaman dilimi atama) ve ‘devir teslim’ (siz hareket ederken telefonunuzun kesintisiz olarak bir baz istasyonundan diğerine geçmesi) gibi şeyleri kontrol eder.

• Ağ Anahtarlama Alt Sistemi (NSS): Bu, GSM ağının ‘beyni’ veya çekirdeğidir. Aramaları, mesajları yönetir ve kullanıcıları takip eder. Temel parçalar şunlardır:

  • Mobil Anahtarlama Merkezi (MSC): Merkezi koordinasyon elemanı. Aramaları doğru yere yönlendirir (başka bir mobil telefona veya normal sabit hat telefon ağına), mesajlaşma hizmetlerini (SMS) yönetir ve abone bilgilerini kontrol etmek için veritabanlarıyla iletişim kurar.
  • Ana Konum Kaydedici (HLR): O ağ operatörünün her abonesi hakkında hizmetleri, izinleri ve genel konumu dahil olmak üzere bilgileri kalıcı olarak depolayan büyük bir veritabanı.
  • Ziyaretçi Konum Kaydedici (VLR): Bir MSC ile ilişkili geçici bir veritabanı. Belirli bir MSC’nin hizmet verdiği bir bölgeye seyahat ettiğinizde, VLR HLR’deki bilgilerinizin geçici bir kopyasını depolar. Bu, MSC’nin ana HLR’yi sürekli kontrol etmeden aramalarınızı yerel olarak işlemesine yardımcı olur.

• Operasyon ve Destek Alt Sistemi (OSS): Bu, tüm ağı yöneten perde arkası kısmıdır. Ağ izleme (her şeyin çalıştığından emin olma), bakım, yazılım güncellemeleri, ağ yapılandırması, arıza tespiti ve güvenlik yönetimini ele alır. Ağın sorunsuz ve güvenilir bir şekilde çalışmasını sağlar.

Bu nedenle, arama yaptığınızda, telefonunuz (MS) en yakın baz istasyonu (BTS) ile konuşur, bu da bir BSC tarafından yönetilir. BSC, NSS’deki MSC’ye bağlanır. MSC, aboneliğinizi doğrulamak için VLR/HLR’yi kontrol eder ve ardından aramanızı hedefe yönlendirir, bu başka bir mobil kullanıcı (kendi ağ parçalarından geçer) veya sabit hat kullanıcısı olabilir.

 

GSM’in Özellikleri ve Avantajları

GSM, birkaç iyi nedenden dolayı bu kadar popüler hale geldi. İşte başlıca faydalarından bazıları:

• Uluslararası Dolaşım: Bu belki de GSM’in en büyük satış noktasıydı. Birçok ülkenin GSM standardını benimsemesi nedeniyle, ağ operatörleri müşterilerinin yurtdışına seyahat ederken diğer GSM ağlarında telefonlarını kullanmalarına olanak tanıyan anlaşmalar yapabildi. Bu, mobil kullanıcılar için uluslararası seyahati çok daha kolay hale getirdi.

• SIM Kart Esnekliği: Küçük, çıkarılabilir SIM kart parlak bir fikirdi. Benzersiz abone bilgilerinizi depolar. Bu, SIM kartı taşıyarak yeni bir GSM telefonuna numaranızı ve hizmet planınızı kolayca taşıyabileceğiniz anlamına gelir. Bazı diğer sistemlerde olduğu gibi belirli bir cihaza bağlı kalmazdınız.

• Güvenli İletişim (kendi zamanı için): Daha eski analog sistemlerle karşılaştırıldığında, GSM gelişmiş güvenlik sundu. Aramaları şifrelemek için dijital şifreleme kullandı, bu da sıradan dinleyicilerin kulak misafiri olmasını zorlaştırdı. Bugünkü standartlara göre mükemmel olmasa da, önemli bir adımdı.

• Yaygın Kabul: GSM muazzam küresel ölçeğe ulaştı. Avrupa, Asya, Afrika ve Okyanusya’da baskın standart haline geldi ve Amerika’da da yaygın olarak kullanıldı. Bu devasa kullanıcı tabanı, ölçek ekonomileri yaratarak telefonları ve ağ ekipmanlarını daha ucuz ve daha ulaşılabilir hale getirdi.

• Erken IoT Cihazlarıyla Uyumluluk: GSM’in basitliği ve yaygın kapsama alanı (temel veriler için GPRS ile özellikle), erken Makineden Makineye (M2M) iletişimi ve Nesnelerin İnterneti (IoT) cihazları için uygun hale getirdi. Akıllı sayaçların okuma göndermesi, otomatların stok bildirmesi veya temel araç takip sistemleri gibi şeyleri düşünün.

Fotoğraf: Andrey Metelev on Unsplash

 

GSM ve CDMA ve LTE: Temel Farklar

GSM oradaki tek mobil teknoloji değildi. Dünyanın bazı bölgelerinde, özellikle Kuzey Amerika ve Asya’nın bazı bölgelerinde, CDMA adı verilen başka bir 2G/3G teknolojisi de popülerdi. Ve bugün, LTE (4G) ve 5G baskın standartlardır. İşte basit bir karşılaştırma:

 

GSM’de Güvenlik

GSM, 1980’lerin sonlarında tasarlandığında, güvenlik bir husustu, özellikle kolayca taranabilir analog ağlarla karşılaştırıldığında.

GSM, sesli aramaları korumak için şifrelemeyi tanıttı. Kullanılan ana algoritmalar A5/1 ve daha sonra A5/2 idi. Bu algoritmalar, telefon ile baz istasyonu arasındaki konuşmayı karıştırarak, basit bir radyo tarayıcısı olan birinin dinlemesini zorlaştırdı. Kimlik doğrulama süreçleri de SIM kartın ağ ile doğrulanması için kullanıldı, bu da klonlamayı önlemeye yardımcı oldu (ancak mükemmel değil).

Güvenlik açıkları ve güvenlik endişeleri

Gelişmiş olsa da, GSM güvenliği kusursuz değildi, özellikle modern standartlara göre.

• Zayıf Şifreleme: A5/1 algoritmasının daha sonra, yeterli hesaplama gücüyle potansiyel olarak kırılabilecek zayıflıklara sahip olduğu bulundu. A5/2 daha da zayıftı ve kasıtlı olarak hükümetler tarafından kolayca kırılabilir şekilde tasarlandı.

• Baz İstasyonu-Ağ Bağlantısı: Genellikle, şifreleme yalnızca telefon ile baz istasyonu (BTS) arasında uygulanırdı. Baz istasyonundan çekirdek ağa giden bağlantı her zaman şifreli değildi, bu da potansiyel bir zayıf nokta oluşturuyordu.

• IMSI Yakalayıcıları: “IMSI Yakalayıcıları” veya “Stingrays” olarak bilinen cihazlar, meşru baz istasyonları gibi davranarak telefonları onlara bağlanmaya ikna edebilir. Bu, saldırganların aramaları/mesajları yakalamasına veya kullanıcının konumunu izlemesine olanak tanır.

• Karşılıklı Kimlik Doğrulamanın Yokluğu (orijinal spesifikasyonda): Başlangıçta yalnızca ağ, telefon/SIM kartı doğruladı. Telefon her zaman ağı doğrulamadı, bu da sahte baz istasyonu saldırılarına karşı savunmasız hale getirdi.

Modern GSM ağları korunuyor mu?

GSM’in eski bir teknoloji olduğunu unutmamak önemlidir. Bazı temel GSM hizmetleri hala çalışıyor olsa da, günümüzdeki çoğu ses ve veri trafiği 3G, 4G (LTE) ve 5G ağları üzerinden ilerlemektedir. Bu yeni standartlar çok daha güçlü güvenlik özelliklerine sahiptir:

• Daha Güçlü Şifreleme: 4G/5G’de kullanılan AES gibi algoritmalar çok daha sağlamdır.

• Karşılıklı Kimlik Doğrulama: Hem cihaz hem de ağ birbirini doğrular, bu da sahte baz istasyonu saldırılarını zorlaştırır.

• Uçtan Uca Güvenlik: İletişimi daha da çekirdek ağa kadar güvence altına almak için çaba gösterilir.

• Düzenli Güncellemeler: Güvenlik protokolleri sürekli olarak gözden geçirilir ve güncellenir.

Dolayısıyla, GSM’in bilinen güvenlik kusurları olsa da, çoğu insanın günlük olarak kullandığı ağlar (4G/5G) çok daha iyi koruma sunar.

 

GSM’in Sınırlamaları

Başarısına rağmen, GSM’in dezavantajları vardı, özellikle teknoloji ilerledikçe:

• Parazit Sorunları: Radyo dalgalarına dayandığı için, GSM sinyalleri binalar, tepeler veya hatta kötü hava gibi fiziksel engellerden etkilenebilirdi. Bu, belirli bölgelerde arama düşmelerine veya zayıf sinyal kalitesine yol açabilirdi. Diğer cihazlardan gelen elektriksel parazit de bazen sorunlara neden olabilirdi.

• Sınırlı Veri Hızları: Bu, bugünün standartlarına göre GSM’in en büyük sınırlamasıdır. GPRS ve EDGE yükseltmeleri veri yetenekleri eklese de, hızlar 3G’ye kıyasla, hatta 4G veya 5G’ye göre çok yavaştı. Saf bir 2G GSM bağlantısında video akışı yapmak veya karmaşık uygulamaları kullanmak basitçe mümkün değildi. GSM’in temel olarak ne anlama geldiğini anlamak, öncelikle ses, ikinci olarak veri için inşa edildiğini kabul etmektir.

• Zayıf Sinyal Alanlarında Tekrarlayıcı İhtiyacı: Büyük binaların içi veya uzak kırsal alanlar gibi doğal kapsama alanının zayıf olduğu bölgelerde, GSM sinyalini yükseltmek ve hizmeti kullanılabilir hale getirmek için genellikle sinyal güçlendiricilere veya tekrarlayıcılara ihtiyaç duyuluyordu. Bu, her yerde kapsama alanı sağlama karmaşıklığını ve maliyetini artırdı.

• Kapasite Sınırları: TDMA yapısı, zekice olsa da, belirli bir alanda bir frekansı kaç kullanıcının paylaşabileceği konusunda sınırlamalara sahipti. Çok yoğun nüfuslu yerlerde, ağ bazen yoğun saatlerde tıkanabilirdi.

Bu sınırlamalar, özellikle veri hızı ve kapasite açısından bu sorunların üstesinden gelmek için tasarlanan 3G, 4G ve 5G’ye evrim ihtiyacını doğurdu.

 

ABD ve Küresel Kullanımda GSM

Tarihsel olarak ABD’de AT&T ve T-Mobile başlıca GSM taşıyıcılarıydı. Ancak bu hızla değişiyor. Her iki taşıyıcı da, dünya genelindeki diğerleri gibi, eski 2G (GSM) ve 3G ağlarını kapatma sürecindeler. Bu eski teknolojiler tarafından kullanılan radyo frekans alanına (spektrum) daha hızlı, daha verimli 4G LTE ve 5G ağlarını inşa etmek için ihtiyaç duyuyorlar. Bazı minimum GSM yetenekleri belirli M2M/IoT kullanımları veya dolaşım anlaşmaları için geçici olarak kalsa da, aktif tüketici kullanımı hızla yok oluyor. ABD’de tüketiciye yönelik GSM ağlarının fiilen yok olduğunu veya çok yakında kaybolacağını varsaymak en iyisidir.

ABD’deki durum küresel bir eğilimi yansıtıyor. Avrupa, Asya ve Avustralya’daki ülkeler de 2G ve 3G ağlarını aktif olarak kapatıyorlar. Zaman çizelgesi ülke ve taşıyıcıya göre değişmekle birlikte, bazıları kapatmaları çoktan tamamlamış, diğerleri ise önümüzdeki birkaç yıl içinde planlıyor.

Nedeni tutarlı: Değerli spektrumu 4G/5G için geri kazanmak, eski ağların bakım maliyetini düşürmek ve kullanıcıları daha modern, verimli teknolojiye teşvik etmek.

Son 5-7 yılda üretilmiş akıllı telefon kullanan çoğu kişi için bu kapatma doğrudan etkilemeyecektir. Modern telefonlar ağırlıklı olarak 4G LTE ve 5G kullanır. Ancak, GSM ağları kapatılırsa yapmanız gerekenler şunlardır:
:

• Telefonunuzu Kontrol Edin: Çok eski bir telefonunuz varsa (belki 10+ yıl önceki temel bir tuşlu telefon), yalnızca 2G/3G’yi destekliyor olabilir. Bu ağlar bölgenizde kapatıldığında, o telefon hizmetini kaybedecektir (potansiyel olarak acil aramalar hariç). 4G LTE’yi (ve ideal olarak VoLTE – LTE Üzerinden Ses) veya 5G’yi destekleyen bir telefona yükseltmeniz gerekir.

• IoT Cihazlarını Kontrol Edin: Bazı eski akıllı ev cihazları, alarm sistemleri veya araç takip cihazları 2G/3G ağlarına dayanıyor olabilir. Bu cihazların kullanıcıları, yükseltme seçenekleri veya potansiyel hizmet kaybı hakkında hizmet sağlayıcı veya üreticiyle iletişime geçmelidir.

• Seyahat Edenler: Uluslararası dolaşım bir GSM gücü olsa da, ağlar küresel olarak kapatıldıkça, dolaşım için yalnızca 2G/3G’ye güvenmek daha az uygulanabilir hale geliyor. Güvenilir uluslararası bağlantı için birden fazla 4G/5G bandını destekleyen modern telefonlar esastır.

Fotoğraf: Christopher on Unsplash

 

Yoho Mobile eSIM ile GSM’den Geleceğe Yükseltin!

Tıpkı GSM’in mobil iletişimi değiştirmesi gibi, Yoho Mobile’ın eSIM’i de onu bir sonraki seviyeye taşıyor. Yerel SIM kart avcılığı veya eski ağlarla uyumluluk konusunda endişelenmeyi unutun. Yoho Mobile, modern 4G ve 5G ağlarını kullanarak dünyanın her yerinde kesintisiz bağlantı sunar, hepsi eSIM’in rahatlığıyla. Fiziksel SIM değişimi yok—sadece gittiğiniz her yerde anında, küresel bağlantı.

• %12 indirim için ödeme sırasında YOHO12 kodunu kullanın!