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{{Otheruses|通信規格|その他}}
'''GSM'''（{{lang-en-short|global system for mobile communications}}）は、[[周波数分割複信|FDD]]-[[時分割多元接続|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。

==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]]、[[韓国]]、[[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[[第三世代携帯電話|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[[ローミング|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。

==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 (携帯電話)|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）。

==周波数帯==
{|class="wikitable" style="float:right; font-size:x-small;"
|+周波数帯
!!!!!上り (MHz) !!下り (MHz) !!間隔 (MHz) !!帯域幅 (MHz) !!地域
|-
|rowspan="4" |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
|
|-
|rowspan="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
|
|-
|rowspan="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
|-
|rowspan="5" |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
|-
|rowspan="2" |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
|
|-
|rowspan="2" |GSM1800
|rowspan="2" |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
|[[Personal Communications Service|PCS]]1900 ||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。
*850[[メガヘルツ|MHz]]帯 [[アメリカ合衆国|米国]]など
*900MHz帯 [[ヨーロッパ|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帯ないしは850/1900MHz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。

==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。

===音声===
====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[[GSM-FR|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[[GSM-HR|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[[GSM-EFR|エンハンスドフルレート]](EFR)。

====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 [[Adaptive Multi-Rate|AMR-NB]] のコーデック(12.65 ～ 1.95kbps)の音声を通す。

===回線交換データ通信===
{|class="wikitable" style="float:right; font-size:x-small;"
|+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
|}

====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。

====HSCSD====
HSCSD (''High Speed Circuit Switch Data'')。GSMの高速回線交換データ通信、最大57.6kbps。ひとつ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。

====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ひとつ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。

===パケットデータ通信===
====GPRS====
{|class="wikitable" style="float:right; font-size:x-small;"
|+Coding Scheme (CS)
!Coding<br />Scheme !!通信速度<br />(k[[ビット毎秒|bps]]) !!最大8
|- align="center"
|CS-1 ||9.05 ||72.4
|- align="center"
|CS-2 ||13.4 ||107.2
|- align="center"
|CS-3 ||15.6 ||124.8
|- align="center"
|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。ひとつ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。
{|class="wikitable" style="font-size:x-small;"
|+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

====EDGE====
{|class="wikitable" style="float:right; font-size:x-small;"
|+Modulation and Coding Scheme (MCS)
!MCS !!通信速度<br />(k[[ビット毎秒|bps]]) !![[デジタル変調]] !!8x<br />(Kbps) !!EDGE Evolution<br />(Kbps)
|- align=center
|MCS-1 ||8.8 ||[[デジタル変調#周波数偏移変調|GMSK]] ||70.4 ||140.8
|- align=center
|MCS-2 ||11.2 ||GMSK ||89.6 ||179.2
|- align=center
|MCS-3 ||14.8 ||GMSK ||118.4 ||236.8
|- align=center
|MCS-4 ||17.6 ||GMSK ||140.8 ||281.6
|- align=center
|MCS-5 ||22.4 ||8-[[デジタル変調#位相偏移変調|PSK]] ||179.2 ||358.4
|- align=center
|MCS-6 ||29.6 ||8-PSK ||236.8 ||473.6
|- align=center
|MCS-7 ||44.8 ||8-PSK ||358.4 ||716.8
|- align=center
|MCS-8 ||54.4 ||8-PSK ||435.2 ||870.4
|- align=center
|MCS-9 ||59.2 ||8-PSK ||473.6 ||947.2
|- align=center
|MCS-10 ||67.2 ||16-[[デジタル変調#直交振幅変調|QAM]] ||[[n/a]] ||1075.2
|- align=center
|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ひとつ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。
{|class="wikitable" style="font-size:x-small;"
|+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
|}

=====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<ref>[http://japan.cnet.com/mobile/story/0,3800078151,20370363,00.htm 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]</ref>。

====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。

=====EGPRS2-A=====
*Normal GMSK Burst
*Normal 8PSK Burst
*Normal 16QAM Burst
*Normal 32QAM Burst
{|class="wikitable" style="font-size:x-small;"
|+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
|}
{|class="wikitable" style="font-size:x-small;"
|+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
|}

=====EGPRS2-B=====
*HSR QPSK Burst
*HSR 16QAM Burst
*HSR 32QAM Burst : 下り最大1894.4kbps、上り最大947.2kbps。
{|class="wikitable" style="font-size:x-small;"
|+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
|}
{|class="wikitable" style="font-size:x-small;"
|+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
|}
{|class="wikitable" style="font-size:x-small;"
|+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
|}

==端末数推移==
{|class="wikitable" style="float:right; font-size:x-small;"
|+GSM/携帯電話
!!!colspan="3" |GSM !!colspan="2" |全世界
|-
!2001Q1<ref>[http://www.gsmworld.com/news/statistics/pdf/gsma_stats_q1_05.pdf gsmworld.com] - gsma_stats_q1_05.pdf</ref>
|65.705% ||colspan="2" |498,700,000 ||colspan="2" |759,000,000
|-
!+3か月
|80.607% ||+9.585% ||+47,800,000 ||+7.813% ||+59,300,000
|-
!2001Q2
|66.785% ||colspan="2" |546,500,000 ||colspan="2" |818,300,000
|-
!+3か月
|78.707% ||+7.575% ||+41,400,000 ||+6.428% ||+52,600,000
|-
!2001Q3
|67.505% ||colspan="2" |587,900,000 ||colspan="2" |870,900,000
|-
!+3か月
|79.248% ||+8.250% ||+48,500,000 ||+7.027% ||+61,200,000
|-
!2001Q4
|68.276% ||colspan="2" |636,400,000 ||colspan="2" |932,100,000
|-
!+3か月
|82.025% ||+6.238% ||+39,700,000 ||+5.193% ||+48,400,000
|-
!2002Q1
|68.955% ||colspan="2" |676,100,000 ||colspan="2" |980,500,000
|-
!+3か月
|82.796% ||+5.694% ||+38,500,000 ||+4.742% ||+46,500,000
|-
!2002Q2
|69.581% ||colspan="2" |714,600,000 ||colspan="2" |1,027,000,000
|-
!+3か月
|84.766% ||+6.073% ||+43,400,000 ||+4.985% ||+51,200,000
|-
!2002Q3
|70.302% ||colspan="2" |758,000,000 ||colspan="2" |1,078,200,000
|-
!+3か月
|86.074% ||+6.768% ||+51,300,000 ||+5.528% ||+59,600,000
|-
!2002Q4
|71.128% ||colspan="2" |809,300,000 ||colspan="2" |1,137,800,000
|-
!+3か月
|84.232% ||+5.214% ||+42,200,000 ||+4.403% ||+50,100,000
|-
!2003Q1
|71.681% ||colspan="2" |851,500,000 ||colspan="2" |1,187,900,000
|-
!+3か月
|83.883% ||+5.073% ||+43,200,000 ||+4.335% ||+51,500,000
|-
!2003Q2
|72.188% ||colspan="2" |894,700,000 ||colspan="2" |1,239,400,000
|-
!+3か月
|80.732% ||+5.667% ||+50,700,000 ||+5.067% ||+62,800,000
|-
!2003Q3
|72.600% ||colspan="2" |945,400,000 ||colspan="2" |1,302,200,000
|-
!+3か月
|82.528% ||+7.045% ||+66,600,000 ||+6.197% ||+80,700,000
|-
!2003Q4
|73.180% ||colspan="2" |1,012,000,000 ||colspan="2" |1,382,900,000
|-
!+3か月
|83.075% ||+5.820% ||+58,900,000 ||+5.127% ||+70,900,000
|-
!2004Q1
|73.662% ||colspan="2" |1,070,900,000 ||colspan="2" |1,453,800,000
|-
!+3か月
|84.777% ||+5.668% ||+60,700,000 ||+4.925% ||+71,600,000
|-
!2004Q2
|74.184% ||colspan="2" |1,131,600,000 ||colspan="2" |1,525,400,000
|-
!+3か月
|87.000% ||+6.681% ||+75,600,000 ||+5.697% ||+86,900,000
|-
!2004Q3
|74.874% ||colspan="2" |1,207,200,000 ||colspan="2" |1,612,300,000
|-
!+3か月
|87.230% ||+7.356% ||+88,800,000 ||+6.314% ||+101,800,000
|-
!2004Q4<ref>http://www.gsmworld.com/news/statistics/pdf/gsma_stats_q1_05.pdf</ref>
|75.608% ||colspan="2" |1,296,000,000 ||colspan="2" |1,714,100,000
|-
!+3か月
|77.465% ||+6.366% ||+82,500,000 ||+6.213% ||+106,500,000
|-
!2005Q1<ref>http://www.gsmworld.com/news/statistics/pdf/gsma_stats_q2_05.pdf</ref>
|75.717% ||colspan="2" |1,378,500,000 ||colspan="2" |1,820,600,000
|-
!+3か月
|89.100% ||+6.464% ||+89,100,000 ||+5.493% ||+100,000,000
|-
!2005Q2<ref>http://www.gsmworld.com/news/statistics/pdf/gsma_stats_q2_05.pdf</ref>
|76.414% ||colspan="2" |1,467,600,000 ||colspan="2" |1,920,600,000
|-
!+3か月
|88.274% ||+6.412% ||+94,100,000 ||+5.550% ||+106,600,000
|-
!2005Q3<ref>http://www.gsmworld.com/news/statistics/pdf/gsma_stats_q3_05.pdf</ref>
|77.037% ||colspan="2" |1,561,700,000 ||colspan="2" |2,027,200,000
|-
!+3か月
|98.399% ||+9.445% ||+147,500,000 ||+7.394% ||+149,900,000
|-
!2005Q4<ref>http://www.gsmworld.com/news/statistics/pdf/gsma_stats_q4_05.pdf</ref>
|78.508% ||colspan="2" |1,709,200,000 ||colspan="2" |2,177,100,000
|-
!+3か月
|127.511% ||+5.125% ||+87,600,000 ||+3.156% ||+68,700,000
|-
!2006Q1<ref>http://www.gsmworld.com/news/statistics/pdf/gsma_stats_q1_06.pdf</ref>
|80.007% ||colspan="2" |1,796,800,000 ||colspan="2" |2,245,800,000
|-
!+3か月
|90.500% ||+8.059% ||+144,800,000 ||+7.124% ||+160,000,000
|-
!2006Q2<ref>http://www.gsmworld.com/news/statistics/pdf/gsma_stats_q2_06.pdf</ref>
|80.705% ||colspan="2" |1,941,600,000 ||colspan="2" |2,405,800,000
|-
!+3か月
|65.265% ||+4.909% ||+95,309,750 ||+6.070% ||+146,035,774
|-
!2006Q3<ref>http://www.gsmworld.com/news/statistics/pdf/gsma_stats_q3_06.pdf</ref>
|79.821% ||colspan="2" |2,036,909,750 ||colspan="2" |2,551,835,774
|-
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!+3か月
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!2007Q2<ref>http://www.gsmworld.com/news/statistics/pdf/gsma_stats_q2_07.pdf</ref>
|80.791% ||colspan="2" |2,419,546,768 ||colspan="2" |2,994,839,520
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!2007Q4<ref>http://www.gsmworld.com/news/statistics/pdf/gsma_stats_q4_07.pdf</ref>
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!1994年
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|-
!!!colspan="3" |[[GSM]] !!colspan="2" |全デジタル
|}

==脚注==
<references/> {{脚注ヘルプ}}

==関連項目==
{{Commonscat|GSM Standard}}
*[[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]]

==外部リンク==
*[http://www.gsmworld.com/ GSM Association]

{{携帯電話の世代}}
{{Link FA|it}}
{{Link FA|pl}}

[[Category:GSM|*]]
[[Category:携帯電話の通信規格]]
{{Link GA|de}}


[[ur:عالمی نظام برائے محمول ابلاغیات]]