GSM-ryhmä kokoontui joulukuussa 1982 ensimmäiseen viralliseen kokoukseensa, Ruotsin telelaitoksen tiloihin Tukholmassa – samaan rakennukseen, jossa NMT-ryhmä oli pitänyt ensimmäisen kokouksensa 12 vuotta aiemmin. Läsnä oli sekalainen joukko, 31 edustajaa 11 maasta. Puheenjohtajalle, Thomas Haugille, yksi asia oli kaikkein tärkein: tavoiteltava lopputulos ei saisi jäädä puolinaiseksi, esimerkiksi niin että pyrittäisiin ”harmonisoimaan” silloiset eurooppalaiset analogiset järjestelmät. Tavoitteena piti olla täysin uusi, käytännössä digitaalinen järjestelmä. Siihen Haug myös sai enemmistön puolelleen.
Eräs käytännöllisempi asia koski kehitystyön työkielen valintaa. NMT-työssä ei ollut tarvittu tulkkeja mutta GSM-ryhmän päämiehenä toimineen Euroopan telelaitosten yhteistyöelimen CEPT:n sääntöjen mukaan kokouksissa tuli käyttää rinnan kolmea kieltä: ranskaa, saksaa ja englantia. Kaikissa kokouksissa tulisi näin ollen käyttää tulkkeja. Thomas Haug päätti yrittää välttää sitä:
”Tulkkien välityksellä työskentely on usein hankalaa ja toisinaan mahdotonta, esim. keskusteltaessa teknisistä määrittelyistä. Englanti on televiestinnän hallitseva kieli, olin vakuuttunut siitä, että neuvottelut sujuisivat helpommin, jos pitäytyisimme englannissa.”
Kukaan ei GSM-ryhmässä ollut tulkkauksen kannalla, mutta ulkopuolelta esitettiin vaatimuksia, että ryhmän on noudatettava sääntöjä. ”Ratkaisimme ongelman niin, että kysyin joka kokouksen lopuksi, halusiko joku ryhmästä tulkkausta seuraavaan kokoukseen. Kukaan ei koskaan halunnut. Pystyimme näin päättämään poikkeamisesta kokous kerrallaan. Sitä ei ollut kielletty säännöissä”, Thomas Haug kertoo.
Matkapuhelujen nousu suurpolitiikan osaseksi paljastui v. 1983, kun Ranska ja Saksa perustivat yhteisen ranskalais-saksalaisen talous- ja finanssineuvoston ja asettuivat puolustamaan sisämarkkinoiden luomista, mikä sittemmin muodollistettiin vuoden 1992 Maastrichtin sopimuksessa. Konkreettisena tavoitteena oli tuoda analoginen ranskalais-saksalainen 900 MHz-kaistan matkapuhelinjärjestelmä nopeasti markkinoille.
Siihen uhrattiin paljon resursseja, mutta käytännössä oli toivotonta yrittää saavuttaa NMT:lle vastinetta lyhyessä ajassa. Ranskan ja Saksan teollisuuden laatimat viisi ehdotusta arvioitiin v. 1984, ja sen seurauksena hanke lakkautettiin.
Sen sijaan Ranskan ja Saksan strategiaksi tuli GSM-työn saaminen niiden komentoon. Kesällä 1985 allekirjoitettiin uusi ranskalais-saksalainen yhteistyösopimus, joka pian laajeni kattamaan Italian (kesäkuussa 1985) ja Ison-Britannian (huhtikuussa 1986).
Myös ETY painoi päälle. Siltä taholta esitettiin helmikuussa 1985 erityisen GSM-sihteeristön perustamista. Sihteeristö miehitettäisiin kokoaikaisilla, eurooppalaisrahoitusta nauttivilla asiantuntijoilla.
Sihteeristön sijaintipaikasta taistelivat Kööpenhamina ja Pariisi. Ranska esitti sihteeristön sijoittamista Montparnasseen, asianmukaisella etäisyydellä Montrougesta (jossa Ranskan telelaitos toimi) ja vieläkin kauempana Issy les Moulinaux’sta (jossa CNET-tutkimuskeskuksen päämaja sijaitsi). Viestinä oli, että GSM-väki saisi työskennellä rauhassa ilman ulkopuolista sekaantumista. Suljetussa äänestyksessä voiton vei Pariisi.
1980-luvun alkupuoliskolla matkapuhelimet olivat siirrettäviä puhelimia, käytännössä raahattavia tai mahdollisesti tukevassa olkalaukussa kannettavia. Ratkaistavana oli, milloin niistä saisi niin kevyitä, että niitä voisi pitää kädessä.
Sen kilvan voitti amerikkalainen Motorola-suuryhtiö. Ensimmäinen kaupalliseen käyttöön lanseerattu käsimatkapuhelin oli Motorolan DynaTAC 8000X, maaliskuussa 1983. Seuraavana vuonna Mobira (joka oli siirtynyt täysin Nokian omistukseen v. 1984) toi markkinoille ”kannettavan” NMT-puhelimen nimeltään Mobira Talkman. Se painoi 4,8 kg, helppo nakki vahvalle ihmiselle, sillä oli vuorokauden valmiusaika ja puheaikaa jopa tunti. Sen hinta oli kolmasosa henkilöauton hinnasta, mutta se oli jättimenestys ensimmäisestä päivästä lähtien. Sitä myytiin 12 000 kappaletta heti ensimmäisenä vuotena.
Vuonna 1987 Nokia toi markkinoille seuraavan menestystuotteensa, Mobira Citymanin, ”tiiliskiveksi” kutsutun, painoa 790 grammaa. Akku tyhjeni 4–5 puhelun jälkeen ja se oli ladattava päivittäin, mutta tämän puhelimen pystyi oikeasti laittamaan taskuun (jos tasku oli todella suuri).
Alalla kyseltiin, miten pieneksi GSM-puhelimen voisi rakentaa. Kaikki tiesivät, että digitaalisen käsipuhelimen rakentaminen oli huomattavasti monimutkaisempaa kuin analogisen puhelimen.
Vuoden 1986 lopussa ranskalais-saksalaiset digitaalisen radiotekniikan kehityshankkeet ilmoittivat sitten lopulliset järjestelmäehdotuksensa. Ehdokkaat edustivat eri yrityksiä: Alcatel/SEL, LCT, Philips ja Bosch. Muidenkin ehdokkaiden esitykset olivat tervetulleita. Testipaikaksi tuli Pariisi.
Pohjoismaiset toimijat eivät olleet siihen asti ymmärtäneet, miten vakavaa ranskalais-saksalainen yhteistyö oli, toteaa Östen Mäkitalo:
”Meidän oli pakko löytää nopeasti omia ehdokkaita. Niinpä tapasimme – Ruotsin telelaitos, Ericsson, Mobira/Nokia ja Norjan kollegamme – ja päätimme, että meistä kukin kehittäisi oman järjestelmäratkaisun. Pidimme tärkeänä, että kapeakaistaiset järjestelmät voittaisivat testit, koska silloin voisimme käyttää samaa infrastruktuuria kuin NMT-järjestelmässä. Tämän kilpailun voittaminen oli meille elintärkeää.”
Pohjoismaiset toimijat ilmoittautuivat testeihin. Yksi jos toinenkin hymähti norjalaiselle ehdokkaalle, Elabille, joka oli Norjan tekniseen korkeakouluun sidoksissa ollut pieni laboratorio. Elabin kaksi insinööriä, Torleiv Maseng ja Odd Trandem, katselivat ihmeissään, kun kilpailijat eri suuryrityksistä saapuivat paikalle mukanaan kuorma-autolasteittain laitteita. Heidät omat varusteensa mahtuivat kahteen pieneen puulaatikkoon.
Testit kestivät kahdeksan viikkoa, viikko kutakin ehdokasta kohden, ja osoittivat nopeasti digitaalisen ratkaisun ylivertaiseksi analogiseen verrattuna. Äänenlaatu pysyi 13,4 kb/s nopeudessa tasolla, jota vaadittiin julkisissa kiinteissä verkoissa. ”Tämä oli aivan perustavanlaatuinen ja pitkään ratkaisematta ollut asia, mutta näiden testien myötä se oli viimein ratkaistu”, Thomas Haug sanoo.
Ranskalais-saksalaisista ehdokkaista kahden ehdotukset perustuivat laajakaista-TDMA:han (kaistanleveys 2 MHz), kahden muun kapeakaista-TDMA:han (kaistanleveys 300 kHz). Kaikki pohjoismaiset järjestelmät perustuivat kapeakaista-TDMA:han.
Voittajaksi Pariisissa selvisi… Elab. Voiton ratkaisi se, että Torleiv Maseng oli kehittänyt parhaiten toimivan tasauksen modulointiratkaisuunsa.
Hänen salaisena aseenaan oli Viterbin algoritmi, jonka italialais-amerikkalainen insinööri Andrew Viterbi oli esitellyt v. 1967. Maseng keksi, että sitä voisi käyttää taajuuskorjaimena signaalin demodulaatiossa. Masengilla ja Trandemilla oli apunaan Norjan tekniseen korkeakouluun Trondheimiin syksyllä 1986 hankittu supertietokone Cray.
Elabin järjestelmä pystyi käsittelemään parhaiten etenkin signaalikaaosta, joka syntyy radiosignaalien heijastuessa ja kimmotessa rakennuksista ja topografian muista esteistä. ”Vuoristoisessa Norjassa meillä on suuria luonnosta aiheutuvia haasteita”, toteaa Torleiv Maseng, joka oli Odd Trandemin kanssa tehnyt lukuisia radiosignaalien mittauksia Orkdalinvuonolla Trondheimin edustalla.
”Ongelmaksi tulee, jos monet bitit jäävät ’roikkumaan’ kaikuun niin, että vastaanottaja kuulee samaan aikaan monta bittiä. Saman ilmiön takia kirkossa pitää laulaa virret hitaasti. Jos ne lauletaan nopeasti, laulusta tulee yhtä puuroa akustiikan takia, joka heittää ääntä joka suuntaan”, Torleiv Maseng sanoo.
