GSM-võrgud töötavad mitmes sagedusvahemikus. Enamik GSM-võrke töötab kas 900 või 1800 MHz sagedusalas, ent mõnes riigis, kus need sagedused olid juba hõivatud (näiteks Kanadas ja USA-s), kasutatakse ka 850 ja 1900 MHz vahemikke. Samuti on kasutatud sagedust 450 MHz. 2.75G GSM EDGE kasutab ka sagedusvahemikku 2100 MHz.
Suurim vahekaugus saatjast jaamani on 33 km, kus piir tuleb raadiosignaali hilinemisest, kuni see takistab nende vahel edastusaja sünkroonimist.
Modulatsioonimeetodina on GSM-is kasutuselGaussi sagedusmanipulatsioon (GMSK –Gaussian Minimum Shift Keying). GSM-saatja muudabsignaalifaasi, mis tähendab vastuvõtjale kindlat digitaalset kahendkoodi.
Oletagem, et moduleerimesinusoidi. See tähendab, et tal on neli faasi: nullfaasinihe, veerandfaasinihe, poolfaasinihe ja kolmveerandfaasinihe.
Oletagem, et meil on 2 eri sagedusega sinusoidi. Seega on võimalik 2×4 bitikombinatsiooni, mis tähendab, et modulatsioon on 3-bitine. Kombinatsioone on siin kaheksa: 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111.
Teabe eraldamiseks kasutatakseTDMA-süsteemi, et lubada 8 täiskiirusega (13 kbit/s) või 16 poolkiirusega (5,6 kbit/s) kõneühendust kanali kohta. Seal on 8 ajapilu rühmitatud TDMA-kaadrisse (kiirus kokku 270,833 kbit/s ja kaadri kestus on 4,615 ms). Kaadri kestusest tuleneb selle sagedus umbes 217 Hz (korda sekundis) ja ajapilu vaheldumise sagedus 1733 Hz.
GMSK tööpõhimõtet kasutatakse ka tavalises GSM-võrgus kasutatavates nnkrüptotelefonides. Krüptotelefonid töötavad küll tavalises GSM-võrgus, kuid nendega peetavat vestluse sisu ei suuda mobiilioperaatorid oma tehnikaga lahti krüpteerida[2]. GMSK modulatsioonimeetodiga turvakõnet saab aga pidada vaid teise samasuguse telefoniga, sest tavamobiil ei suuda kõneks vajalikku turvaalgoritmi vastu võtta. Kahefunktsiooniline krüptotelefon võimaldab rääkida siiski ka tavalisel GSM-lainel. Turvakõne tegemiseks peab omanik juba telefoni algseadistuses valima kolme võimaliku turvarežiimi vahel.
