Taxas de dados aprimoradas para evolução GSM

Enhanced Data Rates for GSM Evolution (sigla em inglês EDGE também significa "borda (de uma lâmina)") é um padrão de telefonia móvel , uma evolução do GPRS que é uma extensão do GSM com compatibilidade com versões anteriores . Também é conhecido pelos nomes Enhanced GPRS ( EGPRS ), IMT Single Carrier (IMT-SC) ou Enhanced Data rates for Global Evolution . EDGE é considerada tecnologia pré-3G e faz parte das soluções 3G da ITU . EDGE é freqüentemente usado junto com uma rede UMTS para fornecer serviços de banda larga a mais usuários em áreas rurais ou suburbanas. Esse padrão também foi um passo na espera do lançamento das redes 3G e 4G que são uma solução mais eficiente para os usuários, mas exigem maiores investimentos para as operadoras móveis .

Contexto

Conteúdos para celular, que é cada vez mais gráfico e cada vez mais orientada para vídeo, está empurrando para o desenvolvimento técnico, porque as velocidades previstas transferências de dados por GSM , 2 nd  geração de celulares, são insuficientes. A evolução directa de uma rede GSM para uma UMTS (digamos 3 th  geração ou 3G) é dispendioso, os operadores têm procurado alternativas e um deles é a borda, que é apresentada como a geração de dois 75G. A EDGE era vista por alguns operadores (Bouygues Telecom) como uma alternativa ou um complemento para todos (Orange França) ou apenas para empresas (SFR), ao UMTS . O padrão 3G UMTS de fato requer a implantação de uma nova rede física e, portanto, investimentos muito pesados ​​para as operadoras.

O padrão EDGE visa otimizar a parte de rádio de uma rede móvel para a transferência de "dados" a fim de aumentar as velocidades principalmente no downlink (ou seja, para downloads ) ...

A EDGE tem a vantagem de poder utilizar infraestruturas 2G já implantadas, ao contrário das redes UMTS ou 4G LTE .

Taxa de bits e codificação

A velocidade máxima de downlink foi definida em 384 kbit / s pela ITU (International Telecommunication Union) para atender ao padrão IMT-2000 (International Mobile Telecommunications-2000). Cada bloco de transmissão composto por quatro sequências é analisado e a probabilidade de erro é estimada. Em caso de problema, é realizada uma adaptação automática da modulação e do esquema de codificação (e, portanto, da taxa de bits).

EDGE é quatro vezes mais eficiente do que GPRS . GPRS usa quatro métodos de codificação (CS-1 a 4) enquanto EDGE usa nove modulações e método de codificação (MCS-1 a 9).


Esquema de  codificação e modulação  (MCS)
 Taxa de bits 
(kbit / s / slot)
 Modulação 
MCS-1 8,80 GMSK
MCS-2 11,2 GMSK
MCS-3 14,8 GMSK
MCS-4 17,6 GMSK
MCS-5 22,4 8-PSK
MCS-6 29,6 8-PSK
MCS-7 44,8 8-PSK
MCS-8 54,4 8-PSK
MCS-9 59,2 8-PSK

Os primeiros quatro esquemas de modulação usam modulação GMSK ( Gaussian minimum-shift keying ), enquanto os últimos cinco usam modulação 8-PSK.

Em 8-PSK ( chaveamento de fase ), 3 bits consecutivos são representados por 1 símbolo. Cada símbolo está localizado equidistante no círculo complexo.

Portanto, o número de símbolos transmitidos em um determinado período é o mesmo do GPRS, mas desta vez cada símbolo transmitido contém 3 bits, então a taxa de bits é aumentada.

No entanto, a desvantagem é que a distância entre os símbolos é menor do que com GPRS. Isso aumenta o risco de interferência entre símbolos . Se as condições de recepção forem boas, isso não representa um problema, mas se não, ocorrerão erros. Bits adicionais são usados ​​para adicionar mais códigos de correção de erros para recuperar dados.

De referir ainda que - tal como uma rede GPRS - a rede EDGE tem a possibilidade de utilizar vários canais em simultâneo, oferecendo assim maior largura de banda ao utilizador.

Acesso múltiplo

EDGE também usa Acesso Múltiplo por Divisão de Tempo ( TDMA ); é uma multiplexação por divisão de tempo.

Todos os usuários usam a largura de banda, mas um espaço de tempo é alocado para cada um. Assim, o AMRT consiste em dividir o tempo, em pequenos intervalos, e atribuir um determinado intervalo de tempo a cada canal. Observe que um intervalo de segurança deve ser integrado entre cada canal.

Faixa de frequência

O padrão EDGE tem a vantagem de ser capaz de se integrar rapidamente às redes GSM existentes. Na transmissão, um móvel EDGE - como um GSM - transmite, portanto, em faixas de frequência que, segundo as operadoras, ocupam de 5 a 12,5 MHz na faixa que vai de 876 a 915 MHz (Uplink). Na recepção, as bandas de frequência alocadas estendem-se de 921 a 960 MHz (Downlink). Para uma determinada operadora, há 30 a 40 MHz de separação entre o canal de transmissão e o canal de recepção (separação duplex).

Essas bandas de frequência são divididas em porções de 200 kHz (diferença entre as portadoras de RF ) cada; estes são os canais de transmissão. São ao todo cerca de 200, na banda GSM 900, que se encontram distribuídas entre as operadoras. Cada canal pode acomodar até 8 transmissões de timeshare simultâneas.

Terminais compatíveis com o padrão EDGE também podem usar a banda GSM 1800 (se a operadora tiver uma).

EDGE evoluído

“  Evolved EDGE  ” foi projetado para fazer uma série de melhorias no EDGE. A latência foi reduzida pela metade do intervalo de transmissão (Transmission Time Interval), passando de 20 ms a 10 ms). A largura de banda máxima teórica evoluiu até 1 Mbit / s e a latência foi reduzida para 80 ms usando duas portadoras , uma taxa de símbolo mais alta, codificações mais complexas (32 QAM e 16QAM em vez de 8-PSK) e códigos turbo para melhorar correção de erros. Por outro lado, a qualidade do sinal foi melhorada com o uso de antenas dipolo. O EDGE Evolution poderia ser implementado gradualmente por meio de atualizações de software, mas teve pouco sucesso com as operadoras devido ao rápido desenvolvimento das tecnologias 3G + HSPA e HSPA + e 4G LTE .

Referências

  1. http://www.itu.int/ITU-D/imt-2000/DocumentsIMT2000/IMT-2000.pdf
  2. evoluindo para LTE - Seamless migração da Cisco para operadoras UMTS em cisco.com
  3. Telefonia móvel: atualização em 3G e Edge em clubic.com, junho de 2006
  4. Decisão nº 2006-0140 da ARCEP sobre a atribuição de frequências em França.
  5. (em) EDGE, HSPA e LTE: The Mobile Broadband Advantage  " , Rysavy Research e 3G Americas, 1 ° de setembro de 2007(acessado em 27 de setembro de 2010 ) , p.  58-65

Artigos relacionados

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