EDGE

EDGE
(Enhanced Data Rates for Global (GSM) Evolution)
Realizado por:
António Melo nº18757
Braulio Viegas nº22597
Objectivos



Evolução até ao EDGE
Introdução ao EDGE
EDGE



Capacidades técnicas
Modulação 8PSK
ESCD e EGPRS - Codificações e
Modulações
Evolução 1G-2G
Baixa capacidade de tráfego pelos
sistemas analógicos de 1G
Esgotamento das redes moveis
nos grandes centros urbanos
Sistemas de 2G digitais que
asseguravam o serviço básico (voz)
Evolução 2G
Sistemas 2G



não se preocupavam muito com a
transmissão de dados
protocolos de transmissão contemplam
apenas pequenas adaptações no canal
de voz para a passagem de dados
utilizando-se CSD
Taxa de transmissão de 9.6Kb/s
insuficientes para serviços de dados +
avançados
Evolução GSM
GSM




Permissas básicas delineadas por
operadoras, orgãos reguladores e
fabricantes
Sistema robusto, eficiente, seguro, de
baixo custo e que permitisse novos
serviços
Desenvolvimento a cargo do ETSI, que
gerou um padrão “multivendor”
Permite uso de componentes de diversos
fabricantes, resultando em preços mais
baixos para as operadoras
Evolução (Blocos BSS,SSS e OMC na
rede GSM)
Evolução GSM GPRS
Após a digitalização oferecida pelo
GSM:

Necessidade de transmissão de dados
de serviços + simples com preços <
que os apresentados por CSD
Surgindo assim o GPRS com a sua
comutação por pacotes
Evolução (Introdução GPRS na rede
GSM)
EDGE (Introdução)




Proposto ao ETSI em 1997 como evolução
do GSM
Fácil evolução rumo à 3G usando a
mesma portadora 200Khz
EDGE no inicio era chamado de GSM384
por permitir transmissão de dados a
velocidades de 384Kbps
Permite aos operadores aumentar 3-4
vezes tanto a velocidade de dados como a
capacidade sobre o GPRS
EDGE (Introdução)

Permite adicionar novas características na
rede GSM mantendo a compatibilidade
com telefones celulares GSM/GPRS e com
os equipamentos da rede (BSS,
BSC,TRAU,MSC,SGSN,GGSN)
Introdução pode ser feita de forma
gradual e económica


Primariamente cobre-se as àreas com maiores
requerimentos de dados e serviços
As outras àres podem manter a sua cobertura
GSM/GPRS
EDGE (Introdução)

Todos os blocos GSM/GPRS continuam a
operar sendo apenas necessário actualizar
os softwares das BTS e trocar a placa PCU
por uma placa EPCU na BSC
EDGE (Introdução)
O EDGE inclui:
comutação por circuitos
ECSD ( Enhanced Circuit Switched Data )

Utiliza os recurso da rede destinados para voz
Tarifação por tempo reduzindo a aplicação para pequenos
serviços com pouco tempo de conexão
comutação por pacotes
EGPRS ( Enhanced General Packet RAdio Service )

EDGE (capacidades técnicas)
A ≠ modulação é a principal razão para o aumento da taxa
de transmissão de dados
EDGE (Modulacão 8PSK)

A modulação 8PSK permite colocar 3x
mais informação no mesmo canal de rádio
frequência (200Khz)
EDGE 3x mais rápido que o GPRS
EDGE (Modulacão 8PSK)
GPSM/GPRS
GPSM/GPRS/EDGE

Para cada 3 “timeslots” usados
anteriormente passamos a compactar a
informação em apenas 1 “timeslot”
Codificações e Modulações




GPRS satura a
20Kbps
EDGE satura a
59.2Kbps
EDGE possui 9
“modulation
coding schemes”
≠´s capacidades
de transmissão na
modulação GMSK
(EDGE x GPRS)
devem-se ao ≠
“header size” dos
pacotes
Codificações e Modulações

Os MCS são divididos nas familias A,B e C
sendo cada uma representada por uma
unidade de “payload”
Tabela de Codificações e Modulações
Codificação Família
Taxa de
dados por
“timeslot”
(KB/s)
Modulação
Taxa máxima
8x”timeslots
(Kb/s)
MSC-9
A
59.2
473.6
MSC-8
A
54.4
435.2
MSC-7
B
44.8
MSC-6
A
29.6 / 27.2
236.8 / 217.6
MSC-5
B
22.4
179.2
MSC-4
C
17.6
140.8
MSC-3
A
14.8 / 13.6
118.4 / 108.8
MSC-2
B
11.2
MSC-1
C
8.8
8PSK
GMSK
358.4
89.6
70.4
Retransmissão de pacotes
Transferência de pacotes e retransmissão para GPRS
Retransmissão de pacotes EGPRS

1 pacote enviado
com um MCS alto
pode ser
retransmitido com
um MCS baixo
(>correcção de
erro) se o
ambiente rádio o
requerer
Rápidas mudanças
no ambiente rádio
têm muito menos
efeito
Escolha de um
“coding scheme”
errado
Pode ser
retransmitido
Pacotes
GPRS EGPRS
Numero dos pacotes 1-128 1-2048
“Adressing Window”

64
GPRS após 64 pacotes os
1024
ESCD(Codificações e Modulações)
Tipo de canal
Taxa de dados por
“timeslot” (Kb/s)
Taxa máxima de dados
2x “timeslots” (Kb/s)
E-TCH / F43
43.2
86.4
E-TCH / F32
32.0
64.0
E-TCH / F28
28.8
57.6





ESCD é a evolução do HSCSD
3 “Transport Channels” (TCH)
E-TCH / F32 -> para serviços transparentes
E-TCH / F28 -> para serviços não transparentes
Canal E-TCH / F43 não é utilizado na prática
Abis
> Taxas de transmissão da interface
Um

Necessário criar melhorias na interface
Abis
•
•
Abis estática - não é possível alterações
da alocação dos "timeslots" da Abis
durante o funcionamento do sistema.
Abis flexível - Define um "pool" de
recursos da Abis que é alocado para uma
BTS com um número suficiente de
"timeslots" para os serviços
Abis
Abis flexível consegue um grande
aumento estatístico de capacidade na
interface entre BSC e BTS comparado
com a Abis estática.
Terminais
Para o EDGE entrar de forma gradual é necessário
que as BTS ofereçam tanto GMSK como o 8PSK na
interface aérea


Classe A – As duas modulações podem ser usadas no
“downlink”, enquanto no “uplink” somente é usada GMSK
altas taxas de dados somente no “downlink”
serviços assimétricos e alterações importantes na
recepção
Classe B - As duas modulações podem ser usadas tanto
no “uplink” como no “downlink”
altas taxas de dados no “uplink” e no “downlink”
alterações importantes tanto na recepção como na
transmissão
Terminais
EDGE
> Taxa de dados
pequena taxa de dados
8PSK
GMSK
> Taxa de dados
Minimizar o consumo de
energia
Classes de
potência
Potência
nominal (dBm)
Tolerância
Tolerância
normal (dB) extrema (dB)
E1
30
+/- 2
+/-2.5
E2
26
+3/-4
+4/-4.5
E3
22
+/-3
+/-4
Protocolos
A “Media Access Control – MAC” e “Radio Link Control RLC” fornecem serviços de multiplexação e codificação
de canal para GPRS/EGPRS
Estas camadas também estão associadas com “Link
adaptation” tanto para GPRS como para EGPRS e
“Incremental Redundancy” sendo usadas em redes
EGPRS
Link adaptation
Transmissão de dados
condições C/I
Adaptar o MCS de acordo com a situação de interferência
O algoritimo analisa a performance do MCS usado no
momento e como seria a performance para todos os
outros.
Seleciona aquele com a melhor performance esperada.
Quando os dados são transmitidos no downlink
 As medidas são reportadas do terminal para a rede em
intervalos regulares
Incremental redundancy





Informação é enviada com pouca codificação
(alta taxa de transmissão) MCS9
Se existirem falhas na descodificação da
informação transmitida
Bits adiccionais de codificação (redundância)
são enviados até a descodificação ter sucesso
Essa codificação a mais que foi enviada diminui
o resultado da taxa de dados com informação
do usuário, mas, garante a performance do
sistema.
Suportar redundância incremental é obrigatório
para terminais que vão operar com EGPRS,
sendo utilizadas memórias extras para que essa
funcionalidade seja possível.
Considerações finais



O EDGE expande a capacidade de
transmissão por dados das redes
GSM/GPRS podendo em média triplica-la
O EDGE implica pequenas alterações nas
redes GSM/GPRS implantadas em todo o
mundo mas exige terminais que tenham
essa tecnologia
O EDGE pode ser inserido de forma
gradual na rede de uma operadora,
focando áreas com maiores pedidos por
dados e serviços avançados