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    Apresentação Apresentação Presentation Transcript

    • 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)
      • Para cada 3 “timeslots” usados anteriormente passamos a compactar a informação em apenas 1 “timeslot”
      voz voz voz voz voz dados dados dados voz voz voz voz voz livre livre dados compactação com 8PSK GPSM/GPRS GPSM/GPRS/EDGE
    • Codificações e Modulações
      • EDGE possui 9 “modulation coding schemes”
      • ≠ ´s capacidades de transmissão na modulação GMSK (EDGE x GPRS) devem-se ao ≠ “header size” dos pacotes
      • GPRS satura a 20Kbps
      • EDGE satura a 59.2Kbps
    • 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 70.4 8.8 C MSC-1 89.6 11.2 B MSC-2 118.4 / 108.8 14.8 / 13.6 A MSC-3 140.8 GMSK 17.6 C MSC-4 179.2 22.4 B MSC-5 236.8 / 217.6 29.6 / 27.2 A MSC-6 358.4 44.8 B MSC-7 435.2 54.4 A MSC-8 473.6 8PSK 59.2 A MSC-9 Taxa máxima 8x”timeslots (Kb/s) Modulação Taxa de dados por “timeslot” (KB/s) Família Codificação
    • 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 após 64 pacotes os
      1024 64 “ Adressing Window” 1-2048 1-128 Numero dos pacotes EGPRS GPRS
    • ESCD(Codificações e Modulações)
      • 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
      57.6 28.8 E-TCH / F28 64.0 32.0 E-TCH / F32 86.4 43.2 E-TCH / F43 Taxa máxima de dados 2x “timeslots” (Kb/s) Taxa de dados por “timeslot” (Kb/s) Tipo de canal
    • Abis
      • > Taxas de transmissão da interface
      • Um
        • Necessário criar melhorias na interface Abis
          • Abis estática - não é possível alterações da alocação dos &quot;timeslots&quot; da Abis durante o funcionamento do sistema.
          • Abis flexível - Define um &quot;pool&quot; de recursos da Abis que é alocado para uma BTS com um número suficiente de &quot;timeslots&quot; 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
      8PSK GMSK pequena taxa de dados > Taxa de dados > Taxa de dados Minimizar o consumo de energia +/-4 +/-3 22 E3 +4/-4.5 +3/-4 26 E2 +/-2.5 +/- 2 30 E1 Tolerância extrema (dB) Tolerância normal (dB) Potência nominal (dBm) Classes de potência
    • 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