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Tema 3. Tecnología y Servicios EDGE

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Tecnología y servicios EDGE

1Autores: Miguel Ángel Valero / Carlos Ramos


Tecnología EDGETecnología EDGE

ÍÍndice

Introducción a EDGE

Esquemas de transmisión en EDGEEsquemas de transmisión en EDGE

Arquitectura de red EDGEArquitectura de red EDGE

Implantación de redes EDGE



Introducción a EDGEIntroducción a EDGE EDGE es una tecnología que permite aumentar las velocidades de

transmisión de datos y la eficiencia del espectro, facilitando nuevas aplicaciones y el aumento de capacidad para su uso en servicios deaplicaciones y el aumento de capacidad para su uso en servicios de telefonía móvil.Enhanced Data Rates for GSM EvolutionE h d D t f Gl b l E l tiEnhanced Data for Global Evolution

Supone un paso adelante en los servicios de datos HSCSD de GSM p py de GPRS y distingue:ECSD (Enhanced Circuit-Switched Data)EGPRS (Enhanced General Packet Radio Service)EGPRS (Enhanced General Packet Radio Service)

Nueva técnica de modulación (8-PSK) y nueva codificación de canal


(MCS1-9) para servicios de voz o de datos.


Evolución tecnologías 2G Evolución tecnologías 2G –– 3G3G



Características específicasCaracterísticas específicas Coexistencia de señales GSM y EDGE en la misma banda de

frecuencia pero mayor velocidad de datos sobre el enlace de radio de GSMde GSM.

GPRS EDGE Modulación GMSK 8-PSK/GMSK V l id d d í b l 270 k i b/ 270 k i b/ Velocidad de símbolo 270 ksimb/s 270 ksimb/s Velocidad de modulación de bit 270 kbps 810 kbps Velocidad de datos de radio 22,8 kbps 69,2 kbps

por intervalo de tiempo Velocidad de datos de usuario 20 kbps (CS4) 59,2 kbps (MCS9)

por intervalo de tiempo Velocidad de datos de usuario 160 kbps 473,6 kbps

(8 intervalos de tiempo) (182,4 kbps) (553,6 kbps)


Norma IMT-2000 : 48 kbps x 8 = 384 kbps


Cambios en la arquitectura de redCambios en la arquitectura de red EGPRS y GPRS comparten los mismos protocolos de gestión de paquetes

sobre el núcleo de red central Se reutiliza la infraestructura del núcleo GPRS (SGSN y GGSN) Funcionamiento igual de la Unidad de Control de Paquetes (PCU)

Esquema de red Estación base (BTS) + Unidad transceptora (TRU) Estación base (BTS) Unidad transceptora (TRU) Estación móvil (MS)

GGSNInternet

GPRS Protocolo GPRSMS

SGSN

GGSN

EDGEPCUBTS

GPRS = EEGPRS

EGPRS Protocolo EGPRSMS

TRUPCUBTS


MS



GSM : Modulación GMSKGaussian Minimum Shift Keying 1 bit por símbolo (±π/2)

EDGE : Modulación 8 PSK 8 Phase Shift Keying 3 bits por símbolo (3π/8) 1 bit por símbolo (±π/2)

transmisión de bit cero o uno se representa por cambio de fase por incrementos de + - p.

3 bits por símbolo (3π/8) distancia entre los diferentes

símbolos menor que GMSK menos robusto, más eficiente




GPRS4 Esquemas de Codificación

Tasa (kbps)1 Slot 4 Slots 8 Slots

CS-1 9 2 36 8 73 6

CS1 a CS4

CS-1 9.2 36.8 73.6CS-2 13.55 54.2 108.4CS-3 15.75 63 126CS 4

EDGE

CS-4 21.55 86.2 172.4

Tasa (kbps)9 Esquemas de Modulación y

CodificaciónMCS1 a MCS4 – GMSK

( p )1 Slot 4 Slots 8 Slots

MCS1 8.8 35.2 70.4MCS4 17 6 70 4 140 8MCS1 a MCS4 GMSK

MCS5 a MCS9 – 8PSK

MCS4 17.6 70.4 140.8MCS5 22.4 89.6 179.2MCS9 59,2 236,8 473,6




Comparativa Esquemas de Codificación GPRS – EGPRS

EGPRSGPRS



Arquitectura Arquitectura de protocolos de protocolos EDGEEDGE

Pila de protocolos (plano de usuario)MS

IP

SGSN GGSN

IPIP

SNDCP

C

BTS

LLC Relay

SNDCP GTP

LLC TCP

IP

GTP

TCPLLC

RLC

MAC

LLC Relay

RLC BSSGP

MACFrame

LLC TCP

BSSGP IP

Frame

TCP

IP

L2MAC

PLL

RFL

MACRelay

PLL

Physical RFL

Frame Relay

L2

Physical Physical

L2

Physical RFL (GMSK, 8PSK)

yLayer

RFL (GMSK, 8PSK)

yLayer

yLayer

yLayer



EGPRS: Control radioEGPRS: Control radio RLC (Radio Link Control) /MAC: Procedimientos optimizados para

transmisión de datos en modo paquetes Sondeo (polling):

PCU (Packet Data Unit) pide a la MS información sobre el canal descendente (DL) y sobre los RLC recibidos

MS responde enviando una confirmación o no (Ack/Nack) – UL Los bloques que quedan pendientes de confirmación (nacked), se

retransmiten o son desestimados >>> Adaptación del enlace (LA)

Polling PollingU : Unstransmitted

PA : Pending Ack

Packet NA : Not Ack

Ack/Nack A : AckPacket Ack/Nack

PCU



EGPRS: Adaptación de EnlaceEGPRS: Adaptación de Enlace Objetivo: Mejorar la calidad de la transmisión de paquetes

Algoritmos LA (Link Adaptation) para DL y UL Control de Potencia y Probalidad de Error de Bit (BEP) Q S S l ió d l MCS i i l “th h t” TS QoS: Selección del MCS que maximiza el “throughput” por TS

Mecanismos de retransmisión IR (Redundancia incremental) - Ajuste de tasa de codificación( ) j

A condiciones del canal - ARQ (Automatic Repeat Request)

Modificación del MCS

Familia A (MCS 3 6 y 9) 37 octetos37 octetos 37 37 octetosoctetos 37 octetos37 octetos 37 octetos37 octetos

MCS-6

MCS-3

Familia A (MCS-3, 6 y 9)

Familia B (MCS 2 5 y 7)

37 octetos37 octetos 37 37 octetosoctetos 37 octetos37 octetos 37 octetos37 octetos

28 t t28 t t 28 t t28 t t 28 t t28 t t 28 t t28 t t

MCS-9MCS-2MCS-5

Familia B (MCS-2, 5 y 7)

Familia C (MCS-1 y 4)

28 octetos28 octetos 28 octetos28 octetos 28 octetos28 octetos 28 octetos28 octetos

22 octetos22 octetos 22 octetos22 octetos

MCS-1 MCS-7


Familia C (MCS 1 y 4) 22 octetos22 octetos 22 octetos22 octetos

MCS-4


Protocolos de Transmisión de VozProtocolos de Transmisión de Voz N d difi ió ió d Nuevos esquemas de codificación y compresión de voz

TCH/H

Multiplexación de dos conexiones telefónicas en mismo TSMultiplexación de dos conexiones telefónicas en mismo TS

TCH/F

Una conexión telefónica por TS – mejor calidad de voz GMSK

EFR

TCH/F + ACELP (Codificación mejorada)

AMR

AMR-NB (Narrow Band)

8 codificaciones de voz: 12,2 a 4,75 kbps – 150 a 3500 Hz

AMR-WB (Wide Band)

9 codificaciones de voz: 6 60 a 23 85 kbps 50 a 7000 Hz

8PSK


9 codificaciones de voz: 6,60 a 23,85 kbps – 50 a 7000 Hz


Implantación de redes EDGEImplantación de redes EDGE

Extensión de EDGE en el Mundo (Datos GSA Febrero-2010)

487 redes comerciales 487 redes comerciales

190 países

Redes GPRS ->Evolución EDGE: >80%



Implantación de redes EDGEImplantación de redes EDGE Evolución mundial de redes EDGE (GSA Febrero-2010)



Aplicaciones típicas de EDGEAplicaciones típicas de EDGE ECSD

Envío y descarga de Correo electrónico Acceso con velocidad fiable a LAN Transferencia de ficheros de configuración o documentos Aplicaciones en tiempo real con CBR y retardo específico Vídeollamada, vídeo bajo demanda, vídeo en directo (stream)

EGPRS Correo electrónico permanente (on-line) Correo electrónico permanente (on line) Web Compartición de información y documentos EMS y MMSy Vigilancia Voz sobre Internet (VoIP) Servicios de vídeo y envío masivo (Broadcasting)


y ( g)


Dispositivos EDGEDispositivos EDGE Tarjetas de Red Tarjetas de Red

Sierra Wireless AirCard® 860 70-135 kbps (EDGE), 400-700 kbps (UMTS/HSDPA)

Vodafone Huawei E620 HSDPA/3G/ EDGE/GPRS Vodafone Huawei E620 HSDPA/3G/ EDGE/GPRS GPRS, EDGE, 3G, HSDPA

Teléfonos N ki N900 Nokia N900

GPRS, EDGE (177.6-296 Kbps), WCDMA, HSPA (10 Mbps DL, 2 Mbps UL), WiFi

Nokia Nokia X6 Nokia Nokia X6 GPRS, EDGE, WCDMA, HSDPA (3,6 Mbps DL) WiFi

Samsung B5310 Corbi Pro EDGE, WCDMA, HSDPA (3,6 Mbps), WiFi

HTC Touch Pro 2 GPRS, EDGE, WCDMA, HSPA, WiFi

Sony Ericsson X10


GPRS, EDGE, UMTS, HSPA, WiFi


Valor Añadido de EDGEValor Añadido de EDGE Para el Operador de Red

Migración a servicios de multimedia móvil.

Mejoras en la satisfacción del cliente Mejoras en la satisfacción del cliente.

Posibilidad de crecimiento de mercado previo a las aplicaciones de tercera generación.

Rápida implementación de red

Óptima inversión y mejora de la red GSM

Para el Usuario final

Calidad de servicio mejorada

Servicios multimedia personales

Potencial menor precio por bit



Influencia de EDGE en el éxito de la banda ancha móvilInfluencia de EDGE en el éxito de la banda ancha móvil

La mayoría de las redes WCDMA-HSPA combinan EDGE con HSPA para servicios 3G

EDGE complementa HSPA para garantizar continuidad de servicio en áreas sin cobertura WCDMA, asegurando la calidad de servicio y la buena experiencia de los usuarios en el acceso a servicios 3Gp 3G

250 operadores de 364 (68%) que ofrecen servicios HSPA también soportan EDGE

En torno al 80% de los terminales y dispositivos HSDPA soportan EDGE



Evolución de EDGEEvolución de EDGE La Release 7 del 3GPP para EDGE especifica:

EGPRS-2 DL (REDHOT) nivel B permite 118,4 kbps por Time Slot

Velocidades de hasta 1,2 Mbps para DL por usuario

La implementación de EDGE con doble portadora (Dual Carrier) en una primera fase permite 10 Time Slot por usuario

El estándar permite hasta 1,9 Mbps para DL por usuario

Hasta 16 Time Slot por usuario

Velocidades de hasta 474 kbps en UL por usuario (4 Time Slot)

El estándar permite hasta 947 kbps en UL por usuario (8 Time Slot)



Dual Dual CarrierCarrier: el primer paso para la evolución de EDGE: el primer paso para la evolución de EDGE

Actualización software que permitirá aumentar la velocidad de Actualización software que permitirá aumentar la velocidad de las redes EDGE actuales hasta alcanzar 592 kbps


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