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EDGE, uma realidade que você precisa conhecer (6) |
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Autores: Adriano Rodrigues Santos Oliveira, Eduardo Nascimento Lima e Marilson Duarte Soares |
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IV.4. Enhanced Data rates for GSM Evolution – EDGE
Como o próprio nome informa temos
uma evolução do GSM/GPRS para aumentarmos as taxas de dados.
O EDGE está relacionado ao aumento da capacidade de transmissão da interface
aérea no corrente padrão GSM.
A principal idéia é adicionar novas características na rede GSM mantendo
compatibilidade com os telefones celulares GSM, GSM/GPRS e com os equipamentos da rede
(BSS, BSC, TRAU, MSC,SGSN e GGSN).
Figura 15 =
Impactos na rede para possibilitar o EDGE
O EDGE pode ser introduzido na
rede GSM/GPRS alocando-se algumas RF’s nas células e deixando outras
para operar com GSM ou com o GPRS, desta forma pode-se introduzir o EDGE de
forma gradual e focada em regiões de
maiores demandas de tráfego.
O EDGE inclui tanto comutação por circuitos (ECSD – Enhanced Circuit
Switched Data) com três novos canais de
tráfegos (E-TCH - Enhanced Traffic Channels) como comutação por pacotes (EGPRS
– Enhanced General Packet Radio Service).
EGPRS amplia os quatros tipos de códigos (CS – Coding Schemes) usados no GPRS
como pode ser visto na tabela 2 para nove tipos de codificação e modulação (
MSC – Modulation and Coding Schemes),
onde MSC-1 vai representar o código com menor taxa de transmissão e o MSC-9
vai apresentar a maior taxa de
transmissão. Toda essa gama de tipos de códigos (MSC-1 até MSC-9), dois tipos
de modulações (GMSK & 8PSK), mais
"Link adaptation" e "Incremental redundancy" permitem a
utilização da mesma área de cobertura
desenvolvida para a rede GSM/GPRS.
EDGE = EGPRS (até 384Kbps) + ECSD (até 64Kbps )
A equação acima representa o
conceito EDGE de forma clara, sendo a partir dela que poderemos entender
o motivo de vários documentos e apresentações colocarem EDGE = EGPRS. Na
realidade a comutação por circuito passou
a ser visualizada como um recurso desnecessário em uma rede que apresenta
comutação por pacotes, pois além de
utilizar os recursos da rede destinados para voz, a comutação por circuitos,
apresenta tarifação por tempo, reduzindo
sua aplicação para pequenos serviços que não necessitam do usuário um
grande tempo de conexão na rede. Logo,
podemos perceber um esquecimento forçado pelo mercado da parte ECSD do EDGE,
sendo somente representado o aumento da capacidade do GPRS, ou seja, EGPRS.
Os telefones móveis EDGE vão apresentar as duas modulações visando minimizar
o consumo de energia, alternando as
modulações no Uplink, e para também operar em áreas com GSM/GPRS. Veremos
também a utilização dos tipos de
códigos do GPRS (CS-1/4) e os tipos de códigos do EDGE (MCS-1 /9). Esses equipamentos
vão trabalhar com a idéia de "Link adaptation" igual aos
equipamentos GPRS e vão introduzir o conceito
de "Incremental Redundancy".
a) Modulações (eficiência, máscara de espectro e detecção na interface aérea)
A primeira alteração que deve
ser destacada está na modulação do sistema, pois como vimos nos itens anteriores
o sistema GSM era baseado na modulação GMSK com um taxa de transmissão de 1
bpsímbolo e no EDGE vamos observar a
utilização do 8PSK (3 bpsímbolo) para que seja possível triplicar a taxa de
transmissão de dados com redução de
largura espectral e uma boa eficiência de potência.
Figura 16 =
Aumento da eficiência com EDGE na rede
O aumento na eficiência espectral pode ser visualizada na tabela comparativa abaixo:
Tabela 4 = Comparação entre parâmetros físicos
A entrada de uma portadora (TRX) EDGE em um sistema GSM/GPRS já em funcionamento, deve ser analisada com cuidado pelas equipes de projetos de RF (considerando reuso de freqüências em células, frequency hopping,etc), pois além da preocupação com a área de cobertura também devemos nos preocupar com a interferência entre portadoras. Observando as máscara de espectro das duas modulações pode-se notar que a especificação para RF EDGE é similar a RF GMSK, sendo encontrada uma diferença em 400KHz em relação a freqüência central portadora. A atenuação em 400 KHz para GMSK é especificado para -60 dB em comparação com o nível da portadora e para 8PSK teremos -56 dB.
Figura 17 = Espectro gerado pelas modulações GMSK e 8PSK
Para identificar o tipo de
modulação (GMSK ou 8PSK) é necessário um sinal com informação independente.
Para uma rápida comutação entre GMSK e 8PSK com um mínimo de
"overhead" é necessário implementar
o "blind detection" na modulação.
Algumas "training sequences" são usadas para GMSK e 8PSK, mas
diferentes "phase shifts (rotations)" são
utilizados para tornar possível o "blind detection".
