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EDGE, uma realidade que você precisa conhecer (10) |
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Autores: Adriano Rodrigues Santos Oliveira, Eduardo Nascimento Lima e Marilson Duarte Soares |
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g) "Link adaptation" e "Incremental Redundancy"
A "Media Access Control – MAC" e "Radio Link Control – RLC" fornecem serviços de multiplexação e codificação de canal para GPRS/EGPRS. Estas camadas também vão estar associadas com "Link adaptation" tanto para GPRS como para EGPRS e "Incremental Redundancy" sendo usado somente em redes EGPRS.
Figura 22 =
Plano de sinalização no GPRS/EGPRS
Link adaptation = Como a transmissão de dados depende das condições de C/I é benéfico adaptar o MSC de acordo com a situação de interferência. Isso é feito com uma regular estimativa da qualidade do link e conseqüente seleção do mais apropriado MSC para transmissão no meio. O algoritimo estima a performance do MSC usado no momento e como seria a performance para todos os possíveis MSC’s. Baseado nessa análise é selecionado aquele com a melhor performance esperada. Quando dados são transmitidos no downlink, medidas de qualidade são reportadas do telefone celular para rede no uplink em intervalos regulares. A função "Link adaptation" também é usada na tecnologia GPRS.
Figura 23 =
Efeito do Link Adaptation na taxa de transmissão.
Incremental Redundancy ( Hybrid ARQ II) = Só existe no EDGE o modo de transmissão com "Incremental Redundancy - IR". Nesse esquema de redundância incremental, a informação é primeiramente enviada com pouca codificação produzindo uma alta taxa de bits se a decodificação foi realizada com sucesso. Se a decodificação falha, bits adicionais de codificação (redundância) são enviados até que a decodificação obtenha sucesso. Essa codificação a mais que foi enviada diminui o resultado da taxa de bits, mas garante a performance Suportar redundância incremental é obrigatório para telefones celulares que vão operar com EGPRS, sendo utilizadas memórias extras para que essa funcionalidade seja possível. A figura 24 apresenta a taxa de transmissão como uma função de C/I para diferentes tamanhos de memórias nos receptores, sendo utilizado para a simulação a condição de propagação TU3 e "Frequency Hopping".
Figura 24 = Performance do MSC-9 com e sem IR na recepção
A figura 24 mostra que o maior ganho na transmissão de dados com IR e tamanho de memória limitada é alcançada em condições de baixo C/I. Com boas condições de C/I, redundância incremental não gera vantagens.
. Codificação na recepção ( Hybrid ARQ I & Hybrid ARQ II)
No Type ARQ I : A decodificação
do "RLC data block" é baseada simplesmente na informação recebida,
os blocos errados não são armazenados.
Portanto, os blocos com falha devem ser retransmitidos.
No Type ARQ II : Os blocos errados são armazenados no receptor e uma
decodificação conjunta deste bloco errado,
anteriormente recebido, com o novo bloco retransmitido, permite obter vantagem
dessa redundância da informação
recebida.
h) Estratégia de alocação na Abis
. Abis estática = Associações
dos timeslots de rádio e os timeslots da Abis são feitos durante os procedimentos
de armazenamento da O&M na BSC, não sendo possíveis 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 na utilização
de comutação por circuitos e comutação
por pacotes com um número suficiente de timeslots para os serviços. Por exemplo:
16Kbps até 80Kbps, é dinamicamente designado para um canal de interface aérea
na ativação do canal.
Associações entre timeslots rádio e timeslots da Abis são feitos por
procedimentos de sinalização, via ACTIVATE/MODIFY
ABIS CHANNEL durante o funcionamento do sistema. Os recursos da Abis são
definidos como um "pool" para
todas as BTS’s alcançando assim um ganho de capacidade estatístico. Não
existe um mapeamento fixo um para um (1*
16Kbps) ou um para dois (2*16Kbps) no banco de dados da BSC, pois na ativação
do canal um numero apropriado de recursos da Abis é designado para o canal.
Assim, Abis flexível consegue um grande
aumento estatístico de capacidade na interface entre BSC e BTS comparado com a
Abis estática.
Correntemente para GSM (voz) e GPRS ( CS-1 e CS-2) pode-se alocar um timeslote
na interface aérea com um timeslot na
interface Abis, mas com a introdução do GPRS (CS-3 e CS-4) é necessário ter
a possibilidade de alocar dois timeslots na
Abis (cada um com capacidade de 16Kbps) para um timeslot da interface aérea.
Para EGPRS com capacidades de até 59,2Kbps por timeslot na interface aérea
temos a necessidade de designar até 5
timeslots na Abis para servir um timeslot na interface aérea. O software da BSS
Siemens cobre o uso flexível da Abis
estando também alinhado com as características do software para "Link
adaptation" que toma o cuidado de
designar o melhor MSC para que seja disponibilizada a melhor qualidade na
interface aérea.
I) Medindo a performance
Diferentemente dos sistemas com
comutação por circuito, sistemas com comutação por pacotes não possuem
limitações na capacidade de transmissão, pois pacotes que não podem ser
transmitidos imediatamente são armazenados
em uma fila até que os recursos estejam disponíveis. Quando a carga exceder os
limites aceitáveis, mais e mais pacotes
são armazenados nas filas até que o "delay" torna-se insuportável.
Assim, para corrigir medidas de performance em sistemas celulares com
transmissão de dados por pacotes, não
devemos estudar somente a eficiência espectral por site, mas também a
eficiência espectral que pode ser
alcançada por um máximo nível de delay. No entanto, o valor máximo absoluto
de delay que pode ser aceitável para um
usuário é difícil de ser definido. Por exemplo, usar muito tempo para
transmitir grandes pacotes gera uma maior
probabilidade de exceder um limite absoluto do que transmitir pequenos pacotes,
mesmo sem filas para armazenagem e
retransmissões. Esta linha de pensamento nos direciona a introdução de uma
medida de "delay normalizado".
Definiremos como medida de "delay
normalizado" o tempo total absoluto de delay (tempo gasto nas filasde
armazenagem e tempo de transmissão) dividido pelo tamanho do pacote em Kbits.
Nota: O pacote delay normalizado é o inverso da taxa de bit medida por pacote.
Por conseguinte, o máximo delay
normalizado aceitável para um pacote corresponde à mínima taxa de bits
aceitável para aquele pacote. Em suma,
esta linha de pensamento fornece medidas de performance que apresentam a
eficiência espectral que pode ser
alcançada para um dado requerimento de máximo delay normalizado.
A figura 25 apresenta a distribuição do delay normalizado entre pacotes transmitidos e diferentes cargas.
A carga é medida em termo de
média do número de usuários por setor. Como esperado, o delay aumenta com o aumento
da carga. Diferentes cargas também resultam em diferentes níveis de
eficiência espectral. Onde C.D.F.(%)
representa "Cumulative Density Function".
Figura 25 = Distribuição do delay normalizado para diferentes números de usuários por setor, EDGE/GSM