<-На зміст->

 

9.7 Система радіодоступу EDGE

 

Пропозиція про використання технології високошвидкісного радіодоступу EDGE як еволюційної бази GSM була висунута групою ETSI SMG на початку 1997 р. Створений на основі стандарту GSM новий радіоінтерфейс EDGE (фаза 1) забезпечує плавний перехід до третього покоління і дозволяє підвищити швидкість передавання даних до 384 кбіт/с на несучій. Що стосується ще більших швидкостей передавання            (2048 кбіт/с і вище), які необхідні для нових поколінь піко- і мікрокоміркових мереж, то їх реалізацію пропонується здійснити на другому етапі розвитку EDGE (фаза 2).
Радіоінтерфейс EDGE надбудовується над існуючою схемою радіодоступу GSM і не потребує створення нових мережевих елементів. Він буде сумісний з іншими послугами GSM, в тому числі з HSCSD і GPRS. Крім того, технологія EDGE придатна для використання в мережах GSM, які працюють в діапазонах частот 400, 900 та 1800 МГц.
До основних переваг EDGE слід віднести використання спектрально-ефективної модуляції і адаптивного настроювання каналу залежно від вимог абонента і реального відношення сигнал/шум. Спочатку як базовий метод модуляції в EDGE пропонувалась квадратурна фазова маніпуляція з мінімальним зсувом (OQPSK), проте пізніше перевага була віддана 8-позиційній фазовій модуляції. На думку розробників стандарту, використання 8PSK приводить до меншого зниження середньої потужності (біля 2 дБ) порівняно з OQPSK.
Ефективність використання спектра EDGE майже в 3 рази вища, ніж в GPRS. При розгортанні системи в смузі 600 кГц (модель повторного використання частот 1/3) може бути забезпечена спектральна ефективність більше 0,45 біт/Гц на комірку. Порівняльні характеристики технологій EDGE і WCDMA наведені в табл. 9.2.
Нові можливості стандарту EDGE – це автоматичне розпізнавання типу модуляції, що використовується в радіоканалі, з подальшим переходом в потрібний режим. Вдосконалений метод модуляції автоматично адаптується до якості каналу радіозв’язку, пропонуючи найвищі швидкості передавання в найсприятливіших умовах поширення радіохвиль, особливо поблизу базових станцій.

Таблиця 9.2 – Порівняльні характеристики технологій EDGE і WCDMA

В EDGE організуються дві послуги: вдосконалена послуга пакетного передавання EGPRS (англ. Enhanced GPRS) і вдосконалена послуга комутації каналів ECSD (англ. Enhanced Circuit Switched Data). Порівняно з GSM максимальна швидкість передавання на один канал буде збільшена до 38,4 кбіт/с для ECSD і до 69,2 кбіт/с для EGPRS. Пропускна здатність на несучій теоретично збільшиться до 553,5 кбіт/с.
Аналогічно може бути підвищена швидкість передавання і в режимі з комутацією каналів шляхом об’єднання кількох канальних інтервалів. Для ECSD стане можливою передача в реальному часі потоків ISDN       (64 кбіт/с) з малою ймовірністю помилки (BER), при цьому будуть зайняті лише 2 канальні інтервали по 32 кбіт/с.
В стандарті EDGE реалізуються два методи модуляції: GMSK і 8PSK з однаковою швидкістю передавання символів. Оскільки кожен символ 8PSK складається з трьох бітів, то в одному канальному інтервалі може бути передано 346 інформаційних бітів. У всьому іншому структура мультициклу збігається з GSM, тобто кожен цикл містить 8 канальних інтервалів, а кожен тринадцятий цикл – цикл очікування.
В EDGE пропонується адаптивна модуляція з комутацією пакетів. В основі пропозиції також лежить використання 6 рівнів кодування від PCS1 до PCS6 з різними характеристиками завадостійкості (табл. 9.3). Зміна режиму кодування відбувається кожного разу, коли попередній декодований блок прийнятий з низькою достовірністю. В результаті наступний блок передається з більш високою завадостійкістю.
Результати розрахунку ймовірності помилки на блок (BLER) для різних схем кодування в каналі без рознесеного прийому показано на    рис. 9.16. Оцінка виконана для транспортного засобу, який рухається з швидкістю 3 км/год, на частоті несучої 900 МГц при використанні передавання із стрибками по частоті. З поданих графіків наочно видно, що при одній і тій самій частоті появи помилкових блоків BLER із зниженням швидкості передавання інформації різко знижується вимога до відношення сигнал/шум, при якому забезпечується задана якість прийому.

Таблиця 9.3 – Основні характеристики схем кодування в системі EDGE (модуляція 8PSK)

Надання абонентам послуг EDGE планується забезпечити за допомогою терміналів двох типів. В першому більш простому і дешевому терміналі буде забезпечуватись режим 8PSK в каналі "вниз" і GMSK в каналі "вверх". Використання високошвидкісного передавання в прямому каналі добре узгоджується із структурою трафіку в пакетних мережах, який за своєю природою асиметричний. До другого класу відносяться абонентські термінали, які забезпечують симетричне передавання інформації (8PSK) в обох напрямках.
Нові можливості надасть багатошвидкісний мовний кодек AMR (англ. Adaptive MultiRate codec) з широким діапазоном швидкостей, що перемикаються (до 32 кбіт/с). Введення такого мовного кодека в EDGE (фаза 2) дозволить надавати послуги в мікрокоміркових мережах.

Рисунок 9.16 – Залежність частоти появи спотворених блоків від відношення сигнал/шум

Таким чином, стандарт EDGE є оптимальною платформою для створення інтегрованої TDMA технології, яка забезпечить плавний перехід до нових можливостей третього покоління.

 

<-На зміст->