Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Эта статья о технологии цифровых мобильных телефонов. Информацию об организации поддержки образования женщин см. На сайте EDGE Foundation . Для типа архитектуры набора инструкций, называемого EDGE, см. Явное выполнение графа данных . Чтобы узнать о других значениях аббревиатуры EDGE, см. Edge (значения) .
«Пограничная сеть» перенаправляется сюда. Для устройств на границе сети см. Edge device .
Знак EDGE отображается в панели уведомлений на смартфоне на базе Android.

Повышенная скорость передачи данных для развития GSM ( EDGE ) (также известная как Enhanced GPRS ( EGPRS ), IMT Single Carrier ( IMT-SC ) или Enhanced Data Rate for Global Evolution ) - это технология цифровых мобильных телефонов, которая позволяет повысить скорость передачи данных в качестве обратно совместимое расширение GSM . EDGE рассматривается технология предварительного 3G радио и является частью МСЭ «s 3G определения. [1] EDGE был развернут в сетях GSM в 2003 году - первоначально компанией Cingular (сейчас AT&T) В Соединенных Штатах. [2]

EDGE также стандартизирован 3GPP как часть семейства GSM. Вариант, так называемый Compact-EDGE, был разработан для использования в части спектра сетей Digital AMPS . [3]

Благодаря внедрению сложных методов кодирования и передачи данных EDGE обеспечивает более высокую скорость передачи данных на радиоканал, что приводит к трехкратному увеличению емкости и производительности по сравнению с обычным соединением GSM / GPRS.

EDGE можно использовать для любого приложения с коммутацией пакетов , например для подключения к Интернету .

Развитый EDGE продолжается в версии 7 стандарта 3GPP, обеспечивая уменьшенную задержку и более чем удвоенную производительность, например, в дополнение к высокоскоростному пакетному доступу ( HSPA ). Ожидается пиковая скорость передачи данных до 1 Мбит / с и типичная скорость передачи данных до 400 кбит / с.

Технология [ править ]

EDGE / EGPRS реализован как дополнительное расширение для сетей 2.5G GSM / GPRS, что упрощает переход на него существующим операторам связи GSM. EDGE является расширенным набором для GPRS и может работать в любой сети с развернутым GPRS при условии, что оператор связи осуществит необходимое обновление. EDGE не требует внесения изменений в аппаратное или программное обеспечение в базовых сетях GSM. Необходимо установить EDGE-совместимые приемопередатчики и модернизировать подсистему базовой станции для поддержки EDGE. Если у оператора это уже есть, что часто случается сегодня, сеть можно обновить до EDGE, активировав дополнительную функцию программного обеспечения. Сегодня EDGE поддерживается всеми основными производителями микросхем как для GSM, так и для WCDMA / HSPA .

Методы передачи [ править ]

Помимо гауссовой манипуляции с минимальным сдвигом (GMSK), EDGE использует фазовую манипуляцию PSK / 8 высшего порядка (8PSK) для пяти верхних из девяти схем модуляции и кодирования. EDGE выдает 3-битное слово для каждого изменения фазы несущей. Это фактически утроит общую скорость передачи данных, предлагаемую GSM. EDGE, как и GPRS , использует алгоритм адаптации скорости, который адаптирует схему модуляции и кодирования (MCS) в соответствии с качеством радиоканала и, следовательно, скоростью передачи данных и надежностью передачи данных. Он представляет новую технологию, отсутствующую в GPRS, - инкрементное резервирование., который вместо повторной передачи нарушенных пакетов отправляет дополнительную информацию избыточности для объединения в приемнике. Это увеличивает вероятность правильного декодирования.

EDGE может передавать полосу пропускания до 236 кбит / с (со сквозной задержкой менее 150 мс) для 4 временных интервалов (теоретический максимум составляет 473,6 кбит / с для 8 временных интервалов) в пакетном режиме. Это означает, что он может обрабатывать в четыре раза больше трафика, чем стандартный GPRS. EDGE отвечает требованиям Международного союза электросвязи в отношении сетей 3G и был принят ITU как часть семейства стандартов 3G IMT-2000 . [1] Он также улучшает режим передачи данных канала, называемый HSCSD , увеличивая скорость передачи данных этой службы.

Схема модуляции и кодирования EDGE (MCS) [ править ]

Процесс кодирования канала в GPRS, а также в EGPRS / EDGE состоит из двух этапов: во-первых, используется циклический код для добавления битов четности, которые также называются последовательностью проверки блоков, с последующим кодированием с помощью возможно проколотого сверточного кода . [4] В GPRS схемы кодирования с CS-1 по CS-4 определяют количество битов четности, генерируемых циклическим кодом, и скорость исключения сверточного кода. [4] В схемах кодирования GPRS от CS-1 до CS-3 сверточный код имеет скорость 1/2, то есть каждый входной бит преобразуется в два кодированных бита. [4] В схемах кодирования CS-2 и CS-3 вывод сверточного кода прокалывается для достижения желаемой кодовой скорости. [4]В схеме кодирования GPRS CS-4 сверточное кодирование не применяется. [4]

В EGPRS / EDGE схемы модуляции и кодирования от MCS-1 до MCS-9 занимают место схем кодирования GPRS и дополнительно определяют, какая схема модуляции используется, GMSK или 8PSK. [4] MCS-1– MCS-4 используют GMSK и имеют производительность, аналогичную (но не равную) GPRS, тогда как MCS-5– MCS-9 используют 8PSK. [4] Во всех схемах модуляции и кодирования EGPRS используется сверточный код со скоростью 1/3, а для достижения желаемой кодовой скорости используется прокалывание. [4] В отличие от GPRS, заголовки управления радиоканалом (RLC) и управления доступом к среде (MAC) и данные полезной нагрузки кодируются отдельно в EGPRS. [4] Заголовки кодируются более надежно, чем данные. [4]


Схема кодирования GPRS		Битрейт, включая накладные расходы RLC / MAC [a] [b]
(кбит / с / слот)		Скорость передачи без учета служебных данных RLC / MAC [c]
(кбит / с / слот)		МодуляцияКодовая скорость
CS-19.208.00ГМСК1/2
CS-213,5512.00ГМСК≈2 / 3
CS-315,7514,40ГМСК≈3 / 4
CS-421,5520.00ГМСК1

Схема модуляции и кодирования EDGE (MCS)		Битрейт, включая накладные расходы RLC / MAC [a]
(кбит / с / слот)		Скорость передачи без учета служебных данных RLC / MAC [c]
(кбит / с / слот)		МодуляцияСкорость передачи
данных
Скорость кода заголовка
MCS-19.208.00ГМСК≈0,53≈0,53
MCS-211,6010,40ГМСК≈0,66≈0,53
MCS-315.2014,80ГМСК≈0,85≈0,53
MCS-418.0016,80ГМСК1≈0,53
MCS-522,8021,608PSK≈0,371/3
MCS-630.0028,808PSK≈0,491/3
MCS-745,2044.008PSK≈0,76≈0,39
MCS-854,8053,608PSK≈0,92≈0,39
MCS-959,6058,408PSK1≈0,39
  1. ^ a b Это скорость, с которой передается блок данных протокола (PDU) уровня RLC / MAC (называемый радиоблоком). Как показано в разделе 10.0a.1 [5] TS 44.060, радиоблок состоит из заголовка MAC, заголовка RLC, блока данных RLC и резервных битов. Блок данных RLC представляет полезную нагрузку, остальное - служебные. Радиоблок кодируется сверточным кодом, указанным для конкретной схемы кодирования, что дает одинаковую скорость передачи данных уровня PHY для всех схем кодирования.
  2. ^ Цитируется в различных источниках, например, в таблице 1. TS 45.001 [4] - это битрейт, включая заголовки RLC / MAC, но исключая флаг состояния восходящей линии связи (USF), который является частью заголовка MAC, [6] дает битрейт что на 0,15 кбит / с ниже.
  3. ^ a b Чистая скорость передачи битов здесь - это скорость, с которой передается полезная нагрузка уровня RLC / MAC (блок данных RLC). По существу, эта скорость передачи данных исключает служебные данные заголовка из уровней RLC / MAC.

Evolved EDGE [ править ]

Evolved EDGE , также называемый EDGE Evolution, является расширением стандарта мобильной телефонии GSM , который улучшает EDGE по нескольким направлениям. Задержки уменьшаются за счет уменьшения интервала времени передачи вдвое (с 20 мс до 10 мс). Пиковая скорость передачи данных увеличивается до 1 Мбит / с, а задержки - до 80 мс с использованием двойной несущей, более высокой скорости передачи символов и модуляции более высокого порядка (32QAM и 16QAM вместо 8PSK) и турбокодов для улучшения исправления ошибок. Это приводит к реальной скорости нисходящего канала до 600 кбит / с. [7] Кроме того, качество сигнала улучшается за счет использования двух антенн, улучшающих среднюю скорость передачи данных и эффективность использования спектра.

Основная цель увеличения существующей пропускной способности EDGE заключается в том, что многие операторы хотели бы модернизировать свою существующую инфраструктуру, а не вкладывать средства в новую сетевую инфраструктуру. Операторы мобильной связи вложили миллиарды в сети GSM, многие из которых уже способны поддерживать скорость передачи данных EDGE до 236,8 кбит / с. Благодаря обновлению программного обеспечения и новому устройству, совместимому с Evolved EDGE (например, смартфону Evolved EDGE ) для пользователя, эти скорости передачи данных могут быть увеличены до скорости, приближающейся к 1 Мбит / с (т. Е. 98,6 кбит / с на временной интервал для 32QAM). Многие поставщики услуг могут не вкладывать средства в совершенно новую технологию, такую ​​как сети 3G . [8]

В отношении этой новой технологии во всем мире проводились значительные исследования и разработки. Nokia Siemens и «один из ведущих операторов Китая» успешно провели испытания в реальной среде. [8] С внедрением более продвинутых беспроводных технологий, таких как UMTS и LTE, которые также сосредоточены на уровне покрытия сети на низких частотах, а также с приближающимся поэтапным отказом и остановкой мобильных сетей 2G , очень маловероятно, что Evolved EDGE когда-либо увидит любое развертывание в действующих сетях. На данный момент (по состоянию на 2016 год) нет коммерческих сетей, поддерживающих стандарт Evolved EDGE (3GPP Rel-7).

Технология [ править ]

Сниженная задержка [ править ]

В Evolved EDGE есть три основные функции, предназначенные для уменьшения задержки в эфирном интерфейсе.

В EDGE один блок данных RLC (от 23 до 148 байтов данных) передается в четырех кадрах с использованием одного временного интервала. В среднем для односторонней передачи требуется 20 мс. По схеме RTTI один блок данных передается в двух кадрах в двух временных интервалах, уменьшая задержку радиоинтерфейса до 10 мс.

Кроме того, уменьшенная задержка также подразумевает поддержку Piggy-backed ACK / NACK (PAN), в котором битовая карта непринятых блоков включается в обычные блоки данных. Используя поле PAN, получатель может немедленно сообщить об отсутствующих блоках данных, не дожидаясь отправки специального сообщения PAN.

Последним усовершенствованием является режим без сохранения RLC. С EDGE интерфейс RLC может работать либо в режиме с подтверждением, либо в режиме без подтверждения. В режиме без подтверждения нет повторной передачи отсутствующих блоков данных, поэтому один поврежденный блок приведет к потере всего IP-пакета верхнего уровня. В непостоянном режиме блок данных RLC может быть повторно передан, если он меньше определенного возраста. По истечении этого времени он считается потерянным, и последующие блоки данных могут быть отправлены на верхние уровни.

Двойная несущая нисходящей линии связи [ править ]

Благодаря двойной несущей нисходящего канала КПК может одновременно принимать сигналы на двух разных частотных каналах, удваивая пропускную способность нисходящего канала. Кроме того, если присутствует второй приемник, то КПК может принимать в дополнительном временном интервале в режиме с одной несущей, поскольку это может перекрывать настройку одного приемника с другими задачами.

Схемы высшей модуляции [ править ]

Пропускная способность как восходящего, так и нисходящего каналов повышается за счет использования 16 или 32 QAM (квадратурной амплитудной модуляции), а также турбокодов и более высоких скоростей передачи символов.

Сети [ править ]

Глобальная ассоциация поставщиков мобильной связи (GSA) заявляет, что [9] по состоянию на май 2013 года насчитывалось 604 сети GSM / EDGE в 213 странах из 606 обязательств операторов мобильной связи в 213 странах.

См. Также [ править ]

  • Широкополосный доступ в Интернет
  • CDMA2000
  • Evolution-Data Optimized
  • Список пропускной способности устройства
  • Мобильного широкополосного доступа
  • Таблица сравнения спектральной эффективности
  • UMTS
  • WiDEN
  • Вай фай
  • Сравнение стандартов мобильных телефонов, включая LTE
  • Сравнение стандартов беспроводной передачи данных, включая WiMAX и HSPA +

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 06.03.2009 . Проверено 10 мая 2011 .CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
  2. ^ (PDF) http://www.itu.int/ITU-D/imt-2000/MiscDocuments/IMT-Deployments-Rev3.pdf . Проверено 16 апреля 2008 года . Отсутствует или пусто |title=( справка ) [ мертвая ссылка ]
  3. ^ ETSI SMG2 99/872
  4. ^ a b c d e f g h i j k Проект партнерства третьего поколения (сентябрь 2012 г.). «3GGP TS45.001: Группа технических спецификаций Сеть радиодоступа GSM / EDGE; Физический уровень на радиотракте; Общее описание» . Проверено 20 июля 2013 .
  5. ^ Проект партнерства третьего поколения (июнь 2015 г.). "3GGP TS45.001: Группа технических спецификаций Сеть радиодоступа GSM / EDGE; Мобильная станция (MS) - интерфейс системы базовых станций (BSS); протокол управления радиоканалом / управления доступом к среде передачи (RLC / MAC); раздел 10.0a.1 - Блок GPRS RLC / MAC для передачи данных » . 12.5.0 . Проверено 5 декабря 2015 .
  6. ^ Проект партнерства третьего поколения (июнь 2015 г.). "3GGP TS45.001: Группа технических спецификаций Сеть радиодоступа GSM / EDGE; Мобильная станция (MS) - интерфейс системы базовых станций (BSS); протокол управления радиоканалом / управления доступом к среде передачи (RLC / MAC); раздел 10.2.1 - Нисходящая линия связи Блок данных RLC » . 12.5.0 . Проверено 5 декабря 2015 .
  7. ^ «EDGE, HSPA и LTE: преимущества мобильного широкополосного доступа» (PDF) . Rysavy Research и 3G Америка. 2007-09-01. С. 58–65. Архивировано из оригинального (PDF) 07.10.2009 . Проверено 27 сентября 2010 .
  8. ^ a b "Yahoo!" . www.engadgetmobile.com .
  9. ^ "GSA - банк данных EDGE Глобальной ассоциации поставщиков мобильной связи" . Gsacom.com . Проверено 5 марта 2013 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Всемирная ассоциация поставщиков мобильной связи
  • Развитый EDGE как альтернатива 3G
  • Технический документ ассоциации 3G Americas.
  • Мнение Мартина Заутера об эволюционированном EDGE
  • Отчет об эволюции EDGE от Visant Strategies