Las tarifas de datos mejoradas para GSM Evolution ( EDGE ), también conocidas como 2.75G , GPRS mejorado ( EGPRS ), IMT Single Carrier ( IMT-SC ) y tarifas de datos mejoradas para Global Evolution , es una tecnología de telefonía móvil digital que permite una transmisión de datos mejorada. tarifas como una extensión compatible con versiones anteriores de GSM . EDGE se considera una tecnología de radio anterior a 3G y forma parte de la definición 3G de la UIT . [1] EDGE se implementó en redes GSM a partir de 2003, inicialmente por Cingular (ahora AT&T ) en los Estados Unidos. [2]
EDGE también está estandarizado por 3GPP como parte de la familia GSM. Se desarrolló una variante, denominada Compact-EDGE, para su uso en una parte del espectro de la red Digital AMPS . [3]
Mediante la introducción de métodos sofisticados de codificación y transmisión de datos, EDGE ofrece tasas de bits más altas por canal de radio, lo que resulta en un aumento de tres veces en capacidad y rendimiento en comparación con una conexión GSM/GPRS ordinaria.
EDGE se puede utilizar para cualquier aplicación de conmutación de paquetes , como una conexión a Internet .
EDGE evolucionado continúa en la versión 7 del estándar 3GPP , proporcionando latencia reducida y rendimiento más del doble, por ejemplo, para complementar el acceso a paquetes de alta velocidad ( HSPA ). Se pueden esperar velocidades de bits máximas de hasta 1 Mbit/s y tasas de bits típicas de 400 kbit/s.
EDGE/EGPRS se implementa como una mejora adicional para las redes GSM/GPRS de 2,5G , lo que facilita a los operadores GSM existentes actualizarlas. EDGE es un superconjunto de GPRS y puede funcionar en cualquier red que tenga GPRS implementado, siempre que el operador implemente la actualización necesaria. EDGE no requiere que se realicen cambios de hardware o software en las redes centrales GSM. Se deben instalar unidades transceptoras compatibles con EDGE y se debe actualizar el subsistema de la estación base para que sea compatible con EDGE. Si el operador ya cuenta con esto, como suele ser el caso hoy en día, la red se puede actualizar a EDGE activando una función de software opcional. Hoy en día, EDGE cuenta con el respaldo de los principales proveedores de chips, tanto para GSM como para WCDMA / HSPA .
Además de la manipulación por desplazamiento mínimo gaussiano (GMSK), EDGE utiliza la manipulación por desplazamiento de fase PSK/8 de orden superior (8PSK) para los cinco superiores de sus nueve esquemas de modulación y codificación. EDGE produce una palabra de 3 bits por cada cambio en la fase de la portadora. Esto efectivamente triplica la tarifa bruta de datos ofrecida por GSM. EDGE, al igual que GPRS , utiliza un algoritmo de adaptación de velocidad que adapta el esquema de modulación y codificación (MCS) de acuerdo con la calidad del canal de radio y, por lo tanto, la velocidad de bits y la robustez de la transmisión de datos. Introduce una nueva tecnología que no se encuentra en GPRS, la redundancia incremental , que, en lugar de retransmitir paquetes perturbados, envía más información de redundancia para combinarla en el receptor. Esto aumenta la probabilidad de una decodificación correcta.
EDGE puede transportar un ancho de banda de hasta 236 kbit/s (con una latencia de extremo a extremo inferior a 150 ms) para 4 intervalos de tiempo (el máximo teórico es 473,6 kbit/s para 8 intervalos de tiempo) en modo paquete. Esto significa que puede manejar cuatro veces más tráfico que el GPRS estándar. EDGE cumple con los requisitos de la Unión Internacional de Telecomunicaciones para una red 3G y ha sido aceptado por la UIT como parte de la familia IMT-2000 de estándares 3G. [1] También mejora el modo de datos del circuito llamado HSCSD , aumentando la velocidad de datos de este servicio.
El proceso de codificación de canales en GPRS y EGPRS/EDGE consta de dos pasos: primero, se utiliza un código cíclico para agregar bits de paridad, que también se conocen como secuencia de verificación de bloques, seguido de la codificación con un código convolucional posiblemente perforado . [4] En GPRS, los esquemas de codificación CS-1 a CS-4 especifican el número de bits de paridad generados por el código cíclico y la tasa de perforación del código convolucional. [4] En los esquemas de codificación GPRS CS-1 a CS-3, el código convolucional tiene una tasa de 1/2, es decir, cada bit de entrada se convierte en dos bits codificados. [4] En los esquemas de codificación CS-2 y CS-3, la salida del código convolucional se perfora para lograr la velocidad de código deseada. [4] En el esquema de codificación GPRS CS-4, no se aplica codificación convolucional. [4]
En EGPRS/EDGE, los esquemas de modulación y codificación MCS-1 a MCS-9 reemplazan los esquemas de codificación de GPRS y, además, especifican qué esquema de modulación se utiliza, GMSK u 8PSK. [4] MCS-1 a MCS-4 usan GMSK y tienen un rendimiento similar (pero no igual) a GPRS, mientras que MCS-5 a MCS-9 usan 8PSK. [4] En todos los esquemas de codificación y modulación EGPRS, se utiliza un código convolucional de tasa 1/3 y se utiliza punción para lograr la tasa de código deseada. [4] A diferencia de GPRS, los encabezados de control de enlace de radio (RLC) y control de acceso al medio (MAC) y los datos de carga útil se codifican por separado en EGPRS. [4] Los encabezados están codificados de manera más robusta que los datos. [4]
Evolved EDGE , también llamado EDGE Evolution y 2.875G , es una extensión adicional del estándar de telefonía móvil GSM , que mejora EDGE en varios aspectos. Las latencias se reducen reduciendo el intervalo de tiempo de transmisión a la mitad (de 20 ms a 10 ms). Las velocidades de bits aumentan hasta 1 Mbit/s de ancho de banda máximo y las latencias hasta 80 ms usando portadora dual, mayor velocidad de símbolo y modulación de orden superior (32QAM y 16QAM en lugar de 8PSK) y códigos turbo para mejorar la corrección de errores. Esto da como resultado velocidades de enlace descendente en el mundo real de hasta 600 kbit/s. [7] Además, la calidad de la señal se mejora utilizando antenas duales que mejoran las tasas de bits promedio y la eficiencia del espectro.
La principal intención de aumentar el rendimiento EDGE existente es que a muchos operadores les gustaría mejorar su infraestructura existente en lugar de invertir en nueva infraestructura de red. Los operadores móviles han invertido miles de millones en redes GSM, muchas de las cuales ya son capaces de soportar velocidades de datos EDGE de hasta 236,8 kbit/s. Con una actualización de software y un nuevo dispositivo compatible con Evolved EDGE (como un teléfono inteligente Evolved EDGE ) para el usuario, estas velocidades de datos se pueden aumentar a velocidades cercanas a 1 Mbit/s (es decir, 98,6 kbit/s por intervalo de tiempo para 32QAM). Es posible que muchos proveedores de servicios no inviertan en una tecnología completamente nueva como las redes 3G . [8]
Se llevó a cabo una considerable investigación y desarrollo en todo el mundo para esta nueva tecnología. Nokia Siemens y "uno de los principales operadores de China" han realizado una prueba exitosa en un entorno real. [8] Con la introducción de tecnologías inalámbricas más avanzadas como UMTS y LTE, que también se centran en una capa de cobertura de red en bajas frecuencias y la próxima eliminación y cierre de las redes móviles 2G , es muy poco probable que Evolved EDGE alguna vez vea cualquier implementación en redes en vivo. Hasta ahora (a partir de 2016) no existen redes comerciales que admitan el estándar Evolved EDGE (3GPP Rel-7).
Con Evolved EDGE vienen tres características principales diseñadas para reducir la latencia a través de la interfaz aérea.
En EDGE, un único bloque de datos RLC (que oscila entre 23 y 148 bytes de datos) se transmite en cuatro tramas, utilizando un único intervalo de tiempo. En promedio, esto requiere 20 ms para la transmisión unidireccional. Según el esquema RTTI, un bloque de datos se transmite en dos tramas en dos intervalos de tiempo, lo que reduce la latencia de la interfaz aérea a 10 ms.
Además, la latencia reducida también implica soporte de ACK / NACK (PAN) respaldado por Piggy, en el que se incluye un mapa de bits de bloques no recibidos en los bloques de datos normales. Usando el campo PAN, el receptor puede informar inmediatamente los bloques de datos faltantes, en lugar de esperar a enviar un mensaje PAN dedicado.
Una mejora final es el modo RLC-no persistente. Con EDGE, la interfaz RLC podría funcionar en modo reconocido o en modo no reconocido. En el modo no reconocido, no hay retransmisión de bloques de datos faltantes, por lo que un solo bloque corrupto causaría la pérdida de un paquete IP completo de la capa superior. Con el modo no persistente, un bloque de datos RLC puede retransmitirse si tiene menos de cierta antigüedad. Una vez que este tiempo expira, se considera perdido y los bloques de datos posteriores pueden reenviarse a las capas superiores.
El rendimiento tanto del enlace ascendente como del enlace descendente se mejora mediante el uso de 16 o 32 QAM (modulación de amplitud en cuadratura), junto con códigos turbo y velocidades de símbolo más altas.
La Asociación Mundial de Proveedores de Móviles (GSA) afirma que, [9] en mayo de 2013, había 604 redes GSM/EDGE en 213 países, de un total de 606 compromisos de operadores de redes móviles en 213 países.
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