Seção: Tutoriais Telefonia Celular

 

 
EDGE: Evolução

 

Introdução

 

O EDGE representa uma fácil evolução do padrão GSM / GPRS rumo à terceira geração, possibilitando à operadora oferecer maiores taxas de dados, usando a mesma portadora de 200KHz. Criando um ambiente para operadora atender a demanda por serviços mais sofisticados, melhorando a receita média por usuário, sem a necessidade de investimentos adicionais em novas faixas de freqüências.

 

As alterações na rede são mínimas, com foco nas características de modulação e na implementação de nova codificação e decodificação do sinal, associadas com adaptações do sinal e envio de redundância de informação que aumentam a eficiência da utilização do espectro.

 

A introdução do EDGE na rede pode ser feita de forma gradual e econômica, onde no primeiro momento será interessante apenas cobrir às áreas com maiores demandas de dados e serviços. Demais áreas podem manter sua cobertura com sinal GSM / GPRS, pois os celulares EDGE poderão também usar esse sinal para a transmissão de voz e dados com menores taxas.

 

A evolução até o EDGE

 

A baixa capacidade de tráfego oferecida pelos sistemas analógicos de primeira geração levou ao esgotamento das redes móveis nos grandes centros urbanos. Para resolver essas limitações, surgiram os sistemas de segunda geração, digitais, ainda com o objetivo de prover o serviço básico de telefonia, ou seja, voz.

 

Por esta razão, esses sistemas não se preocuparam muito com a transmissão de dados e seus protocolos de transmissão contemplaram pequenas adaptações do canal de voz para a passagem de dados utilizando-se de CSD (comutação por circuito), resultando em taxas de transmissão na ordem de 9,6Kbps, insuficientes para a implementação de serviços de dados mais avançados.

 

Dentre os sistemas de segunda geração, o "Global System for Mobile Communications" (GSM), teve suas premissas básicas de serviços delineadas por operadoras, órgãos reguladores e fabricantes, que buscavam um sistema robusto, eficiente, seguro, de baixo custo e que oferecesse novos serviços que atendessem às demandas dos usuários.

 

A responsabilidade pelo desenvolvimento das especificações técnicas do novo padrão ficou sob responsabilidade do "European Telecommunications Standards Institute" (ETSI), que gerou um padrão aberto "multivendor", permitindo que uma rede GSM possa ser implementada utilizando-se componentes de diversos fabricantes distintos, fato este que promove a independência das operadoras em relação aos fabricantes, bem como a maior competição entre estes, resultando em preços mais baixos.

 

Após a digitalização apresentada acima, surgiram necessidades de transmissão de dados para serviços mais simples, porém, com preços menores que as apresentadas pela comutação por circuito. Portanto, o GPRS passou a ocupar as redes ao redor do mundo com sua comutação por pacotes.

 

A evolução dos serviços e suas crescentes demandas por maiores taxas de dados impulsionam a implementação de redes EDGE e UMTS, sendo que a primeira vai requerer pequenas alterações nas redes e terminais, criando um ambiente favorável para expansão a partir de 2004.

 

Arquitetura do Sistema GSM

 

Figura 1: Os blocos BSS, SSS e OMC.

 

Uma rede GSM apresenta os três principais blocos e algumas das interfaces acima representadas (Consulte o Tutorial "GSM" para maiores detalhes).

 

Observação: A unidade "Transcoder and Rate Adapter Unit" (TRAU) realiza as tarefas de codificação e decodificação, bem como a adaptação da taxa de dados. Essas taxas assim como a colocação da TRAU próxima da BSC ou da MSC pode variar conforme projeto do fabricante. A interligação da TRAU com a BSC é feita através da interface Asub.

 

A busca por robustez e simplicidade do sistema, bem como a demanda então existente, centrada em serviços de voz, levou ao emprego da modulação "Gaussian Minimum Shift Keying" (GMSK), minimizando-se problemas de interferências, ruídos e consumo de energia.

 

GPRS (General Packet Radio Services)

 

As redes GSM precisavam inserir um passo a mais na transmissão de dados, pois, apesar do "High Speed Circuit Switched Data" (HSCD) ter aumentado a taxa de transmissão de dados, saindo dos iniciais 9,6Kbps para 171,2Kbps com utilização de 8 "Timeslots". As redes continuavam trabalhando com comutação por circuito, reduzindo a eficiência da "Mobile Switching Center" (MSC), dificultando um modelo de cobrança adequado para o usuário, que acabava pagando por tempo de conexão, tornando os serviços avançados de dados caríssimos.

 

O aparecimento do GPRS transformou a transmissão de dados no GSM, possibilitando a comutação por pacotes, transmissão ponto a ponto ou ponto-multiponto e a tarifação por volume de dados. Desta forma, passamos a observar uma forma inteligente de utilização dos recursos da rede para aplicações com taxas de dados que podem chegar até 171,2Kbps (Consulte o Tutorial "GPRS" para maiores detalhes).

 

Na figura abaixo, pode-se observar a inserção de dois novos componentes na rede GSM, o "Serving GPRS Support Node" (SGSN) e o "Gateway GPRS Support Node" (GGSN), sendo os responsáveis diretos pela comutação por pacotes. Algumas outras pequenas alterações na BTS e na BSC também são realizadas, principalmente no software das unidades além da inserção de uma nova placa na BSC denominada PCU.

 

A interface Um continua operando com a modulação GMSK e o canal de rádio freqüência mantido com 200KHz.

 

Figura 2: Introdução do GPRS na rede GSM.

 

 

 

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