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Interfaz GSM EDGE RF: modulación, ranura, ráfaga

Interfaz GSM EDGE RF: modulación, ranura, ráfaga

La interfaz de radio 2G GSM EDGE construida sobre la de GSM utiliza la misma estructura de ranura y ráfaga utilizada para GSM, pero adoptó una forma diferente de modulación para lograr sus velocidades de datos más altas.

La interfaz de radio EDGE se diseñó para ser compatible con la interfaz de radio GSM y funcionar junto con ella, de modo que la misma estación base pudiera ejecutar GSM, GPRS y EDGE básicos simultáneamente.

La adopción de este enfoque para la interfaz de radio también proporcionó un costo de actualización mucho menor que la adopción de una interfaz completamente nueva, aunque los usuarios necesitaban comprar nuevos teléfonos para ejecutar EDGE y beneficiarse de las capacidades de datos mejoradas.

Modulación GSM EDGE

Una de las formas en que 2G GSM EDGE evolution puede proporcionar velocidades de datos más altas es utilizar un esquema de modulación diferente para velocidades de datos más altas. Sin embargo, el esquema de modulación GMSK usado para el sistema GSM básico todavía se usa para velocidades de datos más bajas.

GMSK fue elegido para el sistema GSM original por una variedad de razones:

  • Es resistente al ruido en comparación con muchas otras formas de modulación.
  • La radiación fuera del ancho de banda aceptado es menor que otras formas de modulación por desplazamiento de fase.
  • Tiene un nivel de potencia constante que permite utilizar amplificadores de potencia de RF de mayor eficiencia en el teléfono, lo que reduce el consumo de corriente y conserva la vida útil de la batería.

El formato de modulación GMSK se utiliza para las transferencias de menor velocidad de datos. Las ventajas significan que es adecuado para situaciones en las que se pueden tolerar velocidades de datos más bajas.

Nota sobre GMSK:

GMSK, la codificación por desplazamiento mínimo gaussiano es una forma de modulación de señal que se utiliza en una serie de aplicaciones inalámbricas y de radio portátiles. Tiene ventajas en términos de eficiencia espectral, además de tener una amplitud casi constante que permite el uso de amplificadores de potencia de transmisor más eficientes, ahorrando así en el consumo de corriente, un tema crítico para los equipos de energía de batería. Obtiene su nombre del hecho de que se filtra mediante un filtro gaussiano.

Para permitir la transmisión de datos, se utilizó una forma de modulación de fase conocida como modulación por desplazamiento de fase octonario, se utilizó 8PSK. Esta forma de modulación tiene una serie de ventajas que significaron que se eligió para transportar datos EDGE de alta velocidad:

  • Capaz de operar dentro de la estructura de canales GSM / GPRS existente.
  • Capaz de operar dentro del ancho de banda del canal GSM / GPRS existente.
  • Capaz de operar dentro de la estructura de codificación de canal GSM / GPRS existente.
  • Proporciona una mayor capacidad de datos que el esquema de modulación GSM GMSK existente.

El esquema de modulación 8-PSK cumple estos requisitos. Tiene el ancho de banda equivalente y los niveles de interferencia de canal adyacente a GMSK. Esto hace posible integrar los canales EDGE en la red GSM / GPRS y el plan de frecuencia existentes, así como mantener la misma estructura de codificación de canales.

Nota sobre PSK - Modulación por desplazamiento de fase:

Modulación por desplazamiento de fase, PSK es una forma de modulación que se utiliza especialmente para transmisiones de datos. Ofrece una forma eficaz de transmitir datos. Alterando el número de estados de fase diferentes que se pueden adoptar, se pueden aumentar las velocidades de datos que se pueden lograr dentro de un canal dado, pero a costa de una menor resiliencia al ruido y la interferencia.

El método de modulación 8PSK es un método lineal en el que tres bits consecutivos se asignan a un símbolo en el plano I / Q como se muestra a continuación

Con 8-PSK, la velocidad a la que se envían los símbolos sigue siendo la misma. Sin embargo, cada símbolo ahora representa tres bits en lugar de uno. Esto significa que la tasa de datos real se incrementa en un factor de tres.

La "distancia" entre las diferentes posiciones en el diagrama de constelación es más corta con la modulación 8PSK que con GMSK. Esto significa que existe un mayor riesgo de que alguno de los símbolos se malinterprete, especialmente en presencia de interferencias o ruido. Esto ocurre porque al receptor de radio le resulta más difícil detectar qué símbolo ha recibido. Para superar esto, es posible que se requiera una codificación de errores adicional para proteger contra la posibilidad de errores. Sin embargo, los mayores niveles de protección contra errores requieren el envío de datos adicionales y esto reduce el rendimiento de los datos requeridos.

En vista de esto, se encuentra que cuando la señal es pobre, GMSK puede ser más eficaz que 8PSK y, como resultado, el esquema de modulación EDGE general es una mezcla de GMSK y 8PSK.

Franjas horarias GSM EDGE

EDGE, GPRS y GSM deben operar juntos en una red. Es un requisito primordial que las tecnologías evolutivas puedan operar todas en la misma red. Esto asegura el servicio ofrecido a los clientes existentes que utilizan teléfonos más antiguos junto con aquellos que pagan tarifas adicionales por los servicios EDGE premium. Esto significa que la red debe admitir que ambos servicios funcionen simultáneamente.

En consecuencia, las diferentes ranuras dentro de las tramas de tráfico deberán poder soportar diferentes estructuras y diferentes tipos de modulación dependiendo de los teléfonos que se utilicen, las llamadas que se realicen y las condiciones imperantes. Es muy posible que una ranura admita una llamada GSM, la siguiente una conexión de datos GPRS y la tercera una conexión EDGE utilizando GMSK u 8PSK.

La interfaz de radio o interfaz aérea GSM EDGE es muy similar a la de GSM, pero adopta el esquema de modulación diferente para permitirle transportar los datos en paquetes de manera más efectiva. Al estar basada en la ranura GSM básica y el formato de ráfaga, la interfaz EDGE puede operar junto con las señales GSM y GPRS.

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