Informace

RF rozhraní GSM EDGE: Modulace, Slot, Burst

RF rozhraní GSM EDGE: Modulace, Slot, Burst

2G GSM EDGE rádiové rozhraní postavené na rozhraní GSM využívající stejnou strukturu slotů a burstů používaných pro GSM, ale pro dosažení vyšších datových rychlostí přijalo jinou formu modulace.

Rádiové rozhraní EDGE bylo navrženo tak, aby bylo kompatibilní s rádiovým rozhraním GSM a spolupracovalo s ním, takže stejná základnová stanice mohla současně provozovat základní GSM, GPRS a EDGE.

Přijetí tohoto přístupu k rádiovému rozhraní také poskytlo mnohem nižší náklady na upgrade než přijetí zcela nového rozhraní, ačkoli uživatelé museli ke spuštění EDGE kupovat nové telefony a těžit ze zlepšených datových schopností

Modulace GSM EDGE

Jedním ze způsobů, jak je vývoj 2G GSM EDGE schopen poskytovat vyšší datové rychlosti, je použít jiné modulační schéma pro vyšší datové rychlosti. Modulační schéma GMSK použité pro základní systém GSM se však stále používá pro nižší přenosové rychlosti.

GMSK byl vybrán pro původní systém GSM z různých důvodů:

  • Je odolný vůči šumu ve srovnání s mnoha jinými formami modulace.
  • Záření mimo akceptovanou šířku pásma je nižší než u jiných forem klíčování fázovým posunem.
  • Má konstantní úroveň výkonu, která umožňuje použití vysokofrekvenčních výkonových zesilovačů RF ve sluchátku, čímž snižuje spotřebu proudu a šetří životnost baterie.

Pro nižší přenosové rychlosti se používá modulační formát GMSK. Výhody znamenají, že se dobře hodí pro situace, kdy lze tolerovat nižší přenosové rychlosti.

Poznámka k GMSK:

GMSK, Gaussian Minimum Shift Keying je forma modulace signálu, která se používá v řadě přenosných rádiových a bezdrátových aplikací. Má výhody, pokud jde o spektrální účinnost, a také má téměř konstantní amplitudu, která umožňuje použití účinnějších zesilovačů výkonu vysílače, čímž šetří na spotřebě proudu, což je kritický problém pro bateriová zařízení. Název získává podle skutečnosti, že je filtrován pomocí Gaussova filtru.

Aby bylo možné přenášet data formou fázové modulace známé jako Octonary Phase Shift Keying, byla použita 8PSK. Tato forma modulace má řadu výhod, což znamená, že byla vybrána pro přenos vysokorychlostních dat EDGE:

  • Schopen pracovat v rámci stávající struktury kanálu GSM / GPRS.
  • Schopen pracovat v rámci stávající šířky pásma kanálu GSM / GPRS.
  • Schopen pracovat v rámci stávající struktury kódování kanálu GSM / GPRS.
  • Poskytuje vyšší datovou kapacitu než stávající modulační schéma GSM GMSK.

Modulační schéma 8-PSK tyto požadavky splňuje. Má ekvivalentní šířku pásma a úrovně rušení sousedního kanálu jako GMSK. To umožňuje integrovat kanály EDGE do stávající sítě a frekvenčního plánu GSM / GPRS a zachovat stejnou strukturu kódování kanálů.

Poznámka k PSK - Klíčování fázovým posunem:

Klíčování fázovým posuvem, PSK je forma modulace používaná zejména pro datové přenosy. Pokud nabízí efektivní způsob přenosu dat. Změnou počtu různých fázových stavů, které lze přijmout, lze zvýšit rychlost dat, které lze dosáhnout v daném kanálu, ale za cenu nižší odolnosti proti rušení a rušení.

Metoda modulace 8PSK je lineární metoda, ve které jsou tři po sobě jdoucí bity mapovány na jeden symbol v I / Q rovině, jak je znázorněno níže

Při použití 8-PSK zůstává rychlost odesílání symbolů stejná. Každý symbol však nyní představuje tři bity místo jednoho. To znamená, že skutečná rychlost dat je zvýšena trojnásobně.

„Vzdálenost“ mezi různými pozicemi v konstelačním diagramu je při modulaci 8PSK kratší než při použití GMSK. To znamená, že existuje zvýšené riziko nesprávné interpretace některého ze symbolů, zejména v případě rušení nebo šumu. K tomu dochází, protože pro rádiový přijímač je obtížnější zjistit, který symbol přijal. K překonání tohoto problému může být nutné další kódování chyb, aby se chránilo před možností chyb. Zvýšená úroveň ochrany proti chybám však vyžaduje odeslání dalších dat, což snižuje propustnost dat požadovaných dat.

S ohledem na to se zjistilo, že když je signál špatný, GMSK může být účinnější než 8PSK, a ve výsledku je celkové EDGE modulační schéma směsí GMSK a 8PSK.

Časové sloty GSM EDGE

EDGE, GPRS a GSM musí fungovat navzájem v síti. Primárním požadavkem je, aby evoluční technologie byly schopny fungovat ve stejné síti. Tím je zajištěna služba nabízená stávajícím zákazníkům používajícím starší telefony spolu s těmi, kteří platí další sazby za prémiové služby EDGE. To znamená, že síť musí podporovat obě služby fungující současně.

Podle toho budou různé sloty uvnitř provozních rámců muset být schopny podporovat různé struktury a různé typy modulace v závislosti na použitých telefonech, uskutečňovaných hovorech a převládajících podmínkách. Je docela možné, že jeden slot může podporovat volání GSM, další datové připojení GPRS a třetí připojení EDGE pomocí GMSK nebo 8PSK.

Rádiové nebo letecké rozhraní GSM EDGE je velmi podobné rozhraní GSM, ale přijímá odlišné modulační schéma, které mu umožňuje efektivněji přenášet paketová data. Protože je rozhraní EDGE založeno na základním formátu slotu GSM a roztržení, je schopné pracovat společně se signály GSM a GPRS.

Témata bezdrátového a kabelového připojení:
Základy mobilní komunikace 2G GSM3G UMTS4G LTE5GWiFiIEEE 802.15.4DECT bezdrátové telefonyNFC- Near Field CommunicationSíťové základy Co je CloudEthernetSériová dataUSBSigFoxLoRaVoIPSDNNFVSD-WAN
Zpět na bezdrátové a kabelové připojení


Podívejte se na video: Frame structure of GSMTime SlotTDMA FrameHyperframeSuperframe (Leden 2022).