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GSM EDGE: 2G EDGE Handy-Evolution

GSM EDGE: 2G EDGE Handy-Evolution

Nachdem die Anforderung für Datendienste auf Mobiltelefonen mit GPRS festgelegt wurde, war die nächste Entwicklung GSM EDGE, Enhanced Data Rates für GSM Evolution.

Diese GSM EDGE-Entwicklung lieferte eine höhere Datenrate von 384 kbps, hauptsächlich durch Verwendung einer neuen Form der Modulation, zusammen mit einer Reihe anderer Verbesserungen.

In Anbetracht der weiteren Entwicklung wurde GSM EDGE oft als 2,5 G bezeichnet - es bildete die Brücke zwischen 2G und der 3G-Technologie, die zu dieser Zeit entwickelt wurde.

Was war EDGE? - die Grundlagen

Die GSM EDGE-Mobilfunktechnologie war ein evolutionäres Upgrade der vorhandenen GSM / GPRS-Netze und konnte häufig als Software-Upgrade für vorhandene GSM / GPRS-Netze implementiert werden.

EDGE hat die Technologie der beiden vorherigen zellularen Schemata weiterentwickelt:

  • GSM: GSM war die grundlegende Technologie, auf der GSM EDGE basierte. Es lieferte den grundlegenden Sprachstandard, der die Hauptstütze der damaligen Mobiltelefonsysteme war.

    Hinweis zu 2G GSM:

    GSM - Globales System für Mobilkommunikation war eines der Mobiltelefonsysteme der zweiten Generation. Durch die digitale Technologie, die Sprache über Daten überträgt, wurde es zum am weitesten verbreiteten 2G-System und gewann Milliarden von Abonnenten.

    Lesen Sie mehr über 2G GSM.

  • GPRS: GPRS war die erste große Entwicklung von GSM, die die Paketdatenfunktion bereitstellte und es ermöglichte, Daten über einen verwendbaren Kanal über das Netzwerk zu übertragen.

    Hinweis zu 2G GPRS:

    GPRS - General Packet Radio System führte Paketdaten in das GSM-Mobiltelefonsystem ein. Obwohl die Daten nach aktuellen Standards langsam waren, konnten sie zu einem Hauptbestandteil des Systems werden.

    Lesen Sie mehr über 2G GPRS.

Dies machte die EDGE-Entwicklung zu einer besonders attraktiven Option, die praktisch einfache 3G-Datenraten für ein kleines Upgrade auf ein vorhandenes GPRS-Netzwerk bereitstellt. Die erforderlichen Investitionen waren sehr gering.

Die GSM EDGE-Evolution konnte Datenraten von bis zu 384 kbps bereitstellen, was bedeutete, dass sie eine signifikant höhere Datenrate als GPRS bot.

Es gab eine Reihe von Schlüsselelementen in der Entwicklung von GSM oder GPRS zu EDGE. Für die GSM EDGE-Technologie mussten dem System eine Reihe neuer Elemente hinzugefügt werden:

  • Verwendung der 8PSK-Modulation: Um die höheren Datenraten innerhalb von GSM EDGE zu erreichen, wurde das Modulationsformat von GMSK auf 8PSK geändert. Dies bot einen signifikanten Vorteil darin, 3 Bits pro Symbol übertragen zu können, wodurch die maximale Datenrate erhöht wurde. Dieses Upgrade erforderte eine Änderung der Basisstation. Manchmal waren Hardware-Upgrades erforderlich, obwohl es sich oft nur um eine Softwareänderung handelte.
  • Basisstation: Neben dem Upgrade auf die 8PSK-Modulationsfunktion waren weitere kleine Änderungen an der Basisstation erforderlich. Diese waren normalerweise relativ klein und konnten oft durch Software-Upgrades erreicht werden.
  • Upgrade auf Netzwerkarchitektur: GSM EDGE bot die Möglichkeit zur IP-basierten Datenübertragung. Infolgedessen waren zusätzliche Netzwerkelemente erforderlich. Dies waren die gleichen wie für GPRS und später für UMTS. Auf diese Weise ist die Einführung der EDGE-Technologie Teil des gesamten Migrationspfads von GSM zu UMTS.

    Die beiden wichtigsten zusätzlichen Knoten, die für das Netzwerk erforderlich sind, waren der Gateway-GPRS-Dienstknoten (GGSN) und der Serving-GPRS-Dienstknoten (SGSN). Der GGSN ist mit paketvermittelten Netzwerken wie dem Internet und anderen GPRS-Netzwerken verbunden. Der SGSN stellte die paketvermittelte Verbindung zu Mobilstationen bereit.

  • Mobilstationen: Es war ein GSM EDGE-Mobilteil erforderlich, das EDGE-kompatibel ist. Da ein Upgrade der Mobilteile nicht möglich war, musste der Benutzer ein neues GSM EDGE-Mobilteil kaufen.

Trotz der Anzahl der Änderungen, die vorgenommen werden müssen, waren die Kosten für das Upgrade auf die GSM EDGE-Mobilfunktechnologie normalerweise relativ gering. Die für GPRS erforderlichen Elemente im Netzwerk waren möglicherweise bereits vorhanden und werden daher für das EGE-Upgrade nicht benötigt.

Die neuen Netzwerkeinheiten wurden auch für 3G UMTS benötigt und befanden sich daher auf dem gesamten Entwicklungspfad. Andere Änderungen an den Basisstationen waren vergleichsweise gering und konnten oft sehr leicht erreicht werden.


Höhepunkte der GSM EDGE-Evolution

Es lohnt sich, die wichtigsten Parameter der GSM EDGE-Mobilfunktechnologie zusammenzufassen.

Highlights der GSM EDGE-Spezifikation
ParameterEinzelheiten
MehrfachzugriffstechnologieFDMA / TDMA
Duplex-TechnikFDD
Kanalabstand200 kHz
ModulationGMSK, 8 PSK
Slots pro Kanal8
Rahmendauer4,615 ms
LatenzBesser als 100 ms
Gesamtsymbolrate270 k Symbole / s
Gesamtmodulationsbitrate810 kbps
Funkdatenrate pro Zeitfenster69,2 kbps
Maximale Benutzerdatenrate pro Zeitfenster59,2 kbps (MCS-9)
Maximale Benutzerdatenrate bei Verwendung von 8 Zeitfenstern473,6 kbps *


Hinweis:
* Eine maximale Benutzerdatenrate von 384 kbps wird häufig als Datenrate für GSM EDGE angegeben. Diese Datenrate entspricht der Definition der International Telecommunications Union (ITU) der Datenratengrenze, die erforderlich ist, damit ein Dienst den Standard International Mobile Telecommunications-2000 (IMT-2000) (d. H. 3G) in einer Fußgängerumgebung erfüllt.

Die 2G GM EDGE-Entwicklung führte zu einer signifikanten Leistungsverbesserung gegenüber GPRS, obwohl die Leistung von 3G UMTS selbst in ihrer Grundform noch nicht erreicht wurde.

Für viele Jahre bot die GSM EDGE-Entwicklung einen Rückfall, als 3G und später sogar 4G-Abdeckung nicht verfügbar war. Obwohl es sehr viel langsamer war, bot es irgendeine Form von Konnektivität und blieb als solche viele Jahre in Gebrauch.

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