EDGE en sistemas GSM/GPRS

3.4.2.1 Impacto sobre la arquitectura de red GSM/GPRS

Un aumento en las velocidades de bit impone nuevos requerimientos sobre la arquitectura de red GSM. La introducción de EDGE tiene un impacto muy limitado sobre la red principal y debido a que los nodos GPRS (SGSN y GGSN) son más o menos independientes de las velocidades de bit de usuario, no se requiere ningún equipo nuevo. En la Figura 3.3 se observa el impacto de EDGE sobre la arquitectura de red GSM.

Un aparente cuello de botella es la interfaz Abis (Figura 3.3), que soporta hasta 16 Kbit/s por canal de tráfico e intervalo de tiempo. Con EDGE, la velocidad de bit por canal de tráfico se acercará o excederá los 64 Kbit/s, lo que hace necesario asignar múltiples intervalos Abis a cada canal de tráfico. El límite de 16 Kbit/s será excedido mediante la introducción de los esquemas de codificación GPRS (CS3 y CS4), que tienen una velocidad de bit máxima de 22,8 Kbit/s por canal de tráfico. Este problema se resuelve fuera del ámbito de la estandarización de EDGE.

Para servicios de paquetes de datos basados en GPRS, otros nodos e interfaces son capaces de manejar velocidades de bit más altas por intervalo de tiempo. Para servicios por conmutación de circuitos, la interfaz A puede manejar 64 Kbit/s por usuario. Por lo tanto, las modificaciones en el MSC afectarán solamente al software.

3.4.2.2 Planificación de la red de radio

Una característica importante es que los operadores de red pueden introducir EDGE de forma gradual. El despliegue inicial de transceptores con capacidad para EDGE complementa a los transceptores GSM estándar en un subconjunto de celdas en las que se desee la cobertura de EDGE. Así, coexiste una mezcla integrada de subscriptores por conmutación de circuitos, GPRS y EDGE en la misma banda de frecuencia. Para reducir al máximo los esfuerzos y costos del operador, la implementación relacionada con EDGE no requiere extensas modificaciones de la planificación de radio (planificación celular, planificación de frecuencias, ajuste de niveles de potencia y otros parámetros celulares).

 Planificación de cobertura

Una C/I (Carrier to Interference Ratio – Relación de Portadora a Interferencia) baja en tráfico de datos no es causa de pérdida de información, sino que se reduce en forma temporal la velocidad de bit del subscriptor, ya que los protocolos de enlace de radio no transparentes incluyen ARQ, caso contrario para el tráfico de voz, el cual soporta pérdida de información. Las velocidades de bit son más altas cerca del centro de la celda, en tanto que cerca del borde de la celda, las velocidades de bit están limitadas a las del GPRS estándar.

Las BTS/GSM existentes proporcionan suficiente cobertura para EDGE, siempre y cuando el operador de red acepte las velocidades de bit estándar de GPRS en los bordes de la celda. Para servicio de datos transparentes en tiempo real, que típicamente requieren una velocidad de bit constante, la adaptación de enlace debe ser utilizada para asignar el número de intervalos de

tiempo que cumpla los requisitos para velocidades de bit y BER (Bit Error Rate – Tasa de Error de Bit).

 Planificación de frecuencias

El factor medio de reutilización de la mayoría de las redes GSM está entre 9 y 12. Sin embargo, se ve una tendencia hacia una reutilización más ajustada. De hecho, con la introducción de saltos de frecuencia, los MRP y DTX, se hace factible un factor de reutilización de tres, lo que implica que cada frecuencia se reutiliza en cada tercera estación base.

EDGE soporta esta tendencia. Gracias a las técnicas de adaptación de enlace (LA), EDGE puede ser introducido en un plan de frecuencias arbitrario, beneficiándose de una alta C/I cerca de las estaciones base. En resumen, se observa que EDGE puede ser introducido en un plan de frecuencias GSM existente y esto proporciona un soporte para futuras soluciones de alta capacidad.

 Gestión de canal

Al introducir EDGE, una celda incluye típicamente dos tipos de transceptores: GSM estándar y transceptores EDGE. Cada canal físico (TS) de la celda puede ser uno de los siguientes cuatro tipos de canales:

1. Voz GSM y CSD (Circuit Switched Data – Datos por Conmutación de Circuitos GSM). 2. Paquetes de datos GPRS.

3. Voz GSM y ECSD.

4. EGPRS permite una mezcla de usuarios GPRS y EGPRS simultáneamente.

En tanto que los transceptores estándar GSM soportan dos tipos de canales (1 y 2), los transceptores EDGE soportan los 4 tipos de canales. Los canales físicos se definen dinámicamente de acuerdo con las capacidades del terminal y las necesidades de la celda. Por ejemplo, si varios usuarios de voz están activos, se incrementa el número de canales tipo 1, a expensas de los canales de GPRS y EDGE. La gestión debe estar automatizada, para evitar la división de canales en grupos estáticos, de lo contrario disminuiría la eficiencia troncal.

 LA – Adaptación de Enlace

La selección dinámica de modulación y de esquema de codificación que se adecuan a la calidad del enlace de radio se denomina adaptación de enlace (LA). El estándar EDGE soporta un algoritmo de selección dinámica que incluye:

- Medición e informes de la calidad del enlace Uplink.

- Un medio de ordenar una nueva modulación y codificación para el enlace Downlink.

La adaptación es totalmente automatizada, no requerirá que el operador de red haga ninguna planificación adicional.

 Control de potencia

Los actuales sistemas GSM utilizan control dinámico de potencia para incrementar la equidad en el sistema y prolongar la vida de las baterías en los terminales móviles, similares estrategias son implementadas para GPRS. Por lo tanto, la estrategia de EDGE para control de potencia es idéntica a la de GSM/GPRS. Los usuarios de EDGE pueden beneficiarse de una C/I más alta que los usuarios de GSM estándar, pero los parámetros de control de potencia de EDGE son diferentes.