GSM 진화를 위한 향상된 데이터 속도

Enhanced Data rates for GSM Evolution
이 기사는 디지털 휴대폰 기술에 관한 것이다.여성 교육 지원 기관은 EDGE Foundation을 참조하십시오.EDGE라는 명령 집합 아키텍처 유형은 명시적 데이터 그래프 실행을 참조하십시오.EDGE 약자의 다른 용도는 Edge(동음이의)를 참조하십시오.
「엣지 네트워크」는, 여기서 리다이렉트 됩니다.네트워크의 엣지에 있는 디바이스의 경우는, 엣지 디바이스를 참조해 주세요.
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Enhanced Data Rate for GSM Evolution(EDG; GSM Evolution)은 Enhanced GPRS(EGPRS), IMT Single Carrier(IMT-SC), 또는 Enhanced Data Rate for Global Evolution(Global Evolution)이라고도 하며 GSM 엣지의 역호환 확장으로서 데이터 전송 레이트를 향상시킬 수 있는 디지털 휴대전화 테크놀로지입니다.정의.[1]EDGE는 2003년부터 GSM 네트워크에 배치되었으며, 처음에는 미국의 [2]Cingular (현 AT&T)에 의해 배치되었습니다.

EDGE는 또한 GSM 제품군의 일부로 3GPP에 의해 표준화되었습니다.콤팩트 EDGE라고 불리는 변종은 디지털 AMPS 네트워크 [3]스펙트럼의 일부에서 사용하기 위해 개발되었습니다.

데이터를 코딩하고 전송하는 정교한 방법의 도입을 통해, EDGE는 무선 채널당 더 높은 비트 전송률을 제공하여 일반적인 GSM/GPRS 연결과 비교하여 용량과 성능이 3배 향상됩니다.

EDGE 는, 인터넷 접속 등, 모든 패킷 교환 애플리케이션에 사용할 수 있습니다.

진화된 EDGE는 3GPP 표준의 릴리스 7에서도 계속됩니다.예를 들어 High-Speed Packet Access(HSPA; 고속 패킷액세스)를 보완하기 위해 지연을 줄이고 성능을 2배 이상 향상시킵니다.최대 1 Mbit/s의 피크 비트 전송률과 400 kbit/s의 표준 비트 전송률을 예상할 수 있습니다.

테크놀로지

셀룰러 네트워크 표준 및 세대 일정.

EDGE/EGPRS는 2.5G GSM/GPRS 네트워크를 위한 볼트온 확장 기능으로 구현되어 기존 GSM 통신 사업자들이 이를 업그레이드하기 쉽게 합니다.EDGE는 GPRS에 대한 슈퍼셋으로, 통신 사업자가 필요한 업그레이드를 실장하는 한 GPRS가 배치되어 있는 모든 네트워크에서 기능합니다.EDGE는 GSM 코어 네트워크에서 하드웨어 또는 소프트웨어를 변경할 필요가 없습니다.EDGE 호환 트랜시버 유닛을 설치하고 EDGE를 지원하도록 기지국 서브시스템을 업그레이드해야 합니다.오퍼레이터가 이미 이 기능을 사용하고 있는 경우(오늘날 많은 경우), 옵션의 소프트웨어 기능을 활성화하여 네트워크를 EDGE로 업그레이드할 수 있습니다.현재 EDGE는 GSM과 WCDMA/HSPA 모두에서 모든 주요 칩 벤더가 지원하고 있습니다.

전송 기술

EDGE는 가우스 최소 시프트 키(GMSK) 외에 9개의 변조 및 코딩 방식 중 상위 5개의 PSK/8 위상 시프트 키(8PSK)를 사용합니다.EDGE는 반송파 위상의 모든 변경에 대해 3비트 워드를 생성합니다.이는 GSM에 의해 제공되는 총 데이터 전송 속도를 효과적으로 3배로 증가시킵니다. GPRS와 마찬가지로 EDGE는 무선 채널의 품질, 즉 데이터 전송의 비트 전송 속도와 건전성에 따라 변조 및 부호화 방식 (MCS)을 조정하는 속도 적응 알고리즘을 사용합니다.여기에는 GPRS에는 없는 새로운 테크놀로지인 증분 용장성이 도입되어 있습니다.이 테크놀로지는 장애가 발생한 패킷을 재발송하는 것이 아니라 리시버로 결합되는 용장성 정보를 더 많이 송신합니다.이것에 의해, 올바른 디코딩의 가능성이 높아집니다.

EDGE는 패킷모드에서 4 타임슬롯(이론적으로 최대 473.6 kbit/s는 8 타임슬롯)에 대해 최대 236 kbit/s(엔드 투 엔드 지연 150 ms 미만)의 대역폭을 전송할 수 있습니다.즉, 표준 GPRS의 4배의 트래픽을 처리할 수 있습니다.EDGE는 국제전기통신연합의 3G 네트워크 요건을 충족하며 ITU에 의해 IMT-2000 시리즈 3G 표준의 [1]일부로 인정되었습니다.또, HSCSD라고 불리는 회선 데이터 모드를 확장해, 이 서비스의 데이터 레이트를 향상시킵니다.

EDGE 변조 및 부호화 방식(MCS)

GPRS/EDGE와 마찬가지로 채널 부호화 프로세스는 2개의 단계로 구성됩니다.첫 번째 단계는 순회 코드를 사용하여 패리티 비트를 추가하는 것입니다.패리티 비트는 블록체크 시퀀스라고도 불리며, 이어서 펑크 가능성이 있는 컨볼루션코드를 [4]사용하여 부호화합니다.GPRS에서 부호화 방식 CS-1~CS-4는 순회 코드에 의해 생성되는 패리티 비트의 수 및 컨볼루션 [4]코드의 펑크 레이트를 특정한다.GPRS 부호화 방식 CS-1~CS-3에서 컨볼루션 코드는 레이트 1/2 즉,[4] 각 입력 비트를 2개의 부호화 비트로 변환한다.부호화 방식 CS-2 및 CS-3에서는 원하는 [4]부호환율을 달성하기 위해 컨볼루션 부호의 출력이 펑크 처리된다.GPRS 부호화 방식 CS-4에서는 컨볼루션 부호화는 [4]적용되지 않습니다.

EGPRS/EDGE에서는 변조 및 부호화 방식 MCS-1~MCS-9가 GPRS의 부호화 방식을 대체하고 GMSK 또는 8PSK [4]중 어떤 변조 방식을 사용할지 추가로 지정합니다.MCS-1~MCS-4는 GMSK를 사용하며 퍼포먼스는 GPR과 동등하지 않습니다.모든 EGPRS 변조 및 부호화 방식에서는 레이트 1/3의 컨볼루션 코드가 사용되며 원하는 코드 [4]레이트를 달성하기 위해 펑크가 사용됩니다.GPRS와 달리 Radio Link Control(RLC; 무선 링크 제어) 및 Media Access Control(MAC; 미디어 액세스 제어) 헤더와 페이로드 데이터는 EGPRS에서 [4]별도로 코드화됩니다.헤더는 [4]데이터보다 더 강력하게 코드화됩니다.

GPRS
부호화 방식		 RLC/MAC[a][b] 오버헤드를 포함한 비트레이트
(킬로비트/초/표준)		 RLC/MAC[c] 오버헤드를 제외한 비트레이트
(킬로비트/초/표준)		 변조 코드레이트
CS-1 9.20 8.00 GMSK 1/2
CS-2 13.55 12.00 GMSK ≈2/3
CS-3 15.75 14.40 GMSK ≈3/4
CS-4 21.55 20.00 GMSK 1
EDGE 변조 및 코딩
스킴(MCS)		 RLC/MAC[a] 오버헤드를 포함한 비트레이트
(킬로비트/초/표준)		 RLC/MAC[c] 오버헤드를 제외한 비트레이트
(킬로비트/초/표준)		 변조 데이터.
코드레이트		 헤더
코드레이트
MCS-1 9.20 8.00 GMSK ≈0.53 ≈0.53
MCS-2 11.60 10.40 GMSK ≈0.66 ≈0.53
MCS-3 15.20 14.80 GMSK ≈0.85 ≈0.53
MCS-4 18.00 16.80 GMSK 1 ≈0.53
MCS-5 22.80 21.60 8PSK ≈0.37 1/3
MCS-6 30.00 28.80 8PSK ≈0.49 1/3
MCS-7 45.20 44.00 8PSK ≈0.76 ≈0.39
MCS-8 54.80 53.60 8PSK ≈0.92 ≈0.39
MCS-9 59.60 58.40 8PSK 1 ≈0.39
  1. ^ a b 이것은, RLC/MAC Layer Protocol Data Unit(PDU; 레이어 프로토콜 데이터 유닛)(무선 블록이라고 불립니다)가 송신되는 레이트입니다.TS 44.060 섹션 10.0a.[5]1에 나타나 있듯이 무선 블록은 MAC 헤더, RLC 헤더, RLC 데이터 유닛 및 스페어 비트로 구성됩니다.RLC 데이터 유닛은 payload를 나타내고 나머지는 오버헤드를 나타냅니다.무선 블록은 특정 코딩 방식에 대해 지정된 컨볼루션코드에 의해 코딩되며, 모든 코딩 방식에 대해 동일한 PHY 레이어 데이터 레이트를 산출합니다.
  2. ^ TS 45.001 표 1 등 다양한 [4]소스에서 인용되는 것은 RLC/MAC 헤더를 포함한 비트환율이지만, MAC [6]헤더의 일부인 업링크스테이트 플래그(USF)를 제외한 비트환율은 0.15kbit/s 더 낮습니다.
  3. ^ a b 여기서의 순비트레이트는, RLC/MAC 레이어 페이로드(RLC 데이터 유닛)가 송신되는 레이트입니다.따라서 이 비트환율은 RLC/MAC 레이어에서 헤더 오버헤드를 제외합니다.

진화한 에지

EDGE Evolution이라고도 불리는 Evolutioned EDGE는 GSM 모바일 텔레포니 표준에 대한 볼트온 확장으로, EDGE에서 여러 가지 방식으로 개선됩니다.지연 시간은 전송 시간 간격을 절반(20밀리초에서 10밀리초)으로 줄임으로써 단축됩니다.듀얼 캐리어, 고심볼 레이트 및 고차 변조(8PSK 대신 32QAM 및 16QAM), 터보 코드를 사용하여 최대 1Mbit/s의 피크 대역폭과 지연 시간을 80ms까지 줄입니다.이를 통해 최대 600kbit/[7]s의 실제 다운링크 속도를 얻을 수 있습니다.또, 듀얼 안테나를 사용해 신호 품질을 향상시켜, 평균 비트 레이트와 스펙트럼 효율을 향상시킨다.

기존 EDGE 스루풋을 높이는 주된 목적은 많은 오퍼레이터가 새로운 네트워크 인프라스트럭처에 투자하기보다는 기존 인프라스트럭처를 업그레이드하고자 한다는 것입니다.이동통신 사업자들은 GSM 네트워크에 수십억 달러를 투자했으며, 이들 중 다수는 이미 236.8 kbit/s까지의 EDGE 데이터 속도를 지원할 수 있습니다.소프트웨어 업그레이드와 Evolutioned EDGE에 준거한 새로운 디바이스(Evolutioned EDGE 스마트폰 등)에 의해, 이러한 데이터 레이트는 1 Mbit/s(즉, 32 QAM의 타임 슬롯당98.6 kbit/s)에 가까운 속도로 향상할 수 있습니다.많은 서비스 프로바이더는 3G [8]네트워크와 같은 완전히 새로운 테크놀로지에 투자하지 않을 수 있습니다.

이 새로운 기술에 대한 상당한 연구와 개발이 전 세계에서 이루어졌다.Nokia Siemens와 "중국의 선도적인 운영자"에 의한 성공적인 시험이 실제 [8]환경에서 달성되었습니다.저주파 네트워크 커버리지 레이어에 초점을 맞춘 UMTS나 LTE와 같은 고급 무선 테크놀로지가 도입되고 2G 모바일 네트워크의 단계적 종료와 셧다운이 예정됨에 따라 Evolutioned EDGE가 라이브 네트워크에 배치될 가능성은 매우 낮아졌습니다.지금까지(2016년 현재) Evolutioned EDGE 표준(3GPP Rel-7)을 지원하는 상용 네트워크는 없습니다.

테크놀로지

레이텐시 감소

Evolutioned EDGE에는 무선 인터페이스 상의 지연을 줄이기 위해 설계된 세 가지 주요 기능이 있습니다.

EDGE 에서는, 1 개의 RLC 데이터 블록(데이터의 범위 23 ~148 바이트)이, 1 개의 타임 슬롯을 사용해 4 개의 프레임으로 송신됩니다.이것은 단방향 전송에 평균 20밀리초가 필요합니다.RTI 스킴에서는, 1 개의 데이터 블록이 2 개의 타임 슬롯으로 2 개의 프레임에 걸쳐 송신되어 무선 인터페이스의 지연이 10 ms 로 감소합니다.

또한 지연 시간 감소는 수신되지 않은 블록의 비트맵이 일반 데이터 블록에 포함된 Piggy-backed ACK/NACK(PAN; 피기 백업 ACK/NACK)의 지원을 의미합니다.[ PAN ]필드를 사용하면 수신자는 전용 PAN 메시지 전송을 기다리지 않고 누락된 데이터 블록을 즉시 보고할 수 있습니다.

마지막으로 확장기능은 RLC 비지속 모드입니다.EDGE를 사용하면 RLC 인터페이스는 확인 응답 모드 또는 확인 응답 없음 모드 중 하나로 동작할 수 있습니다.확인 응답 없음 모드에서는 누락된 데이터 블록의 재전송이 없기 때문에 블록이 1개라도 파손되면 상위 레이어 IP 패킷 전체가 손실됩니다.비영구 모드에서는 RLC 데이터 블록이 특정 기간 미만일 경우 재전송될 수 있습니다.이 시간이 만료되면 손실된 것으로 간주되며 이후 데이터 블록은 상위 레이어로 전송됩니다.

다운링크 듀얼 캐리어

다운링크 듀얼 캐리어에서는 핸드헬드는 2개의 다른 주파수 채널에서 동시에 수신할 수 있기 때문에 다운링크 스루풋이 2배가 됩니다.또, 2대째의 수신기가 있는 경우, 핸드 헬드는 1대의 수신기의 튜닝이 다른 태스크와 겹칠 가능성이 있기 때문에, 싱글 캐리어 모드의 추가 타임 슬롯으로 수신할 수 있습니다.

고변조 방식

업링크 스루풋과 다운링크 스루풋은 모두 터보 코드 및 높은 심볼 레이트와 함께 16 또는 32 QAM(쿼드레이트 변조)을 사용하여 향상됩니다.

네트워크

Global Mobile Supplyers Association (GSA; 글로벌 모바일 공급자 협회)는 2013년 5월 현재, 213개국에 604개의 GSM/[9]EDGE 네트워크가 있으며, 이는 213개국에 총 606개의 이동통신 네트워크 사업자가 약속했다고 밝혔습니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ a b "Archived copy" (PDF). Archived from the original (PDF) on 2009-03-06. Retrieved 2011-05-10.{{cite web}}: CS1 maint: 제목으로 아카이브된 복사(링크)
  2. ^ (PDF) http://www.itu.int/ITU-D/imt-2000/MiscDocuments/IMT-Deployments-Rev3.pdf. Retrieved April 16, 2008. {{cite web}}:누락 또는 비어 있음 title=(도움말)[데드링크]
  3. ^ ETSI SMG2 99/872
  4. ^ a b c d e f g h i j k 3rd Generation Partnership Project (September 2012). "3GGP TS45.001: Technical Specification Group GSM/EDGE Radio Access Network; Physical layer on the radio path; General description". Retrieved 2013-07-20.
  5. ^ 3rd Generation Partnership Project (June 2015). "3GGP TS45.001: Technical Specification Group GSM/EDGE Radio Access Network; Mobile Station (MS) - Base Station System (BSS) interface; Radio Link Control / Medium Access Control (RLC/MAC) protocol; section 10.0a.1 - GPRS RLC/MAC block for data transfer". 12.5.0. Retrieved 2015-12-05.
  6. ^ 3rd Generation Partnership Project (June 2015). "3GGP TS45.001: Technical Specification Group GSM/EDGE Radio Access Network; Mobile Station (MS) - Base Station System (BSS) interface; Radio Link Control / Medium Access Control (RLC/MAC) protocol; section 10.2.1 - Downlink RLC data block". 12.5.0. Retrieved 2015-12-05.
  7. ^ "EDGE, HSPA and LTE: The Mobile Broadband Advantage" (PDF). Rysavy Research and 3G Americas. 2007-09-01. pp. 58–65. Archived from the original (PDF) on 2009-10-07. Retrieved 2010-09-27.
  8. ^ a b "Yahoo!". www.engadgetmobile.com. Archived from the original on 2018-11-17. Retrieved 2016-03-14.
  9. ^ "GSA – The Global mobile Suppliers Association EDGE Databank". Gsacom.com. Retrieved 2013-03-05.

외부 링크