Tecnolog´ıas GPRS y EDGE - Página de Margarita Manterola.

Tecnologı́as GPRS y EDGE
Cecilia Alberto :: 82652
Lucas Chiesa :: 83417
Margarita Manterola :: 77091
1er cuatrimestre - 2007
Resumen
En este documento se tratarán las tecnologı́as GPRS y EDGE
sobre redes GSM. Y los servicios relacionados.
Índice
1. GPRS
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2. EDGE
2.1. Comparación con GPRS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.2. Tecnologı́a EDGE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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1.
GPRS
General Packet Radio Service (GPRS) es un servicio móvil de datos accesible para usuarios de GSM y IS-136 (Digital AMPS). Sus funcionalidades
incluyen servicios como acceso Wireless Application Protocol (WAP), Short
Message Service (SMS) y Multimedia Messaging Service (MMS) y servicios
de Internet como email.
A los celulares de 2G que utilizan la tecnologı́a GPRS se los llama 2.5G,
ya que son una evolución de la 2G. Proveen velocidades moderadas de transferencia de datos, utilizando canales TDMA que no son usados para las comunicaciones GSM. El estándar GPRS actualmente está especificado dentro del
estándar GSM.
GSM originalmente especificaba un sistema de transferencia de datos
conocido como Circuit Switched Data (CSD). Este sistema se basaba en la
conmutación de circuitos, mientras que GPRS se basa en la conmutación de
paquetes.
En CSD, la conexión de datos establece un circuito reservando todo su ancho de banda para la comunicación de un usuario, se encuntre transmitiendo
datos o no. Por otro lado, en GPRS, varios usuarios utilizan el mismo ancho
de banda ya que sólo se le asignan en el momento de transmitir los datos.
El uso tı́pico de estos servicios es por ejemplo mandar correos electrónicos,
donde no se requiere una transferencia constante de datos.
GSM con GPRS utiliza un método de acceso basado en FDMA y División
de Frecuencia Duplex (FDD). Esto significa que durante una sesión al usuario
se le asigna un par de canales, de uplink y downlink respectivamente. A
través de esos canales, se transmiten los paquetes de los distintos usuarios,
mediante multiplexación estadı́stica en tiempo. Los paquetes son de largo
fijo, correspondiente a un slot de tiempo GSM.
En el canal de downlink se envı́an los paquetes a medida que llegan a la
base. Mientras que en el uplink, se utiliza un esquema similar a reservation
ALOHA, es decir que se utiliza un ALOHA ranurado para reservar un slot de
tiempo durante la fase de negociación, y luego la información es transmitida
de la misma manera que con el downlink.
GPRS es capaz de utilizar conexiones IP, PPP y X.25. Este último ha sido
utilizado en aplicaciones especı́ficas como terminales de pago inalámbricas,
pero ya no es parte del estándar. PPP no es soportado por la mayorı́a de
los proveedores de servicio, de modo que el protocolo más utilizado es IP, en
particular IPv4.
La asignación de canales para GPRS es flexible, pudiendo dividirse de
uno a ocho slots de tiempo por cada segmento TDMA, y pueden ser compartidos por los usuarios activos. Esto permite ofrecer mediante GPRS tasas de
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trasmisión desde 9 kbps hasta 150 kbps por usuario. Con estas tasas se pueden utilizar distintos servicios, desde el envı́o de mensajes cortos que requiere
poco ancho de banda, hasta la consulta de páginas web, que aprovecha las
mayores tasas disponibles.
Dependiendo de la clase del aparato celular, es posible transmitir datos
por GPRS al mismo tiempo que se realizan llamadas de voz; o bien, será necesario interrumpir la transmisión de datos para permitir los llamados.
Esto se debe a que la frecuencia utilizada para la transmisión de datos
por GPRS es distinta que la correspondiente a los llamados de voz, por lo
que será necesario que el equipo contenga dos antenas para realizar ambas
transmisiones en simultáneo.
Para evitar este costoso requisito, un equipo GPRS puede implementar la caracterı́stica llamada Dual Transfer Mode (DTM), mediante el cual
podrá transmitir voz y datos en la misma frecuencia y será la red la encargada de diferenciar la información. Por esto último, esta tecnologı́a requiere
una actualización de la red.
En general, las transmisiones GPRS son facturadas por kilobyte transferido mientras que las conexiones de CSD son facturadas por segundo de
comunicación. Esto se debe a que aún cuando la conexión está inactiva, el
ancho de banda está reservado para el usuario, y no puede ser utilizado por
otros potenciales usuarios.
2.
EDGE
Enhanced Data rates for GSM Evolution (EDGE) o Enhanced GPRS
(EGPRS), es una tecnologı́a digital para telefonos celulares, con el objetivo de incrementar la tasa de transmisión de datos y mejorar su confiabilidad,
adoptando una nueva capa fı́sica. EDGE es una mejora a las redes con GPRS
o HSCSD, con lo cual se la considera una tecnologı́a de 2.75G.
EDGE no crea nuevas especificaciones, sino que se introduce dentro de
las ya existentes. Es capaz de ofrecer una mayor tasa de transferencia de
datos para cada usuario (384kbps y hasta 473.6kbps en teorı́a), al utilizar
una nueva técnica de modulación y métodos de transmisión tolerantes a
fallas combinados con mejores mecanismos de adaptación al enlace. También
incrementa su capacidad, ya que el mismo slot de tiempo puede ser utilizado
por varios usuarios. De esta manera facilita la co-existencia del tráfico de
conmutación de paquetes y el de conmutación de circuitos.
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2.1.
Comparación con GPRS
GPRS y EDGE no poseen diferencias en cuanto al manejo de los paquetes,
por lo que no se requiere realizar modificaciones en la infraestructura de la
parte central de la red.
En cambio, si existen diferencia en la parte de las estaciones base (BSS),
por lo que se necesitará reemplazar el tranceptor por una compatible con
EDGE. Los nuevos equipos móviles deberán tener hardware y software que
soporten EDGE.
2.2.
Tecnologı́a EDGE
GPRS
Modulation
GMSK
Symbol rate
270ksym/s
270 kb/s
Modulation bit rate
Radio data rate per time slot 22,8 kb/s
User data rate per time slot
20 kb/s (CS4)
User data rate (8 time slots) 160 kb/s
(182,4 kb/s)
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EDGE
8-PSK/GMSK
270 ksym/s
810 kb/s
69,2 kb/s
59,2 kb/s (MCS9)
473,6 kb/s
(553,6 kb/s)