Grundlagen GSM/GPRS/EDGE Evolution/VAMOS

GSM-Netze (Global System for Mobile Communications) wurden weltweit als Mobilfunksysteme der zweiten Generation aufgebaut. GSM wurde ursprünglich für Sprachdienste entwickelt, ist aber auch zur Datenübertragung mit einer Maximallast von 9,6 kbit/s im Downlink und Uplink in der Lage. Mit der technischen Zwischenlösung HSCSD wurde die maximale Datenübertragungsrate auf 43,2 kbit/s im Downlink und 14,4 kbit/s im Uplink erhöht.

In der Version '97 des GSM-Standards wurde in Form von GPRS (General Packet Radio Services) die Fähigkeit zur Paketdatenübertragung hinzugefügt. GPRS ist ein Datendienst, der Benutzern von GSM- und IS-136-Geräten zur Verfügung steht. GPRS kann für alle Datendienste wie Browsen im Internet, WAP-Zugriff, SMS und MMS verwendet werden. Im Gegensatz zu GSM ist GPRS paketvermittelt. Im Hinblick auf mehrere Benutzer wird ein Übertragungskanal nur geteilt, wenn Daten gesendet werden müssen. Die mit GPRS erreichbaren Datenübertragungsraten hängen von der unterstützten Multislot-Klasse ab. Die maximale Datenübertragungsrate pro Zeitschlitz beträgt 21,4 kbit/s bei einer maximal möglichen Anzahl von 8 Schlitzen entweder in Downlink- oder Uplink-Richtung. Ein mobiles Gerät der Multislot-Klasse 10 beispielsweise unterstützt im Download maximal 4 Empfangsschlitze und im Uplink maximal 2 Sendeschlitze. Insgesamt stehen jedoch maximal 5 Empfangs- und Sendeschlitze zur Verfügung.

Um die Datenübertragungsrate zu erhöhen und die Netzkapazität zu verbessern, wurde mit Release '98 EDGE (Enhanced Data for GSM Evolution) eingeführt. Mit EDGE wird ein neues Modulationsverfahren eingesetzt: Bei der Phasenmodulation 8PSK (Phase Shift Keying) werden pro HF-moduliertem Symbol 3 bit im Gegensatz zu nur einem bit bei GPRS verwendet. Dieser Technologiewechsel verdreifacht die effektive Datenrate für EDGE, sodass eine Spitzenrate von 59,2 kbit/s pro Zeitschlitz resultiert. Ähnlich wie bei GPRS hängt die maximal erreichbare Datenrate von der unterstützten Multislot-Klasse des Mobilgeräts ab. Die durchschnittliche Downlink-Datenrate in kommerziell betriebenen Netzen liegt im Bereich um 300 kbit/s. EGPRS ist ein übergeordneter Begriff, der EDGE und GPRS einschließt.

EDGE Evolution enthält einen Funktionensatz, der in 3GPP Release 7 spezifiziert ist. Die Hauptmotivation für die weitere Verbesserung von EDGE ist die Gewährleistung der künftigen Wettbewerbsfähigkeit der vorherrschenden 2G-Technologie und insbesondere der Dienstkontinuität für die verschiedenen Funktechnologien (GERAN, UTRAN, LTE), die von der Kernnetzentwicklung unterstützt werden, z. B. IMS. Zu den Verbesserungen gehören Downlink-Dual-Carrier-Betrieb (DL DC), Modulation höherer Ordnung (EGPRS2 mit 16QAM und 32QAM) in Kombination mit einer optional höheren Symbolrate (Level B) und Turbocodierung im Downlink, Latenzverbesserungen und die Verwendung von Empfangs-Diversität in der Mobilstation. Durch Kombination von DL DC und EGPRS2 Level B erreichen die maximalen Datenübertragungsraten bis zu 1,9 Mbit/s im Downlink. Realistischerweise ist mit Datenübertragungsraten von 1 Mbit/s zu rechnen.

VAMOS ist eines der wichtigsten Merkmale, das in 3GGP Release 9 hinzugekommen ist. Es hat das Potential, die Sprachkapazität im GSM-Netz zu verdoppeln. Das neue AQPSK-Modulationsverfahren im Downlink ermöglicht es, der I- und Q-Phase unterschiedliche Sendeleistungen zuzuweisen. In Kombination mit neuen orthogonalen Trainingssequenzen können sich 2 Sprachnutzer die gleiche physikalische Ressource teilen.

Der GSM-Standard wurde 1989 von der Groupe Spécial Mobile definiert und hat sich in der Folgezeit zu einem international anerkannten Standard für den digitalen Mobilfunk entwickelt. Die Groupe Spécial Mobile wurde später zu einem technischen Gremium des Europäischen Instituts für Telekommunikationsnormen (ETSI), das die Arbeit an den GSM-Standards fortgesetzt hat. Heute werden GSM und EDGE im 3GPP (3rd Generation Partnership Project) spezifiziert und in TSG GERAN koordiniert.

GSM/GPRS/EDGE Evo/VAMOS bei Rohde & Schwarz

Rohde & Schwarz verfügt über ein vollständiges Produktportfolio für GSM/GPRS/EDGE: digitale Standards bei Universalgeräten wie Vektorsignalgeneratoren und Signal- und Spektrumanalysatoren; spezielle Kommunikationstester und umfassende Konformitätstestsysteme. Es werden die neuesten Weiterentwicklungen einschließlich EDGE Evolution und VAMOS unterstützt; zukünftige Implementierungen werden die neuesten 3GGP-Verbesserungen berücksichtigen. Rohde & Schwarz ist seit den frühen Tagen von GSM mit seinen Produkten auf dem Markt vertreten und versteht daher alle Aspekte der Implementierung dieser wirklich globalen Technologie.

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