Nozioni fondamentali su GSM / GPRS / Evoluzione EDGE / VAMOS

Le reti GSM (Global System for Mobile Communications) sono state implementate in tutto il mondo come sistemi per comunicazioni mobili di seconda generazione. Originariamente, il GSM è stato sviluppato per trasmettere la voce, ma è anche in grado di trasmettere dati con un carico max di 9,6 kbit/s in downlink e uplink. Con la soluzione tecnica provvisoria HSCSD, la velocità di trasmissione dati è stata aumentata a 43,2 kbit/s in downlink e 14,4 kbit/s in uplink.

Le funzionalità di dati a pacchetto sono state aggiunte nella versione '97 dello standard GSM tramite il GPRS (General Packet Radio Services). Il GPRS è un servizio dati disponibile per gli utenti di portatili GSM e IS-136. Il GPRS può essere utilizzato per tutti i servizi dati come navigazione Internet, accesso WAP, SMS e MMS. A differenza del GSM, il GPRS è a commutazione di pacchetto; in termini di più utenti, condivide lo stesso canale di trasmissione solo quando i dati devono essere inviati. Le velocità di trasmissione dati ottenibili nel GPRS dipendono dalla classe multislot supportata. La velocità max di trasmissione dati per ogni time slot è 21,4 kbit/s con un numero possibile massimo di 8 slot o nella direzione di downlink o di uplink. Un dispositivo mobile di classe multislot 10, per esempio, supporta un massimo di 4 slot Rx in downlink e di 2 slot Tx in uplink, ma la somma di entrambi gli slot Rx e Tx è, al massimo, 5.

Per aumentare la velocità di trasmissione dei dati e per migliorare la capacità della rete, nella versione ‘98 è stato introdotto l’EDGE (Enhanced Data for GSM Evolution). Con l’EDGE viene applicato un nuovo schema di modulazione: 8PSK (Phase Shift Keying, modulazione a spostamento di fase), vale a dire tre bit per simbolo modulato RF in contrasto a quello originale con un bit per simbolo del GPRS. Questo cambiamento di tecnologia triplica la velocità effettiva di trasmissione dati per l’EDGE, con una conseguente velocità di trasmissione dati di picco pari a 59,2 kbit/s per time slot. In analogia al GPRS, la massima velocità di trasmissione dati raggiungibile dipende dalla classe multislot del dispositivo mobile supportata. La velocità media di trasmissione dati in downlink nelle reti gestite commercialmente è all’incirca 300 kbit/s. EGPRS è un'espressione ricavata dall'abbinamento di EDGE e GPRS.

L’Evoluzione EDGE contiene una serie di caratteristiche specificate nel 3GPP versione 7. La motivazione principale per incrementare l’EDGE è garantire la futura competitività della tecnologia dominante di seconda generazione e, specificamente, fornire la continuità del servizio attraverso le varie tecnologie radio (GERAN, UTRAN, LTE) sostenute dall'evoluzione delle rete di base, ad esempio IMS. I miglioramenti includono funzionamento con downlink a doppia portante (DL DC), modulazione di ordine superiore (EGPRS2 con 16QAM e 32QAM) in combinazione con una più elevata frequenza dei simboli opzionale (Livello B) e una turbo-codifica, miglioramenti della latenza e l'uso della diversità in Rx sulla stazione mobile. La combinazione di DL DC e EGPRS2 Livello B consente di raggiungere velocità di trasmissione dati di picco fino a 1,9 Mbit/s in downlink, mentre saranno raggiunte realisticamente velocità di trasmissione dati di 1 Mbit/s.

VAMOS è una delle più importanti caratteristiche aggiunte nel 3GPP versione 9, in quanto ha la possibilità di raddoppiare la capacità vocale sulla rete GSM. Il nuovo schema di modulazione AQPSK in DL permette di allocare diversi livelli di potenza nelle fasi I e Q. In combinazione con nuove sequenze ortogonali di apprendimento, due utenti voce possono condividere la stessa risorsa fisica.

Lo standard GSM è stato definito dal Groupe Speciale Mobile nel 1989 ed è diventato uno standard di telefonia cellulare digitale accettato a livello internazionale. Il GSM è stato successivamente trasferito al comitato tecnico dell'ETSI, che ha continuato a definire gli standard GSM. Oggi, GSM e EDGE vengono specificati nel 3GPP (3rd Generation Partnership Project) e coordinati nel TSG GERAN.

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

Rohde & Schwarz offre un portafoglio di prodotti completo per GSM/GPRS/EDGE: standard digitali su apparecchiature di uso generale, come generatori di segnali vettoriali e analizzatori di segnale e di spettro; tester di comunicazione dedicati e sistemi completi di test della conformità. Gli ultimi miglioramenti includono il supporto della funzionalità Evoluzione EDGE e della caratteristica VAMOS, mentre le implementazioni future rifletteranno gli ultimi miglioramenti 3GPP. Rohde & Schwarz offre prodotti a partire dal primo lancio del GSM sul mercato e comprende, quindi, tutti gli aspetti d’implementazione di questa tecnologia veramente globale.

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