Enhanced Data Rates for GSM Evolution
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Enhanced Data Rates for GSM Evolution(EDGEacronyme anglais signifiant aussi « tranchant (d'une lame) ») est une norme detéléphonie mobile,une évolution duGPRSqui est elle-même une extension duGSMavecrétrocompatibilité.Il est connu aussi sous les nomsEnhancedGPRS(EGPRS),IMTSingle Carrier(IMT-SC) ouEnhanced Data rates for Global Evolution.EDGE est considéré comme une technologie pré-3G et fait partie des solutions3Gde l'UIT[1]. EDGE est souvent utilisé en complément d'un réseauUMTSpour offrir des services à haut débit à davantage d'utilisateurs en zone rurale ou en zone suburbaine. Cette norme a aussi été une étape dans l'attente du lancement des réseaux 3G et4Gqui sont une solution plus performante pour les utilisateurs, mais nécessitent des investissements plus importants pour lesopérateurs mobiles.
Contexte
[modifier|modifier le code]Les contenus mobiles de plus en plus graphiques et de plus en plus orientés vers la vidéo, poussent à une évolution technique[2]car les débits fournis pour les transferts de données par leGSM,2egénération de mobiles, sont insuffisants[2].L'évolution directe depuis un réseau GSM vers un réseauUMTS(dit3egénération ou 3G) étant coûteuse, les opérateurs ont cherché des alternatives et l’une d’entre elles est l’EDGE, qui est présenté comme la génération 2,75G. EDGE était vu par certains opérateurs (Bouygues Telecom) comme une alternative ou un complément pour tous (Orange France) ou pour les entreprises uniquement (SFR), à l'UMTS.La norme 3GUMTSimpose en effet de déployer un nouveau réseau physique et donc des investissements très lourds pour les opérateurs.
Le standard EDGE vise à optimiser la partie radio d’unréseau mobilepour le transfert de "données" afin d’augmenter les débits principalement envoie descendante(c.a.d pour lestéléchargements)...
L'EDGE présente l'avantage de pouvoir utiliser les infrastructures 2G déjà déployées contrairement à l'UMTS[3]ou aux réseaux 4GLTE.
Débit et codage
[modifier|modifier le code]Le débit maximal descendant a été fixé à 384 kbit/s par l’UIT(Union Internationale des Télécommunications) dans le but de respecter la normeIMT-2000(International Mobile Telecommunications-2000). Chaque bloc de transmission composé de quatre séquences est analysé et la probabilité d’erreur est estimée. En cas de problème, uneadaptation automatique de la modulationet du schéma de codage (donc du débit) est effectuée.
EDGE est quatre fois plus efficace que leGPRS.GPRS utilise quatre méthodes de codage (CS-1 à 4) quand EDGE utilise neufmodulationset méthode de codage (MCS-1 à 9).
Coding and modulation
scheme (MCS)Bit Rate
(kbit/s/slot)Modulation MCS-1 8,80 GMSK MCS-2 11,2 GMSK MCS-3 14,8 GMSK MCS-4 17,6 GMSK MCS-5 22,4 8-PSK MCS-6 29,6 8-PSK MCS-7 44,8 8-PSK MCS-8 54,4 8-PSK MCS-9 59,2 8-PSK
Les quatre premiers schémas de modulations utilisent la modulation GMSK (Gaussian minimum-shift keying) alors que les cinq derniers utilisent la modulation 8-PSK.
Dans 8-PSK (Phase-shift keying), 3 bits consécutifs sont représentés par 1 symbole. Chaque symbole est situé à égale distance sur le cercle complexe.
Ainsi, le nombre de symboles transmis dans une certaine période est le même que pour le GPRS mais cette fois, chaque symbole transmis contient 3 bits, donc le débit est accru.
Cependant, la contrepartie est que la distance entre symboles est moindre qu’avec le GPRS. Le risque d’interférence inter-symboles'en trouve accru. Si les conditions de réception sont bonnes, cela ne pose pas de problèmes mais dans le cas contraire, il y aura des erreurs. Des bits supplémentaires sont utilisés pour ajouter plus de codes de corrections d’erreurs afin de recouvrer les données.
Notons par ailleurs que – à l’instar d’un réseau GPRS – le réseau EDGE a la possibilité d’utiliser plusieurs canaux simultanément, offrant ainsi une plus grande bande passante à l’utilisateur.
Accès multiple
[modifier|modifier le code]L’EDGE utilise aussi l’accès multiple à répartition dans le temps (AMRT); il s’agit d’un multiplexage temporel.
Tous les utilisateurs utilisent la bande passante mais un espace temporel est affecté à chacun. Ainsi, l’AMRT consiste à diviser le temps, en petits intervalles, et à attribuer un intervalle de temps donné à chaque canal. Notons qu’un intervalle de sécurité doit être intégré entre chaque canal.
Bande de fréquences
[modifier|modifier le code]La norme EDGE a l’avantage de pouvoir rapidement s’intégrer aux réseaux GSM existants. En émission, un mobile EDGE – à l’instar d’un GSM – émet donc dans des bandes de fréquences qui, selon les opérateurs, occupent 5 à 12,5 MHz dans la bande s'étendant de 876 à 915 MHz (Uplink)[4].En réception, les bandes de fréquences allouées s'étendent de 921 à 960 MHz (Downlink). Pour un opérateur donné, il y a 30 à 40 MHz de séparation entre le canal d’émission et le canal de réception (séparation duplex).
Ces bandes de fréquences sont divisées en portions de 200 kHz (écart entre porteusesRF) chacune; ce sont les canaux de transmission. Il y en a au total environ 200, dans la bande GSM 900, qui sont répartis entre les opérateurs. Chaque canal peut accueillir jusqu’à 8 transmissions simultanées en temps partagé.
Les terminaux compatibles avec la norme EDGE peuvent aussi utiliser la bande GSM 1800 (si l'opérateur en dispose).
Evolved EDGE
[modifier|modifier le code]«Evolved EDGE» avait été conçu pour apporter un certain nombre d'améliorations à EDGE. Lalatencea été diminuée en divisant par deux l'intervalle de transmission (Transmission Time Interval), en le passant de 20 ms à 10 ms). La bande passante théorique maximale a évolué jusqu'à 1 Mbit/s et la latence a été réduite à 80 ms en utilisant deuxporteuses,une fréquence de symboles plus élevées, des codages plus complexes (32QAMet 16QAM à la place de 8-PSK) et desturbo codespour améliorer la correction d'erreur. D'autre part, la qualité du signal a été améliorée en utilisant des antennes dipôles. EDGE Evolution pourrait être mis en place progressivement à travers des mises à jour logicielles[5],mais il a rencontré peu de succès auprès desopérateursà cause du développement rapide des technologies 3G+HSPAetHSPA+et4GLTE.
Références
[modifier|modifier le code]- http://www.itu.int/ITU-D/imt-2000/DocumentsIMT2000/IMT-2000.pdf
- Evolving to LTE – Cisco’s Seamless Migration for UMTS Operatorssur cisco.com
- Téléphonie mobile: le point sur la 3G et Edgesur clubic.com, juin 2006
- Décision n° 2006-0140 de l'ARCEPsur l'attribution des fréquences en France.
- (en)«EDGE, HSPA and LTE: The Mobile Broadband Advantage», Rysavy Research and 3G Americas,(consulté le),p.58–65
