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Schémas de codage GPRS et débits de données

Schémas de codage GPRS et débits de données

GPRS utilise quatre niveaux de correction d'erreur dans son codage de données.

Le niveau de correction d'erreur utilisé dépend d'un certain nombre de variables et il est défini comme quatre niveaux, CS1, CS2, CS3 et CS4.

Codage GPRS

GPRS propose un certain nombre de schémas de codage avec différents niveaux de détection et de correction des erreurs. Ceux-ci sont utilisés en fonction des conditions du signal radiofréquence et des exigences relatives aux données envoyées. Ceux-ci reçoivent les étiquettes CS-1 à CS-4:

  • CS-1: - Ce schéma de codage GPRS applique le plus haut niveau de détection et de correction d'erreur. Il est utilisé dans les scénarios où les niveaux d'interférence sont élevés ou les niveaux de signal sont faibles. En appliquant des niveaux élevés de détection et de correction, cela évite que les données ne soient renvoyées trop souvent. Bien qu'il soit acceptable que de nombreux types de données soient retardés, pour d'autres, il y a un élément temporel plus critique. Ce niveau de détection et de codage se traduit par un demi-débit de code, c'est-à-dire pour chaque 12 bits qui entrent dans le codeur, il en résulte 24 bits.
  • CS-2: - Ce schéma de détection d'erreur et de codage GPRS est pour de meilleurs canaux. Il utilise efficacement un encodeur 2/3 et se traduit par un débit de données amélioré par rapport au CS-1.
  • CS-3: - Ce schéma de codage GPRS utilise effectivement un codeur 3/4.
  • CS-4: - Ce schéma est utilisé lorsque le signal est élevé et les niveaux d'interférence sont faibles. Aucune correction n'est appliquée au signal permettant un débit maximum.
Algorithmes de codage GPRS et débits de données
Schéma de codageDébit de données maximal pour un emplacementDébit de données maximal pour deux emplacementsDébit de données maximal pour huit emplacements
CS-18.016.064
CS-212.024.096
CS-314.428.8115.2
CS-420.040.0160

** Remarque: Débits de données pour les différents schémas de codage GPRS donnés en kbps.

En plus des schémas de détection d'erreur et de codage, le GPRS utilise également des techniques d'entrelacement pour garantir que les effets des interférences et des bruits parasites sont réduits au minimum. Cela permet aux techniques de correction d'erreurs d'être plus efficaces car l'entrelacement permet de réduire la corruption totale en cas de perte d'une section de données.

Comme des blocs de données de 20 ms sont transportés sur quatre rafales, avec un total de 456 bits d'information, un total de 181, 268, 312 ou 428 bits de données utiles sont transportés en fonction du schéma de détection d'erreur et de codage choisi, c'est-à-dire de CS-1 à CS-4, respectivement.

Débits de données GPRS

Les débits de données maximum indiqués dans certains documents marketing peuvent différer des tarifs indiqués ci-dessus. Il y a plusieurs raisons à cela:

  • Frais généraux de protocole: Le débit maximum cité dans certaines publications donne un débit maximum de 171 kbps pour le codage CS-4 avec huit slots. Il s'agit de la vitesse théorique maximale de la couche de protocole la plus basse, c'est-à-dire des données brutes. Avec l'ajout des protocoles requis, y compris TCP / IP, cela se réduit à 160 kbps ou aux données utilisateur. Des réductions similaires sont appliquées aux autres schémas de codage GPRS.
  • Nombre de plages horaires disponibles: Bien que des débits de données maximum de 160 kbps de données utilisateur ou de 171 kbps de données brutes puissent être considérés comme des débits de pointe, ils sont très rarement atteints car il est très peu probable que le réseau alloue tous les slots à un mobile. En fonction de la capacité du réseau ainsi que du nombre d'utilisateurs actifs dans la cellule, le nombre de créneaux horaires alloués peut varier entre 1 et 4.
  • Interférence de canal: Le niveau d'interférence et le niveau du signal jouent également un rôle majeur dans les débits de données qui peuvent être atteints. Si les niveaux d'interférence sont faibles et les niveaux de signal sont élevés, alors la cellule peut sélectionner le schéma de codage GPRS CS-4 et cela fournira un débit de données élevé. Cependant, si les niveaux de signal sont faibles et l'interférence élevée, le réseau devra sélectionner le schéma de codage CS-1, ce qui entraînera des débits de données inférieurs.
  • Nombre de téléphones partageant des plages horaires: Le débit de données qui peut être atteint dépend également fortement du nombre de téléphones partageant les mêmes créneaux horaires. À mesure que le nombre d'utilisateurs augmente, la capacité disponible dans cet emplacement doit être partagée et le débit pour chaque utilisateur diminue.
  • Sens de la circulation: La plupart du trafic se produit dans la liaison descendante, c'est-à-dire les téléchargements sur le téléphone. Cependant, si des téléchargements à partir du téléphone sont nécessaires, ces données sont susceptibles d'être transmises plus rapidement car il y a normalement moins d'utilisateurs utilisant ce lien et les données transmises dans cette direction sont moindres. Comme la capacité du GPRS est la même dans les deux sens, la pression sur la liaison montante est moindre.
  • Classe multislot de téléphone: La classe de téléphone joue également un rôle dans la détermination du débit de données pouvant être atteint. La classe multi-slots du téléphone définit ses capacités et peut limiter les performances dans n'importe quelle direction.

Les différentes classes GPRS permettent aux stations de base de comprendre les capacités du combiné et de fournir ainsi les capacités requises pour celui-ci. La classe GPRS constitue une méthode simple pour transmettre les données.

Couches GPRS

Les logiciels jouent un rôle très important dans les systèmes de téléphonie mobile et leur développement. Pour lui permettre d'être découpé en zones qui peuvent être traitées séparément, le concept de couches a été développé. Le système utilisé est la couche de données OSI. Le modèle d'interconnexion des systèmes ouverts, le modèle OSI est un modèle conceptuel qui caractérise et standardise les fonctions de communication d'un système de télécommunication ou informatique sans égard à leur structure interne et technologie sous-jacentes. Son objectif est l'interopérabilité de divers systèmes de communication avec des protocoles standard.

Le modèle de données OSI est utilisé dans le GSM et d'autres systèmes cellulaires, mais à mesure qu'ils deviennent plus centrés sur les données, l'idée prend une plus grande importance. Souvent, ceux-ci sont appelés couches 1, 2 et 3.

La couche 1 concerne la liaison physique entre le mobile et la station de base. Celle-ci est souvent subdivisée en deux sous-couches, à savoir la couche RF physique qui comprend la modulation et la démodulation, et la couche liaison physique qui gère les réponses et les commandes nécessaires au fonctionnement de la liaison RF. Ceux-ci comprennent des éléments tels que la correction d'erreur, l'entrelacement et l'assemblage correct des données, la commande de puissance, etc.

Au-dessus se trouvent les couches Radio Link Control (RLC) et Medium Access Control (MAC). Ceux-ci organisent les liaisons logiques entre le mobile et la station de base. Ils contrôlent l'accès à la liaison radio et organisent les canaux logiques qui acheminent les données vers et depuis le mobile.

Il existe également la couche de lien logique (LLC) qui formate les trames de données et est utilisée pour relier les éléments du réseau central au mobile.

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Voir la vidéo: GPRS network architecture (Décembre 2020).