E-TCH je vylepšená verze GSM Traffic Channel, která poskytuje vyšší přenosové rychlosti pro služby přepojování okruhů v síti GERAN díky použití pokročilých modulačních a kódovacích schémat, jako je 8-PSK.

Popis

Enhanced Traffic Channel (E-TCH) je zásadním vylepšením fyzického kanálu v GSM/EDGE Radio Access Network (GERAN). Vychází z klasického GSM Traffic Channel, který tradičně používal modulaci Gaussian Minimum Shift Keying (GMSK). E-TCH zavádí modulační schémata vyššího řádu, zejména 8-Phase Shift Keying (8-PSK), spolu s robustnějšími mechanismy kódování a adaptace spoje. V provozu síť a mobilní stanice vyjednávají a vybírají vhodný typ kanálu a modulaci na základě rádiových podmínek. Při příznivých podmínkách může systém přidělit E-TCH používající 8-PSK modulaci, která přenáší 3 bity na symbol oproti 1 bitu na symbol u GMSK, čímž efektivně ztrojnásobuje hrubou symbolovou rychlost. To je řízeno technologií Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE). E-TCH není jediný kanál, ale rodina konfigurací kanálů definovaných různými Modulation and Coding Schemes (MCS). Tyto třídy MCS (MCS-1 až MCS-9) nabízejí škálu přenosových rychlostí a úrovní robustnosti. Zpracování na fyzické vrstvě pro E-TCH zahrnuje segmentaci datových bloků, aplikaci konvolučního kódování (s různými kódovacími poměry), prokládání přes více rádiových výbuchů a mapování na 8-PSK symboly pro přenos přes rozhraní vzduchu. Přijímač provádí inverzní operace, včetně ekvalizace a demodulace. Klíčové síťové komponenty zahrnují Base Transceiver Station (BTS), která musí podporovat 8-PSK modulaci, a Base Station Controller (BSC), který zajišťuje přidělování kanálů a adaptaci spoje. E-TCH funguje v rámci stávající 200 kHz GSM nosné šířky pásma a TDMA rámcové struktury, což z něj činí zpětně kompatibilní upgrade. Jeho úlohou je poskytovat transport fyzické vrstvy pro vylepšená data s přepojováním okruhů (HSCSD) a především pro službu s přepojováním paketů Enhanced GPRS (EGPRS), čímž tvoří jádro uživatelské roviny EDGE.

K čemu slouží

E-TCH byl vyvinut pro řešení rostoucí poptávky po vyšších rychlostech mobilních dat v rámci omezení stávajícího GSM spektra a infrastruktury. Původní GSM TCH používající GMSK modulaci byl omezen na maximální teoretickou přenosovou rychlost přibližně 14,4 kbps na časový slot pro datové služby. To bylo nedostatečné pro nové internetové aplikace. Účelem E-TCH bylo výrazně zvýšit spektrální účinnost bez nutnosti nového spektra nebo kompletní přestavby rádiové sítě. Zavedením 8-PSK modulace efektivně ztrojnásobil datovou kapacitu na Hertz. Tato evoluce byla klíčovou součástí standardizace EDGE, která byla konkurenční odpovědí na rané možnosti 3G a nákladově efektivním způsobem pro operátory, jak vylepšit své sítě 2,5G. Vyřešila problém nízké datové propustnosti pro mobilní přístup k internetu a umožnila služby jako rychlejší prohlížení webu a e-mail v GSM sítích. Prodlužovala komerční životnost GSM infrastruktury tím, že poskytovala jasnou migrační cestu k vyšším přenosovým rychlostem před plným nasazením sítí 3G UMTS.

Klíčové vlastnosti

• Používá modulaci 8-PSK pro vyšší spektrální účinnost (3 bity/symbol)
• Definuje sadu Modulation and Coding Schemes (MCS-1 až MCS-9) pro adaptaci spoje
• Funguje v rámci standardní 200 kHz GSM nosné šířky pásma
• Zpětně kompatibilní s dědictvím přiřazení TCH založených na GMSK
• Umožňuje špičkové přenosové rychlosti až 59,2 kbps na časový slot v EGPRS
• Podporuje jak režim s přepojováním okruhů (E-TCH/F), tak režim s přepojováním paketů (E-TCH/P)

Související pojmy

• EDGE – Enhanced Data rates for Global Evolution
• GERAN – GSM EDGE Radio Access Network
• GMSK – Gaussian Minimum Shift Keying
• EGPRS – Enhanced GPRS

Definující specifikace

• TS 43.051 (Rel-19) — GERAN Stage 2 Service Description
• TS 44.060 (Rel-19) — GERAN RLC/MAC Protocol Specification

📖 Anglický originál a plná specifikace: E-TCH na 3GPP Explorer