百科解釋
EDGE是英文Enhanced Data Rate for GSM Evolution 的縮寫(xiě),即增強(qiáng)型數(shù)據(jù)速率GSM演進(jìn)技術(shù)。EDGE是一種從GSM到3G的過(guò)渡技術(shù),它主要是在GSM系統(tǒng)中采用了一種新的調(diào)制方法,即最先進(jìn)的多時(shí)隙操 作和8PSK調(diào)制技術(shù)。由于8PSK可將現(xiàn)有GSM網(wǎng)絡(luò)采用的GMSK調(diào)制技術(shù)的信號(hào)空間從2擴(kuò)展到8,從而使每個(gè)符號(hào)所包含的信息是原來(lái)的4倍。
之所以稱(chēng)EDGE為GPRS到第三代移動(dòng)通信的過(guò)渡性技術(shù)方案,主要原因是這種技術(shù) 能夠充分利用現(xiàn)有的GSM資源。因?yàn)樗瞬捎矛F(xiàn)有的GSM頻率外,同時(shí)還利用了大部分現(xiàn)有的GSM設(shè)備,而只需對(duì)網(wǎng)絡(luò)軟件及硬件做一些較小的改動(dòng),就能 夠使運(yùn)營(yíng)商向移動(dòng)用戶(hù)提供諸如互聯(lián)網(wǎng)瀏覽、視頻電話(huà)會(huì)議和高速電子郵件傳輸?shù)葻o(wú)線(xiàn)多媒體服務(wù),即在第三代移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)商業(yè)化之前提前為用戶(hù)提供個(gè)人多媒體通信 業(yè)務(wù)。由于EDGE是一種介于現(xiàn)有的第二代移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)與第三代移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)之間的過(guò)渡技術(shù),比"二代半"技術(shù)GPRS更加優(yōu)良,因此也有人稱(chēng)它為"2.75代"技術(shù)。EDGE還能夠與以后的WCDMA 制式共存,這也正是其所具有的彈性?xún)?yōu)勢(shì)。 EDGE技術(shù)主要影響現(xiàn)有GSM網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線(xiàn)訪問(wèn)部分,即收發(fā)基站(BTS)和GSM 中的基站控制器(BSC),而對(duì)基于電路交換和分組交換的應(yīng)用和接口并沒(méi)有太大的影響。因此,網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商可最大限度地利用現(xiàn)有的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,只需少量的 投資就可以部署EDGE,并且通過(guò)移動(dòng)交換中心(MSC)和服務(wù)GPRS支持節(jié)點(diǎn)(SGSN)還可以保留使用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)接口。事實(shí)上,EDGE改進(jìn)了這些 現(xiàn)有GSM應(yīng)用的性能和效率并且為將來(lái)的寬帶服務(wù)提供了可能。-EDGE技術(shù)有效地提高了GPRS信道編碼效率及其高速移動(dòng)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn),它的最高速率可達(dá) 384kbit/s,在一定程度上節(jié)約了網(wǎng)絡(luò)投資,可以充分滿(mǎn)足未來(lái)無(wú)線(xiàn)多媒體應(yīng)用的帶寬需求。從長(zhǎng)遠(yuǎn)觀點(diǎn)看,它將會(huì)逐步取代GPRS成為與第三代移動(dòng)通 信系統(tǒng)最接近的一項(xiàng)技術(shù)。 二、EDGE的技術(shù)定位
二、EDGE技術(shù)的定位
GSM和TDMA/136現(xiàn)在是全球通用的第二代蜂窩移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)前有100多個(gè)國(guó)家的1億多人采用GSM,有近100個(gè)國(guó)家的約9500萬(wàn)用戶(hù)采用TDMA/136系統(tǒng)家族(包括ELA-553和IS-54)服務(wù)。作為介于現(xiàn)有第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)與第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)之間的一種過(guò)渡性數(shù)據(jù)通信技術(shù),EDGE(EnhancedDatarate for GSM Evolution)技術(shù)能夠大大提高現(xiàn)有GSM網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)服務(wù)速率。但要想充分發(fā)揮EDGE的速率優(yōu)勢(shì),運(yùn)營(yíng)商必須要對(duì)現(xiàn)有的GSM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和所有設(shè)備進(jìn)行修改。
EDGE的技術(shù)不同于GSM的優(yōu)勢(shì)在于: (1). 8 PSK空中接口模式 (2).增強(qiáng)型的AMR編碼方式 (3).MCS1~9九種信道編碼方式 (4).鏈路自適應(yīng) (5).遞增冗余傳輸 (6).RLC窗口大小自動(dòng)調(diào)整
三、出現(xiàn)的背景
語(yǔ)音通信是第二代移動(dòng)系統(tǒng)的主要服務(wù),最近幾年,移動(dòng)通信設(shè)備則在大大增強(qiáng)對(duì)數(shù)據(jù)通信的支持能力,一些標(biāo)準(zhǔn)的移動(dòng)通信設(shè)備當(dāng)前可以提供速率達(dá)9.6kbps的數(shù)據(jù)服務(wù)。但是這樣低的數(shù)據(jù)通信速率顯然無(wú)法滿(mǎn)足移動(dòng)設(shè)備多媒體數(shù)據(jù)通信的需求,因此,廠商們紛紛在開(kāi)發(fā)新的、速率更快的移動(dòng)數(shù)據(jù)通信技術(shù),其中最典型的就是GPRS(通用分組無(wú)線(xiàn)服務(wù))、HSCSD(高速率電路交換數(shù)據(jù))和EDGE。
這三種技術(shù)都能夠不同程度地解決更高數(shù)據(jù)速率的需求問(wèn)題。HSCSD引進(jìn)了多時(shí)隙的概念,HSCSD和GPRS技術(shù)都是一種面向非連接的技術(shù),用戶(hù)只有真正在收發(fā)數(shù)據(jù)時(shí)才需要保持對(duì)網(wǎng)絡(luò)的連接,因此大大提高了無(wú)線(xiàn)資源的利用率。除此之外,許多新的核心網(wǎng)絡(luò)組件產(chǎn)品將使未來(lái)的移動(dòng)通信產(chǎn)品可以直接訪問(wèn)Internet/Intranet。
HSCSD和GPRS通過(guò)多時(shí)隙操作實(shí)現(xiàn)了較高的比特速率。但是因?yàn)檫@些技術(shù)是基于高斯最小移頻鍵控(GMSK)調(diào)制技術(shù)的,因此每個(gè)時(shí)隙能夠得到的速率提高是有限的。為此,許多效率更高的調(diào)制方案紛紛出臺(tái),例如在TDMA/136+中,多時(shí)隙操作和新的調(diào)制方案8PSK(基于30kHz的載波帶寬)的結(jié)合將使數(shù)據(jù)率提高大約4倍。
第三代無(wú)線(xiàn)通信IMT-2000的優(yōu)勢(shì)主要在于能夠使用寬帶服務(wù),大大改進(jìn)目前在GSM和TDMA/136上提供的標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)。第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)將提供384kbps的廣域數(shù)據(jù)通信服務(wù)和大約2Mbps的局域數(shù)據(jù)通信服務(wù)。新的用于碼分多址訪問(wèn)(W-CDMA)的2GHz頻段已經(jīng)得到了ETSI、無(wú)線(xiàn)電工業(yè)與廣播協(xié)會(huì)(ARIB)的支持。W-CDMA將包括IMT-2000設(shè)備所需要的所有功能。然而,向更高的數(shù)據(jù)率發(fā)展并不僅限于新的2GHz頻段,EDGE技術(shù)也能夠讓使用800、900、1800、1900MHz頻段的網(wǎng)絡(luò)提供第三代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的部分功能。
在此基礎(chǔ)上,Ericsson公司于1997年第一次向ETSI提出了EDGE的概念。同年,ETSI批準(zhǔn)了EDGE的可行性研究,這對(duì)以后EDGE的發(fā)展鋪平了道路。盡管EDGE仍然使用了GSM載波帶寬和時(shí)隙結(jié)構(gòu),但它也能夠用于其他的蜂窩通信系統(tǒng)。EDGE可以被視為一個(gè)提供高比特率、并且因此促進(jìn)蜂窩移動(dòng)系統(tǒng)向第三代功能演進(jìn)的、有效的通用無(wú)線(xiàn)接口技術(shù)。在此基礎(chǔ)上,統(tǒng)一無(wú)線(xiàn)通信論壇(UWCC)評(píng)估了用于TDMA/136的EDGE技術(shù),并且于1998年1月批準(zhǔn)了該技術(shù)。
在現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)中引進(jìn)EDGE技術(shù)必然會(huì)對(duì)現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和移動(dòng)通信設(shè)備帶來(lái)影響。要使EDGE易于被網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商接受和推廣,EDGE必須將它現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的影響降到最低,并且EDGE系統(tǒng)應(yīng)該允許運(yùn)營(yíng)商再次利用現(xiàn)有的基站設(shè)備。此外,使用EDGE,運(yùn)營(yíng)商應(yīng)該不需要修改它們的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃,而且EDGE的引入也不能影響移動(dòng)通信的質(zhì)量。
EDGE主要影響網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線(xiàn)訪問(wèn)部分收發(fā)基站(BTS)、GSM中的基站控制器(BSC)以及TDMA中的基站(BS),但是對(duì)基于電路交換和分組交換訪問(wèn)的應(yīng)用和接口并沒(méi)有不良影響。通過(guò)移動(dòng)交換中心(MSC)和服務(wù)GPRS支持節(jié)點(diǎn)(SGSN)可以保留使用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)接口。事實(shí)上,EDGE改進(jìn)了一些現(xiàn)有的GSM應(yīng)用的性能和效率,為將來(lái)的寬帶服務(wù)提供了可能。
四、EDGE的技術(shù)特點(diǎn)
EDGE是一種能夠進(jìn)一步提高移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳輸速率和從GSM向3G過(guò)渡中的重要技術(shù)。它在接入業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方面所具有以下特性:
1.在接入業(yè)務(wù)性能
(1)帶寬得到明顯提高,單點(diǎn)接入速率峰值為2Mbit/s,單時(shí)隙信道的速率可達(dá)到48kbit/s,從而使移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的傳輸速率在峰值可以達(dá)到384kbit/s,這為移動(dòng)多媒體業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)提供了基礎(chǔ)。
(2)更為精準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)層提供位置服務(wù)。
2.網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方面的特點(diǎn)
(1)EDGE是一種調(diào)制編碼技術(shù),它改變了空中接口的速率。
(2)EDGE的空中信道分配方式、TDMA的幀結(jié)構(gòu)等空中接口特性與GSM相同。
(3)EDGE不改變GSM或GPRS網(wǎng)的結(jié)構(gòu),也不引入新的網(wǎng)絡(luò)單元,只是對(duì)BTS進(jìn)行升級(jí)。
(4)核心網(wǎng)絡(luò)采用3層模型:業(yè)務(wù)應(yīng)用層、通信控制層和通信連接層,各層之間的接口應(yīng)是標(biāo)準(zhǔn)化的。采用層次化結(jié)構(gòu)可以使呼叫控制與通信連接相對(duì)獨(dú)立,這可充分發(fā)揮分組交換網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì),使業(yè)務(wù)量與帶寬分配更緊密,尤其適應(yīng)VoIP業(yè)務(wù)。
(5)引入了媒體網(wǎng)關(guān)(MGW)。MGW具有STP功能,可以在IP網(wǎng)中實(shí)現(xiàn)信令網(wǎng)的組建(需VPN支持)。此外,MGW既是GSM的電路交換業(yè)務(wù)與PSTN的接口,也是無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)(RAN)與3G核心網(wǎng)的接口。
(6)EDGE的速率高,現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)主要采用高斯最小移頻鍵控(GMSK)調(diào) 制技術(shù),而EDGE采用了八進(jìn)制移相鍵控(8PSK)調(diào)制,在移動(dòng)環(huán)境中可以穩(wěn)定達(dá)到384kbit/s,在靜止環(huán)境中甚至可以達(dá)到2Mbit/s,基本 上能夠滿(mǎn)足各種無(wú)線(xiàn)應(yīng)用的需求。 (7)EDGE同時(shí)支持分組交換和電路交換兩種數(shù)據(jù)傳輸方式。它支持的分組數(shù)據(jù)服務(wù) 可以實(shí)現(xiàn)每時(shí)隙高達(dá)11.2kbit/s-69.2kbit/s的速率。EDGE可以用28.8kbit/s的速率支持電路交換服務(wù),它支持對(duì)稱(chēng)和非對(duì)稱(chēng) 兩種數(shù)據(jù)傳輸,這對(duì)于移動(dòng)設(shè)備上網(wǎng)是非常重要的。比如在EDGE系統(tǒng)中,用戶(hù)可以在下行鏈路中采用比上行鏈路更高的速率。
3.無(wú)線(xiàn)接口概覽
EDGE無(wú)線(xiàn)接口的主要作用是使當(dāng)前的蜂窩通信系統(tǒng)可以獲得更高的數(shù)據(jù)通信速率,F(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)主要采用GMSK調(diào)制技術(shù),為以增加無(wú)線(xiàn)接口的總速率,在EDGE中引入了一個(gè)能夠提供高數(shù)據(jù)率的調(diào)制方案,即八進(jìn)制移相鍵控(8PSK)調(diào)制。由于8PSK將GMSK的信號(hào)空間從2擴(kuò)展到8,因此每個(gè)符號(hào)可以包括的信息是原來(lái)的4倍。8PSK的符號(hào)率保持在271kbps,每個(gè)時(shí)隙可以得到69.2kbps的總速率,并且仍然能夠完成GSM頻譜屏蔽。
EDGE規(guī)范的基本指導(dǎo)思想是盡可能多地利用現(xiàn)有的GSM數(shù)據(jù)服務(wù)類(lèi)型,大大提高其數(shù)據(jù)通信速率。它定義了幾個(gè)信道編碼方案來(lái)確保各種信道環(huán)境的魯棒性,使用了鏈路自適應(yīng)技術(shù)以實(shí)現(xiàn)編碼和調(diào)制方案之間的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換。通過(guò)再次利用GPRS結(jié)構(gòu),分組數(shù)據(jù)服務(wù)可以實(shí)現(xiàn)每時(shí)隙高達(dá)11.2-69.2kbps的無(wú)線(xiàn)通信速率。EDGE通過(guò)使用一個(gè)高速每時(shí)隙28.8kbps的無(wú)線(xiàn)接口速率來(lái)支持電路交換服務(wù)。
在EDGE方案中,支持所有服務(wù)的多時(shí)隙通信得到的速率是單時(shí)隙通信的8倍,用于分組數(shù)據(jù)服務(wù)的峰值無(wú)線(xiàn)通信速率可高達(dá)554kbps。
(1)對(duì)無(wú)線(xiàn)接口設(shè)備的影響
EDGE對(duì)GSM網(wǎng)絡(luò)原有無(wú)線(xiàn)接口的修改將直接影響基站和移動(dòng)終端的設(shè)計(jì),人們必須采用新的終端和基站收發(fā)機(jī)才能收發(fā)使用EDGE調(diào)制的信息。
(2)對(duì)線(xiàn)性調(diào)制的影響
新的調(diào)制方案對(duì)功率放大器的線(xiàn)性提出了新的要求。與GMSK不同的是,8PSK并不具有一個(gè)固定的封裝。事實(shí)上,EDGE面臨的最大挑戰(zhàn)是創(chuàng)建一個(gè)成本經(jīng)濟(jì)的發(fā)射機(jī),同時(shí)完成GSM的頻譜屏蔽。
為了最大限度地利用現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò),EDGE收發(fā)機(jī)必須裝在一個(gè)為標(biāo)準(zhǔn)收發(fā)機(jī)設(shè)計(jì)的基站艙中,并且EDGE收發(fā)機(jī)必須在發(fā)射頻譜和熱分散方面可以被人們所接受。一般地,高性能的EDGE收發(fā)機(jī)在發(fā)射8PSK時(shí)可能需要減少它的平均發(fā)射功率,與GMSK相比,平均功率降低(SPD)在2-5dB之間。
如何設(shè)計(jì)低功率的收發(fā)機(jī)即微基站、室內(nèi)或微微基站(picobase)和移動(dòng)終端會(huì)帶來(lái)進(jìn)一步的挑戰(zhàn),比如在EDGE系統(tǒng)中就不能再使用針對(duì)非線(xiàn)性調(diào)制優(yōu)化的發(fā)射機(jī)結(jié)構(gòu)。
在連接移動(dòng)終端的地方可以采取兩種調(diào)制方式。第一種是將GMSK傳輸用于上行鏈路,將8PSK用于下行鏈路。這樣上行鏈路的速率將限制在GPRS的范圍內(nèi),而EDGE的高速率將提供給下行鏈路使用。因?yàn)榻^大多數(shù)服務(wù)對(duì)下行鏈路的速率要求都要比上行鏈路高,這種方案可以用一種最經(jīng)濟(jì)的方式滿(mǎn)足移動(dòng)終端的服務(wù)需求。第二種方式就是在上行鏈路和下行鏈路中都采取決8PSK方式進(jìn)行傳輸。
現(xiàn)有的GSM標(biāo)準(zhǔn)定義了多種移動(dòng)終端,例如從具有低復(fù)雜性的單時(shí)隙設(shè)備到具有高比特性的8時(shí)隙設(shè)備等。
(3)對(duì)總速率的影響
接口總速率越高,技術(shù)就越復(fù)雜,EDGE接口的高速率無(wú)法通過(guò)最理想的均衡器結(jié)構(gòu)來(lái)處理,而只能考慮次理想的均衡器設(shè)計(jì)。根據(jù)模擬測(cè)試的結(jié)果,用于8PSK的最好的均衡器設(shè)計(jì)將只比標(biāo)準(zhǔn)的GSM均衡器稍微復(fù)雜一點(diǎn)。
增強(qiáng)的比特率(與標(biāo)準(zhǔn)的GPRS相比)還減少了在時(shí)間分布和移動(dòng)終端速率方面的魯棒性。然而在絕大多數(shù)情況下,EDGE服務(wù)將被相對(duì)靜止的用戶(hù)使用,這意味著移動(dòng)終端的高速移動(dòng)和過(guò)度的時(shí)間分布是不可能的。另外,當(dāng)移動(dòng)速度和時(shí)間分布超出EDGE的能力時(shí),還是需要使用GMSK調(diào)制的。
4.EDGE對(duì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的影響
無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)通信速度的提高對(duì)現(xiàn)有GSM網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)提出了新的要求。然而,EDGE系統(tǒng)對(duì)現(xiàn)有GSM核心網(wǎng)絡(luò)的影響非常有限,并且由于GPRS節(jié)點(diǎn)、SGSN和網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點(diǎn)(GGSN)或多或少地獨(dú)立于用戶(hù)數(shù)據(jù)通信速率,因此EDGE將不需要部署新的硬件。
一個(gè)明顯的通信瓶頸是A-bis接口,它當(dāng)前只能支持每信道時(shí)隙16kbps的速率。
而對(duì)于EDGE,每個(gè)信道的速率將超過(guò)64kbps,這要求為每個(gè)通信信道分配多個(gè)A-bis時(shí)隙。不過(guò),A-bis接口16kbps的限制可以通過(guò)引入兩個(gè)GPRS編碼方案(CS3和CS4)來(lái)突破,它能夠提供每通信信道22.8kbps的速率。
對(duì)于基于GPRS的分組數(shù)據(jù)服務(wù),其他的節(jié)點(diǎn)和接口已經(jīng)能夠處理每時(shí)隙更高的比特率。對(duì)于電路交換服務(wù)而言,A-bis接口可以處理每個(gè)用戶(hù)64kbps的速率,因此在MSC中的修改將只會(huì)影響軟件部分,而不會(huì)涉及到原有的硬件設(shè)備。
(1)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃
一個(gè)決定EDGE能否取得成功的重要條件是應(yīng)該能夠允許網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商逐步引入EDGE。具有EDGE功能的收發(fā)機(jī)最早應(yīng)該部署在最需要EDGE覆蓋的地方,以補(bǔ)充現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)GSM收發(fā)機(jī),因此在一個(gè)相同的頻段,電路交換、GPRS和EDGE用戶(hù)服務(wù)將同時(shí)存在。為了將運(yùn)營(yíng)商的投資和成本降到最低,與EDGE相關(guān)的實(shí)現(xiàn)不應(yīng)該要求對(duì)現(xiàn)有無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃做廣泛修改,包括信元規(guī)劃、頻率規(guī)劃、功率級(jí)和其他信元參數(shù)的設(shè)置等。
(2)覆蓋范圍規(guī)劃
非透明無(wú)線(xiàn)鏈路協(xié)議(如包括自動(dòng)重復(fù)請(qǐng)求APR的協(xié)議)的一個(gè)重要特點(diǎn)是較差的無(wú)線(xiàn)鏈路質(zhì)量會(huì)導(dǎo)致更低的比特率。與語(yǔ)音通信不同的是,低載波-噪聲比并不會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)會(huì)話(huà)的丟失,而只會(huì)臨時(shí)地減少用戶(hù)通信速度。在GSM信元中不同的用戶(hù)間存在的載波干擾,一個(gè)EDGE信元將同時(shí)包括具有不同通信速率的用戶(hù),在接近信元中心的地方通信速率高,在接近信元邊界的地方通信速率限制在標(biāo)準(zhǔn)GPRS的范圍內(nèi)。
根據(jù)提供給國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織的測(cè)試結(jié)果,一個(gè)具有95%語(yǔ)音通信業(yè)務(wù)的EDGE系統(tǒng)將有30%的用戶(hù)獲得超過(guò)45Kbps的每時(shí)隙通信速率,而全部用戶(hù)的平均速率為34Kbps。假設(shè)APD是2dB,那么平均通信速率將減少到30Kbps。
在覆蓋范圍的問(wèn)題上,如果網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商能夠接受在信遠(yuǎn)邊界只具有標(biāo)準(zhǔn)GPRS數(shù)據(jù)通信速率,那么現(xiàn)有的GSM站點(diǎn)已經(jīng)提供了EDGE足夠使用的覆蓋范圍。對(duì)于一般需要持續(xù)比特率的透明數(shù)據(jù)服務(wù)來(lái)說(shuō),則必須使用鏈路自適應(yīng)技術(shù)來(lái)分配滿(mǎn)足比特率和錯(cuò)誤比特率(BER)需求時(shí)的時(shí)隙數(shù)量。
(3)頻率規(guī)劃
在絕大多數(shù)成熟的GSM網(wǎng)絡(luò)中,頻率的平均再使用次數(shù)在9-12之間,未來(lái)的移動(dòng)通信系統(tǒng)將向著更低的頻率再使用方向發(fā)展。事實(shí)上,隨著跳頻技術(shù)的引進(jìn),多重再使用方式(MRP)和非連續(xù)傳輸(DTX)將頻率的再使用次數(shù)降到3是可行的,這就是說(shuō)每3個(gè)基站就會(huì)發(fā)生頻率被重新使用的情況。
EDGE支持頻率再使用的這種發(fā)展趨勢(shì)。事實(shí)上,由于采用了鏈路自適應(yīng)技術(shù),EDGE可以被引入到任何頻率計(jì)劃,包括EDGE可以被引入到現(xiàn)有的GSM頻率規(guī)劃中,為未來(lái)更高速率的數(shù)據(jù)通信打下良好的基礎(chǔ)。
5.信道管理
引入EDGE以后,一個(gè)信元將包括兩類(lèi)收發(fā)機(jī):標(biāo)準(zhǔn)GSM收發(fā)機(jī)和EDGE收發(fā)機(jī)。信元中的每個(gè)物理信道(時(shí)隙)一般至少具有四種信道類(lèi)型:
(1)、GSM語(yǔ)音和GSM電路交換數(shù)據(jù)(CSD);
(2)、GPRS分組數(shù)據(jù);
(3)、電路交換數(shù)據(jù)、增強(qiáng)電路交換數(shù)據(jù)(ECSD)和GSM語(yǔ)音;
(4)、EDGE分組數(shù)據(jù)(EGPRS),它允許同時(shí)為GPRS和EDGE用戶(hù)提供服務(wù)。
雖然標(biāo)準(zhǔn)的GSM收發(fā)機(jī)只支持上述信道類(lèi)型1和2,但EDGE收發(fā)機(jī)支持上述所有4種類(lèi)型。EDGE系統(tǒng)中的物理信道將根據(jù)終端能力和信元需求動(dòng)態(tài)定義。例如,如果幾個(gè)語(yǔ)音用戶(hù)都是活動(dòng)的,那么1類(lèi)信道的數(shù)量就會(huì)增加,同時(shí)減少GPRS和EDGE信道。顯然,在EDGE系統(tǒng)中必須能夠?qū)崿F(xiàn)上述4種信道的自動(dòng)管理,否則將大大削弱EDGE系統(tǒng)的效率。
6.鏈路自適應(yīng)
所謂鏈路自適應(yīng)就是能夠自動(dòng)選擇調(diào)制和編碼方案來(lái)適應(yīng)無(wú)線(xiàn)鏈路質(zhì)量的需求。EDGE標(biāo)準(zhǔn)支持的鏈路自適應(yīng)動(dòng)態(tài)選擇算法包括對(duì)下行鏈路質(zhì)量的測(cè)量和報(bào)告、為上行鏈路選擇新的調(diào)制和編碼方法等。鏈路自適應(yīng)意味著實(shí)現(xiàn)調(diào)制和編碼的完全自動(dòng)化。通過(guò)增量冗余(混合II/IIIARP)改進(jìn)ARP性能的可能性也正在研究中,這樣的方案可以減少在選擇調(diào)制時(shí)對(duì)使用鏈路自適應(yīng)技術(shù)的需求。
7.功率控制
當(dāng)前的GSM系統(tǒng)使用動(dòng)態(tài)功率控制來(lái)增加系統(tǒng)中的均等性,擴(kuò)大移動(dòng)終端電池的壽命。類(lèi)似的策略將被用于GPRS,盡管它們實(shí)際的信令過(guò)程是不同的,但EDGE對(duì)功率控制的支持被專(zhuān)家們認(rèn)為是GSM/GPRS很類(lèi)似。因此,網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商在部署EDGE時(shí)只需要修改現(xiàn)有GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)設(shè)置即可。
需要補(bǔ)充的是,因EDGE用戶(hù)可以從比標(biāo)準(zhǔn)GSM用戶(hù)高得多的載波-干擾比中得到益處,因此EDGE的功率控制參數(shù)設(shè)置與GSM/GPRS將是不同的。
五、EDGE的承載業(yè)務(wù)
EDGE的承載業(yè)務(wù)包括分組業(yè)務(wù)(非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù))和電路交換業(yè)務(wù)(實(shí)時(shí)業(yè)務(wù))。這些業(yè)務(wù)的承載者包括如下兩種:
1.分組交換業(yè)務(wù)承載者
GPRS網(wǎng)絡(luò)能夠提供從移動(dòng)臺(tái)到固定IP網(wǎng)的IP連接。對(duì)每個(gè)IP連接承載者,都定義了一個(gè)QoS參數(shù)空間,如優(yōu)先權(quán)、可靠性、延時(shí)、最大和平均比特率等等。通過(guò)對(duì)這些參數(shù)進(jìn)行不同的組合就定義了不同的承載者,以滿(mǎn)足不同應(yīng)用的需要。
而對(duì)EDGE需要定義新的QoS參數(shù)空間。例如,對(duì)于移動(dòng)速度為250km/h的移動(dòng)臺(tái),最大碼率為144kbit/s,對(duì)移動(dòng)速度為100km/h的移動(dòng)臺(tái),其最大碼率為384kbit/s。此外,EDGE的平均比特率和延遲等級(jí)也與GPRS的不同。
由于不同應(yīng)用、不同用戶(hù)的要求不同,因此EDGE必須能夠支持更多的QoS。
2.電路交換業(yè)務(wù)承載者
現(xiàn)有的GSM系統(tǒng)能夠支持透明和非透明業(yè)務(wù)。它定義了8種透明業(yè)務(wù)承載者,所提供的比特率范圍為9.6kbit/s~64kbit/s。
非透明業(yè)務(wù)承載者用無(wú)線(xiàn)鏈路協(xié)議來(lái)保證無(wú)差錯(cuò)數(shù)據(jù)傳輸。對(duì)于這種情況,有8種承載者,所提供的比特率為4.8kbit/s~57.6kbit/s。實(shí)際的用戶(hù)數(shù)據(jù)比特率隨信道質(zhì)量而變化。
Tcs-1通過(guò)占用2個(gè)時(shí)隙來(lái)實(shí)現(xiàn)。而同樣的業(yè)務(wù),標(biāo)準(zhǔn)GSM系統(tǒng)用 TCH/F14.4需要占用4個(gè)時(shí)隙。
可見(jiàn),EDGE的電路交換方式可以利用較少的時(shí)隙占用來(lái)實(shí)現(xiàn)較高速的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),這可降低移動(dòng)終端實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度。同時(shí),由于各個(gè)用戶(hù)占用的時(shí)隙數(shù)比標(biāo)準(zhǔn)GSM系統(tǒng)的少,從而可以增加系統(tǒng)的容量。
六、發(fā)展?fàn)顩r
EDGE是一種基于GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)增強(qiáng)型移動(dòng)通信技術(shù),通常又被人們稱(chēng)為2.75代技術(shù)。2003年一度倍受忽視的EDGE成為移動(dòng)通信市場(chǎng)的亮點(diǎn),先后有美國(guó)的CingularWireless和AT&TWireless、智利的TelefonicaMoviles、我國(guó)香港特區(qū)的CSL和泰國(guó)的AIS開(kāi)通了基于EDGE的服務(wù)。與此同時(shí),一些歐洲的移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商對(duì)EDGE也開(kāi)始表現(xiàn)出興趣,其中TIM和TeliaSonera都明確表示將采用EDGE技術(shù)。
從技術(shù)角度來(lái)說(shuō),EDGE提供了一種新的無(wú)線(xiàn)調(diào)制模式,提供了三倍于普通GSM空中傳輸速率。另一方面EDGE繼承了GSM制式標(biāo)準(zhǔn),載頻可以基于時(shí)隙動(dòng)態(tài)地在GSM和EDGE之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換(基于手機(jī)的類(lèi)型),支持傳統(tǒng)的GSM手機(jī),從而保護(hù)了現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的投資。EDGE 網(wǎng)絡(luò)可靈活的逐步擴(kuò)容,為運(yùn)營(yíng)商實(shí)現(xiàn)價(jià)值最大化提供了有利的支持。
EDGE(加強(qiáng)型數(shù)據(jù)GSM環(huán)境)是一個(gè)更快的全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)無(wú)線(xiàn)服務(wù)版本,其被設(shè)計(jì)為可以以每秒384比特的速度傳輸數(shù)據(jù),并可以傳輸多媒體以及其它寬帶應(yīng)用程序到移動(dòng)電話(huà)和個(gè)人電腦上。EDGE標(biāo)準(zhǔn)是建立在已有的GSM和單元排列標(biāo)準(zhǔn)之上的,前兩者使用了相同的時(shí)分多路訪問(wèn)(TDMA)幀結(jié)構(gòu)。
全球領(lǐng)先的數(shù)字無(wú)線(xiàn)技術(shù)獨(dú)立供應(yīng)商TTPCom公司宣布已授權(quán)ASMobile Communication使用其EDGE協(xié)議軟件,開(kāi)發(fā)新一代高端多媒體手機(jī)。這項(xiàng)協(xié)議是基于兩家公司持續(xù)不斷的合作關(guān)系,也標(biāo)志著ASMobile已將TTPCom技術(shù)納入其2005年全線(xiàn)產(chǎn)品發(fā)展藍(lán)圖,包括入門(mén)級(jí)GSM/GPRS移動(dòng)電話(huà)及多功能時(shí)尚手機(jī)。
ASMobile是華碩計(jì)算機(jī)股份有限公司于一年前在臺(tái)灣成立的全資附屬公司,力求在競(jìng)爭(zhēng)激烈的歐洲與南美市場(chǎng)拓展OEM/ODM服務(wù)。該公司采用TTPCom GPRS技術(shù)的首個(gè)入門(mén)級(jí)手機(jī)系列現(xiàn)已率先投產(chǎn),并定于2005年1月正式出貨,隨后還會(huì)推出兼?zhèn)溆螒蛳螺d等多媒體功能的手機(jī)。第一款具有EDGE功能的手機(jī)預(yù)計(jì)于2005年秋季推出。
ASMobile EDGE手機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸率是現(xiàn)有GPRS網(wǎng)絡(luò)提供的三倍,可供全球數(shù)目日增的EDGE網(wǎng)絡(luò)1使用視像下載與高速上網(wǎng)等數(shù)據(jù)密集的3G服務(wù)。這款新手機(jī)將采用美國(guó)模擬器件公司(Analog Devices)供應(yīng)的芯片,而TTPCom的EDGE軟件與美國(guó)模擬器件公司的硬件組合已成為業(yè)內(nèi)公認(rèn)的能有效加快產(chǎn)品面市時(shí)間的技術(shù)平臺(tái)。
ASMobile副總裁Allan Cheng表示:“自ASMobile成立以來(lái),我們對(duì)市場(chǎng)的發(fā)展?jié)摿σ约皯?yīng)該設(shè)計(jì)怎樣的手機(jī)以應(yīng)對(duì)瞬息萬(wàn)變的市場(chǎng)需求,已經(jīng)有了清晰的認(rèn)識(shí)。TTPCom作為我們的長(zhǎng)期技術(shù)合作伙伴,他們的支持將貫穿我們整個(gè)產(chǎn)品的發(fā)展藍(lán)圖。我們未來(lái)的EDGE產(chǎn)品均會(huì)采用TTPCom業(yè)界領(lǐng)先而且備受認(rèn)同的技術(shù),相信此舉不但滿(mǎn)足我們積極推出新手機(jī)的目標(biāo),也同時(shí)迎合用戶(hù)對(duì)于新穎手機(jī)功能的期盼!
TTPCom軟件業(yè)務(wù)部董事總經(jīng)理Richard Walker表示:“新加入手機(jī)市場(chǎng)的公司可利用我們的平臺(tái),推出全面系列的手機(jī);這印證了我們的技術(shù)是可靠穩(wěn)定而且易于整合的。隨著EDGE技術(shù)的日漸普及,陸續(xù)進(jìn)入這一市場(chǎng)的公司將很有機(jī)會(huì)獲得市場(chǎng)占有率。憑借TTPCom技術(shù),ASMobile將隨著EDGE的日益普及,可在市場(chǎng)上力爭(zhēng)更具競(jìng)爭(zhēng)力的地位!
TTPCom 的 EDGE 軟件經(jīng)過(guò)了領(lǐng)先的基礎(chǔ)設(shè)施供應(yīng)商、測(cè)試設(shè)備廠商和無(wú)線(xiàn)運(yùn)營(yíng)商廣泛的互通性測(cè)試。測(cè)試的結(jié)果顯示,TTPCom 的 EDGE 平臺(tái)可支持高達(dá)每秒 216 Kbs 業(yè)界領(lǐng)先的數(shù)據(jù)傳輸速率,使網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商和手機(jī)制造商利用現(xiàn)有2G網(wǎng)絡(luò),就可以開(kāi)始提供如視頻流等 3G 類(lèi)型的服務(wù)。
編輯備注 - EDGE 在全球的增長(zhǎng)情況
據(jù)全球移動(dòng)設(shè)備供應(yīng)商協(xié)會(huì)(the Global Mobile Suppliers Association, GSA)統(tǒng)計(jì),全球 53 個(gè)國(guó)家的 118 個(gè)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商部署了 EDGE,以提供新一代服務(wù)。當(dāng)今在北美、南美、歐洲和亞洲已有 17 個(gè)網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)商使用了 EDGE 服務(wù)。中國(guó)和香港已宣布部署 EDGE 的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商包括 CSL(已提供EDGE服務(wù))、PEOPLES、 SUNDAY 和中國(guó)聯(lián)通。欲了解全球所有 EDGE 運(yùn)營(yíng)商的列表。
關(guān)于ASMobile Communications
ASMobile是華碩計(jì)算機(jī)股份有限公司的附屬公司,也是專(zhuān)業(yè)OEM/ODM通訊設(shè)備公司,致力設(shè)計(jì)與生產(chǎn)GSM/GRPS與EDGE移動(dòng)終端。ASMobile經(jīng)驗(yàn)豐富的優(yōu)秀研發(fā)小組與手機(jī)業(yè)內(nèi)最具創(chuàng)意的硬件和機(jī)械結(jié)構(gòu)以及外形設(shè)計(jì)工程師合作,全力推出合用的方案,以滿(mǎn)足市場(chǎng)瞬息萬(wàn)變的需求。此外,ASMobile的研發(fā)工作人員已設(shè)立獨(dú)立的天線(xiàn)小組與協(xié)議部門(mén),專(zhuān)門(mén)解決重大的通信問(wèn)題。 除硬件以外,ASMobile也另設(shè)有軟件與應(yīng)用小組,提供穩(wěn)健的軟件環(huán)境與操作簡(jiǎn)易的用戶(hù)接口,滿(mǎn)足用戶(hù)的個(gè)別需求。ASMobile工程人員憑借先進(jìn)兼精密的設(shè)備與技術(shù),不斷致力從事開(kāi)發(fā)與生產(chǎn),令A(yù)SMobile提供非常出色并符合嚴(yán)格的業(yè)界測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。
TTPCom與華碩
華碩已獲授權(quán)使用TTPCom整個(gè)技術(shù)套件,包括雙模3GSM協(xié)議軟件、開(kāi)發(fā)工具和TTPCom的應(yīng)用架構(gòu)AJAR平臺(tái)。AJAR平臺(tái)提供預(yù)先整合套件,包括短信、多媒體、游戲、瀏覽器和JAVA 技術(shù)。
TTPCom與華碩早前在香港舉行的3G全球大會(huì)(3G World Congress)展示華碩首部3G手機(jī)。該款手機(jī)采用TTPCom的雙模3GSM技術(shù)和應(yīng)用套件,具備強(qiáng)大的多媒體功能,包括視頻流、3D游戲和音樂(lè)下載等。
關(guān)于TTPCom
TTPCom 公司總部位于英國(guó)劍橋,是 TTP 通訊有限公司(LSE:TTC)的主要運(yùn)營(yíng)分支機(jī)構(gòu)。該公司開(kāi)發(fā)應(yīng)用于無(wú)線(xiàn)通信終端產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造的技術(shù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)。TTPCom 將技術(shù)授權(quán)給全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體生產(chǎn)商和終端制造商,包括美國(guó)模擬器件公司、英特爾、LG、Renesas、夏普、西門(mén)子和東芝。
TTPCom 以其 GPRS、EDGE 和 3G 協(xié)議軟件確立了全球領(lǐng)先的市場(chǎng)地位。TTPCom 通過(guò)其 AJAR 應(yīng)用架構(gòu),可幫助客戶(hù)快速定制手機(jī)產(chǎn)品。2004 年,超過(guò)3000萬(wàn)部手機(jī)使用了TTPCom的技術(shù)上市。
七.EDGE技術(shù)的前景
據(jù)Visant Strategies的最新研究,全球移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商將EDGE(增強(qiáng)型數(shù)據(jù)率傳輸服務(wù))技術(shù)用作永久性數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)修復(fù)或者作為一種過(guò)渡性方案,可以在今后的幾年中增強(qiáng)數(shù)據(jù)和語(yǔ)音服務(wù)。盡管之前不久有許多運(yùn)營(yíng)商取消了EDGE,現(xiàn)在該技術(shù)又被運(yùn)營(yíng)商視為一種提供高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)以及對(duì)現(xiàn)在的GSM或TDMS進(jìn)行容量升級(jí)的行性選擇。
到2009年全球?qū)⒔⒊砂偕锨У腅DGE功能基站,因此,EDGE技術(shù)在全球大部分地區(qū)延遲了下一代設(shè)備的銷(xiāo)售。此外,研究還發(fā)現(xiàn)手機(jī)EDGE配件的芯片市場(chǎng)在2009年將到20億美元,而屆時(shí)GSM/GPRS/EDGE等手機(jī)銷(xiāo)售總額為310億美元。
Visant的高深分析師Andy Fuertes說(shuō):“據(jù)預(yù)計(jì)EDGE技術(shù)的功能將很快被吸收到手機(jī)中去,就如同今年GPRS功能已經(jīng)在手機(jī)中普及一樣。在今后5年中多數(shù)UMTS/GSM雙模式手機(jī)都將具備EDGE功能,從而使得EDGE功能成為顧客選擇手機(jī)的重要標(biāo)準(zhǔn)之一。”
研究指出,2009年全部EDGE用戶(hù)將超1.3億。許多EDGE用戶(hù)同時(shí)也會(huì)采用其它技術(shù)如UMTS或OFDM類(lèi)技術(shù)。
研究報(bào)告的另一位作者Larry Swasey說(shuō):“從人口密度、平均資本收益、無(wú)線(xiàn)普及率以及總體無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的回報(bào)來(lái)看,運(yùn)營(yíng)商都會(huì)考慮EDGE。這種技術(shù)對(duì)于運(yùn)營(yíng)商來(lái)講可以滿(mǎn)足他們可靠的投資與回報(bào)的預(yù)期。
八.國(guó)內(nèi)EDGE網(wǎng)絡(luò)概況