詞語解釋
EDGE(Enhanced Data rates for GSM Evolution),即增強型數(shù)據(jù)速率GSM演進,是一種移動通信技術,它是GSM網(wǎng)絡的一種演進,可以提高GSM網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)傳輸速率,比GSM網(wǎng)絡的傳輸速率更快。 EDGE技術是基于GSM網(wǎng)絡的,它可以提高GSM網(wǎng)絡的傳輸速率,使GSM網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)傳輸速率達到比較高的水平。它使用了8PSK調(diào)制方式,在GSM網(wǎng)絡中,使用8PSK調(diào)制方式的信號可以傳輸更多的數(shù)據(jù),從而提高傳輸速率。 EDGE技術可以提高GSM網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)傳輸速率,使GSM網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)傳輸速率達到比較高的水平,使用戶能夠在GSM網(wǎng)絡中獲得更快的數(shù)據(jù)傳輸速率。 EDGE技術的應用可以滿足用戶對實時數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨螅梢蕴峁└咚俚臄?shù)據(jù)傳輸服務,如網(wǎng)絡瀏覽、文件傳輸、視頻傳輸?shù),使用戶能夠更快地獲取信息,提高用戶的使用體驗。 此外,EDGE技術還可以用于實時通信,如語音、短信等,可以滿足用戶對實時通信的需求,使用戶能夠更快地收發(fā)信息。 EDGE技術的應用范圍很廣,它可以提高GSM網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)傳輸速率,使用戶能夠在GSM網(wǎng)絡中獲得更快的數(shù)據(jù)傳輸速率,可以滿足用戶對實時數(shù)據(jù)傳輸和實時通信的需求,使用戶能夠更快地獲取信息和收發(fā)信息,提高用戶的使用體驗。 一、EDGE技術簡述 EDGE是英文Enhanced Data Rate for GSM Evolution 的縮寫,即增強型數(shù)據(jù)速率GSM演進技術。EDGE是一種從GSM到3G的過渡技術,它主要是在GSM系統(tǒng)中采用了一種新的調(diào)制方法,即最先進的多時隙操 作和8PSK調(diào)制技術。由于8PSK可將現(xiàn)有GSM網(wǎng)絡采用的GMSK調(diào)制技術的信號空間從2擴展到8,從而使每個符號所包含的信息是原來的4倍。 之所以稱EDGE為GPRS到第三代移動通信的過渡性技術方案,主要原因是這種技術 能夠充分利用現(xiàn)有的GSM資源。因為它除了采用現(xiàn)有的GSM頻率外,同時還利用了大部分現(xiàn)有的GSM設備,而只需對網(wǎng)絡軟件及硬件做一些較小的改動,就能 夠使運營商向移動用戶提供諸如互聯(lián)網(wǎng)瀏覽、視頻電話會議和高速電子郵件傳輸?shù)葻o線多媒體服務,即在第三代移動網(wǎng)絡商業(yè)化之前提前為用戶提供個人多媒體通信 業(yè)務。由于EDGE是一種介于現(xiàn)有的第二代移動網(wǎng)絡與第三代移動網(wǎng)絡之間的過渡技術,比"二代半"技術GPRS更加優(yōu)良,因此也有人稱它為"2.75代"技術。EDGE還能夠與以后的WCDMA 制式共存,這也正是其所具有的彈性優(yōu)勢。 EDGE技術主要影響現(xiàn)有GSM網(wǎng)絡的無線訪問部分,即收發(fā)基站(BTS)和GSM 中的基站控制器(BSC),而對基于電路交換和分組交換的應用和接口并沒有太大的影響。因此,網(wǎng)絡運營商可最大限度地利用現(xiàn)有的無線網(wǎng)絡設備,只需少量的 投資就可以部署EDGE,并且通過移動交換中心(MSC)和服務GPRS支持節(jié)點(SGSN)還可以保留使用現(xiàn)有的網(wǎng)絡接口。事實上,EDGE改進了這些 現(xiàn)有GSM應用的性能和效率并且為將來的寬帶服務提供了可能。-EDGE技術有效地提高了GPRS信道編碼效率及其高速移動數(shù)據(jù)標準,它的最高速率可達 384kbit/s,在一定程度上節(jié)約了網(wǎng)絡投資,可以充分滿足未來無線多媒體應用的帶寬需求。從長遠觀點看,它將會逐步取代GPRS成為與第三代移動通 信系統(tǒng)最接近的一項技術。 二、EDGE的技術定位 二、EDGE技術的定位 GSM和TDMA/136現(xiàn)在是全球通用的第二代蜂窩移動通信標準。當前有100多個國家的1億多人采用GSM,有近100個國家的約9500萬用戶采用TDMA/136系統(tǒng)家族(包括ELA-553和IS-54)服務。作為介于現(xiàn)有第二代移動通信系統(tǒng)與第三代移動通信系統(tǒng)之間的一種過渡性數(shù)據(jù)通信技術,EDGE(EnhancedDatarate for GSM Evolution)技術能夠大大提高現(xiàn)有GSM網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)服務速率。但要想充分發(fā)揮EDGE的速率優(yōu)勢,運營商必須要對現(xiàn)有的GSM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和所有設備進行修改。 EDGE的技術不同于GSM的優(yōu)勢在于: (1). 8 PSK空中接口模式 (2).增強型的AMR編碼方式 (3).MCS1~9九種信道編碼方式 (4).鏈路自適應 (5).遞增冗余傳輸 (6).RLC窗口大小自動調(diào)整 三、出現(xiàn)的背景 語音通信是第二代移動系統(tǒng)的主要服務,最近幾年,移動通信設備則在大大增強對數(shù)據(jù)通信的支持能力,一些標準的移動通信設備當前可以提供速率達9.6kbps的數(shù)據(jù)服務。但是這樣低的數(shù)據(jù)通信速率顯然無法滿足移動設備多媒體數(shù)據(jù)通信的需求,因此,廠商們紛紛在開發(fā)新的、速率更快的移動數(shù)據(jù)通信技術,其中最典型的就是GPRS(通用分組無線服務)、HSCSD(高速率電路交換數(shù)據(jù))和EDGE。 這三種技術都能夠不同程度地解決更高數(shù)據(jù)速率的需求問題。HSCSD引進了多時隙的概念,HSCSD和GPRS技術都是一種面向非連接的技術,用戶只有真正在收發(fā)數(shù)據(jù)時才需要保持對網(wǎng)絡的連接,因此大大提高了無線資源的利用率。除此之外,許多新的核心網(wǎng)絡組件產(chǎn)品將使未來的移動通信產(chǎn)品可以直接訪問Internet/Intranet。 HSCSD和GPRS通過多時隙操作實現(xiàn)了較高的比特速率。但是因為這些技術是基于高斯最小移頻鍵控(GMSK)調(diào)制技術的,因此每個時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,例如在TDMA/136+中,多時隙操作和新的調(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。 第三代無線通信IMT-2000的優(yōu)勢主要在于能夠使用寬帶服務,大大改進目前在GSM和TDMA/136上提供的標準化服務。第三代移動通信系統(tǒng)將提供384kbps的廣域數(shù)據(jù)通信服務和大約2Mbps的局域數(shù)據(jù)通信服務。新的用于碼分多址訪問(W-CDMA)的2GHz頻段已經(jīng)得到了ETSI、無線電工業(yè)與廣播協(xié)會(ARIB)的支持。W-CDMA將包括IMT-2000設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技術也能夠讓使用800、900、1800、1900MHz頻段的網(wǎng)絡提供第三代移動通信網(wǎng)絡的部分功能。 在此基礎上,Ericsson公司于1997年第一次向ETSI提出了EDGE的概念。同年,ETSI批準了EDGE的可行性研究,這對以后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可以被視為一個提供高比特率、并且因此促進蜂窩移動系統(tǒng)向第三代功能演進的、有效的通用無線接口技術。在此基礎上,統(tǒng)一無線通信論壇(UWCC)評估了用于TDMA/136的EDGE技術,并且于1998年1月批準了該技術。 在現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡中引進EDGE技術必然會對現(xiàn)有的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)和移動通信設備帶來影響。要使EDGE易于被網(wǎng)絡運營商接受和推廣,EDGE必須將它現(xiàn)有的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的影響降到最低,并且EDGE系統(tǒng)應該允許運營商再次利用現(xiàn)有的基站設備。此外,使用EDGE,運營商應該不需要修改它們的無線網(wǎng)絡規(guī)劃,而且EDGE的引入也不能影響移動通信的質(zhì)量。 EDGE主要影響網(wǎng)絡的無線訪問部分收發(fā)基站(BTS)、GSM中的基站控制器(BSC)以及TDMA中的基站(BS),但是對基于電路交換和分組交換訪問的應用和接口并沒有不良影響。通過移動交換中心(MSC)和服務GPRS支持節(jié)點(SGSN)可以保留使用現(xiàn)有的網(wǎng)絡接口。事實上,EDGE改進了一些現(xiàn)有的GSM應用的性能和效率,為將來的寬帶服務提供了可能。 四、EDGE的技術特點 EDGE是一種能夠進一步提高移動數(shù)據(jù)業(yè)務傳輸速率和從GSM向3G過渡中的重要技術。它在接入業(yè)務和網(wǎng)絡建設方面所具有以下特性: 1.在接入業(yè)務性能 (1)帶寬得到明顯提高,單點接入速率峰值為2Mbit/s,單時隙信道的速率可達到48kbit/s,從而使移動數(shù)據(jù)業(yè)務的傳輸速率在峰值可以達到384kbit/s,這為移動多媒體業(yè)務的實現(xiàn)提供了基礎。 (2)更為精準的網(wǎng)絡層提供位置服務。 2.網(wǎng)絡建設方面的特點 (1)EDGE是一種調(diào)制編碼技術,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)絡單元,只是對BTS進行升級。 (4)核心網(wǎng)絡采用3層模型:業(yè)務應用層、通信控制層和通信連接層,各層之間的接口應是標準化的。采用層次化結(jié)構(gòu)可以使呼叫控制與通信連接相對獨立,這可充分發(fā)揮分組交換網(wǎng)絡的優(yōu)勢,使業(yè)務量與帶寬分配更緊密,尤其適應VoIP業(yè)務。 (5)引入了媒體網(wǎng)關(MGW)。MGW具有STP功能,可以在IP網(wǎng)中實現(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)務與PSTN的接口,也是無線接入網(wǎng)(RAN)與3G核心網(wǎng)的接口。 (6)EDGE的速率高,現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡主要采用高斯最小移頻鍵控(GMSK)調(diào) 制技術,而EDGE采用了八進制移相鍵控(8PSK)調(diào)制,在移動環(huán)境中可以穩(wěn)定達到384kbit/s,在靜止環(huán)境中甚至可以達到2Mbit/s,基本 上能夠滿足各種無線應用的需求。 (7)EDGE同時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 可以實現(xiàn)每時隙高達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,它支持對稱和非對稱 兩種數(shù)據(jù)傳輸,這對于移動設備上網(wǎng)是非常重要的。比如在EDGE系統(tǒng)中,用戶可以在下行鏈路中采用比上行鏈路更高的速率。 3.無線接口概覽 EDGE無線接口的主要作用是使當前的蜂窩通信系統(tǒng)可以獲得更高的數(shù)據(jù)通信速率,F(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡主要采用GMSK調(diào)制技術,為以增加無線接口的總速率,在EDGE中引入了一個能夠提供高數(shù)據(jù)率的調(diào)制方案,即八進制移相鍵控(8PSK)調(diào)制。由于8PSK將GMSK的信號空間從2擴展到8,因此每個符號可以包括的信息是原來的4倍。8PSK的符號率保持在271kbps,每個時隙可以得到69.2kbps的總速率,并且仍然能夠完成GSM頻譜屏蔽。 EDGE規(guī)范的基本指導思想是盡可能多地利用現(xiàn)有的GSM數(shù)據(jù)服務類型,大大提高其數(shù)據(jù)通信速率。它定義了幾個信道編碼方案來確保各種信道環(huán)境的魯棒性,使用了鏈路自適應技術以實現(xiàn)編碼和調(diào)制方案之間的動態(tài)轉(zhuǎn)換。通過再次利用GPRS結(jié)構(gòu),分組數(shù)據(jù)服務可以實現(xiàn)每時隙高達11.2-69.2kbps的無線通信速率。EDGE通過使用一個高速每時隙28.8kbps的無線接口速率來支持電路交換服務。 在EDGE方案中,支持所有服務的多時隙通信得到的速率是單時隙通信的8倍,用于分組數(shù)據(jù)服務的峰值無線通信速率可高達554kbps。 (1)對無線接口設備的影響 EDGE對GSM網(wǎng)絡原有無線接口的修改將直接影響基站和移動終端的設計,人們必須采用新的終端和基站收發(fā)機才能收發(fā)使用EDGE調(diào)制的信息。 (2)對線性調(diào)制的影響 新的調(diào)制方案對功率放大器的線性提出了新的要求。與GMSK不同的是,8PSK并不具有一個固定的封裝。事實上,EDGE面臨的最大挑戰(zhàn)是創(chuàng)建一個成本經(jīng)濟的發(fā)射機,同時完成GSM的頻譜屏蔽。 為了最大限度地利用現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡,EDGE收發(fā)機必須裝在一個為標準收發(fā)機設計的基站艙中,并且EDGE收發(fā)機必須在發(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)機在發(fā)射8PSK時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。 如何設計低功率的收發(fā)機即微基站、室內(nèi)或微微基站(picobase)和移動終端會帶來進一步的挑戰(zhàn),比如在EDGE系統(tǒng)中就不能再使用針對非線性調(diào)制優(yōu)化的發(fā)射機結(jié)構(gòu)。 在連接移動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。因為絕大多數(shù)服務對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)濟的方式滿足移動終端的服務需求。第二種方式就是在上行鏈路和下行鏈路中都采取決8PSK方式進行傳輸。 現(xiàn)有的GSM標準定義了多種移動終端,例如從具有低復雜性的單時隙設備到具有高比特性的8時隙設備等。 (3)對總速率的影響 接口總速率越高,技術就越復雜,EDGE接口的高速率無法通過最理想的均衡器結(jié)構(gòu)來處理,而只能考慮次理想的均衡器設計。根據(jù)模擬測試的結(jié)果,用于8PSK的最好的均衡器設計將只比標準的GSM均衡器稍微復雜一點。 增強的比特率(與標準的GPRS相比)還減少了在時間分布和移動終端速率方面的魯棒性。然而在絕大多數(shù)情況下,EDGE服務將被相對靜止的用戶使用,這意味著移動終端的高速移動和過度的時間分布是不可能的。另外,當移動速度和時間分布超出EDGE的能力時,還是需要使用GMSK調(diào)制的。 4.EDGE對網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的影響 無線數(shù)據(jù)通信速度的提高對現(xiàn)有GSM網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)提出了新的要求。然而,EDGE系統(tǒng)對現(xiàn)有GSM核心網(wǎng)絡的影響非常有限,并且由于GPRS節(jié)點、SGSN和網(wǎng)關GPRS支持節(jié)點(GGSN)或多或少地獨立于用戶數(shù)據(jù)通信速率,因此EDGE將不需要部署新的硬件。 一個明顯的通信瓶頸是A-bis接口,它當前只能支持每信道時隙16kbps的速率。 而對于EDGE,每個信道的速率將超過64kbps,這要求為每個通信信道分配多個A-bis時隙。不過,A-bis接口16kbps的限制可以通過引入兩個GPRS編碼方案(CS3和CS4)來突破,它能夠提供每通信信道22.8kbps的速率。 對于基于GPRS的分組數(shù)據(jù)服務,其他的節(jié)點和接口已經(jīng)能夠處理每時隙更高的比特率。對于電路交換服務而言,A-bis接口可以處理每個用戶64kbps的速率,因此在MSC中的修改將只會影響軟件部分,而不會涉及到原有的硬件設備。 (1)無線網(wǎng)絡規(guī)劃 一個決定EDGE能否取得成功的重要條件是應該能夠允許網(wǎng)絡運營商逐步引入EDGE。具有EDGE功能的收發(fā)機最早應該部署在最需要EDGE覆蓋的地方,以補充現(xiàn)有的標準GSM收發(fā)機,因此在一個相同的頻段,電路交換、GPRS和EDGE用戶服務將同時存在。為了將運營商的投資和成本降到最低,與EDGE相關的實現(xiàn)不應該要求對現(xiàn)有無線網(wǎng)絡規(guī)劃做廣泛修改,包括信元規(guī)劃、頻率規(guī)劃、功率級和其他信元參數(shù)的設置等。 (2)覆蓋范圍規(guī)劃 非透明無線鏈路協(xié)議(如包括自動重復請求APR的協(xié)議)的一個重要特點是較差的無線鏈路質(zhì)量會導致更低的比特率。與語音通信不同的是,低載波-噪聲比并不會導致數(shù)據(jù)會話的丟失,而只會臨時地減少用戶通信速度。在GSM信元中不同的用戶間存在的載波干擾,一個EDGE信元將同時包括具有不同通信速率的用戶,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準GPRS的范圍內(nèi)。 根據(jù)提供給國際標準化組織的測試結(jié)果,一個具有95%語音通信業(yè)務的EDGE系統(tǒng)將有30%的用戶獲得超過45Kbps的每時隙通信速率,而全部用戶的平均速率為34Kbps。假設APD是2dB,那么平均通信速率將減少到30Kbps。 在覆蓋范圍的問題上,如果網(wǎng)絡運營商能夠接受在信遠邊界只具有標準GPRS數(shù)據(jù)通信速率,那么現(xiàn)有的GSM站點已經(jīng)提供了EDGE足夠使用的覆蓋范圍。對于一般需要持續(xù)比特率的透明數(shù)據(jù)服務來說,則必須使用鏈路自適應技術來分配滿足比特率和錯誤比特率(BER)需求時的時隙數(shù)量。 (3)頻率規(guī)劃 在絕大多數(shù)成熟的GSM網(wǎng)絡中,頻率的平均再使用次數(shù)在9-12之間,未來的移動通信系統(tǒng)將向著更低的頻率再使用方向發(fā)展。事實上,隨著跳頻技術的引進,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,這就是說每3個基站就會發(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。事實上,由于采用了鏈路自適應技術,EDGE可以被引入到任何頻率計劃,包括EDGE可以被引入到現(xiàn)有的GSM頻率規(guī)劃中,為未來更高速率的數(shù)據(jù)通信打下良好的基礎。 5.信道管理 引入EDGE以后,一個信元將包括兩類收發(fā)機:標準GSM收發(fā)機和EDGE收發(fā)機。信元中的每個物理信道(時隙)一般至少具有四種信道類型: (1)、GSM語音和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)、增強電路交換數(shù)據(jù)(ECSD)和GSM語音; (4)、EDGE分組數(shù)據(jù)(EGPRS),它允許同時為GPRS和EDGE用戶提供服務。 雖然標準的GSM收發(fā)機只支持上述信道類型1和2,但EDGE收發(fā)機支持上述所有4種類型。EDGE系統(tǒng)中的物理信道將根據(jù)終端能力和信元需求動態(tài)定義。例如,如果幾個語音用戶都是活動的,那么1類信道的數(shù)量就會增加,同時減少GPRS和EDGE信道。顯然,在EDGE系統(tǒng)中必須能夠?qū)崿F(xiàn)上述4種信道的自動管理,否則將大大削弱EDGE系統(tǒng)的效率。 6.鏈路自適應 所謂鏈路自適應就是能夠自動選擇調(diào)制和編碼方案來適應無線鏈路質(zhì)量的需求。EDGE標準支持的鏈路自適應動態(tài)選擇算法包括對下行鏈路質(zhì)量的測量和報告、為上行鏈路選擇新的調(diào)制和編碼方法等。鏈路自適應意味著實現(xiàn)調(diào)制和編碼的完全自動化。通過增量冗余(混合II/IIIARP)改進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)制時對使用鏈路自適應技術的需求。 7.功率控制 當前的GSM系統(tǒng)使用動態(tài)功率控制來增加系統(tǒng)中的均等性,擴大移動終端電池的壽命。類似的策略將被用于GPRS,盡管它們實際的信令過程是不同的,但EDGE對功率控制的支持被專家們認為是GSM/GPRS很類似。因此,網(wǎng)絡運營商在部署EDGE時只需要修改現(xiàn)有GSM/GPRS網(wǎng)絡的參數(shù)設置即可。 需要補充的是,因EDGE用戶可以從比標準GSM用戶高得多的載波-干擾比中得到益處,因此EDGE的功率控制參數(shù)設置與GSM/GPRS將是不同的。 五、EDGE的承載業(yè)務 EDGE的承載業(yè)務包括分組業(yè)務(非實時業(yè)務)和電路交換業(yè)務(實時業(yè)務)。這些業(yè)務的承載者包括如下兩種: 1.分組交換業(yè)務承載者 GPRS網(wǎng)絡能夠提供從移動臺到固定IP網(wǎng)的IP連接。對每個IP連接承載者,都定義了一個QoS參數(shù)空間,如優(yōu)先權(quán)、可靠性、延時、最大和平均比特率等等。通過對這些參數(shù)進行不同的組合就定義了不同的承載者,以滿足不同應用的需要。 而對EDGE需要定義新的QoS參數(shù)空間。例如,對于移動速度為250km/h的移動臺,最大碼率為144kbit/s,對移動速度為100km/h的移動臺,其最大碼率為384kbit/s。此外,EDGE的平均比特率和延遲等級也與GPRS的不同。 由于不同應用、不同用戶的要求不同,因此EDGE必須能夠支持更多的QoS。 2.電路交換業(yè)務承載者 現(xiàn)有的GSM系統(tǒng)能夠支持透明和非透明業(yè)務。它定義了8種透明業(yè)務承載者,所提供的比特率范圍為9.6kbit/s~64kbit/s。 非透明業(yè)務承載者用無線鏈路協(xié)議來保證無差錯數(shù)據(jù)傳輸。對于這種情況,有8種承載者,所提供的比特率為4.8kbit/s~57.6kbit/s。實際的用戶數(shù)據(jù)比特率隨信道質(zhì)量而變化。 Tcs-1通過占用2個時隙來實現(xiàn)。而同樣的業(yè)務,標準GSM系統(tǒng)用 TCH/F14.4需要占用4個時隙。 可見,EDGE的電路交換方式可以利用較少的時隙占用來實現(xiàn)較高速的數(shù)據(jù)業(yè)務,這可降低移動終端實現(xiàn)的復雜度。同時,由于各個用戶占用的時隙數(shù)比標準GSM系統(tǒng)的少,從而可以增加系統(tǒng)的容量。 六、發(fā)展狀況 EDGE是一種基于GSM/GPRS網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)增強型移動通信技術,通常又被人們稱為2.75代技術。2003年一度倍受忽視的EDGE成為移動通信市場的亮點,先后有美國的CingularWireless和AT&TWireless、智利的TelefonicaMoviles、我國香港特區(qū)的CSL和泰國的AIS開通了基于EDGE的服務。與此同時,一些歐洲的移動運營商對EDGE也開始表現(xiàn)出興趣,其中TIM和TeliaSonera都明確表示將采用EDGE技術。 從技術角度來說,EDGE提供了一種新的無線調(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制式標準,載頻可以基于時隙動態(tài)地在GSM和EDGE之間進行轉(zhuǎn)換(基于手機的類型),支持傳統(tǒng)的GSM手機,從而保護了現(xiàn)有網(wǎng)絡的投資。EDGE 網(wǎng)絡可靈活的逐步擴容,為運營商實現(xiàn)價值最大化提供了有利的支持。 EDGE(加強型數(shù)據(jù)GSM環(huán)境)是一個更快的全球移動通信系統(tǒng)(GSM)無線服務版本,其被設計為可以以每秒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用程序到移動電話和個人電腦上。EDGE標準是建立在已有的GSM和單元排列標準之上的,前兩者使用了相同的時分多路訪問(TDMA)幀結(jié)構(gòu)。 全球領先的數(shù)字無線技術獨立供應商TTPCom公司宣布已授權(quán)ASMobile Communication使用其EDGE協(xié)議軟件,開發(fā)新一代高端多媒體手機。這項協(xié)議是基于兩家公司持續(xù)不斷的合作關系,也標志著ASMobile已將TTPCom技術納入其2005年全線產(chǎn)品發(fā)展藍圖,包括入門級GSM/GPRS移動電話及多功能時尚手機。 ASMobile是華碩計算機股份有限公司于一年前在臺灣成立的全資附屬公司,力求在競爭激烈的歐洲與南美市場拓展OEM/ODM服務。該公司采用TTPCom GPRS技術的首個入門級手機系列現(xiàn)已率先投產(chǎn),并定于2005年1月正式出貨,隨后還會推出兼?zhèn)溆螒蛳螺d等多媒體功能的手機。第一款具有EDGE功能的手機預計于2005年秋季推出。 ASMobile EDGE手機的數(shù)據(jù)傳輸率是現(xiàn)有GPRS網(wǎng)絡提供的三倍,可供全球數(shù)目日增的EDGE網(wǎng)絡1使用視像下載與高速上網(wǎng)等數(shù)據(jù)密集的3G服務。這款新手機將采用美國模擬器件公司(Analog Devices)供應的芯片,而TTPCom的EDGE軟件與美國模擬器件公司的硬件組合已成為業(yè)內(nèi)公認的能有效加快產(chǎn)品面市時間的技術平臺。 ASMobile副總裁Allan Cheng表示:“自ASMobile成立以來,我們對市場的發(fā)展?jié)摿σ约皯撛O計怎樣的手機以應對瞬息萬變的市場需求,已經(jīng)有了清晰的認識。TTPCom作為我們的長期技術合作伙伴,他們的支持將貫穿我們整個產(chǎn)品的發(fā)展藍圖。我們未來的EDGE產(chǎn)品均會采用TTPCom業(yè)界領先而且備受認同的技術,相信此舉不但滿足我們積極推出新手機的目標,也同時迎合用戶對于新穎手機功能的期盼! TTPCom軟件業(yè)務部董事總經(jīng)理Richard Walker表示:“新加入手機市場的公司可利用我們的平臺,推出全面系列的手機;這印證了我們的技術是可靠穩(wěn)定而且易于整合的。隨著EDGE技術的日漸普及,陸續(xù)進入這一市場的公司將很有機會獲得市場占有率。憑借TTPCom技術,ASMobile將隨著EDGE的日益普及,可在市場上力爭更具競爭力的地位! TTPCom 的 EDGE 軟件經(jīng)過了領先的基礎設施供應商、測試設備廠商和無線運營商廣泛的互通性測試。測試的結(jié)果顯示,TTPCom 的 EDGE 平臺可支持高達每秒 216 Kbs 業(yè)界領先的數(shù)據(jù)傳輸速率,使網(wǎng)絡運營商和手機制造商利用現(xiàn)有2G網(wǎng)絡,就可以開始提供如視頻流等 3G 類型的服務。 編輯備注 - EDGE 在全球的增長情況 據(jù)全球移動設備供應商協(xié)會(the Global Mobile Suppliers Association, GSA)統(tǒng)計,全球 53 個國家的 118 個網(wǎng)絡運營商部署了 EDGE,以提供新一代服務。當今在北美、南美、歐洲和亞洲已有 17 個網(wǎng)絡供應商使用了 EDGE 服務。中國和香港已宣布部署 EDGE 的網(wǎng)絡運營商包括 CSL(已提供EDGE服務)、PEOPLES、 SUNDAY 和中國聯(lián)通。欲了解全球所有 EDGE 運營商的列表。 關于ASMobile Communications ASMobile是華碩計算機股份有限公司的附屬公司,也是專業(yè)OEM/ODM通訊設備公司,致力設計與生產(chǎn)GSM/GRPS與EDGE移動終端。ASMobile經(jīng)驗豐富的優(yōu)秀研發(fā)小組與手機業(yè)內(nèi)最具創(chuàng)意的硬件和機械結(jié)構(gòu)以及外形設計工程師合作,全力推出合用的方案,以滿足市場瞬息萬變的需求。此外,ASMobile的研發(fā)工作人員已設立獨立的天線小組與協(xié)議部門,專門解決重大的通信問題。 除硬件以外,ASMobile也另設有軟件與應用小組,提供穩(wěn)健的軟件環(huán)境與操作簡易的用戶接口,滿足用戶的個別需求。ASMobile工程人員憑借先進兼精密的設備與技術,不斷致力從事開發(fā)與生產(chǎn),令ASMobile提供非常出色并符合嚴格的業(yè)界測試標準的產(chǎn)品。 TTPCom與華碩 華碩已獲授權(quán)使用TTPCom整個技術套件,包括雙模3GSM協(xié)議軟件、開發(fā)工具和TTPCom的應用架構(gòu)AJAR平臺。AJAR平臺提供預先整合套件,包括短信、多媒體、游戲、瀏覽器和JAVA 技術。 TTPCom與華碩早前在香港舉行的3G全球大會(3G World Congress)展示華碩首部3G手機。該款手機采用TTPCom的雙模3GSM技術和應用套件,具備強大的多媒體功能,包括視頻流、3D游戲和音樂下載等。 關于TTPCom TTPCom 公司總部位于英國劍橋,是 TTP 通訊有限公司(LSE:TTC)的主要運營分支機構(gòu)。該公司開發(fā)應用于無線通信終端產(chǎn)品設計與制造的技術知識產(chǎn)權(quán)。TTPCom 將技術授權(quán)給全球領先的半導體生產(chǎn)商和終端制造商,包括美國模擬器件公司、英特爾、LG、Renesas、夏普、西門子和東芝。 TTPCom 以其 GPRS、EDGE 和 3G 協(xié)議軟件確立了全球領先的市場地位。TTPCom 通過其 AJAR 應用架構(gòu),可幫助客戶快速定制手機產(chǎn)品。2004 年,超過3000萬部手機使用了TTPCom的技術上市。 七.EDGE技術的前景 據(jù)Visant Strategies的最新研究,全球移動運營商將EDGE(增強型數(shù)據(jù)率傳輸服務)技術用作永久性數(shù)據(jù)業(yè)務修復或者作為一種過渡性方案,可以在今后的幾年中增強數(shù)據(jù)和語音服務。盡管之前不久有許多運營商取消了EDGE,現(xiàn)在該技術又被運營商視為一種提供高速數(shù)據(jù)業(yè)務以及對現(xiàn)在的GSM或TDMS進行容量升級的行性選擇。 到2009年全球?qū)⒔⒊砂偕锨У腅DGE功能基站,因此,EDGE技術在全球大部分地區(qū)延遲了下一代設備的銷售。此外,研究還發(fā)現(xiàn)手機EDGE配件的芯片市場在2009年將到20億美元,而屆時GSM/GPRS/EDGE等手機銷售總額為310億美元。 Visant的高深分析師Andy Fuertes說:“據(jù)預計EDGE技術的功能將很快被吸收到手機中去,就如同今年GPRS功能已經(jīng)在手機中普及一樣。在今后5年中多數(shù)UMTS/GSM雙模式手機都將具備EDGE功能,從而使得EDGE功能成為顧客選擇手機的重要標準之一! 研究指出,2009年全部EDGE用戶將超1.3億。許多EDGE用戶同時也會采用其它技術如UMTS或OFDM類技術。 研究報告的另一位作者Larry Swasey說:“從人口密度、平均資本收益、無線普及率以及總體無線網(wǎng)絡的回報來看,運營商都會考慮EDGE。這種技術對于運營商來講可以滿足他們可靠的投資與回報的預期。 八.國內(nèi)EDGE網(wǎng)絡概況
一、EDGE技術簡述 EDGE是英文Enhanced Data Rate for GSM Evolution 的縮寫,即增強型數(shù)據(jù)速率GSM演進技術。EDGE是一種從GSM到3G的過渡技術,它主要是在GSM系統(tǒng)中采用了一種新的調(diào)制方法,即最先進的多時隙操 作和8PSK調(diào)制技術。由于8PSK可將現(xiàn)有GSM網(wǎng)絡采用的GMSK調(diào)制技術的信號空間從2擴展到8,從而使每個符號所包含的信息是原來的4倍。 之所以稱EDGE為GPRS到第三代移動通信的過渡性技術方案,主要原因是這種技術 能夠充分利用現(xiàn)有的GSM資源。因為它除了采用現(xiàn)有的GSM頻率外,同時還利用了大部分現(xiàn)有的GSM設備,而只需對網(wǎng)絡軟件及硬件做一些較小的改動,就能 夠使運營商向移動用戶提供諸如互聯(lián)網(wǎng)瀏覽、視頻電話會議和高速電子郵件傳輸?shù)葻o線多媒體服務,即在第三代移動網(wǎng)絡商業(yè)化之前提前為用戶提供個人多媒體通信 業(yè)務。由于EDGE是一種介于現(xiàn)有的第二代移動網(wǎng)絡與第三代移動網(wǎng)絡之間的過渡技術,比"二代半"技術GPRS更加優(yōu)良,因此也有人稱它為"2.75代"技術。EDGE還能夠與以后的WCDMA 制式共存,這也正是其所具有的彈性優(yōu)勢。 EDGE技術主要影響現(xiàn)有GSM網(wǎng)絡的無線訪問部分,即收發(fā)基站(BTS)和GSM 中的基站控制器(BSC),而對基于電路交換和分組交換的應用和接口并沒有太大的影響。因此,網(wǎng)絡運營商可最大限度地利用現(xiàn)有的無線網(wǎng)絡設備,只需少量的 投資就可以部署EDGE,并且通過移動交換中心(MSC)和服務GPRS支持節(jié)點(SGSN)還可以保留使用現(xiàn)有的網(wǎng)絡接口。事實上,EDGE改進了這些 現(xiàn)有GSM應用的性能和效率并且為將來的寬帶服務提供了可能。-EDGE技術有效地提高了GPRS信道編碼效率及其高速移動數(shù)據(jù)標準,它的最高速率可達 384kbit/s,在一定程度上節(jié)約了網(wǎng)絡投資,可以充分滿足未來無線多媒體應用的帶寬需求。從長遠觀點看,它將會逐步取代GPRS成為與第三代移動通 信系統(tǒng)最接近的一項技術。 二、EDGE的技術定位 二、EDGE技術的定位 GSM和TDMA/136現(xiàn)在是全球通用的第二代蜂窩移動通信標準。當前有100多個國家的1億多人采用GSM,有近100個國家的約9500萬用戶采用TDMA/136系統(tǒng)家族(包括ELA-553和IS-54)服務。作為介于現(xiàn)有第二代移動通信系統(tǒng)與第三代移動通信系統(tǒng)之間的一種過渡性數(shù)據(jù)通信技術,EDGE(EnhancedDatarate for GSM Evolution)技術能夠大大提高現(xiàn)有GSM網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)服務速率。但要想充分發(fā)揮EDGE的速率優(yōu)勢,運營商必須要對現(xiàn)有的GSM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和所有設備進行修改。 EDGE的技術不同于GSM的優(yōu)勢在于: (1). 8 PSK空中接口模式 (2).增強型的AMR編碼方式 (3).MCS1~9九種信道編碼方式 (4).鏈路自適應 (5).遞增冗余傳輸 (6).RLC窗口大小自動調(diào)整 三、出現(xiàn)的背景 語音通信是第二代移動系統(tǒng)的主要服務,最近幾年,移動通信設備則在大大增強對數(shù)據(jù)通信的支持能力,一些標準的移動通信設備當前可以提供速率達9.6kbps的數(shù)據(jù)服務。但是這樣低的數(shù)據(jù)通信速率顯然無法滿足移動設備多媒體數(shù)據(jù)通信的需求,因此,廠商們紛紛在開發(fā)新的、速率更快的移動數(shù)據(jù)通信技術,其中最典型的就是GPRS(通用分組無線服務)、HSCSD(高速率電路交換數(shù)據(jù))和EDGE。 這三種技術都能夠不同程度地解決更高數(shù)據(jù)速率的需求問題。HSCSD引進了多時隙的概念,HSCSD和GPRS技術都是一種面向非連接的技術,用戶只有真正在收發(fā)數(shù)據(jù)時才需要保持對網(wǎng)絡的連接,因此大大提高了無線資源的利用率。除此之外,許多新的核心網(wǎng)絡組件產(chǎn)品將使未來的移動通信產(chǎn)品可以直接訪問Internet/Intranet。 HSCSD和GPRS通過多時隙操作實現(xiàn)了較高的比特速率。但是因為這些技術是基于高斯最小移頻鍵控(GMSK)調(diào)制技術的,因此每個時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,例如在TDMA/136+中,多時隙操作和新的調(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。 第三代無線通信IMT-2000的優(yōu)勢主要在于能夠使用寬帶服務,大大改進目前在GSM和TDMA/136上提供的標準化服務。第三代移動通信系統(tǒng)將提供384kbps的廣域數(shù)據(jù)通信服務和大約2Mbps的局域數(shù)據(jù)通信服務。新的用于碼分多址訪問(W-CDMA)的2GHz頻段已經(jīng)得到了ETSI、無線電工業(yè)與廣播協(xié)會(ARIB)的支持。W-CDMA將包括IMT-2000設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技術也能夠讓使用800、900、1800、1900MHz頻段的網(wǎng)絡提供第三代移動通信網(wǎng)絡的部分功能。 在此基礎上,Ericsson公司于1997年第一次向ETSI提出了EDGE的概念。同年,ETSI批準了EDGE的可行性研究,這對以后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可以被視為一個提供高比特率、并且因此促進蜂窩移動系統(tǒng)向第三代功能演進的、有效的通用無線接口技術。在此基礎上,統(tǒng)一無線通信論壇(UWCC)評估了用于TDMA/136的EDGE技術,并且于1998年1月批準了該技術。 在現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡中引進EDGE技術必然會對現(xiàn)有的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)和移動通信設備帶來影響。要使EDGE易于被網(wǎng)絡運營商接受和推廣,EDGE必須將它現(xiàn)有的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的影響降到最低,并且EDGE系統(tǒng)應該允許運營商再次利用現(xiàn)有的基站設備。此外,使用EDGE,運營商應該不需要修改它們的無線網(wǎng)絡規(guī)劃,而且EDGE的引入也不能影響移動通信的質(zhì)量。 EDGE主要影響網(wǎng)絡的無線訪問部分收發(fā)基站(BTS)、GSM中的基站控制器(BSC)以及TDMA中的基站(BS),但是對基于電路交換和分組交換訪問的應用和接口并沒有不良影響。通過移動交換中心(MSC)和服務GPRS支持節(jié)點(SGSN)可以保留使用現(xiàn)有的網(wǎng)絡接口。事實上,EDGE改進了一些現(xiàn)有的GSM應用的性能和效率,為將來的寬帶服務提供了可能。 四、EDGE的技術特點 EDGE是一種能夠進一步提高移動數(shù)據(jù)業(yè)務傳輸速率和從GSM向3G過渡中的重要技術。它在接入業(yè)務和網(wǎng)絡建設方面所具有以下特性: 1.在接入業(yè)務性能 (1)帶寬得到明顯提高,單點接入速率峰值為2Mbit/s,單時隙信道的速率可達到48kbit/s,從而使移動數(shù)據(jù)業(yè)務的傳輸速率在峰值可以達到384kbit/s,這為移動多媒體業(yè)務的實現(xiàn)提供了基礎。 (2)更為精準的網(wǎng)絡層提供位置服務。 2.網(wǎng)絡建設方面的特點 (1)EDGE是一種調(diào)制編碼技術,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)絡單元,只是對BTS進行升級。 (4)核心網(wǎng)絡采用3層模型:業(yè)務應用層、通信控制層和通信連接層,各層之間的接口應是標準化的。采用層次化結(jié)構(gòu)可以使呼叫控制與通信連接相對獨立,這可充分發(fā)揮分組交換網(wǎng)絡的優(yōu)勢,使業(yè)務量與帶寬分配更緊密,尤其適應VoIP業(yè)務。 (5)引入了媒體網(wǎng)關(MGW)。MGW具有STP功能,可以在IP網(wǎng)中實現(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)務與PSTN的接口,也是無線接入網(wǎng)(RAN)與3G核心網(wǎng)的接口。 (6)EDGE的速率高,現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡主要采用高斯最小移頻鍵控(GMSK)調(diào) 制技術,而EDGE采用了八進制移相鍵控(8PSK)調(diào)制,在移動環(huán)境中可以穩(wěn)定達到384kbit/s,在靜止環(huán)境中甚至可以達到2Mbit/s,基本 上能夠滿足各種無線應用的需求。 (7)EDGE同時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 可以實現(xiàn)每時隙高達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,它支持對稱和非對稱 兩種數(shù)據(jù)傳輸,這對于移動設備上網(wǎng)是非常重要的。比如在EDGE系統(tǒng)中,用戶可以在下行鏈路中采用比上行鏈路更高的速率。 3.無線接口概覽 EDGE無線接口的主要作用是使當前的蜂窩通信系統(tǒng)可以獲得更高的數(shù)據(jù)通信速率,F(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡主要采用GMSK調(diào)制技術,為以增加無線接口的總速率,在EDGE中引入了一個能夠提供高數(shù)據(jù)率的調(diào)制方案,即八進制移相鍵控(8PSK)調(diào)制。由于8PSK將GMSK的信號空間從2擴展到8,因此每個符號可以包括的信息是原來的4倍。8PSK的符號率保持在271kbps,每個時隙可以得到69.2kbps的總速率,并且仍然能夠完成GSM頻譜屏蔽。 EDGE規(guī)范的基本指導思想是盡可能多地利用現(xiàn)有的GSM數(shù)據(jù)服務類型,大大提高其數(shù)據(jù)通信速率。它定義了幾個信道編碼方案來確保各種信道環(huán)境的魯棒性,使用了鏈路自適應技術以實現(xiàn)編碼和調(diào)制方案之間的動態(tài)轉(zhuǎn)換。通過再次利用GPRS結(jié)構(gòu),分組數(shù)據(jù)服務可以實現(xiàn)每時隙高達11.2-69.2kbps的無線通信速率。EDGE通過使用一個高速每時隙28.8kbps的無線接口速率來支持電路交換服務。 在EDGE方案中,支持所有服務的多時隙通信得到的速率是單時隙通信的8倍,用于分組數(shù)據(jù)服務的峰值無線通信速率可高達554kbps。 (1)對無線接口設備的影響 EDGE對GSM網(wǎng)絡原有無線接口的修改將直接影響基站和移動終端的設計,人們必須采用新的終端和基站收發(fā)機才能收發(fā)使用EDGE調(diào)制的信息。 (2)對線性調(diào)制的影響 新的調(diào)制方案對功率放大器的線性提出了新的要求。與GMSK不同的是,8PSK并不具有一個固定的封裝。事實上,EDGE面臨的最大挑戰(zhàn)是創(chuàng)建一個成本經(jīng)濟的發(fā)射機,同時完成GSM的頻譜屏蔽。 為了最大限度地利用現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡,EDGE收發(fā)機必須裝在一個為標準收發(fā)機設計的基站艙中,并且EDGE收發(fā)機必須在發(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)機在發(fā)射8PSK時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。 如何設計低功率的收發(fā)機即微基站、室內(nèi)或微微基站(picobase)和移動終端會帶來進一步的挑戰(zhàn),比如在EDGE系統(tǒng)中就不能再使用針對非線性調(diào)制優(yōu)化的發(fā)射機結(jié)構(gòu)。 在連接移動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。因為絕大多數(shù)服務對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)濟的方式滿足移動終端的服務需求。第二種方式就是在上行鏈路和下行鏈路中都采取決8PSK方式進行傳輸。 現(xiàn)有的GSM標準定義了多種移動終端,例如從具有低復雜性的單時隙設備到具有高比特性的8時隙設備等。 (3)對總速率的影響 接口總速率越高,技術就越復雜,EDGE接口的高速率無法通過最理想的均衡器結(jié)構(gòu)來處理,而只能考慮次理想的均衡器設計。根據(jù)模擬測試的結(jié)果,用于8PSK的最好的均衡器設計將只比標準的GSM均衡器稍微復雜一點。 增強的比特率(與標準的GPRS相比)還減少了在時間分布和移動終端速率方面的魯棒性。然而在絕大多數(shù)情況下,EDGE服務將被相對靜止的用戶使用,這意味著移動終端的高速移動和過度的時間分布是不可能的。另外,當移動速度和時間分布超出EDGE的能力時,還是需要使用GMSK調(diào)制的。 4.EDGE對網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的影響 無線數(shù)據(jù)通信速度的提高對現(xiàn)有GSM網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)提出了新的要求。然而,EDGE系統(tǒng)對現(xiàn)有GSM核心網(wǎng)絡的影響非常有限,并且由于GPRS節(jié)點、SGSN和網(wǎng)關GPRS支持節(jié)點(GGSN)或多或少地獨立于用戶數(shù)據(jù)通信速率,因此EDGE將不需要部署新的硬件。 一個明顯的通信瓶頸是A-bis接口,它當前只能支持每信道時隙16kbps的速率。 而對于EDGE,每個信道的速率將超過64kbps,這要求為每個通信信道分配多個A-bis時隙。不過,A-bis接口16kbps的限制可以通過引入兩個GPRS編碼方案(CS3和CS4)來突破,它能夠提供每通信信道22.8kbps的速率。 對于基于GPRS的分組數(shù)據(jù)服務,其他的節(jié)點和接口已經(jīng)能夠處理每時隙更高的比特率。對于電路交換服務而言,A-bis接口可以處理每個用戶64kbps的速率,因此在MSC中的修改將只會影響軟件部分,而不會涉及到原有的硬件設備。 (1)無線網(wǎng)絡規(guī)劃 一個決定EDGE能否取得成功的重要條件是應該能夠允許網(wǎng)絡運營商逐步引入EDGE。具有EDGE功能的收發(fā)機最早應該部署在最需要EDGE覆蓋的地方,以補充現(xiàn)有的標準GSM收發(fā)機,因此在一個相同的頻段,電路交換、GPRS和EDGE用戶服務將同時存在。為了將運營商的投資和成本降到最低,與EDGE相關的實現(xiàn)不應該要求對現(xiàn)有無線網(wǎng)絡規(guī)劃做廣泛修改,包括信元規(guī)劃、頻率規(guī)劃、功率級和其他信元參數(shù)的設置等。 (2)覆蓋范圍規(guī)劃 非透明無線鏈路協(xié)議(如包括自動重復請求APR的協(xié)議)的一個重要特點是較差的無線鏈路質(zhì)量會導致更低的比特率。與語音通信不同的是,低載波-噪聲比并不會導致數(shù)據(jù)會話的丟失,而只會臨時地減少用戶通信速度。在GSM信元中不同的用戶間存在的載波干擾,一個EDGE信元將同時包括具有不同通信速率的用戶,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準GPRS的范圍內(nèi)。 根據(jù)提供給國際標準化組織的測試結(jié)果,一個具有95%語音通信業(yè)務的EDGE系統(tǒng)將有30%的用戶獲得超過45Kbps的每時隙通信速率,而全部用戶的平均速率為34Kbps。假設APD是2dB,那么平均通信速率將減少到30Kbps。 在覆蓋范圍的問題上,如果網(wǎng)絡運營商能夠接受在信遠邊界只具有標準GPRS數(shù)據(jù)通信速率,那么現(xiàn)有的GSM站點已經(jīng)提供了EDGE足夠使用的覆蓋范圍。對于一般需要持續(xù)比特率的透明數(shù)據(jù)服務來說,則必須使用鏈路自適應技術來分配滿足比特率和錯誤比特率(BER)需求時的時隙數(shù)量。 (3)頻率規(guī)劃 在絕大多數(shù)成熟的GSM網(wǎng)絡中,頻率的平均再使用次數(shù)在9-12之間,未來的移動通信系統(tǒng)將向著更低的頻率再使用方向發(fā)展。事實上,隨著跳頻技術的引進,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,這就是說每3個基站就會發(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。事實上,由于采用了鏈路自適應技術,EDGE可以被引入到任何頻率計劃,包括EDGE可以被引入到現(xiàn)有的GSM頻率規(guī)劃中,為未來更高速率的數(shù)據(jù)通信打下良好的基礎。 5.信道管理 引入EDGE以后,一個信元將包括兩類收發(fā)機:標準GSM收發(fā)機和EDGE收發(fā)機。信元中的每個物理信道(時隙)一般至少具有四種信道類型: (1)、GSM語音和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)、增強電路交換數(shù)據(jù)(ECSD)和GSM語音; (4)、EDGE分組數(shù)據(jù)(EGPRS),它允許同時為GPRS和EDGE用戶提供服務。 雖然標準的GSM收發(fā)機只支持上述信道類型1和2,但EDGE收發(fā)機支持上述所有4種類型。EDGE系統(tǒng)中的物理信道將根據(jù)終端能力和信元需求動態(tài)定義。例如,如果幾個語音用戶都是活動的,那么1類信道的數(shù)量就會增加,同時減少GPRS和EDGE信道。顯然,在EDGE系統(tǒng)中必須能夠?qū)崿F(xiàn)上述4種信道的自動管理,否則將大大削弱EDGE系統(tǒng)的效率。 6.鏈路自適應 所謂鏈路自適應就是能夠自動選擇調(diào)制和編碼方案來適應無線鏈路質(zhì)量的需求。EDGE標準支持的鏈路自適應動態(tài)選擇算法包括對下行鏈路質(zhì)量的測量和報告、為上行鏈路選擇新的調(diào)制和編碼方法等。鏈路自適應意味著實現(xiàn)調(diào)制和編碼的完全自動化。通過增量冗余(混合II/IIIARP)改進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)制時對使用鏈路自適應技術的需求。 7.功率控制 當前的GSM系統(tǒng)使用動態(tài)功率控制來增加系統(tǒng)中的均等性,擴大移動終端電池的壽命。類似的策略將被用于GPRS,盡管它們實際的信令過程是不同的,但EDGE對功率控制的支持被專家們認為是GSM/GPRS很類似。因此,網(wǎng)絡運營商在部署EDGE時只需要修改現(xiàn)有GSM/GPRS網(wǎng)絡的參數(shù)設置即可。 需要補充的是,因EDGE用戶可以從比標準GSM用戶高得多的載波-干擾比中得到益處,因此EDGE的功率控制參數(shù)設置與GSM/GPRS將是不同的。 五、EDGE的承載業(yè)務 EDGE的承載業(yè)務包括分組業(yè)務(非實時業(yè)務)和電路交換業(yè)務(實時業(yè)務)。這些業(yè)務的承載者包括如下兩種: 1.分組交換業(yè)務承載者 GPRS網(wǎng)絡能夠提供從移動臺到固定IP網(wǎng)的IP連接。對每個IP連接承載者,都定義了一個QoS參數(shù)空間,如優(yōu)先權(quán)、可靠性、延時、最大和平均比特率等等。通過對這些參數(shù)進行不同的組合就定義了不同的承載者,以滿足不同應用的需要。 而對EDGE需要定義新的QoS參數(shù)空間。例如,對于移動速度為250km/h的移動臺,最大碼率為144kbit/s,對移動速度為100km/h的移動臺,其最大碼率為384kbit/s。此外,EDGE的平均比特率和延遲等級也與GPRS的不同。 由于不同應用、不同用戶的要求不同,因此EDGE必須能夠支持更多的QoS。 2.電路交換業(yè)務承載者 現(xiàn)有的GSM系統(tǒng)能夠支持透明和非透明業(yè)務。它定義了8種透明業(yè)務承載者,所提供的比特率范圍為9.6kbit/s~64kbit/s。 非透明業(yè)務承載者用無線鏈路協(xié)議來保證無差錯數(shù)據(jù)傳輸。對于這種情況,有8種承載者,所提供的比特率為4.8kbit/s~57.6kbit/s。實際的用戶數(shù)據(jù)比特率隨信道質(zhì)量而變化。 Tcs-1通過占用2個時隙來實現(xiàn)。而同樣的業(yè)務,標準GSM系統(tǒng)用 TCH/F14.4需要占用4個時隙。 可見,EDGE的電路交換方式可以利用較少的時隙占用來實現(xiàn)較高速的數(shù)據(jù)業(yè)務,這可降低移動終端實現(xiàn)的復雜度。同時,由于各個用戶占用的時隙數(shù)比標準GSM系統(tǒng)的少,從而可以增加系統(tǒng)的容量。 六、發(fā)展狀況 EDGE是一種基于GSM/GPRS網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)增強型移動通信技術,通常又被人們稱為2.75代技術。2003年一度倍受忽視的EDGE成為移動通信市場的亮點,先后有美國的CingularWireless和AT&TWireless、智利的TelefonicaMoviles、我國香港特區(qū)的CSL和泰國的AIS開通了基于EDGE的服務。與此同時,一些歐洲的移動運營商對EDGE也開始表現(xiàn)出興趣,其中TIM和TeliaSonera都明確表示將采用EDGE技術。 從技術角度來說,EDGE提供了一種新的無線調(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制式標準,載頻可以基于時隙動態(tài)地在GSM和EDGE之間進行轉(zhuǎn)換(基于手機的類型),支持傳統(tǒng)的GSM手機,從而保護了現(xiàn)有網(wǎng)絡的投資。EDGE 網(wǎng)絡可靈活的逐步擴容,為運營商實現(xiàn)價值最大化提供了有利的支持。 EDGE(加強型數(shù)據(jù)GSM環(huán)境)是一個更快的全球移動通信系統(tǒng)(GSM)無線服務版本,其被設計為可以以每秒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用程序到移動電話和個人電腦上。EDGE標準是建立在已有的GSM和單元排列標準之上的,前兩者使用了相同的時分多路訪問(TDMA)幀結(jié)構(gòu)。 全球領先的數(shù)字無線技術獨立供應商TTPCom公司宣布已授權(quán)ASMobile Communication使用其EDGE協(xié)議軟件,開發(fā)新一代高端多媒體手機。這項協(xié)議是基于兩家公司持續(xù)不斷的合作關系,也標志著ASMobile已將TTPCom技術納入其2005年全線產(chǎn)品發(fā)展藍圖,包括入門級GSM/GPRS移動電話及多功能時尚手機。 ASMobile是華碩計算機股份有限公司于一年前在臺灣成立的全資附屬公司,力求在競爭激烈的歐洲與南美市場拓展OEM/ODM服務。該公司采用TTPCom GPRS技術的首個入門級手機系列現(xiàn)已率先投產(chǎn),并定于2005年1月正式出貨,隨后還會推出兼?zhèn)溆螒蛳螺d等多媒體功能的手機。第一款具有EDGE功能的手機預計于2005年秋季推出。 ASMobile EDGE手機的數(shù)據(jù)傳輸率是現(xiàn)有GPRS網(wǎng)絡提供的三倍,可供全球數(shù)目日增的EDGE網(wǎng)絡1使用視像下載與高速上網(wǎng)等數(shù)據(jù)密集的3G服務。這款新手機將采用美國模擬器件公司(Analog Devices)供應的芯片,而TTPCom的EDGE軟件與美國模擬器件公司的硬件組合已成為業(yè)內(nèi)公認的能有效加快產(chǎn)品面市時間的技術平臺。 ASMobile副總裁Allan Cheng表示:“自ASMobile成立以來,我們對市場的發(fā)展?jié)摿σ约皯撛O計怎樣的手機以應對瞬息萬變的市場需求,已經(jīng)有了清晰的認識。TTPCom作為我們的長期技術合作伙伴,他們的支持將貫穿我們整個產(chǎn)品的發(fā)展藍圖。我們未來的EDGE產(chǎn)品均會采用TTPCom業(yè)界領先而且備受認同的技術,相信此舉不但滿足我們積極推出新手機的目標,也同時迎合用戶對于新穎手機功能的期盼! TTPCom軟件業(yè)務部董事總經(jīng)理Richard Walker表示:“新加入手機市場的公司可利用我們的平臺,推出全面系列的手機;這印證了我們的技術是可靠穩(wěn)定而且易于整合的。隨著EDGE技術的日漸普及,陸續(xù)進入這一市場的公司將很有機會獲得市場占有率。憑借TTPCom技術,ASMobile將隨著EDGE的日益普及,可在市場上力爭更具競爭力的地位! TTPCom 的 EDGE 軟件經(jīng)過了領先的基礎設施供應商、測試設備廠商和無線運營商廣泛的互通性測試。測試的結(jié)果顯示,TTPCom 的 EDGE 平臺可支持高達每秒 216 Kbs 業(yè)界領先的數(shù)據(jù)傳輸速率,使網(wǎng)絡運營商和手機制造商利用現(xiàn)有2G網(wǎng)絡,就可以開始提供如視頻流等 3G 類型的服務。 編輯備注 - EDGE 在全球的增長情況 據(jù)全球移動設備供應商協(xié)會(the Global Mobile Suppliers Association, GSA)統(tǒng)計,全球 53 個國家的 118 個網(wǎng)絡運營商部署了 EDGE,以提供新一代服務。當今在北美、南美、歐洲和亞洲已有 17 個網(wǎng)絡供應商使用了 EDGE 服務。中國和香港已宣布部署 EDGE 的網(wǎng)絡運營商包括 CSL(已提供EDGE服務)、PEOPLES、 SUNDAY 和中國聯(lián)通。欲了解全球所有 EDGE 運營商的列表。 關于ASMobile Communications ASMobile是華碩計算機股份有限公司的附屬公司,也是專業(yè)OEM/ODM通訊設備公司,致力設計與生產(chǎn)GSM/GRPS與EDGE移動終端。ASMobile經(jīng)驗豐富的優(yōu)秀研發(fā)小組與手機業(yè)內(nèi)最具創(chuàng)意的硬件和機械結(jié)構(gòu)以及外形設計工程師合作,全力推出合用的方案,以滿足市場瞬息萬變的需求。此外,ASMobile的研發(fā)工作人員已設立獨立的天線小組與協(xié)議部門,專門解決重大的通信問題。 除硬件以外,ASMobile也另設有軟件與應用小組,提供穩(wěn)健的軟件環(huán)境與操作簡易的用戶接口,滿足用戶的個別需求。ASMobile工程人員憑借先進兼精密的設備與技術,不斷致力從事開發(fā)與生產(chǎn),令ASMobile提供非常出色并符合嚴格的業(yè)界測試標準的產(chǎn)品。 TTPCom與華碩 華碩已獲授權(quán)使用TTPCom整個技術套件,包括雙模3GSM協(xié)議軟件、開發(fā)工具和TTPCom的應用架構(gòu)AJAR平臺。AJAR平臺提供預先整合套件,包括短信、多媒體、游戲、瀏覽器和JAVA 技術。 TTPCom與華碩早前在香港舉行的3G全球大會(3G World Congress)展示華碩首部3G手機。該款手機采用TTPCom的雙模3GSM技術和應用套件,具備強大的多媒體功能,包括視頻流、3D游戲和音樂下載等。 關于TTPCom TTPCom 公司總部位于英國劍橋,是 TTP 通訊有限公司(LSE:TTC)的主要運營分支機構(gòu)。該公司開發(fā)應用于無線通信終端產(chǎn)品設計與制造的技術知識產(chǎn)權(quán)。TTPCom 將技術授權(quán)給全球領先的半導體生產(chǎn)商和終端制造商,包括美國模擬器件公司、英特爾、LG、Renesas、夏普、西門子和東芝。 TTPCom 以其 GPRS、EDGE 和 3G 協(xié)議軟件確立了全球領先的市場地位。TTPCom 通過其 AJAR 應用架構(gòu),可幫助客戶快速定制手機產(chǎn)品。2004 年,超過3000萬部手機使用了TTPCom的技術上市。 七.EDGE技術的前景 據(jù)Visant Strategies的最新研究,全球移動運營商將EDGE(增強型數(shù)據(jù)率傳輸服務)技術用作永久性數(shù)據(jù)業(yè)務修復或者作為一種過渡性方案,可以在今后的幾年中增強數(shù)據(jù)和語音服務。盡管之前不久有許多運營商取消了EDGE,現(xiàn)在該技術又被運營商視為一種提供高速數(shù)據(jù)業(yè)務以及對現(xiàn)在的GSM或TDMS進行容量升級的行性選擇。 到2009年全球?qū)⒔⒊砂偕锨У腅DGE功能基站,因此,EDGE技術在全球大部分地區(qū)延遲了下一代設備的銷售。此外,研究還發(fā)現(xiàn)手機EDGE配件的芯片市場在2009年將到20億美元,而屆時GSM/GPRS/EDGE等手機銷售總額為310億美元。 Visant的高深分析師Andy Fuertes說:“據(jù)預計EDGE技術的功能將很快被吸收到手機中去,就如同今年GPRS功能已經(jīng)在手機中普及一樣。在今后5年中多數(shù)UMTS/GSM雙模式手機都將具備EDGE功能,從而使得EDGE功能成為顧客選擇手機的重要標準之一! 研究指出,2009年全部EDGE用戶將超1.3億。許多EDGE用戶同時也會采用其它技術如UMTS或OFDM類技術。 研究報告的另一位作者Larry Swasey說:“從人口密度、平均資本收益、無線普及率以及總體無線網(wǎng)絡的回報來看,運營商都會考慮EDGE。這種技術對于運營商來講可以滿足他們可靠的投資與回報的預期。 八.國內(nèi)EDGE網(wǎng)絡概況
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