EDGE技術(shù)詳解

一、EDGE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(shù)。EDGE是一種從GSM到3G的過渡技術(shù)，它主要是在GSM系統(tǒng)中采用了一種新的調(diào)制方法，即最先進的多時隙操作和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(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(shè)備，而只需對網(wǎng)絡(luò)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(wù)，即在第三代移動網(wǎng)絡(luò)商業(yè)化之前提前為用戶提供個人多媒體通信業(yè)務(wù)。由于EDGE是一種介于現(xiàn)有的第二代移動網(wǎng)絡(luò)與第三代移動網(wǎng)絡(luò)之間的過渡技術(shù)，因此也有人稱它為"二代半"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優(yōu)勢。

EDGE技術(shù)主要影響現(xiàn)有GSM網(wǎng)絡(luò)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(yīng)用和接口并沒有太大的影響。因此，網(wǎng)絡(luò)運營商可最大限度地利用現(xiàn)有的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)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(wù)GPRS支持節(jié)點(SGSN)還可以保留使用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)接口。事實上，EDGE改進了這些現(xiàn)有GSM應(yīng)用的性能和效率并且為將來的寬帶服務(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數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，它的最高速率可達384kbit/s，在一定程度上節(jié)約了網(wǎng)絡(luò)投資，可以充分滿足未來無線多媒體應(yīng)用的帶寬需求。從長遠(yuǎn)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(shù)。

二、EDGE的特點

EDGE是一種能夠進一步提高移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳輸速率和從GSM向3G過渡中的重要技術(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(wù)的傳輸速率在峰值可以達到384kbit/s，這為移動多媒體業(yè)務(wù)的實現(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

(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BTS進行升級。

(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獨立，這可充分發(fā)揮分組交換網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢，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(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(yīng)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(wù)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(wù)，它支持對稱和非對稱兩種數(shù)據(jù)傳輸，這對于移動設(shè)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。

三、EDGE的承載業(yè)務(wù)

EDGE的承載業(yè)務(wù)包括分組業(yè)務(wù)(非實時業(yè)務(wù))和電路交換業(yè)務(wù)(實時業(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(yīng)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(yīng)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(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。

電路交換業(yè)務(wù)承載者的定義并不因EDGE的引入而改變,其比特率不變，不同的只是編碼方式有所不同。例如，57.6kbit/s的非透明業(yè)務(wù)在EDGE中可以用編碼方式TCS-1通過占用2個時隙來實現(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(wù)，這可降低移動終端實現(xiàn)的復(fù)雜度。同時，由于各個用戶占用的時隙數(shù)比標(biāo)準(zhǔn)GSM系統(tǒng)的少，從而可以增加系統(tǒng)的容量。

四、結(jié)束語

EDGE技術(shù)作為GSM向3G過渡的一種移動數(shù)據(jù)通信技術(shù)，以其數(shù)據(jù)服務(wù)速率高、能節(jié)約網(wǎng)絡(luò)投資、可以充分滿足未來無線多媒體應(yīng)用的帶寬需求等特點，成為與第三代移動通信系統(tǒng)最接近的一項數(shù)據(jù)通信技術(shù)。