EDGE技術(shù)及其帶來(lái)的機(jī)會(huì)

王鳳梧



　　未來(lái)幾年，通信設(shè)備生產(chǎn)廠家會(huì)加緊開(kāi)發(fā)和完善相應(yīng)的3G系統(tǒng)設(shè)備，運(yùn)營(yíng)公司將會(huì)集中精力來(lái)考慮如何將2G網(wǎng)絡(luò)升級(jí)改造，以提供更快的包交換數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。當(dāng)然，作為用戶，可能很難注意到這種網(wǎng)絡(luò)的演變升級(jí)，只能體會(huì)到越來(lái)越快捷的服務(wù)。目前普遍認(rèn)為增強(qiáng)GSM數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)（EDGE）技術(shù)可以用來(lái)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)升級(jí)。



　　目前已經(jīng)廣泛使用了GPRS技術(shù)，運(yùn)營(yíng)公司用更加高效的分組交換數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)取代了傳統(tǒng)的電路交換的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。這種高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)使移動(dòng)用戶能夠?yàn)g覽因特網(wǎng)，收發(fā)電子郵件，遠(yuǎn)程接入辦公室的局域網(wǎng)。GPRS技術(shù)使瀏覽的內(nèi)容大大豐富，但是它所能提供的速率畢竟有限，提供的帶寬還不能滿足在移動(dòng)終端上實(shí)現(xiàn)多媒體圖象業(yè)務(wù)的要求，這是需要引入 EDGE 的根本原因。EDGE提供的帶寬才能更好地支持移動(dòng)多媒體業(yè)務(wù)。EDGE帶來(lái) 的變化過(guò)程對(duì)用戶來(lái)說(shuō)不是革命性的巨變，說(shuō)它是一個(gè)漸變演進(jìn)過(guò)程更恰當(dāng)。這種演進(jìn)過(guò)程是移動(dòng)性（Mobility)的固有價(jià)值和多媒體內(nèi)容相互聯(lián)姻的過(guò)程。



　　在現(xiàn)在的GSM網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上，運(yùn)營(yíng)公司可以利用 EDGE技術(shù)將分組交換的無(wú)線數(shù)據(jù)的傳輸速率進(jìn)一步提高，在理論上可以達(dá)到 480kbit/s 的傳輸速率。EDGE 作為一種逼近3G技術(shù)的應(yīng)該得到廣泛的認(rèn)可，它在數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)方面又進(jìn)一步加強(qiáng)了GSM網(wǎng)絡(luò)的性能。新興運(yùn)營(yíng)公司尤其應(yīng)該注意，EDGE技術(shù)能夠提供的數(shù)據(jù)傳輸速率已經(jīng)與UMTS(通用移動(dòng)通信系統(tǒng))相差無(wú)幾；另一方面，隨著固定網(wǎng)絡(luò)中傳送 2Mbit/s帶寬數(shù)據(jù)的成本的不斷下降，將來(lái)有可能出現(xiàn)這樣的情況：同樣傳送 2Mbit/s 的數(shù)據(jù)，用傳統(tǒng)電路交換技術(shù)提供的無(wú)線數(shù)據(jù)傳送方式所需的成本會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于固定網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)某杀荆�考慮到這一點(diǎn)，投資建設(shè) EDGE 基礎(chǔ)設(shè)施對(duì)運(yùn)營(yíng)公司來(lái)說(shuō)無(wú)疑是明智之舉。



　　采用EDGE技術(shù)，運(yùn)營(yíng)公司可以用較低的成本對(duì)現(xiàn)存的GSM網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行改造升級(jí)，從而支持更高速(在無(wú)線接口的數(shù)據(jù)速率高達(dá)480kbit/s )的移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。下面我們從幾個(gè)方面對(duì)EDGE技術(shù)的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行探討。



　　一、EDGE技術(shù)的先進(jìn)性



　　按原來(lái)業(yè)界的理解，EDGE是英文Enhanced Data Rate for GSM Evolution 的縮寫(xiě)，就是增強(qiáng)GSM數(shù)據(jù)速率的演進(jìn)技術(shù)。但為了統(tǒng)一協(xié)調(diào)GSM網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)和UMTS不斷發(fā)展的關(guān)系，EDGE規(guī)范的制定工作是由第三代移動(dòng)通信合作伙伴項(xiàng)目（3GPP）來(lái)負(fù)責(zé)的。根據(jù)相關(guān)規(guī)范的定義，EDGE就是一種能夠增強(qiáng)高速電路交換數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)（HSCSD）和通用分組交換無(wú)線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)（GPRS）的單位時(shí)隙內(nèi)數(shù)據(jù)吞吐量的技術(shù)。我們將增強(qiáng)型高速電路交換數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)稱(chēng)為ECSD（Enhanced Circuit-Switched Data)，將增強(qiáng)型通用分組交換無(wú)線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)稱(chēng)為EGPRS（Enhanced GPRS）。這里需要指出的是GPRS并不是EGPRS的子集合，二者的編碼方案不同。EDGE技術(shù)的先進(jìn)性主要體現(xiàn)在先進(jìn)的調(diào)制方法、編碼方案和高數(shù)據(jù)速率兩個(gè)基本方面。



　　1．調(diào)制方法和編碼方案



　　當(dāng)前GSM網(wǎng)絡(luò)采用的是GMSK高斯最小相移鍵控調(diào)制方法，考慮應(yīng)該把對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的可能影響降低到最小限度，EDGE技術(shù)又引入了8相移鍵控（8-PSK）調(diào)制方法，與GMSK高斯最小相移鍵控調(diào)制方法共存于網(wǎng)絡(luò)中，相輔相成。大家知道GMSK高斯最小相移鍵控調(diào)制方法在保證容錯(cuò)率的前提下，覆蓋范圍較大；而8相移鍵控（8-PSK）調(diào)制方法能夠提供較高的數(shù)據(jù)速率。



　　EDGE的編碼方案可能根據(jù)各個(gè)廠家各有不同，例如，有的采用了GMSK MCS混合方法，MCS（Modulation and Coding Scheme)調(diào)制編碼方案是比較新的方法，它將容錯(cuò)保護(hù)機(jī)制融入了編碼方案中，MCS調(diào)制編碼方案包含9個(gè)子集，分別是MCS1，MCS2，MCS3，MCS4，MCS5，MCS6，MCS7， MCS8，MCS9。其中MCS1到MCS4采用GMSK高斯最小相移鍵控調(diào)制方法，這時(shí)容錯(cuò)保護(hù)能力強(qiáng)，數(shù)據(jù)吞吐量就相對(duì)低；MCS5到MCS9采用8-PSK調(diào)制方法，數(shù)據(jù)吞吐能力較強(qiáng)。對(duì)1TS時(shí)隙來(lái)說(shuō)，GMSK MCS1方案可以在無(wú)線接口處得到8.8kbit/s的比特率；而8-PSK MCS9方案可以在無(wú)線接口處得到59.2kbit/s的比特率。如果使用8TS時(shí)隙，可以做到用戶數(shù)據(jù)速率為473kbit/s。



　　2．?dāng)?shù)據(jù)速率



　　不同的技術(shù)實(shí)現(xiàn)方法能夠?qū)崿F(xiàn)的數(shù)據(jù)速率可能不盡相同，我們還是舉例來(lái)說(shuō)明。采用上述的調(diào)制方法和編碼方案，在目前廣泛應(yīng)用的200 kHz的GSM載波上，每個(gè)載波具有如下的數(shù)據(jù)吞吐能力。



　　增強(qiáng)型高速電路交換數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)ECSD：48kbit/s/TS時(shí)隙



　　增強(qiáng)型通用分組交換無(wú)線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)EGPRS：59.2kbit/s/TS時(shí)隙



　　因此，每個(gè)載波的數(shù)據(jù)吞吐能力可以增加到：



　　增強(qiáng)型高速電路交換數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)ECSD：384kbit/s



　　增強(qiáng)型通用分組交換無(wú)線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)EGPRS：473.6kbit/s



　　二、EDGE給運(yùn)營(yíng)公司帶來(lái)的好處



　　隨著我們國(guó)家改革和發(fā)展的不斷深化，電信市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制不斷完善，想要在競(jìng)爭(zhēng)中領(lǐng)先，必須具備自己的特色，不論是技術(shù)特色還是運(yùn)營(yíng)特色。EDGE技術(shù)可以更進(jìn)一步利用運(yùn)營(yíng)公司的現(xiàn)有GSM網(wǎng)絡(luò)，從技術(shù)方面武裝運(yùn)營(yíng)公司，使其滿足移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)用戶的不斷增長(zhǎng)的需求，在競(jìng)爭(zhēng)中贏得主動(dòng)。在現(xiàn)有GSM網(wǎng)絡(luò)中，利用GPRS技術(shù)，已經(jīng)提供了比較優(yōu)質(zhì)的移動(dòng)數(shù)據(jù)服務(wù)，但EDGE技術(shù)能夠提供比GPRS更快速的移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。



　　在實(shí)施EDGE改造的過(guò)程中，根據(jù)實(shí)際需要，設(shè)備制造廠家已經(jīng)生產(chǎn)了相應(yīng)的輕便基站、室外基站、室內(nèi)基站和WCDMA基站，這為運(yùn)營(yíng)公司部署EDGE基站提供了極大的方便。通常情況下，EDGE能為運(yùn)營(yíng)公司帶來(lái)下面一些好處。



　　盡早提供無(wú)線多媒體業(yè)務(wù)；



　　提前準(zhǔn)備第三代移動(dòng)通信業(yè)務(wù)；



　　EDGE帶來(lái)的高速率使數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的單位成本下降，使運(yùn)營(yíng)公司的價(jià)格策略有了更大的靈活性；



　　可以進(jìn)一步挖掘現(xiàn)網(wǎng)的容量潛力；



　　利用現(xiàn)有的站址可以快速建設(shè)全覆蓋的EDGE網(wǎng)絡(luò)；



　　可以根據(jù)對(duì)EDGE的實(shí)際需求逐步添加新的網(wǎng)元；



　　更加優(yōu)化了網(wǎng)絡(luò)的基本建設(shè)投資；



　　根據(jù)實(shí)際需求配置數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的容量。



　　三、EDGE給用戶帶來(lái)的好處



　　高速無(wú)線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)帶給最終用戶的好處是顯而易見(jiàn)的。數(shù)據(jù)容量和數(shù)據(jù)吞吐量的增加大大縮短了數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的響應(yīng)時(shí)間，因此服務(wù)質(zhì)量得到了極大的改善。新的多媒體業(yè)務(wù)讓人們躍躍欲試，都想及早地體驗(yàn)真實(shí)的第三代移動(dòng)通信服務(wù)。目前，EDGE的應(yīng)用主要包括以下方面。



　　1．消費(fèi)類(lèi)應(yīng)用：網(wǎng)站瀏覽、電子郵件、聊天、新聞點(diǎn)播、網(wǎng)絡(luò)游戲、電子商務(wù)、數(shù)碼照片明信片。



　　2．遠(yuǎn)端接入本地網(wǎng)LAN和企業(yè)網(wǎng)：電子郵件、數(shù)據(jù)庫(kù)接入、文件傳送、企業(yè)信息交換、在線協(xié)同工作（CollaborativeWorking)、電子名片、視頻會(huì)議。



　　3．動(dòng)視頻應(yīng)用：高質(zhì)量的移動(dòng)圖象應(yīng)用業(yè)務(wù)需要恒定的數(shù)據(jù)吞吐能力。增強(qiáng)型高速電路交換數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)ECSD通過(guò)空中接口的兩個(gè)時(shí)隙可以提供最高64kbit/s的透明服務(wù)，搭建了一個(gè)良好的移動(dòng)視頻應(yīng)用業(yè)務(wù)平臺(tái)，可以開(kāi)展視頻短信，手機(jī)監(jiān)控，視頻電話和視頻點(diǎn)播等業(yè)務(wù)。



　　4．網(wǎng)站瀏覽：所有網(wǎng)站應(yīng)用都使用了某種形式的TCP/IP協(xié)議，TCP/IP協(xié)議原來(lái)就是為包交換網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的，EGPRS可以為網(wǎng)站瀏覽應(yīng)用提供最理想的承載服務(wù)。它能夠提供大于100 Kbit/s數(shù)據(jù)速率，支持各種包交換應(yīng)用，包括因特網(wǎng)連接服務(wù)。



　　5．WAP應(yīng)用：EGPRS提供了必須的高速承載服務(wù)，使得WAP業(yè)務(wù)最終能夠取得成功。WAP業(yè)務(wù)將EGPRS作為載體，由該EDGE載體（準(zhǔn)確地說(shuō)是EGPRS）完成用戶數(shù)據(jù)協(xié)議的傳輸任務(wù)，再配合使用標(biāo)準(zhǔn)的WAP網(wǎng)關(guān)，就可以接入任何一種基于WML無(wú)線標(biāo)記語(yǔ)言的應(yīng)用業(yè)務(wù)。



　　四、EDGE網(wǎng)絡(luò)工程的實(shí)施



　　對(duì)現(xiàn)存GSM網(wǎng)絡(luò)的改造升級(jí)，總體上說(shuō)，升級(jí)簡(jiǎn)單，硬件變動(dòng)小。但我們同時(shí)需要將軟件升級(jí)，網(wǎng)絡(luò)容量可能也要擴(kuò)大，視具體情況而定。改造升級(jí)的GSM網(wǎng)絡(luò)能繼續(xù)支持目前已有的GSM業(yè)務(wù)。另外，也支持EDGE業(yè)務(wù)。下面簡(jiǎn)單介紹實(shí)現(xiàn)EDGE業(yè)務(wù)帶來(lái)的各種網(wǎng)絡(luò)單元的變化情況。



　　1． 基站：主要改變發(fā)生在收發(fā)信功能單元，該單元必須具有EDGE功能，比如上面提到的8-PSK/GMSK調(diào)制方法，軟件版本也不同。



　　2．基站控制器：硬件方面，大多數(shù)廠家的設(shè)備都需要新加PCU包交換控制單元，軟件版本也需配套升級(jí)�；�站控制器的作用重要，它必須正確無(wú)誤地將包交換數(shù)據(jù)發(fā)送至SGSN節(jié)點(diǎn)，而將常規(guī)的語(yǔ)音話務(wù)送到移動(dòng)交換中心進(jìn)行處理。



　　3．移動(dòng)交換機(jī)：大多數(shù)廠家的硬件設(shè)備都需要新加IWF互連互通功能單元，軟件版本也需配套升級(jí)。



　　4．GPRS網(wǎng)元：軟件版本需配套升級(jí)。



　　5．Abis/Ater傳輸設(shè)備必須擴(kuò)容。



　　6．移動(dòng)臺(tái)需要能夠支持EDGE功能的新型手機(jī)：C類(lèi)手機(jī)能使用EDGE業(yè)務(wù)，或手動(dòng)地在EDGE和普通話音業(yè)務(wù)間切換，B類(lèi)手機(jī) EDGE和普通話音業(yè)務(wù)不能同時(shí)使用，需要在EDGE和普通話音業(yè)務(wù)間切換，A類(lèi) 手機(jī)EDGE和普通話音業(yè)務(wù)能同時(shí)使用。



　　7．網(wǎng)絡(luò)管理：管理軟件平臺(tái)需要配套升級(jí)，支持EDGE管理。



　　另外一些工程問(wèn)題也要考慮。比如說(shuō)，基站的供電系統(tǒng)是否要擴(kuò)容？尤其在共站址的情形下，供電系統(tǒng)的擴(kuò)容如何定量計(jì)算？基站的電源電纜也要改變。天線饋線系統(tǒng)也要調(diào)整。要訂購(gòu)設(shè)備所需的安裝材料。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃和優(yōu)化工作也必須考慮在改造升級(jí)的計(jì)劃內(nèi)。



　　總之，面對(duì)當(dāng)前的市場(chǎng)需求和技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀，作為發(fā)掘現(xiàn)網(wǎng)潛力，進(jìn)一步優(yōu)化基本建設(shè)投資，滿足用戶不斷增長(zhǎng)的業(yè)務(wù)需求的技術(shù)手段之一，EDGE技術(shù)是名副其實(shí)的。



----《通信世界》