EDGE是什么

小白 QA 2020-09-25 12:40:57 阅读(...)

EDGE是一种从GSM到3G的过渡技术,主要是在GSM系统中采用了一种新的调制方法,即最先进的多时隙操 作和8PSK调制技术。

EDGE 是英文 Enhanced Data Rate for GSM Evolution 的缩写,即增强型数据速率 GSM 演进技术。EDGE 是一种从 GSM 到 3G 的过渡技术,它主要是在 GSM 系统中采用了一种新的调制方法,即最先进的多时隙操 作和 8PSK 调制技术。由于 8PSK 可将现有 GSM 网络采用的 GMSK 调制技术的符号携带信息空间从 1 扩展到 3,从而使每个符号所包含的信息是原来的 3 倍。同名的还有格斗士 Edge

EDGE是什么

技术简述

之所以称 EDGE 为 GPRS 到第三代移动通信的过渡性技术方案(GPRS 俗称 2.5G, EDGE 俗称 2.75G.,3G 就不用多说了吧),主要原因是这种技术能够充分利用现有的 GSM 资源。因为它除了采用现有的 GSM 频率外,同时还利用了大部分现有的 GSM 设备,而只需对网络软件及硬件做一些较小的改动,就能 够使运营商向移动用户提供诸如互联网浏览、视频电话会议和高速电子邮件传输等无线多媒体服务,即在第三代移动网络商业化之前提前为用户提供个人多媒体通信 业务。由于 EDGE 是一种介于现有的第二代移动网络与第三代移动网络之间的过渡技术,比”二代半”技术 GPRS 更加优良,因此也有人称它为”2.75 代”技术。

EDGE 还能够与以后的 WCDMA 制式共存,这也正是其所具有的弹性优势。EDGE 技术主要影响现有 GSM 网络的无线访问部分,即收发基站(BTS)和 GSM 中的基站控制器(BSC),而对基于电路交换和分组交换的应用和接口并没有太大的影响。因此,网络运营商可最大限度地利用现有的无线网络设备,只需少量的投资就可以部署 EDGE,并且通过移动交换中心(MSC)和服务 GPRS 支持节点(SGSN)还可以保留使用现有的网络接口。事实上,EDGE 改进了这些 现有 GSM 应用的性能和效率并且为将来的宽带服务提供了可能。EDGE 技术有效地提高了 GPRS 信道编码效率及其高速移动数据标准,它的最高速率可达 384kbit/s,在一定程度上节约了网络投资,可以充分满足未来无线多媒体应用的带宽需求。从长远观点看,它将会逐步取代 GPRS 成为与第三代移动通 信系统最接近的一项技术。

技术定位

GSM 和 TDMA/136 是全球通用的第二代蜂窝移动通信标准。当前有 100 多个国家的 1 亿多人采用 GSM,有近 100 个国家的约 9500 万用户采用 TDMA/136 系统家族(包括 ELA-553 和 IS-54)服务。作为介于现有第二代移动通信系统与第三代移动通信系统之间的一种过渡性数据通信技术,EDGE(EnhancedDatarate for GSM Evolution)技术能够大大提高现有 GSM 网络的数据服务速率。但要想充分发挥 EDGE 的速率优势,运营商必须要对现有的 GSM 系统结构和所有设备进行修改。

EDGE 的技术不同于 GSM 的优势在于:(1). 8PSK 调制方式 (2).增强型的 AMR 编码方式 (3).MCS1~9 九种信道调制编码方式 (4).链路自适应(LA) (5).递增冗余传输(IR) (6).RLC 窗口大小自动调整

技术前景

据 Visant Strategies 的最新研究,全球移动运营商将 EDGE(增强型数据率传输服务)技术用作永久性数据业务修复或者作为一种过渡性方案,可以在今后的几年中增强数据和语音服务。尽管之前不久有许多运营商取消了 EDGE,该技术又被运营商视为一种提供高速数据业务以及对 GSM 或 TDMS 进行容量升级的行性选择。

到 2009 年全球将建立成百上千的 EDGE 功能基站,因此,EDGE 技术在全球大部分地区延迟了下一代设备的销售。此外,研究还发现手机 EDGE 配件的芯片市场在 2009 年将到 20 亿美元,而届时 GSM/GPRS/EDGE 等手机销售总额为 310 亿美元。

Visant 的高深分析师 Andy Fuertes 说:“据预计 EDGE 技术的功能将很快被吸收到手机中去,就如同今年 GPRS 功能已经在手机中普及一样。在今后 5 年中多数 UMTS/GSM 双模式手机都将具备 EDGE 功能,从而使得 EDGE 功能成为顾客选择手机的重要标准之一。”

研究指出,2009 年全部 EDGE 用户将超 1.3 亿。许多 EDGE 用户同时也会采用其它技术如 UMTS 或 OFDM 类技术。

研究报告的另一位作者 Larry Swasey 说:“从人口密度、平均资本收益、无线普及率以及总体无线网络的回报来看,运营商都会考虑 EDGE。这种技术对于运营商来讲可以满足他们可靠的投资与回报的预期。

EDGE 和 GPRS,HSDPA/ TD- HSDPA 的速度区别

GPRS 的访问速度 171.2kbps

EDGE 传输速率在峰值可以达到 384kbps

HSDPA 或 TD- HSDPA(高速下行分组接入)是 WCDMA 或 TD-SCDMA 的升级版,数据通信速率理论上可超过 2Mbps。

使用 EDGE 必须达到两个要求

1:你所在范围覆盖有 EDGE 网络。

(一些中大型城市一般有 EDGE,如果你的城市有 EDGE,会自动用 EDGE,如果没有,还是自动会用 GPRS)

2:你的手机支持 EDGE。

(可以参考自己手机的说明书,另外,一些手机其实具备 EDGE 功能,只是被屏蔽,没有开启而已)

如何知道自己的手机正在使用 EDGE 网络。

看手机的网络图标就知道

EDGE 是一个小 “E”,而 GPRS 是一个小 “G”

技术特点

EDGE 是一种能够进一步提高移动数据业务传输速率和从 GSM 向 3G 过渡中的重要技术。它在接入业务和网络建设方面所具有以下特性

出现背景

语音通信是第二代移动系统的主要服务,最近几年,移动通信设备则在大大增强对数据通信的支持能力,一些标准的移动通信设备当前可以提供速率达 9.6kbps 的数据服务。但是这样低的数据通信速率显然无法满足移动设备多媒体数据通信的需求,因此,厂商们纷纷在开发新的、速率更快的移动数据通信技术,其中最典型的就是 GPRS(通用分组无线服务)、HSCSD(高速率电路交换数据)和 EDGE。

这三种技术都能够不同程度地解决更高数据速率的需求问题。HSCSD 引进了多时隙的概念,HSCSD 和 GPRS 技术都是一种面向非连接的技术,用户只有真正在收发数据时才需要保持对网络的连接,因此大大提高了无线资源的利用率。除此之外,许多新的核心网络组件产品将使未来的移动通信产品可以直接访问 Internet/Intranet。

HSCSD 和 GPRS 通过多时隙操作实现了较高的比特速率。但是因为这些技术是基于高斯最小移频键控(GMSK)调制技术的,因此每个时隙能够得到的速率提高是有限的。为此,许多效率更高的调制方案纷纷出台,例如在 TDMA/136+中,多时隙操作和新的调制方案 8PSK(基于 30kHz 的载波带宽)的结合将使数据率提高大约 4 倍。

第三代无线通信 IMT-2000 的优势主要在于能够使用宽带服务,大大改进在 GSM 和 TDMA/136 上提供的标准化服务。第三代移动通信系统将提供 384kbps 的广域数据通信服务和大约 2Mbps 的局域数据通信服务。新的用于码分多址访问(W-CDMA)的 2GHz 频段已经得到了 ETSI、无线电工业与广播协会(ARIB)的支持。W-CDMA 将包括 IMT-2000 设备所需要的所有功能。然而,向更高的数据率发展并不仅限于新的 2GHz 频段,EDGE 技术也能够让使用 800、900、1800、1900MHz 频段的网络提供第三代移动通信网络的部分功能。

在此基础上,Ericsson 公司于 1997 年第一次向 ETSI 提出了 EDGE 的概念。同年,ETSI 批准了 EDGE 的可行性研究,这对以后 EDGE 的发展铺平了道路。尽管 EDGE 仍然使用了 GSM 载波带宽和时隙结构,但它也能够用于其他的蜂窝通信系统。EDGE 可以被视为一个提供高比特率、并且因此促进蜂窝移动系统向第三代功能演进的、有效的通用无线接口技术。在此基础上,统一无线通信论坛(UWCC)评估了用于 TDMA/136 的 EDGE 技术,并且于 1998 年 1 月批准了该技术。

在现有的 GSM 网络中引进 EDGE 技术必然会对现有的网络结构和移动通信设备带来影响。要使 EDGE 易于被网络运营商接受和推广,EDGE 必须将它现有的网络结构的影响降到最低,并且 EDGE 系统应该允许运营商再次利用现有的基站设备。此外,使用 EDGE,运营商应该不需要修改它们的无线网络规划,而且 EDGE 的引入也不能影响移动通信的质量。

EDGE 主要影响网络的无线访问部分收发基站(BTS)、GSM 中的基站控制器(BSC)以及 TDMA 中的基站(BS),但是对基于电路交换和分组交换访问的应用和接口并没有不良影响。通过移动交换中心(MSC)和服务 GPRS 支持节点(SGSN)可以保留使用现有的网络接口。事实上,EDGE 改进了一些现有的 GSM 应用的性能和效率,为将来的宽带服务提供了可能。

发展状况

EDGE 是一种基于 GSM/GPRS 网络的数据增强型移动通信技术,通常又被人们称为 2.75 代技术。2003 年一度倍受忽视的 EDGE 成为移动通信市场的亮点,先后有美国的 CingularWireless 和 AT&TWireless、智利的 TelefonicaMoviles、我国香港特区的 CSL 和泰国的 AIS 开通了基于 EDGE 的服务。与此同时,一些欧洲的移动运营商对 EDGE 也开始表现出兴趣,其中 TIM 和 TeliaSonera 都明确表示将采用 EDGE 技术。

从技术角度来说,EDGE 提供了一种新的无线调制模式,提供了三倍于普通 GSM 空中传输速率。另一方面 EDGE 继承了 GSM 制式标准,载频可以基于时隙动态地在 GSM 和 EDGE 之间进行转换(基于手机的类型),支持传统的 GSM 手机,从而保护了现有网络的投资。EDGE 网络可灵活的逐步扩容,为运营商实现价值最大化提供了有利的支持。

EDGE(加强型数据 GSM 环境)是一个更快的全球移动通信系统(GSM)无线服务版本,其被设计为可以以每秒 384 比特的速度传输数据,并可以传输多媒体以及其它宽带应用程序到移动电话和个人电脑上。EDGE 标准是建立在已有的 GSM 和单元排列标准之上的,前两者使用了相同的时分多路访问(TDMA)帧结构。

全球领先的数字无线技术独立供应商 TTPCom 公司宣布已授权 ASMobile Communication 使用其 EDGE 协议软件,开发新一代高端多媒体手机。这项协议是基于两家公司持续不断的合作关系,也标志着 ASMobile 已将 TTPCom 技术纳入其 2005 年全线产品发展蓝图,包括入门级 GSM/GPRS 移动电话及多功能时尚手机。

ASMobile 是华硕计算机股份有限公司于一年前在台湾成立的全资附属公司,力求在竞争激烈的欧洲与南美市场拓展 OEM/ODM 服务。该公司采用 TTPCom GPRS 技术的首个入门级手机系列现已率先投产,并定于 2005 年 1 月正式出货,随后还会推出兼备游戏下载等多媒体功能的手机。第一款具有 EDGE 功能的手机预计于 2005 年秋季推出。

ASMobile EDGE 手机的数据传输率是现有 GPRS 网络提供的三倍,可供全球数目日增的 EDGE 网络 1 使用视像下载与高速上网等数据密集的 3G 服务。这款新手机将采用美国模拟器件公司(Analog Devices)供应的芯片,而 TTPCom 的 EDGE 软件与美国模拟器件公司的硬件组合已成为业内公认的能有效加快产品面市时间的技术平台。

ASMobile 副总裁 Allan Cheng 表示:“自 ASMobile 成立以来,我们对市场的发展潜力以及应该设计怎样的手机以应对瞬息万变的市场需求,已经有了清晰的认识。TTPCom 作为我们的长期技术合作伙伴,他们的支持将贯穿我们整个产品的发展蓝图。我们未来的 EDGE 产品均会采用 TTPCom 业界领先而且备受认同的技术,相信此举不但满足我们积极推出新手机的目标,也同时迎合用户对于新颖手机功能的期盼。”

TTPCom 软件业务部董事总经理 Richard Walker 表示:“新加入手机市场的公司可利用我们的平台,推出全面系列的手机;这印证了我们的技术是可靠稳定而且易于整合的。随着 EDGE 技术的日渐普及,陆续进入这一市场的公司将很有机会获得市场占有率。凭借 TTPCom 技术,ASMobile 将随着 EDGE 的日益普及,可在市场上力争更具竞争力的地位。”

TTPCom 的 EDGE 软件经过了领先的基础设施供应商、测试设备厂商和无线运营商广泛的互通性测试。测试的结果显示,TTPCom 的 EDGE 平台可支持高达每秒 216 Kbs 业界领先的数据传输速率,使网络运营商和手机制造商利用现有 2G 网络,就可以开始提供如视频流等 3G 类型的服务。

编辑备注 - EDGE 在全球的增长情况

据全球移动设备供应商协会(the Global Mobile Suppliers Association,GSA)统计,全球 53 个国家的 118 个网络运营商部署了 EDGE,以提供新一代服务。当今在北美、南美、欧洲和亚洲已有 17 个网络供应商使用了 EDGE 服务。中国和香港已宣布部署 EDGE 的网络运营商包括 CSL(已提供 EDGE 服务)、PEOPLES、 SUNDAY 和中国联通。欲了解全球所有 EDGE 运营商的列表。

关于 ASMobile Communications

ASMobile 是华硕计算机股份有限公司的附属公司,也是专业 OEM/ODM 通讯设备公司,致力设计与生产 GSM/GRPS 与 EDGE 移动终端。ASMobile 经验丰富的优秀研发小组与手机业内最具创意的硬件和机械结构以及外形设计工程师合作,全力推出合用的方案,以满足市场瞬息万变的需求。此外,ASMobile 的研发工作人员已设立独立的天线小组与协议部门,专门解决重大的通信问题。除硬件以外,ASMobile 也另设有软件与应用小组,提供稳健的软件环境与操作简易的用户接口,满足用户的个别需求。ASMobile 工程人员凭借先进兼精密的设备与技术,不断致力从事开发与生产,令 ASMobile 提供非常出色并符合严格的业界测试标准的产品。

TTPCom 与华硕

华硕已获授权使用 TTPCom 整个技术套件,包括双模 3GSM 协议软件、开发工具和 TTPCom 的应用架构 AJAR 平台。AJAR 平台提供预先整合套件,包括短信、多媒体、游戏、浏览器和 JAVA 技术。

TTPCom 与华硕早前在香港举行的 3G 全球大会(3G World Congress)展示华硕首部 3G 手机。该款手机采用 TTPCom 的双模 3GSM 技术和应用套件,具备强大的多媒体功能,包括视频流、3D 游戏和音乐下载等。

关于 TTPCom

TTPCom 公司总部位于英国剑桥,是 TTP 通讯有限公司(LSE:TTC)的主要运营分支机构。该公司开发应用于无线通信终端产品设计与制造的技术知识产权。TTPCom 将技术授权给全球领先的半导体生产商和终端制造商,包括美国模拟器件公司、英特尔、LG、Renesas、夏普、西门子和东芝。

TTPCom 以其 GPRS、EDGE 和 3G 协议软件确立了全球领先的市场地位。TTPCom 通过其 AJAR 应用架构,可帮助客户快速定制手机产品。2004 年,超过 3000 万部手机使用了 TTPCom 的技术上市。

EDGE 影响

无线数据通信速度的提高对现有 GSM 网络结构提出了新的要求。然而,EDGE 系统对现有 GSM 核心网络的影响非常有限,并且由于 GPRS 节点、SGSN 和网关 GPRS 支持节点(GGSN)或多或少地独立于用户数据通信速率,因此 EDGE 将不需要部署新的硬件。

一个明显的通信瓶颈是 A-bis 接口,它当前只能支持每信道时隙 16kbps 的速率。

而对于 EDGE,每个信道的速率将超过 64kbps,这要求为每个通信信道分配多个 A-bis 时隙。不过,A-bis 接口 16kbps 的限制可以通过引入两个 GPRS 编码方案(CS3 和 CS4)来突破,它能够提供每通信信道 22.8kbps 的速率。

对于基于 GPRS 的分组数据服务,其他的节点和接口已经能够处理每时隙更高的比特率。对于电路交换服务而言,A-bis 接口可以处理每个用户 64kbps 的速率,因此在 MSC 中的修改将只会影响软件部分,而不会涉及到原有的硬件设备。

(1)无线网络规划

一个决定 EDGE 能否取得成功的重要条件是应该能够允许网络运营商逐步引入 EDGE。具有 EDGE 功能的收发机最早应该部署在最需要 EDGE 覆盖的地方,以补充现有的标准 GSM 收发机,因此在一个相同的频段,电路交换、GPRS 和 EDGE 用户服务将同时存在。为了将运营商的投资和成本降到最低,与 EDGE 相关的实现不应该要求对现有无线网络规划做广泛修改,包括信元规划、频率规划、功率级和其他信元参数的设置等。

(2)覆盖范围规划

非透明无线链路协议(如包括自动重复请求 APR 的协议)的一个重要特点是较差的无线链路质量会导致更低的比特率。与语音通信不同的是,低载波-噪声比并不会导致数据会话的丢失,而只会临时地减少用户通信速度。在 GSM 信元中不同的用户间存在的载波干扰,一个 EDGE 信元将同时包括具有不同通信速率的用户,在接近信元中心的地方通信速率高,在接近信元边界的地方通信速率限制在标准 GPRS 的范围内。

根据提供给国际标准化组织的测试结果,一个具有 95%语音通信业务的 EDGE 系统将有 30%的用户获得超过 45Kbps 的每时隙通信速率,而全部用户的平均速率为 34Kbps。假设 APD 是 2dB,那么平均通信速率将减少到 30Kbps。

在覆盖范围的问题上,如果网络运营商能够接受在信远边界只具有标准 GPRS 数据通信速率,那么现有的 GSM 站点已经提供了 EDGE 足够使用的覆盖范围。对于一般需要持续比特率的透明数据服务来说,则必须使用链路自适应技术来分配满足比特率和错误比特率(BER)需求时的时隙数量。

(3)频率规划

在绝大多数成熟的 GSM 网络中,频率的平均再使用次数在 9-12 之间,未来的移动通信系统将向着更低的频率再使用方向发展。事实上,随着跳频技术的引进,多重再使用方式(MRP)和非连续传输(DTX)将频率的再使用次数降到 3 是可行的,这就是说每 3 个基站就会发生频率被重新使用的情况。

EDGE 支持频率再使用的这种发展趋势。事实上,由于采用了链路自适应技术,EDGE 可以被引入到任何频率计划,包括 EDGE 可以被引入到现有的 GSM 频率规划中,为未来更高速率的数据通信打下良好的基础。

接入性能

(1)带宽得到明显提高,单点接入速率峰值为 2Mbit/s,单时隙信道的速率可达到 48kbit/s,从而使移动数据业务的传输速率在峰值可以达到 384kbit/s,这为移动多媒体业务的实现提供了基础。

(2)更为精准的网络层提供位置服务。

网络建设

(1)EDGE 是一种调制编码技术,它改变了空中接口的速率。

(2)EDGE 的空中信道分配方式、TDMA 的帧结构等空中接口特性与 GSM 相同。

(3)EDGE 不改变 GSM 或 GPRS 网的结构,也不引入新的网络单元,只是对 BTS 进行升级。

(4)核心网络采用 3 层模型:业务应用层、通信控制层和通信连接层,各层之间的接口应是标准化的。采用层次化结构可以使呼叫控制与通信连接相对独立,这可充分发挥分组交换网络的优势,使业务量与带宽分配更紧密,尤其适应 VoIP 业务。

(5)引入了媒体网关(MGW)。MGW 具有 STP 功能,可以在 IP 网中实现信令网的组建(需 VPN 支持)。此外,MGW 既是 GSM 的电路交换业务与 PSTN 的接口,也是无线接入网(RAN)与 3G 核心网的接口。

(6)EDGE 的速率高,现有的 GSM 网络主要采用高斯最小移频键控(GMSK)调 制技术,而 EDGE 采用了八进制移相键控(8PSK)调制,在移动环境中可以稳定达到 473.6kbit/s,在静止环境中甚至可以达到 2Mbit/s,基本 上能够满足各种无线应用的需求。

(7)EDGE 同时支持分组交换和电路交换两种数据传输方式。它支持的分组数据服务 可以实现每时隙高达 11.2kbit/s-69.2kbit/s 的速率。EDGE 可以用 28.8kbit/s 的速率支持电路交换服务,它支持对称和非对称 两种数据传输,这对于移动设备上网是非常重要的。比如在 EDGE 系统中,用户可以在下行链路中采用比上行链路更高的速率。

无线接口

EDGE 无线接口的主要作用是使当前的蜂窝通信系统可以获得更高的数据通信速率。现有的 GSM 网络主要采用 GMSK 调制技术,为以增加无线接口的总速率,在 EDGE 中引入了一个能够提供高数据率的调制方案,即八进制移相键控(8PSK)调制。由于 8PSK 将 GMSK 的信号空间从 2 扩展到 8,因此每个符号可以包括的信息是原来的 4 倍。8PSK 的符号率保持在 271kbps,每个时隙可以得到 69.2kbps 的总速率,并且仍然能够完成 GSM 频谱屏蔽。

EDGE 规范的基本指导思想是尽可能多地利用现有的 GSM 数据服务类型,大大提高其数据通信速率。它定义了几个信道编码方案来确保各种信道环境的鲁棒性,使用了链路自适应技术以实现编码和调制方案之间的动态转换。通过再次利用 GPRS 结构,分组数据服务可以实现每时隙高达 11.2-69.2kbps 的无线通信速率。EDGE 通过使用一个高速每时隙 28.8kbps 的无线接口速率来支持电路交换服务。

在 EDGE 方案中,支持所有服务的多时隙通信得到的速率是单时隙通信的 8 倍,用于分组数据服务的峰值无线通信速率可高达 554kbps。

(1)对无线接口设备的影响

EDGE 对 GSM 网络原有无线接口的修改将直接影响基站和移动终端的设计,人们必须采用新的终端和基站收发机才能收发使用 EDGE 调制的信息。

(2)对线性调制的影响

新的调制方案对功率放大器的线性提出了新的要求。与 GMSK 不同的是,8PSK 并不具有一个固定的封装。事实上,EDGE 面临的最大挑战是创建一个成本经济的发射机,同时完成 GSM 的频谱屏蔽。

为了最大限度地利用现有的 GSM 网络,EDGE 收发机必须装在一个为标准收发机设计的基站舱中,并且 EDGE 收发机必须在发射频谱和热分散方面可以被人们所接受。一般地,高性能的 EDGE 收发机在发射 8PSK 时可能需要减少它的平均发射功率,与 GMSK 相比,平均功率降低(SPD)在 2-5dB 之间。

如何设计低功率的收发机即微基站、室内或微微基站(picobase)和移动终端会带来进一步的挑战,比如在 EDGE 系统中就不能再使用针对非线性调制优化的发射机结构。

在连接移动终端的地方可以采取两种调制方式。第一种是将 GMSK 传输用于上行链路,将 8PSK 用于下行链路。这样上行链路的速率将限制在 GPRS 的范围内,而 EDGE 的高速率将提供给下行链路使用。因为绝大多数服务对下行链路的速率要求都要比上行链路高,这种方案可以用一种最经济的方式满足移动终端的服务需求。第二种方式就是在上行链路和下行链路中都采取决 8PSK 方式进行传输。

现有的 GSM 标准定义了多种移动终端,例如从具有低复杂性的单时隙设备到具有高比特性的 8 时隙设备等。

(3)对总速率的影响

接口总速率越高,技术就越复杂,EDGE 接口的高速率无法通过最理想的均衡器结构来处理,而只能考虑次理想的均衡器设计。根据模拟测试的结果,用于 8PSK 的最好的均衡器设计将只比标准的 GSM 均衡器稍微复杂一点。

增强的比特率(与标准的 GPRS 相比)还减少了在时间分布和移动终端速率方面的鲁棒性。然而在绝大多数情况下,EDGE 服务将被相对静止的用户使用,这意味着移动终端的高速移动和过度的时间分布是不可能的。另外,当移动速度和时间分布超出 EDGE 的能力时,还是需要使用 GMSK 调制的。

信道管理

引入 EDGE 以后,一个信元将包括两类收发机:标准 GSM 收发机和 EDGE 收发机。信元中的每个物理信道(时隙)一般至少具有四种信道类型:

(1)、GSM 语音和 GSM 电路交换数据(CSD);

(2)、GPRS 分组数据;

(3)、电路交换数据、增强电路交换数据(ECSD)和 GSM 语音;

(4)、EDGE 分组数据(EGPRS),它允许同时为 GPRS 和 EDGE 用户提供服务。

虽然标准的 GSM 收发机只支持上述信道类型 1 和 2,但 EDGE 收发机支持上述所有 4 种类型。EDGE 系统中的物理信道将根据终端能力和信元需求动态定义。例如,如果几个语音用户都是活动的,那么 1 类信道的数量就会增加,同时减少 GPRS 和 EDGE 信道。显然,在 EDGE 系统中必须能够实现上述 4 种信道的自动管理,否则将大大削弱 EDGE 系统的效率。

链路自适应 LA

所谓链路自适应 LA 就是能够自动选择调制和编码方案来适应无线链路质量的需求。EDGE 标准支持的链路自适应动态选择算法包括对下行链路质量的测量和报告、为上行链路选择新的调制和编码方法等。链路自适应意味着实现调制和编码的完全自动化。通过增量冗余 IR(混合 II/IIIARQ)改进 ARQ 性能的可能性也正在研究中,这样的方案可以减少在选择调制时对使用链路自适应技术的需求。

链路自适应 LA 和增量冗余 IR 共同点:

1、LA 和 IR 都由网络主动控制,手机被动响应。

2、LA 和 IR 在同一连接中是可能切换的,例如在手机内存不足时,下行数据传输可能从 IR 切到 LA。

3、重传数据块,可以采用不同的编码方式,可以采用较低的编码方式,也可以采用较高的编码方式,只能采用同族的编码方式。

功率控制

当前的 GSM 系统使用动态功率控制来增加系统中的均等性,扩大移动终端电池的寿命。类似的策略将被用于 GPRS,尽管它们实际的信令过程是不同的,但 EDGE 对功率控制的支持被专家们认为是 GSM/GPRS 很类似。因此,网络运营商在部署 EDGE 时只需要修改现有 GSM/GPRS 网络的参数设置即可。

需要补充的是,因 EDGE 用户可以从比标准 GSM 用户高得多的载波-干扰比中得到益处,因此 EDGE 的功率控制参数设置与 GSM/GPRS 将是不同的。

承载业务

EDGE 的承载业务包括分组业务(非实时业务)和电路交换业务(实时业务)。这些业务的承载者包括如下两种:

1.分组交换业务承载者

GPRS 网络能够提供从移动台到固定 IP 网的 IP 连接。对每个 IP 连接承载者,都定义了一个 QoS 参数空间,如优先权、可靠性、延时、最大和平均比特率等等。通过对这些参数进行不同的组合就定义了不同的承载者,以满足不同应用的需要。

而对 EDGE 需要定义新的 QoS 参数空间。例如,对于移动速度为 250km/h 的移动台,最大码率为 144kbit/s,对移动速度为 100km/h 的移动台,其最大码率为 384kbit/s。此外,EDGE 的平均比特率和延迟等级也与 GPRS 的不同。

由于不同应用、不同用户的要求不同,因此 EDGE 必须能够支持更多的 QoS。

2.电路交换业务承载者

现有的 GSM 系统能够支持透明和非透明业务。它定义了 8 种透明业务承载者,所提供的比特率范围为 9.6kbit/s~64kbit/s。

非透明业务承载者用无线链路协议来保证无差错数据传输。对于这种情况,有 8 种承载者,所提供的比特率为 4.8kbit/s~57.6kbit/s。实际的用户数据比特率随信道质量而变化。

Tcs-1 通过占用 2 个时隙来实现。而同样的业务,标准 GSM 系统用 TCH/F14.4 需要占用 4 个时隙。

可见,EDGE 的电路交换方式可以利用较少的时隙占用来实现较高速的数据业务,这可降低移动终端实现的复杂度。同时,由于各个用户占用的时隙数比标准 GSM 系统的少,从而可以增加系统的容量。

开源项目

OpenBSC是一个开源的基站控制器(Base Station Controller),部分实现了 A-bis 协议(支持 GPRS/EDGE ),以及 GSM 技术规范 08.5x 和 12.21,该项目的目的是:

1. 提供一个基础,实验和安全研究的 GSM 网络

2.文件,宣传,并指出任何安全相关的问题,我们认为作为其中的一部分

3.在一个较低的层次上了解更多关于 GSM 网络的技术

OpenBTS是基于软件的 GSM 接入口,它提供标准的 GSM 兼容的移动手机,不需使用现成的电话提供商的接口,来拨打现有电话系统的接口。OpenBTS 是以第一个基于开源软件的工业标准的 GSM 协议栈而闻名。 OpenBTS 是从基带收发站(BTS)向上,完全替代传统的 GSM 运营商的网络交换构架。替代传统的传递呼叫到运营商的移动交换中心(MSC)的方法,它是通过 SIP 和 VOIP 传递数据到 Asterisk PBX 的。参考中的 air interface (UM) 用 软件定义无线电(SDR)基于 Univerisal Software Radio Peripheral – USRP 的。项目是由 Harving Samra 和 David A. Burgess 启动的。其目的是把边远和发展中地区地区的 GSM 服务费用减少到每个用户每月在 1 美元以下。项目的最初开发者涉及执照事宜,在初期的相关工作中官司连连(现已解决),也就是说一些底层的 GSM 代码被重新改写过。

国内概况

EDGE 这个新名词在 07 年中旬逐渐引起了人们的重视,首先移动在南方少数几个城市进行了 EDGE 网络的测试,当时使用者对其评价非常高,纷纷拿出自己的测试数据和传统的 GPRS 与 CDMA 网络比较,优势还是比较明显的。接下来 EDGE 网络开始在国内各个城市和地区进行测试,当然不包括北京,上海这样的大城市,因为在新技术的测试过程中这些大城市往往是滞后的。

经过了接近一年的实验期和考察期在国内多个城市都普及了 EDGE 网络,很多用户都会惊喜的发现自己手机上显示出了 E 的标志,这代表的就是 EDGE。

经过几年的发展,如今中国移动的 EDGE 网络已经基本上覆盖全国,只有一些较为偏僻的地区无法访问;中国联通已经覆盖全国。

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