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3G時代的先行者——EDGE技術詳解

2019-11-05 02:25:55
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供稿：網友

　　一、EDGE簡述
　　EDGE是英文Enhanced Data Rate for GSM Evolution 的縮寫，即增強型數據速率GSM演進技術。EDGE是一種從GSM到3G的過渡技術，它主要是在GSM系統中采用了一種新的調制方法，即最先進的多時隙操作和8PSK調制技術。由于8PSK可將現有GSM網絡采用的GMSK調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G　　
　　EDGE技術主要影響現有GSM網絡的無線訪問部分，即收發基站(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，網絡運營商可最大限度地利用現有的無線網絡設備，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支持節點(SGSN)還可以保留使用現有的網絡接口。事實上，EDGE改進了這些現有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據標準，它的最高速率可達384kbit/s，在一定程度上節約了網絡投資，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最接近的一項技術。
　　
　　二、EDGE的特點
　　EDGE是一種能夠進一步提高移動數據業務傳輸速率和從GSM向3G過渡中的重要技術。它在接入業務和網絡建設方面所具有以下特性：
　　
　　1.在接入業務性能
　　
　　(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，從而使移動數據業務的傳輸速率在峰值可以達到384kbit/s，這為移動多媒體業務的實現提供了基礎。
　　
　　(2)更為精準的網絡層提供位置服務。
　　
　　2.網絡建設方面的特點
　　
　　(1)EDGE是一種調制編碼技術，它改變了空中接口的速率。
　　
　　(2)EDGE的空中信道分配方式、TDMA的幀結構等空中接口特性與GSM相同。
　　
　　(3)EDGE不改變GSM或GPRS網的結構，也不引入新的網絡單元，只是對BTS進行升級。
　　
　　(4)核心網絡采用3層模型：業務應用層、通信控制層和通信連接層，各層之間的接口應是標準化的。采用層次化結構可以使呼叫控制與通信連接相對獨立，這可充分發揮分組交換網絡的優勢，使業務量與帶寬分配更緊密，尤其適應Voip業務。
　　
　　(5)引入了媒體網關(MGW)。MGW具有STP功能，可以在IP網中實現信令網的組建(需VPN支持)。此外，MGW既是GSM的電路交換業務與PSTN的接口，也是無線接入網(RAN)與3G核心網的接口。
　　
　　(6)EDGE的速率高,現有的GSM網絡主要采用高斯最小移頻鍵控(GMSK)調制技術，而EDGE采用了八進制移相鍵控(8PSK)調制，在移動環境中可以穩定達到384kbit/s，在靜止環境中甚至可以達到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據傳輸方式。它支持的分組數據服務可以實現每時隙高達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據傳輸，這對于移動設備上網是非常重要的。比如在EDGE系統中，用戶可以在下行鏈路中采用比上行鏈路更高的速率。
　　
　　三、EDGE的承載業務
　　EDGE的承載業務包括分組業務(非實時業務)和電路交換業務(實時業務)。這些業務的承載者包括如下兩種：
　　
　　1.分組交換業務承載者
　　
　　GPRS網絡能夠提供從移動臺到固定IP網的IP連接。對每個IP連接承載者，都定義了一個QoS參數空間，如優先權、可靠性、延時、最大和平均比特率等等。通過對這些參數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.電路交換業務承載者
　　
　　現有的GSM系統能夠支持透明和非透明業務。它定義了8種透明業務承載者，所提供的比特率范圍為9.6kbit/s～64kbit/s。
　　
　　非透明業務承載者用無線鏈路協議來保證無差錯數據傳輸。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。實際的用戶數據比特率隨信道質量而變化。
　　
　　電路交換業務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的非透明業務在EDGE中可以用編碼方式TCS-1通過占用2個時隙來實現。而同樣的業務，標準GSM系統用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較高速的數據業務，這可降低移動終端實現的復雜度。同時，由于各個用戶占用的時隙數比標準GSM系統的少，從而可以增加系統的容量。
　　
　　四、結束語
　　EDGE技術作為GSM向3G過渡的一種移動數據通信技術，以其數據服務速率高、能節約網絡投資、可以充分滿足未來無線多媒體應用的帶寬需求等特點，成為與第三代移動通信系統最接近的一項數據通信技術。


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