一、國內(nèi)EDGE網(wǎng)絡(luò)大氣候：
EDGE這個新名詞在去年中旬逐漸引起了人們的重視，首先移動在南方少數(shù)幾個城市進行了EDGE網(wǎng)絡(luò)的測試，當(dāng)時使用者對其評價非常高，紛紛拿出自己的測試數(shù)據(jù)和傳統(tǒng)的GPRS與CDMA網(wǎng)絡(luò)比較，優(yōu)勢還是比較明顯的。接下來EDGE網(wǎng)絡(luò)開始在國內(nèi)各個城市和地區(qū)進行測試，當(dāng)然不包括北京，上海這樣的大城市，因為在新技術(shù)的測試過程中這些大城市往往是滯后的。經(jīng)過了接近一年的實驗期和考察期目前在國內(nèi)多個城市都普及了EDGE網(wǎng)絡(luò)，很多用戶都會驚喜的發(fā)現(xiàn)自己手機上顯示出了E的標志，這代表的就是EDGE。
筆者也通過網(wǎng)絡(luò)咨詢了多個地方的用戶，經(jīng)過反復(fù)調(diào)查了解到國內(nèi)已經(jīng)知道開通EDGE網(wǎng)絡(luò)的城市和地區(qū)有香港、深圳，廣州、珠海周邊、肇慶、深圳、惠州、東莞、江門、順德，濟南，青島，重慶，南京等，北京和上海的部分地區(qū)也開通了EDGE信號。從分布上看大部分EDGE網(wǎng)絡(luò)還是位于廣東。不過未來EDGE網(wǎng)絡(luò)一定會由南向北飛速發(fā)展的。
那么為什么電信要發(fā)展EDGE網(wǎng)絡(luò)呢？他和GPRS與CDMA網(wǎng)絡(luò)相比具備哪些優(yōu)勢呢？下面我們就從需求和技術(shù)兩方面分析國內(nèi)EDGE網(wǎng)絡(luò)的大躍進。
二、什么是EDGE網(wǎng)絡(luò)：
[1]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。
三、EDGE技術(shù)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(dāng)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(wù)。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(shù)，EDGE(EnhancedDatarate for GSM Evolution)技術(shù)能夠大大提高現(xiàn)有GSM網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)服務(wù)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(shè)備進行修改。
EDGE的技術(shù)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(yīng) (5).遞增冗余傳輸 (6).RLC窗口大小自動調(diào)整
四、出現(xiàn)的背景
語音通信是第二代移動系統(tǒng)的主要服務(wù)，最近幾年，移動通信設(shè)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(shè)備當(dāng)前可以提供速率達9.6kbps的數(shù)據(jù)服務(wù)。但是這樣低的數(shù)據(jù)通信速率顯然無法滿足移動設(shè)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(shù)，其中最典型的就是GPRS（通用分組無線服務(wù)）、HSCSD（高速率電路交換數(shù)據(jù)）和EDGE。
這三種技術(shù)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(shù)都是一種面向非連接的技術(shù)，用戶只有真正在收發(fā)數(shù)據(jù)時才需要保持對網(wǎng)絡(luò)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(luò)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(shù)是基于高斯最小移頻鍵控（GMSK）調(diào)制技術(shù)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(wù)，大大改進目前在GSM和TDMA/136上提供的標準化服務(wù)。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(wù)和大約2Mbps的局域數(shù)據(jù)通信服務(wù)。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(shè)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(shù)也能夠讓使用800、900、1800、1900MHz頻段的網(wǎng)絡(luò)提供第三代移動通信網(wǎng)絡(luò)的部分功能。
在此基礎(chǔ)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(shù)。在此基礎(chǔ)上，統(tǒng)一無線通信論壇（UWCC）評估了用于TDMA/136的EDGE技術(shù)，并且于1998年1月批準了該技術(shù)。
在現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)中引進EDGE技術(shù)必然會對現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和移動通信設(shè)備帶來影響。要使EDGE易于被網(wǎng)絡(luò)運營商接受和推廣，EDGE必須將它現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的影響降到最低，并且EDGE系統(tǒng)應(yīng)該允許運營商再次利用現(xiàn)有的基站設(shè)備。此外，使用EDGE，運營商應(yīng)該不需要修改它們的無線網(wǎng)絡(luò)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(luò)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(yīng)用和接口并沒有不良影響。通過移動交換中心（MSC）和服務(wù)GPRS支持節(jié)點（SGSN）可以保留使用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)接口。事實上，EDGE改進了一些現(xiàn)有的GSM應(yīng)用的性能和效率，為將來的寬帶服務(wù)提供了可能。
五、EDGE的技術(shù)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(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。
3.無線接口概覽
EDGE無線接口的主要作用是使當(dāng)前的蜂窩通信系統(tǒng)可以獲得更高的數(shù)據(jù)通信速率。現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)主要采用GMSK調(diào)制技術(shù)，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(dǎo)思想是盡可能多地利用現(xiàn)有的GSM數(shù)據(jù)服務(wù)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(yīng)技術(shù)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(wù)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(wù)。
在EDGE方案中，支持所有服務(wù)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(wù)的峰值無線通信速率可高達554kbps。
(1)對無線接口設(shè)備的影響
EDGE對GSM網(wǎng)絡(luò)原有無線接口的修改將直接影響基站和移動終端的設(shè)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(luò)，EDGE收發(fā)機必須裝在一個為標準收發(fā)機設(shè)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(shè)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(wù)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(wù)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(fù)雜性的單時隙設(shè)備到具有高比特性的8時隙設(shè)備等。
(3)對總速率的影響
接口總速率越高，技術(shù)就越復(fù)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(shè)計。根據(jù)模擬測試的結(jié)果，用于8PSK的最好的均衡器設(shè)計將只比標準的GSM均衡器稍微復(fù)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(wù)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(dāng)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(luò)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(luò)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(luò)的影響非常有限，并且由于GPRS節(jié)點、SGSN和網(wǎng)關(guān)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(dāng)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(wù)，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(wù)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(shè)備。
(1)無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃
一個決定EDGE能否取得成功的重要條件是應(yīng)該能夠允許網(wǎng)絡(luò)運營商逐步引入EDGE。具有EDGE功能的收發(fā)機最早應(yīng)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(wù)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(guān)的實現(xiàn)不應(yīng)該要求對現(xiàn)有無線網(wǎng)絡(luò)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(shè)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(fù)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(dǎo)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(dǎo)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(wù)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(shè)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(luò)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(wù)來說，則必須使用鏈路自適應(yīng)技術(shù)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(luò)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(shù)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(yīng)技術(shù)，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(chǔ)。
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(wù)。
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(yīng)
所謂鏈路自適應(yīng)就是能夠自動選擇調(diào)制和編碼方案來適應(yīng)無線鏈路質(zhì)量的需求。EDGE標準支持的鏈路自適應(yīng)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(yīng)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(yīng)技術(shù)的需求。
7.功率控制
當(dāng)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(luò)運營商在部署EDGE時只需要修改現(xiàn)有GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)設(shè)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(shè)置與GSM/GPRS將是不同的。