EDGE技術標準詳解
GSM作(zuo)為(wei)第(di)二(er)代(dai)數(shu)字(zi)移(yi)動(dong)蜂(feng)窩(wo)通(tong)信(xin)係(xi)統(tong)，在(zai)全(quan)世(shi)界(jie)範(fan)圍(wei)內(nei)已(yi)經(jing)得(de)到(dao)了(le)廣(guang)泛(fan)的(de)應(ying)用(yong)。但(dan)隨(sui)著(zhe)移(yi)動(dong)通(tong)信(xin)技(ji)術(shu)的(de)發(fa)展(zhan)和(he)業(ye)務(wu)的(de)多(duo)樣(yang)化(hua)，人(ren)們(men)對(dui)數(shu)據(ju)業(ye)務(wu)的(de)需(xu)求(qiu)不(bu)斷(duan)增(zeng)加(jia)。為(wei)了(le)滿(man)足(zu)人(ren)們(men)的(de)需(xu)求(qiu)，以(yi)支(zhi)持(chi)話(hua)音(yin)業(ye)務(wu)為(wei)主(zhu)的(de)GSM係統在其 PHASE2 和 PHASE2+規範中提出了兩種高速數據業務的模型，即基於高速數據比特率和電路交換的HSCSD (高速電路交換數據)和基於分組交換路數據的GPRS(通用分組無線業務)。雖然HSCSD和GPRS采用了多時隙的操作模式，已在一定程度上提高了數據傳輸速率。
然而它們仍然是采用了GMSK(高斯最小頻移鍵控)的調製方式，與第三代移動通信係統的384kbit/s數據速率的廣域覆蓋和大約2Mbit/s數據速率的局域覆蓋還相去甚遠，因此有必要采用更為先進的通信和信號處理技術，以進一步擴大GSM係統的容量。為此，ETSI(歐洲電信標準協會)已決定發展增強數據速率的GSM演進方案――EDGE(Enhanced Data Rates For GSM Evolution)作為GSM未來的演進方向。
從技術上講，EDGE主要是作為對無線接口的放進。但從更普遍的意義上講，它也可以看成是一種新的允許GSM和TDMA-136網絡提供新業務的係統。
EDGE的主要無線接口參數
EDGE無線接口主要參數如下表所示。
EDGE的目的是為了在現有蜂窩係統中提供更高的比特率。為了提高總的比特率，引入了多電平調製方式――8-PSK 調製。它能提供更高的比特率和頻譜效率，但其實現複雜度屬於中等。GSM係統中使用的GMSK的調製方式也是EDGE的調製方式的一部分。兩種調製方式的符號率都是271kbps ，因此，每時隙的總比特率分別為22.8kbps(GMSK)和69.2kbps(8-PSK) 。8-PSK 用於用戶的數據信道，GMSK調製用於GPRS的200kHz載波上的所有控製信道。
EDGE的物理層的許多參數與GSM相同。載波間隔為200kHz ，時隙結構也與GSM相同。在TDMA係統中，所有的數據都是以突發的形式發送的，因此也可以認為是一個個的小“數據包”。這(zhe)些(xie)業(ye)務(wu)的(de)特(te)性(xing)由(you)無(wu)線(xian)資(zi)源(yuan)分(fen)配(pei)方(fang)式(shi)來(lai)決(jue)定(ding)，可(ke)以(yi)是(shi)分(fen)配(pei)給(gei)連(lian)續(xu)的(de)使(shi)用(yong)，也(ye)可(ke)以(yi)是(shi)按(an)需(xu)分(fen)配(pei)。顯(xian)然(ran)，采(cai)用(yong)按(an)需(xu)分(fen)配(pei)方(fang)式(shi)時(shi)無(wu)線(xian)資(zi)源(yuan)利(li)用(yong)率(lv)要(yao)高(gao)得(de)多(duo)。然(ran)而(er)，即(ji)使(shi)是(shi)連(lian)續(xu)分(fen)配(pei)加(jia)上(shang)不(bu)連(lian)續(xu)的(de)TDMA發送方式，也能減少幹擾。EDGE突發的格式也與GSM的相似，一個突發包括一個26比特的位於突發中部的訓練序列，位於頭、尾部的各3個尾比特，以及在最後的8.25個保護比特。每個突發包括2×58個數據比特。
無線協議的設計
EDGE無線協議設計的策略是盡可能地利用GSM/GPRS的現有協議，以減少對新協議的需要。然而，由於它需要支持更高的比特率，為了優化性能，必須對現有無線協議進行必要的修改。EDGE包括一個分組模式EGPRS和一個電路交換模式ECSD。
(1) 分組交換傳輸方式――EGPRS
由於比特率更高，並且采用了使糾錯編碼與信道質量相適應的方式(或者說“自適應編碼方式&rdquo，EDGE的無線鏈路控製(RLC)協議與GPRSdeyouxiebutong，qizhuyaodegaijinshilianluzhiliangkongzhifangshifangmian。youyuxindaozhiliangshishibiande，weilezengqianglianludeqiangjianxing，youbiyaojinxinglianluzhiliangkongzhi。lianluzhiliangkongzhijishubaokuolianlupipeihezhubuzengjiarongyudulianggefangmian。
在zai鏈lian路lu匹pi配pei方fang式shi中zhong，需xu要yao周zhou期qi性xing地di對dui鏈lian路lu質zhi量liang進jin行xing估gu計ji，從cong而er為wei下xia一yi個ge要yao傳chuan輸shu的de內nei容rong選xuan擇ze最zui合he適shi的de調tiao製zhi和he編bian碼ma方fang式shi，以yi使shi用yong戶hu的de數shu據ju比bi特te率lv能neng達da到dao最zui大da。對dui付fu鏈lian路lu質zhi量liang變bian化hua的de另ling一yi種zhong方fang式shi是shi逐zhu步bu增zeng加jia冗rong餘yu度du。在zai這zhe種zhong方fang式shi中zhong，信xin息xi剛gang開kai始shi傳chuan輸shu時shi，采cai用yong糾jiu錯cuo能neng力li較jiao低di的de編bian碼ma方fang式shi，如ru果guo接jie收shou端duan解jie碼ma正zheng確que，則ze能neng得de到dao比bi較jiao高gao的de信xin息xi碼ma率lv；反fan之zhi，如ru果guo解jie碼ma失shi敗bai，則ze需xu要yao增zeng加jia編bian碼ma冗rong餘yu量liang，直zhi到dao解jie碼ma正zheng確que為wei止zhi。顯xian然ran，編bian碼ma冗rong餘yu度du的de增zeng加jia必bi將jiang導dao致zhi有you效xiao數shu據ju速su率lv的de降jiang低di和he延yan時shi的de增zeng加jia。
EGPRSzhichiyishangliangzhongfangshidezuhe。cishi，duizhubuzengjiabianmarongyududefangshi，chushibianmasulvdexuanququjueyulianluzhiliangdeceliangjieguo。ruguolianluzhiliangjiaocha，zeyinrujiaoduodebianmarongyudu；反之，引入較少的編碼冗餘度，以免浪費。(2) 電路交換傳輸方式――ECSD
EDGE中包括ECSD模式的目的是為了使現有GSM係統中的電路交換數據業務協議盡量保持不動。和GSM一樣，一個數據幀在22個TDMA幀中進行交織，並且增加了三種新的信道編碼方式，並采用8-PSK 調製。無線接口的數據率範圍是每時隙3.6~38.8kbps 。對非透明業務，仍然采用GSM的無線鏈路協議。
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台到固定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。由這些參數的不同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，對於速度為250km/h的移動台，最大碼率為144kbps ，對移動速度為100km/h的移動台，其最大碼率為384kbps 。平均比特率和延遲等級也與GPRS的不同。由於不同應用、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係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，提供的比特率範圍是9.6~64kbps。
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。對於這種情況，有8種承載者，能提供的比特率為4.8~57.6kbps 。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並不因EDGE的引入而改變。比特率相同，不同的隻是編碼方式有所不同。
例如，57.6kbps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係統用TCH/F14.4需要占用4個時隙。
可見，EDGEdedianlujiaohuanfangshishidekeyizhanyongjiaoshaodeshixilaishixianjiaogaosushujuyewu，zhenengjiangdiyidongzhongduanshixiandefuzadu。tongshi，youyugegeyonghuzhanyongdeshixishubibiaozhunGSM係統的少，從而可以增加係統的容量。
EDGE技術特點
信息社會的到來對通信手段提出了越來越高的要求，EDGE技術是應運而生的提供了一種在現在的頻段中提供第三代業務的演進方法。通過上麵的分析我們可以得出，與以前通信係統相比EDGE有較多優點，主要概括為以下幾方麵：
1. 係統操作更加靈活
該技術采用了更加靈活的係統操作方式，具體包括為：支持基站間的異步操作；支持自適應天線陣技術與多用戶檢測的技術；支持非平衡頻帶下采用時分雙工的模式，采用單信元頻率複用等。
2. 數據傳輸方式多樣
該技術可以同時支持分組交換和電路交換兩種數據傳輸方式，EDGE支持的分組數據服務可以實現每時隙高達11.2kbps~69.2kbps的速率，EDGE可以用28.8kbps的速率支持電路交換服務。
3. 支持高速分組接入
該技術采用了八進製移相鍵控(8PSK)調製，在移動環境中可以穩定達到384kbps ，在靜止環境中甚至可以達到2Mbps ，基本上能夠滿足各種無線應用的需求；該技術同時還支持一條連線上傳輸多條並行業務；支持高速率的分組接入。
4. 通信係統性能更好
該技術包括更大的係統容量和更大的覆蓋區域，且可以從第二代係統逐步演進；EDGE中采用快速功率控製技術，使發射機的發射功率總是處於最小的水平，從而減少了多址幹擾，增強了穩定性能。
5. 支持對稱和非對稱傳輸該技術支持對稱和非對稱兩種數據傳輸，這對於移動設備上網是非常重要的一個特性，比如在EDGE係統中，用戶可以在下行鏈路中采用比上行鏈路更高的速率。
6. 有效降低運行和接入費用
由於EDGE提供了一種比較靈活的係統操作方式，因此相對其他技術來說，部署起來就容易迅速的多；我們可利用現有的GSM和IDMA-136的基礎設施，並可以采用逐步引入的方法，這樣，我們就能夠有效地降低運行者和用戶的費用。
