EDGE的应用

摘要　随着数据业务在各个领域的大量应用，要求移动数据业务快速发展，在这样的形式下，EDGE技术正受到越来越多的关注。实践证明，在TD-SCDMA还不是很完善的情况下，EDGE提供的高速数据业务很好地为中国移动完成了2G与3G之间的桥梁作用。本文首先介绍了EDGE的技术特性，然后重点介绍了EDGE承载业务的应用。

1  引言

全球增强型数据提升率EDGE（Enhanced Dataratesfor Global Evolution）完全以目前的GSM标准为架构，中文含义为"改进数据率GSM服务"，也被称为2.75G或准3G等。其实对于很多用户来说，EDGE作为GPRS技术的升级版，让我们在使用手机和笔记本时无线上网速度变得更快了。不但能够将GPRS的功能发挥到极限，还可以透过目前的无线网络提供宽频多媒体的服务。EDGE的传输速度可以达到384k，可以应用在诸如无线多媒体、电子邮件、网络信息娱乐以及电视会议上。

随着移动数据业务的快速发展，在国内，现有的GPRS网络已经无法满足日益增长的高速数据通信的要求，且中国移动领取3G牌照TD-SCDMA还不能很好地取代目前的2G网络，EDGE技术免不了要受到越来越多的关注，尤其是中国移动的关注，并将其视为3G建网初期对网络数据业务有效补充的主要手段。

EDGE技术在全球也得到了广泛应用，有超过400多款成熟的EDGE终端面市，超过200个EDGE商用网络完成部署。而全球许多运营商在3G部署后，仍然在扩大EDGE的部署，通过低成本的GPRS/EDGE网络提供3G的补充服务。

EDGE又称为增强型GPRS技术，它是介于2.5G网络与3G网络之间的一种过渡型网络。EDGE业务和GPRS业务一样，都使用相同的资源，但EDGE能提供高速数据业务，故需要占用更多的无线系统资源。EDGE上下行PDCH使用新的编码方式MCS1～9，其中MCS5～9使用新的调制方式8-PSK，故比GPRS具有更高的数据吞吐量。它在空中接口引入了一种新的调制方式(8-PSK)，在维持现有带宽和GSM时分多址结构不变的情况下，可以提供3倍于GPRS的速率，理论值高达384kbit/s的数据传输速率。

EDGE技术作为GSM向3G过渡的一种移动数据通信技术，以其数据服务速率高、能节约网络投资、可以充分满足未来无线多媒体应用的带宽需求等特点，成为与第三代移动通信系统最接近的一项数据通信技术。

2  EDGE技术特性

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具有以下特性：

（1）接入业务性能

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。更能为精准的网络层提供位置服务。

（2）网络建设方面的特点

首先，EDGE是一种调制编码技术，它改变了空中接口的速率。

其次，EDGE的空中信道分配方式和TDMA的帧结构等空中接口特性与GSM相同。

第三，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。

第四，核心网络采用3层模型，即业务应用层、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，这可以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。

第五，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。

第六，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384kbit/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。

第七，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11.2~69.2kbit/s的速率。EDGE可以用28.8kbit/s的速率支持电路交换服务，并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。例如，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。

3  EDGE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。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9.6～64kbit/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4.8～57.6kbit/s。实际的用户数据比特率随信道质量而变化。

电路交换业务承载者的定义并不因EDGE的引入而改变，其比特率不变，不同的只是编码方式有所不同。例如，57.6kbit/s的非透明业务在EDGE中可以用编码方式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。

EDGE的实现，首先要基于GSM/GPRS网络。引入EDGE对于GSM网络BSS部分影响较小，主要涉及无线载频模块需要支持新的调制技术，现有GSM网络无线设备基本上都支持EDGE调制方式8-PSK，引入EDGE无需对现网做硬件改动，为了增强数据处理能力，需要增加分组处理模块PCU，所有无线宏蜂窝基站和微蜂窝都支持EDGE，只需软件升级即支持，部分基站旧式载频硬件需更换，例如爱立信厂家的CTRU需更换为STRU或者DTRU。

在EDGE运营和参数优化方面，可以根据目标小区的数据业务使用量，选择开启EDGE的载频级别，可以更充分、有效地利用资源，并对相应网络资源的增加做出评估，配合GPRS CS3/CS4在网络中使用。理论上EDGE网络能够达到接入速率峰值为2Mbit/s，单时隙信道的速率可达到48kbit/s，这相对于传统的GPRS网络速度来说有了大幅度的提高。

对用户而言，除了速度外，流量计算和费用计算也是比较关键的问题。

幸运的是，作为GPRS的升级技术，EDGE并不需要消费者对这种服务进行额外的付费。也就是说我们可以花费和以前使用GPRS时一样的费用来享受EDGE的高速服务（上网流量将含在包月流量中计算）。

另外，我们知道使用过GPRS网络会有CMWAP和CMNET两种接入之分。前者是为手机WAP上网而设立的，后者则主要是为PC，笔记本电脑，PDA等利用GPRS上网服务。它们在实现方式上并没有任何差别，但因为定位不同，所以和CMNET相比，CMWAP便有了部分限制，资费上也存在差别（一般CMWAP提供不限流量的包月服务，而CMNET的套餐则有流量限制）。

但是对于EDGE来说，使用者将不必在想方设法通过CMWAP来突破限制，访问CMNET网了，但从今后的发展趋势来看，CMNET接入方式是主流方向.

为了满足用户日益增大的数据业务需求，加快GPRS/EDGE网络建设非常必要，同时从GPRS/EDGE网络优化工作反馈的情况来看，GPRS/EDGE网络的规划工作也越来越重要。通过对EDGE网络规划优化经验的积累也可以为未来3G的网络优化打下基础。

实践证明，EDGE确实为中国移动的2G向3G过渡起到了桥梁作用。成熟的EDGE网络的部署，为将来的3G高速数据运营模式提供实际运营经验，培育3G高忠诚度的用户，并可以进一步取得运营竞争优势。