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关键字： EDGE
来  源： 通信产业报
EDGE技术标准详解 （1）
作者：潘尤 发文时间：2003.04.10
GSM作为第二代数字移动蜂窝通信系统，在全世界范围内已经得到了广泛的应用。但随着移动通信技术的发展和业务的多样化，人们对数据业务的需求不断增加。为了满足人们的需求，以支持话音业务为主的GSM系统在其 PHASE2 和 PHASE2+规范中提出了两种高速数据业务的模型，即基于高速数据比特率和电路交换的HSCSD (高速电路交换数据)和基于分组交换路数据的GPRS(通用分组无线业务)。虽然HSCSD和GPRS采用了多时隙的操作模式，已在一定程度上提高了数据传输速率。

然而它们仍然是采用了GMSK(高斯最小频移键控)的调制方式，与第三代移动通信系统的384kbit/s数据速率的广域覆盖和大约2Mbit/s数据速率的局域覆盖还相去甚远，因此有必要采用更为先进的通信和信号处理技术，以进一步扩大GSM系统的容量。为此，ETSI(欧洲电信标准协会)已决定发展增强数据速率的GSM演进方案———EDGE(Enhanced Data Rates For GSM Evolution)作为GSM未来的演进方向。

从技术上讲，EDGE主要是作为对无线接口的放进。但从更普遍的意义上讲，它也可以看成是一种新的允许GSM和TDMA-136网络提供新业务的系统。

EDGE的主要无线接口参数

EDGE无线接口主要参数如下表所示。



EDGE的目的是为了在现有蜂窝系统中提供更高的比特率。为了提高总的比特率，引入了多电平调制方式———8-PSK 调制。它能提供更高的比特率和频谱效率，但其实现复杂度属于中等。GSM系统中使用的GMSK的调制方式也是EDGE的调制方式的一部分。两种调制方式的符号率都是271kbps ，因此，每时隙的总比特率分别为22.8kbps(GMSK)和69.2kbps(8-PSK) 。8-PSK 用于用户的数据信道，GMSK调制用于GPRS的200kHz载波上的所有控制信道。

EDGE的物理层的许多参数与GSM相同。载波间隔为200kHz ，时隙结构也与GSM相同。在TDMA系统中，所有的数据都是以突发的形式发送的，因此也可以认为是一个个的小“数据包”。这些业务的特性由无线资源分配方式来决定，可以是分配给连续的使用，也可以是按需分配。显然，采用按需分配方式时无线资源利用率要高得多。然而，即使是连续分配加上不连续的TDMA发送方式，也能减少干扰。EDGE突发的格式也与GSM的相似，一个突发包括一个26比特的位于突发中部的训练序列，位于头、尾部的各3个尾比特，以及在最后的8.25个保护比特。每个突发包括2×58个数据比特。

无线协议的设计

EDGE无线协议设计的策略是尽可能地利用GSM/GPRS的现有协议，以减少对新协议的需要。然而，由于它需要支持更高的比特率，为了优化性能，必须对现有无线协议进行必要的修改。EDGE包括一个分组模式EGPRS和一个电路交换模式ECSD。

(1)分组交换传输方式———EGPRS 。

由于比特率更高，并且采用了使纠错编码与信道质量相适应的方式(或者说“自适应编码方式”)，EDGE的无线链路控制(RLC)协议与GPRS的有些不同，其主要的改进是链路质量控制方式方面。由于信道质量是时变的，为了增强链路的强健性，有必要进行链路质量控制。链路质量控制技术包括链路匹配和逐步增加冗余度两个方面。

在链路匹配方式中，需要周期性地对链路质量进行估计，从而为下一个要传输的内容选择最合适的调制和编码方式，以使用户的数据比特率能达到最大。对付链路质量变化的另一种方式是逐步增加冗余度。在这种方式中，信息刚开始传输时，采用纠错能力较低的编码方式，如果接收端解码正确，则能得到比较高的信息码率；反之，如果解码失败，则需要增加编码冗余量，直到解码正确为止。显然，编码冗余度的增加必将导致有效数据速率的降低和延时的增加。

EGPRS支持以上两种方式的组合。此时，对逐步增加编码冗余度的方式，初始编码速率的选取取决于链路质量的测量结果。如果链路质量较差，则引入较多的编码冗余度；反之，引入较少的编码冗余度，以免浪费。

(2)电路交换传输方式———ECSD。

EDGE中包括ECSD模式的目的是为了使现有GSM系统中的电路交换数据业务协议尽量保持不动。和GSM一样，一个数据帧在22个TDMA帧中进行交织，并且增加了三种新的信道编码方式，并采用8-PSK 调制。无线接口的数据率范围是每时隙3.6-38.8kbps 。对非透明业务，仍然采用GSM的无线链路协议。


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