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[周报全文]向第三代过渡的2.5G

2001年07月02日 00:00:00 | 作者:佚名 | 来源:$page.getBroMedia() | 查看本文手机版

摘要:向第三代过渡的2.5G

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佘其炯

GPRS先进入市场

GPRS把空中接口上的TDMA(时分多址)帧中的8个时隙都用来传送数据时,其速率可达115kbps(每个时隙为14.4kbps)或更高。GSM空中接口的信道资源可被话音占用,也可被GPRS的数据业务占用,在信道充足的条件下,还可把一些信道专门定义给GPRS使用。

这里需要说明的是,上述GPRS的最大速率是在用户占用8个时隙,并且没有采取任何防止错误的保护措施情况下达到的。此外,在实际应用中,网络运营商不可能把8个时隙全给一个用户使用,因此GPRS实际使用的速率将小于115kbps。通常将是逐步由28kbps进展到56kbps再到更高速率。

值得关注的EDGE

EDGE首先于1998年由ETSI(欧洲电信标准化协会)提出,并由Ericsson公司开发出产品。EDGE为GSM 384调制方式。EDGE采用与现有GSM网络相同的TDMA帧结构,逻辑信道,200kHz载波间隔及频谱配置,从而使现有的小区规划不受影响。EDGE可在不需要对现有GSM网络的软、硬件结构进行较大改动的情况下,在已有的900/1800/1900 MHz频谱上运行。EDGE通过提高单个时隙的数据容量进行扩容,同时允许集中使用最多8个时隙,从而使最大速率可达384kbps。EDGE时隙的应用可以很灵活。例如一个时隙用作话音,二个时隙用作Internet浏览,其他时隙可用作视频会议等宽带业务。在发展GPRS的同时,也应关注2.5G的另一项技术EDGE。

2000年5月,ITU(国际电信联盟)建议将EDGE作为5个3G技术中的一种。3GPP(第三代合作者项目)、UWCC(通用无线通信协会)、3GPP的四个合作伙伴——全球移动供应商协会,GSM协会,IPv6论坛,以及UMTS(通用移动通信系统)论坛都支持发展EDGE,作为3G的一种技术。

2000年5月在伊斯坦布尔召开的WRC(世界无线电会议)2000大会,为IMT-2000(国际移动通信-2000)分配了另外的频谱 ——806MHz~960MHz。该频谱将有利于已获得GSM 900和TDMA 850运营许可的公司。这样,需要时他们可把已有的2G频谱组合到3G网络里,提供EDGE的服务。

EDGE和3G互相补充。如在城市话务量大的地区,部署W-CDMA(3G)用作下载数据量大的业务,而在网络的其他部分可利用GSM(或TDMA)已有的频谱,用EDGE作为较低速率的无线数据等应用。

作为2.5G的GPRS和EDGE都是在已有的2G频谱内建立分组重叠网络,提高频谱利用率的,采用频率再利用的方案是3/9(三个基站)或4/12(四个基站)。

GSM和TDMA运营者需在每个方向获得2.4MHz供EDGE重叠在其空中接口上。尤其是北美的频率限制较严格的情况下,一些TDMA运营者每方向只能拥有1MHz供数据叠加在该网上传送。这样对于每个扇区有3个200kHz的运营者来说,采用1/3(1个基站/3个扇区)再利用模式,频谱虽较经济,但其操作及控制信道的效率及可靠性等均较低。在这种背景情况下,一种新的简化的EDGE Compact开发出来了。

EDGE Compact使EDGE工作在1MHz频谱内,其基本的调制技术和EDGE一样,主要的区别是控制信道如何被利用,以及各基站间时间同步。由于1MHz的频宽限制,使EDGE Compact的运营者须采用1/3再利用模式,并在每个200kHz内,最多可组建4个时间群,其公共控制信令在奇数时隙内轮转。EDGE Compact设计成在小至1MHz的频谱上工作,但也可供运营者在2.4MHz或4.2MHz上进行数据重叠业务。EDGE Compact使GSM和TDMA运营者可根据用户的要求及业务的需求具有更多的部署选择。

对于2.4MHz带宽的频谱,采用1/3再利用模式,EDGE为7个通话时隙/扇区(即21个通话时隙/基站),而EDGE Compact则为28个通话时隙/扇区(即84个通话时隙/扇区)。显然,EDGE Compact的话音容量/基站比EDGE大,AT&T的试验结果表明,其每个基站的吞吐能力约增加了100kbps。 EDGE Compact的缺点是,其基站间所需的时间同步增加了网络设计和部署的复杂性。但EDGE Compact的推出为DEGE用作2.5G增强了更多的竞争能力。

AT&T公司采用TDMA技术,已具有几年的EDGE开发经验。2000年进行了速率为100kbps的TDMA-EDGE试验,计划于2001年进入市场,预期能赢得移动Internet、电子商务、数据业务等良好收益。由于EDGE不像其他宽带技术要等待新频谱的分配,可在已有频谱上运行,因而能有效及较快的进入市场,因此有人又把EDGE称为“贫穷”的3G解决方案。AT&T无线公司打算先在美国一些大城市运营,并预计到2005年,EDGE的传输速率可达到 1Mbps~5Mbps(室内)的传输速率。

2G迈向3G之路

2G迈向3G可能采取的几种方式如图示。

以2G的GSM为例,从图中可看出有以下几种可能的方式。
—GSM-3G(2G直接到3G)
—GSM-GPRS(2.5G)-3G
—GSM-GPRS-EDGE(2.5G)-3G
—GSM-HSCSD-3G
—GSM-HSCSD-EDGE-3G
—GSM-HSCSD-GPRS-3G

由于种种原因,3G姗姗来迟,因而由2G直接过渡到3G的方式尚不多。即使日本NTT DoCoMo公司虽然在i-mode的经营获得成功的基础上,力求早日推出3G的W-CDMA,但迄今仍未实现。

图中过渡方式中提到的HSCSD(高速电路交换数据)是基于端到端的电路交换技术的一种移动数据传输方式。HSCSD采用软件将GSM基站升级,可将每信道的9.6kps的速率提高到14.4kbps,如果把四个信道复接到一个时隙里,传输速率可达57.6kbps。进一步采用压缩技术,其传输速率还可以提高。HSCSD业务曾在亚洲的香港电信和新加坡电信运营过(产品供应商是Nokia和Ericsson公司)。但是由于其电路利用率不高的主要缺点,所以采用的国家和地区较少,未形成市场,因此与HSCSD有关的过渡方式采用也将很少。

当前,从2G向3G过渡的方式中,比较多的国家都将采取经2.5G到3G的方式。是经过GPRS直接到3G,还是在GPRS后(+微信关注网络世界),再用EDGE延伸后再到3G。以下几点因素可供选择时参考。

1. 3G的前景

3G的牌照费用太贵,到处炒得沸沸扬扬,使运营商负担太重,尤其需要注意的是运营商任何承担的费用最终都要转嫁到用户身上,这样将不利于市场的培育与发展。

3G的优势并不明显。首先,制式未能如最早期望的统一,目前经ITU批准的已有欧洲、日本等提出的W-CDMA,美国提出的CDMA-2000,以及我国提出的TD-SCDMA三种制式,制式的不统一又再一次使3G不能在全球漫游。而3G的高速、宽带与用户本身的移动速率有关,这将影响一些业务的使用。如用户固定时速率为2Mbps,用户高速移动时为144kbps,用户步行时为384kbps。移动终端小尺寸的荧屏显示限制了某些宽带应用。3G的各种高速宽带、多媒体应用尚待开发。

2. GPRS的市场

在3G推出前,作为2.5G的GPRS将会有较好的市场前景。GPRS的网络特点及速率优势使其业务定位以突发性的文本和图片传输,如信息库查询、移动银行,位置应用等为佳。尤其值得一提的我国于2000年推出的GSM上的WAP(无线应用协议)上网业务并不看好的局面将由于GPRS的产生迎来新的商机。

GPRS为WAP提供了一个高速和成本低廉的网络信道,WAP与GPRS(WAP over GPRS)结合将为GPRS的市场的扩大更添上一份力量。

3. 可供选择的EDGE

EDGE的速率优势可成为GPRS的最佳延伸。例如其每时隙的速率可由GPRS的14.4kbps增加到45kbps,使EDGE的最大速率可达384kbps,这个速率已达到3G步行可用的速率,因此在3G推出前,为适应这类业务发展的需求,把GPRS再延伸到EDGE不失为一种可考虑的方式。

EDGE可在已有的GSM频谱上运行,不另需要新的频谱。和3G相比,布署EDGE的费用要比部署3G便宜。如前所述,在3G的组网中,可把EDGE作为补充手段。各自有其应用的领域。

因此,在2G迈向3G的道路上,在3G何时推出及如何推出的决择时,在全球纷纷组建GPRS网络的时候,根据各网络结构、网络运营、用户需求等实际情况,运营者是否也可因地制宜地考虑把2.5G的EDGE也作为一项过渡手段,作为3G的一种补充。

当然,不论何种过渡方式,最终还是取决于技术的先进与合理,丰富的应用与服务内容,用户能方便地使用以及优惠的费率等。更重要的还是用户和市场说了算。

[责任编辑:程永来 cheng_yonglai@cnw.com.cn]