淺談 EDGE 演進(jìn)及其測(cè)量

人們普遍認(rèn)為，在未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)，GGE/EDGE網(wǎng)絡(luò)仍將是全球移動(dòng)語(yǔ)音和數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)，尤其是在那些頻譜資源十分匱乏的地區(qū)。在這樣一種情況下，由于GGE/EDGE網(wǎng)絡(luò)具有較低的資費(fèi)水平和眾多的業(yè)務(wù)類型（同時(shí)支持全球漫游），因而受到極大的歡迎。所以，電信運(yùn)營(yíng)商正在積極研究，希望進(jìn)一步提升現(xiàn)有GGE/EDGE網(wǎng)絡(luò)的性能。

EDGE演進(jìn)（E-EDGE）將會(huì)進(jìn)一步加強(qiáng)GSM/EDGE網(wǎng)絡(luò)的通信能力。GSM規(guī)范第7版中對(duì)EDGE演進(jìn)的標(biāo)準(zhǔn)作出了規(guī)定。EDGE演進(jìn)增添了多種新特性，從而可以進(jìn)一步擴(kuò)充系統(tǒng)容量，支持網(wǎng)絡(luò)處理不斷增加的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，同時(shí)提高了平均數(shù)據(jù)速率和最高數(shù)據(jù)速率，降低了時(shí)延——所有這些特性可以為用戶提供更出色的應(yīng)用體驗(yàn)。

通常，E-EDGE包括4個(gè)可選特性：

*通過(guò)兩種特殊的辦法減少時(shí)延：快速Ack/Nack報(bào)告（FANR）和減小傳輸時(shí)間間隔（RTTI）；

*下行鏈路雙載波；

*高階調(diào)制（HOM）和高符碼率（HSR）；

*移動(dòng)臺(tái)接收分集。

這些特性不會(huì)對(duì)傳統(tǒng)手機(jī)產(chǎn)生影響，也不需要額外的頻率資源。此外，除了HSR之外，這些特性對(duì)核心網(wǎng)或基站（BTS）硬件沒(méi)有任何影響。但是，它們對(duì)手機(jī)終端開發(fā)者以及設(shè)計(jì)與測(cè)試工具供應(yīng)商提出了全新的挑戰(zhàn)。為了幫助用戶更好地了解這些挑戰(zhàn)，了解如何解決這些問(wèn)題，我們下面將對(duì)E-EDGE的功能以及其測(cè)試解決方案進(jìn)行詳細(xì)的介紹。

減小傳輸時(shí)間間隔
E-EDGE通過(guò)在數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟煌瑫r(shí)隙上對(duì)兩個(gè)分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道（PDTCH）物理信道進(jìn)行配對(duì)，可以減少增強(qiáng)型GPRS（EGPRS）連接中的傳輸時(shí)間間隔（TTI）。通常所配對(duì)的時(shí)隙都具有共同的頻率特性。在這個(gè)RTTI配置里，在4個(gè)突發(fā)脈沖上進(jìn)行交叉存取的PDTCH數(shù)據(jù)塊會(huì)在兩個(gè)幀內(nèi)以PDTCH對(duì)的形式在兩個(gè)分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道上進(jìn)行傳輸（如圖1所示）。由于所需傳輸?shù)膸瑪?shù)減半，TTI自身的時(shí)間也減半，即降至10ms。

Timeslots（Downlink）：時(shí)隙（下行鏈路）
Timeslots（Uplink）：時(shí)隙（上行鏈路）
FRAME#：數(shù)據(jù)幀編號(hào)
圖1 BTTI USF模式

RTTI配置可通過(guò)兩種上行鏈路狀態(tài)標(biāo)記（USF）模式中的任意一種模式來(lái)實(shí)現(xiàn)：基礎(chǔ)TTI（BTTI）USF模式或RTTI USF模式。圖1是用于RTTI信道配置的BTTI USF模式。在這種配置中，給定的USF在與分組數(shù)據(jù)信道（PDCH）相關(guān)的4個(gè)突發(fā)脈沖上進(jìn)行交叉存取。在PDCH對(duì)中最低PDCH上的USF將資源分配到下一個(gè)基礎(chǔ)無(wú)線數(shù)據(jù)塊周期的第一個(gè)無(wú)線數(shù)據(jù)塊周期內(nèi)。在PDCH對(duì)中最高PDCH上的USF將資源分配到下一個(gè)基礎(chǔ)無(wú)線數(shù)據(jù)塊周期的第二個(gè)無(wú)線數(shù)據(jù)塊周期內(nèi)。這樣就可以在每個(gè)基礎(chǔ)無(wú)線數(shù)據(jù)塊周期內(nèi)向移動(dòng)臺(tái)分配一個(gè)不同的USF。

圖2為用于RTTI信道配置的RTTI USF模式。在這種配置中，在下行鏈路（DL）上的每個(gè)無(wú)線數(shù)據(jù)塊上關(guān)聯(lián)（和交叉存取）單獨(dú)的USF。下行鏈路上第一個(gè)無(wú)線數(shù)據(jù)塊周期中分配的USF，可為同一個(gè)基礎(chǔ)無(wú)線數(shù)據(jù)塊周期內(nèi)上行鏈路（UL）上第二個(gè)無(wú)線數(shù)據(jù)塊周期分配資源。下行鏈路上第二個(gè)無(wú)線數(shù)據(jù)塊周期中分配的USF，可為下一個(gè)無(wú)線數(shù)據(jù)塊周期內(nèi)上行鏈路（UL）上第一個(gè)無(wú)線數(shù)據(jù)塊周期分配資源。在這種配置中，每個(gè)PDCH對(duì)都可以有不同的USF。

圖2 RTTI USF模式

快速Ack/Nack報(bào)告
3GPP第7版技術(shù)規(guī)范在減少時(shí)延的程序中對(duì)FANR進(jìn)行了規(guī)定。假定在某個(gè)方向上使用一個(gè)無(wú)線數(shù)據(jù)塊進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，那么FANR有可能會(huì)捎帶（piggybacked）Ack/Nack信息，該信息與另一方向上的數(shù)據(jù)傳輸有關(guān)（例如與臨時(shí)數(shù)據(jù)塊流或TBF有關(guān)）。該信息可以通過(guò)在無(wú)線鏈路控制（RLC）數(shù)據(jù)塊中插入一個(gè)固定大小的piggybacked ACK/NACK（PAN）字段來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此，加入FANR功能以后，用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)臒o(wú)線數(shù)據(jù)塊就由一個(gè)RLC/媒體訪問(wèn)控制（MAC）標(biāo)頭、一個(gè)或兩個(gè)RLC數(shù)據(jù)塊和一個(gè)可選的PAN字段組成。表1顯示了無(wú)線數(shù)據(jù)塊的結(jié)構(gòu)。

為了更好地理解FANR概念，請(qǐng)看圖3中的示例：DL TBF在時(shí)隙0、1、2和3（TBF1）上進(jìn)行分配，并與其他TBF（TBF2和TBF3）進(jìn)行多路復(fù)用。圖中假定RLC數(shù)據(jù)短位圖（Short bitmap）的長(zhǎng)度只有兩個(gè)8位字節(jié)。

圖3 快速Ack/Nack報(bào)告操作示例

下行鏈路雙載波
下行鏈路雙載波（DLDC）最顯著的好處是，它克服了GSM無(wú)線接口的一個(gè)主要缺點(diǎn)——200kHz載波帶寬。DLDC的峰值數(shù)據(jù)速率接近1Mb/s。

DLDC意味著，同一個(gè)終端可以接收或發(fā)送獨(dú)立載頻上的兩個(gè)載波（或是在跳頻情況下的MAIO:s）。圖4顯示了一個(gè)示例，圖左側(cè)是4時(shí)隙單載波分配中的無(wú)線數(shù)據(jù)塊，而圖右側(cè)是2×4時(shí)隙雙載波分配中的無(wú)線數(shù)據(jù)塊。這兩個(gè)頻率（在跳頻情況下是MAIO:s）通常不相鄰。

圖4 下行鏈路雙載波操作示例

高階調(diào)制和高符碼率
3GPP第7版中介紹了兩個(gè)名詞：EGPRS2A和EGPRS2B，它們分別代表HOM和HSR。由于EGPRS2B在實(shí)施中可能需要升級(jí)BTS硬件，所以在最初應(yīng)用階段一般不如EGPRS2A使用得那么廣泛。下面介紹了EGPRS2A和EGPRS2B UL與DL的情況。

● EGPRS2A 下行鏈路
EGPRS2A DL提供了8種全新的調(diào)制編碼方案（DAS-5至DAS-12），所有這些方案都使用Turbo編碼，如表2所示。

● EGPRS2A上行鏈路
EGPRS2A UL提供了5種全新的調(diào)制編碼方案（UAS-7至UAS-11），所有這些方案都使用了Turbo編碼，如表3所示。

● EGPRS2B下行鏈路
該EGPRS2B DL提供了8種全新的調(diào)制編碼方案（DBS-5至DBS-12），如表4所示。所有這些方案都使用了Turbo編碼和325ksymbol/s的HSR時(shí)鐘。

● EGPRS2B 上行鏈路
EGPRS2B UL提供了8種全新的調(diào)制編碼方案（UBS-5至UBS-12），如表5所示。所有這些方案都使用了Turbo編碼和325ksymbol/s的HSR時(shí)鐘。

移動(dòng)臺(tái)接收分集
接收分集能力可以提高移動(dòng)臺(tái)在高干擾和密集部署地區(qū)的靈敏度和穩(wěn)定性。它通過(guò)使用額外的天線，提高了移動(dòng)臺(tái)的接收性能。事實(shí)上，單天線干擾消除（SAIC）功能的推出，已經(jīng)滿足了下行鏈路高級(jí)接收機(jī)性能（DARP）的要求，證明了移動(dòng)臺(tái)接收機(jī)性能有所增強(qiáng)，可顯著提高頻譜效率。移動(dòng)臺(tái)接收分集能進(jìn)一步提高高斯最小頻移鍵控（GMSK）調(diào)制信號(hào)的干擾消除性能。此外，與SAIC相比，移動(dòng)臺(tái)分集接收能顯著增強(qiáng)8PSK調(diào)制信號(hào)的干擾消除性能。

設(shè)計(jì)和測(cè)試工具的含義
雖然這些新的E-EDGE特性有很多重要的優(yōu)勢(shì)，但也給設(shè)計(jì)和測(cè)試工作帶來(lái)了新的挑戰(zhàn).設(shè)計(jì)和測(cè)試工具必須能夠配置以及測(cè)試RTTI、FANR、DLDC和HOM功能。更具體地說(shuō)，它們必須：

*為開發(fā)者提供選擇以下模式的能力：TTI模式（BTTI或RTTI）和USF模式（當(dāng)選擇了RTTI模式時(shí)）；

*提供FANR設(shè)置（例如，啟用/禁用FANR狀態(tài)、基于事件的FANR狀態(tài)、PAN編碼類型、PAN內(nèi)容產(chǎn)生、時(shí)基FANR時(shí)間轉(zhuǎn)換和CES/P字段），允許靈活設(shè)置FANR測(cè)試；

*允許客戶啟用/禁用DLDC狀態(tài)、配置通信信道、頻率跳轉(zhuǎn)狀態(tài)、MAIO、功率減少、調(diào)制和編碼方案，以及支持雙載波的多時(shí)隙配置；

*支持EGPRS2A UL和DL調(diào)制和編碼方案。

圖5 Agilent 8960無(wú)線通信測(cè)試儀中的EDGE演進(jìn)解決方案能夠?qū)-EDGE的新特性進(jìn)行測(cè)試

結(jié)論
E-EDGE為設(shè)計(jì)與測(cè)試工具的供應(yīng)商提出了新的挑戰(zhàn)。幸運(yùn)的是，8960提供的新型EDGE演進(jìn)測(cè)量功能（包括協(xié)議端設(shè)計(jì)驗(yàn)證與射頻測(cè)量）的出現(xiàn)可以解決這些難題。完備靈活的測(cè)量功能將極大地加快E-EDGE的開發(fā)與推廣。