CDMA Development Group 虽然他们宣称EDGE 目前能够以一种平稳、质优价廉的方式提供3G业务，但这一技术的商业案例和市场潜力存在着重大缺陷。

     综述 随着EDGE在去年6月30日首次实现商用，这一技术的推崇者们终于有了第一次的成功经历。他们真的成功了么？虽然他们宣称EDGE 目前能够以一种平稳、质优价廉的方式提供3G 服务，但这一技术的商业案例和市场潜力存在着重大的缺陷。这一白皮书讨论了EDGE设备的可用性及其价格，这项技术在实际情况下提供的数据速率，以及EDGE 是不是一种能够实施并发展的可选方案－尤其是针对那些频谱资源有限的运营商。 EDGE 技术的概况 EDGE (Enhanced Data rates for Global Evolution) 是一种能够高速传输数据的第三代(3G)无线通信技术。由于EDGE是从GPRS(General Packet Radio Service) 网络1演进而来，因此有时也被 称为 “E-GPRS ”。EDGE不能单独部署，它必须基于现有的GPRS也就是说运营商可以提供GSM/GPRS/EDGE 但不能提供GSM/EDGE。 与GPRS相同，EDGE将频谱分成“时隙”，但EDGE 会将更多的数据压入各个时隙。每个GPRS时隙最多可以处理20 kbps的用户数据，当所有8 个时隙同时被使用时其理论峰值速率为160 kbps 。相之下，一个EDGE时隙最多可以处理59.2 kbps ，而当8个时隙全被使用时总处理能力可达473.6 kbps 。 EDGE是一种纯数据技术，但它会影响相邻GSM网络的话音处理能力。例如，当今EDGE网络只能提供其峰值速率的1/4 的原因之一就是更高的数据速率必然会影响话音的容量。运营商可以将所有8个时隙全分配给EDGE 用户，而不是象现在这样只分配2个或4个，但这样会降低整个网络的话音容量2 。 这一限制把运营商推到了两难的境地：他们可以向EDGE 用户收取比GPRS 更高的费用，因为他们使用了更多的容量。而这却不利于这项业务被用户接受，进而影响收入。它还会使话音呼叫出现更多阻塞或掉话，而这显然不是一个明智的选择，因为在可以预见的将来话音仍然是业务收入的主要来源。运营商也可以只是稍稍提高收费并限制时隙的数量，但对于潜在的EDGE 用户来说，与GPRS 相比EDGE 就好象没有太大的改进。 EDGE 目前的市场和对未来的展望 去年6月Cingular Wireless 在印第安那州的印第安那波利斯市3 启用了世界上第一个商用EDGE网络。CSL 也于9月在香港部署了EDGE 4 。两家运营商引入的服务均只使用了一种型号的手机——分别是Nokia 6200 5和Nokia 6220 6——尽管它们宣称不久将会推出更多型号的手机。最有可能上市的下一款终端是索尼爱立信的GC82 PC卡7 ，尽管这一上市日期已经至少推迟了一次。 Cingular这次推出EDGE是值得一提的，此前该运营商已经对提供EDGE作出了承诺，而却对其推出一拖再拖。例如，1998年爱立信预计EDGE将于2000年部署。三年后AT&T Wireless和诺基亚预计它的商用将在2002 年启动（见图1）8 图1 ：对EDGE商用部署的预计——设备供应商在1999年对提供EDGE作出了承诺。 TDMA运营商向下一代的过渡：对GSM 和CDMA 可选方案的 评估，由于EDGE 的姗姗来迟，它可能已在两个主要方面失去了机遇。首先EDGE 必须追赶其它3G 技术，如CDMA20009和W-CDMA。这两种技术的商用部署已经有三年多了。其次，由于W-CDMA能够提供更多的优势而且其基础设施与终端设备已经可用，许多运营商已经决定从GPRS直接演讲到WCDMA 。对于大多数欧洲的运营商来说，3G牌照紧凑的时间表使它们不得不将所有资源都投入W-CDMA网络的建设。其中有些网络已经投入商业运行，那么让运营商返回去增加EDGE 设备是一件很难的事情10 。 EDGE 与GSM 、GPRS或W-CDMA 不同，它没有一个全球性的成本结构。这意味着它的终端设备和基础网络设备成本会更高。进而影响到它与那些被广泛使用的技术竞争的能力。

     到2003 年9 月止，仅有50 家运营商表示对EDGE 感兴趣，而且其中大部分在美洲11 。因此，EDGE 与GSM、GPRS 或W-CDMA 不同，它没有一个全球性的成本结构。这意味着它的终端设备和基础网络设备成本会更高，进而影响到它与那些被广泛使用的技术竞争的能力。这些特性使EDGE 更象TDMA 而不象GSM 。没有了欧洲的支持，EDGE 将成为一种“市场受限”的技术。 到目前为止，投资者和分析家们对EDGE 最多表现出一种不冷不热的态度。例如，德意志银行证卷部门在当时这样写道：我们购买Nokia 6200 EDGE 手机已经一周半了，因此想使用EDGE 网络[AT&T Wireless 的网络]的某种功能，但是AWE 还没有推出商用的EDGE 服务（可能在第4 季度（2003年）推出）。在我们看来世界上第一种EDGE 电话实在是乏善可陈，一方面，如果没有EDGE 服务这种手机仅能在GPRS 模式下工作，而且我们调制解调器的接线还没有到货。即使已经到货，这种手机仅支持下行链路的2 个时隙和上行链路的1 个隙。这种性能肯定会让我们窒息12 。 EDGE 终端设备的缺乏，甚至调制解调器的接线等附件的缺货表示在2003年6 月启动第一个EDGE 网络时，EDGE 其实还没有准备好。我们只能认为在这种不成熟的状态下启动EDGE 是为了平息大家的声讨。但这种平庸的性能却给了他们更多的宣传口径。 EDGE 脆弱的商业案例 EDGE 的主要卖点之一就是它是GSM 家族中的一员。从用户和网络的角度来看，GSM 在全球拥有最大的市场份额。因此该论点认为EDGE 能够利用GSM 的成本结构及其网络基础设施和终端设备13 。 但看看目前EDGE 部署以及将来的EDGE 部署建议，这一论点就不攻自破了。第一，虽然全球有50 家运营商承诺要使用EDGE 14 ，但承诺与起动商用之间还有很大的距离。 时间将会证明这些承诺使用EDGE 的运营商是不是会真正启用EDGE还是会直接使用商业表现更好的W-CDMA 15 。另外，其它具有竞争性的3G 技术，例如CDMA2000 和W-CDMA 已有商用服务。因此驱动其设备的产量急剧的增加，用户也已接受这些技术。 第二，即使50 家运营商都启用了EDGE ，这也仅是400 家使用GSM的运营商中的一小部分16 。所以我们很难想象EDGE 的成本结构如何能与GSM 相接近。 EDGE 的价格高仅仅是因为它是一种新技术。例如根据Broadcom等供应商的计算，为手机增加EDGE 功能的硬件的批发价格目前比GPRS 贵15%17 。看起来EDGE 好象无法达到消除这一价格差异的规模。德意志银行证券部门估计EDGE 在全球的销量将于2004 年底达到1920 万台，2005 年底达到6130 万台。相比之下，它预计2004 年CDMA2000 的销售量将达到1 亿1千万台，2005 年将达到1 亿3 千4 百万台18 。 EDGE 的支持者们指出欧洲运营商最近对EDGE 的承诺昭示着该技术将被美洲以外的地区广泛采用。但大多数欧洲运营商所持有的3G 牌照都对何时启动W-CDMA 有严格的时间表，所以它们没有时间来迂回实施EDGE 。此外，因为W-CDMA 是一种与GSM/GPRS 明显不同的技术，所以欧洲的运营商正忙着学习这一新技术。最后，资金市场还是很紧张。由于受到这些因素的挤压，在投资者和管理机构都要求欧洲的运营商将精力集中在WCDMA 上的时候，它们很难将有限的资源投入到EDGE 上。 EDGE 的价格高仅仅是因为它是一种新技术。为手机增加EDGE 功能的硬件其批发价格目前比GPRS 贵15%1

     EDGE 可能在美洲的前途也很有限。例如拉丁美洲的运营商必须面对手机价格很敏感的市场。如果EDGE 终端的零售价比市场能够承受的水平高很多，那么这项服务就很难将投资收回。当然，运营商可以对零售价格进行大量的补贴，但在竞争异常激烈的南美洲市场，这个选择的可能性不大。如果拉丁美洲的GSM 运营商相信它需要尽快使用3G 技术，它们可能会考虑W-CDMA 。这是因为该技术即将拥有一个全球性的成本结构，这也是这些运营商一开始选择GSM 的原因。 W-CDMA 也可以更有效地使用网络话音和数据的容量19 。 但对于大多数拉丁美洲的运营商来说W-CDMA 也是不可行的，因为它们并没有部署这一3G 技术所需的频谱。CDMA2000 是一种更佳的选择，它可以在现有的频谱上提供宽带服务。最后，许多南北美洲的GSM 和TDMA 运营商的网络已经饱合，所以分别部署GPRS/EDGE 或GSM/GPRS/EDGE 重叠网络并不可取。因为目前已经没有足够的频谱容纳高带宽的数据服务。这一限制也是为什么在初始阶段EDGE 网络和终端设备只能达到其理论峰值速率的一小部份的原因之一：运营商的频谱或许仅能支持最基础的EDGE 版本，根本无法支持在所有时隙上运行的版本。如果终端供应商相信EDGE 网络将很快能够支持该技术的最大吞吐量，它们早就会宣布这些终端可以支持所有时隙了。 并不是3G 的数据 EDGE 在实际网络中的数据速率要远远低于473kbps 。例如，Cingular 宣称其EDGE 可以支持的峰值速率为170 kbps ，而平均速率仅为75 kbps-135 kbps 20。AT&T Wireless 宣布基于其广泛的测试，在负载网络中用户体验的平均速率为110 kbps -130 kbps 。21但目前的EDGE 电话仅能支持80 kbps 。 所以虽然其平均速率比GPRS 的平均速率快，但EDGE 无法与CDMA2000 1x EV-DO 等技术竞争，因为该技术可以提供平均速率为500 kbps 。事实上，在75 kbps 这一速率上，EDGE 仅能勉强与CDMA2000 1X 相比，CDMA2000 1X 可以提供的平均速率为60-100 kbps。 EDGE 的数据速率还取决于手机或PC 卡调制解调器的设计。例如，在2003 年6 月Cingular Wireless 首次启动EDGE 时，唯一可用的商用设备就是Nokia 6200 手机22 ，而该手机的设计数据速率不高于80kbps 。23 许多南北美洲的GSM 和TDMA 运营商的网络已经饱合，所以分别部署GPRS/EDGE或GSM/GPRS/EDGE 重叠的网络并不可取, 因为目前已经没有足够的频谱容纳高带宽的数据服务。

     许多分析家和投资者对影响EDGE 在现实网络中的数据速率的因素也已经有所了解。早在2003 年3 月时，德意志银行证券部门曾在报告中对这一情况作了简单的总结：首先，这涉及支持高数据速率时手机所需的处理能力。摩托罗拉公司指出，由于受处理能力的限制，它目前的手机被限制只能支持3 个下行链路时隙和一个上行链路时隙。我们注意到在两个方向上均有8个潜在的可用时隙。为了能够实现最大数据速率，手机必须支持全部8 个时隙而且运营商必须愿意把8 个时隙全分配给某个数据用户，而这会影响其它的话音用户和其它数据用户。我们相信，在达拉斯的测试网中 AT&T Wireless 尽管有时会在低网络使用率的情况下为DGE 动态的分配额外的时隙，但目前它的专用时隙只有2 个。 根据最乐观的情况（在我们看来是不现实的），MOT EDGE 手机的理能力大约为177 kbps ，而不是AWE 所吹嘘的474 kbps ，因为这需要用全部8 个时隙。 在Cannes 的CTIA ，即使在无负载网络且在基站旁边的情况下，诺基亚手机在下行链路受限于118 kbps（2 个时隙），也仅演示平均80 kbps的速率。由于运营商不愿意也不可能为一个用户分配4 个以上的时隙，我们认为EDGE 终端的设计永远不会支持4个以上的时隙。由于辐射方面的限制，EDGE手机在上行链路将被限制在使用2 个时隙（PCMCIA 卡可能在上行链路支持更多时隙）。24 运营商为什么要限制EDGE ，不让它达到最大的吞吐量呢？除了没有商用的EDGE 终端能够支持177 kbps 以上的速率，频谱是另外一个限制因素。事实上“EDGE 宣称在100 kbps 以下是一种频谱效率很高的技术”的说法可以解释为它在频谱短缺的情况下无法支持高带宽的应用。 有些运营商公开宣称它们对EDGE 数据速率的巨大浮动十分担心。即使用户在相同的位置，在不同时间速率也会不同，或者同是信号强度仪处于峰值时，速率也不相同。速率浮动使客户对EDGE 难以信服，特别是在他们还必须为EDGE 终端和服务支付更多费用的情况下。所以不稳定的质量几乎肯定会影响EDGE 的潜在市场。“这个问题我们必须解决，而我们内部还在为此争论……这让我们如何向客户解释呢，”在去年8 月份的一次会议上AT&T Wireless 数据平台和产品开发部的高级产品经理Hjort如此 谈到。26 由于EDGE 仅在信道条件允许的情况下发送数据，质量不均的覆盖会降低数据速率。所以如果用户在信号较弱的地区，网络将会降低用户的数据速率，从而使网络不必在再重传丢失的数据包。

     覆盖问题 EDGE 暗淡的数据业务表现源于它与GSM 和GPRS 并不相同的事实。例如，Hjort 认为EDGE 信号强度并不是一个准确的性能指标。“部署之后，您会发现EDGE 很难运营”Hjort 谈到。27 向现有小区站点加入EDGE 功能的任务量和成本并不相同，根据情况运营商可以判断部署这种技术是否可行。例如，虽然EDGE 的支持者认为向GSM/GPRS 基站增加EDGE 功能每用户(POP)只需 $1-$2 28，但这一说法是建立在该运营商的基础网络设备是1999 年以后的产品，其具体情况根据设备供应商而有所不同29。在这个前提下，运营商可不进行设备的更新而只需进行软件的升级。 运营商也可以简单地将EDGE 加入GSM/GPRS 的小区站点，然后假设EDGE 的覆盖范围与 GSM/GPRS 的覆盖范围相同。 实际上，在1999 年的一次讲座中，诺基亚就提到EDGE 的链路预算比GSM 低4dB-7 dB 。解决这一问题的方法可以是在大的肓区增加基站，在小的肓区加入直放站。这在地理范围小的地区，例如商务区，可能适用。但是如果肓区散布在运营商的整个市场或多个市场，增加基础设施和为EDGE 创建单独的RF 工程计划的成本会很快增加，从而使这一技术无法商用。 由于EDGE 仅在信道条件允许的情况下发送数据，质量不均的覆盖会降低数据速率。所以如果用户在信号较弱的地区，网络将会降低用户的数据速率，从而使网络不必在再重传丢失的数据包。30如果运营商的EDGE 覆盖并不连续，用户会注意到数据吞吐量上的变化。 在香港，CSL 在250 个小区站点部署了EDGE 。但这仅覆盖了目前GPRS 覆盖范围的40%，而且EDGE 仅集中在高使用率的地区，例如城市中心和机场。31但是如果60% 的市场没有EDGE 覆盖，那些使用对带宽要求高的应用的用户就会发现他所在的地区EDGE 服务很差或根本不存在。 当然，CSL 计划“在需求增加后，逐步在其它地区发展EDGE ”，但它并没有公布具体的时间表。到目前为止，EDGE 用户必须为零散的EDGE 覆盖支付较高的费用。很难想象运营商在不隐瞒这些严重问题的前提下，仍能够让潜在的客户相信他们使用EDGE 是物有所值的。 与EDGE 不同，CDMA2000 可以在运营商的整个市场内方便、低成本、高效地部署，此外它还可以支持当今的高级、高速数据应用。

     CDMA2000 现在就可以提供3G 服务 CDMA2000 是种比EDGE 好的多的选择。与EDGE 不同，CDMA2000 可以在运营商的整个市场内方便、低成本、高效地部署，此外它还可以支持当今先进的、高速数据应用。33 CDMA2000 已经商用3 年多了，它在各大洲的71 个商用网络为6000多万用户提供了服务。它取得商业成功的重要原因之一是能够迅速地在整个覆盖区部署而只需少量的资金。 例如在2002 年4 月启动时KDDI 的CDMA2000 1X 网络覆盖了日本70%的人口，次年12 月覆盖区扩大到了90% 的人口。但KDDI 升级到CDMA2000 1X 和演进到CDMA2000 1xEV-DO 所需的总投资(CAPEX) 只是NTT DoCoMo 预计其将在W-CDMA 网络上投资的25%。34 CDMA2000 还可以提供比EDGE 甚至W-CDMA 高得多的速率。CDMA2000 1X 的典型数据吞吐量为60 -100 kbps ，CDMA20001xEV-DO 的吞吐量为300 - 600 kbps ，通过这两种速率运营商可以提供多种高带宽服务，例如视频点播 (VOD)、音乐点播(MOD)、 可视电话会议、MMS 和TV 广播。在美国的一些城市，企业和普通消费者已将CDMA2000 1xEV-DO 作为其台式或笔记本电脑的上网方式，成为与拨号上网、DSL 和固定线路一样的一种可选方案。35 最后，CDMA2000 并不需要大量的新频谱资源，所以对于那些没有新频谱资源但目前又想提供3G 服务的运营商来说是一个极具吸引力的方案。(图2) 图2 ：平均总吞吐量[在5MHz 的带宽中进行比较] 脚注： 假设最初版本的1XEV-DV支持移动分集和均衡技术 假设2005年HSDPA终端将为Class 12（支持15个编码中的5个和纯QPSK调制方式） 支持移动分集、均衡技术和更高的数据速率 术语：

     CS1 - CS4: GPRS 调制方案

     DSCH: 下行链路共享信道

     HSDPA: 高速下行链路分组接入

     Rel. A: CDMA2000 的版本A

     SAIC: 单天线干扰消除 来源: CDMA Development Group CDMA2000 1X 也没有忽略话音的重要性，在可以预见的未来它仍然是无线通信技术的“殺手应用”。当然，从理论上讲EDGE 可以为话音呼叫释放出一些频谱资源，但CDMA2000 已经能够在相同数量的频谱上提供5 倍以上的话音容量。这一特性领先于其它技术。(图3) 图3 ：话音容量的演进 [在5MHz 的带宽中进行比较] 分集的改进 脚注：

     假设100%负载的话音业务

     假设2%的阻塞

     增益假设100%的用户使用最先进的技术

     实际增益取决于手机的渗透率 术语：

     AMR: 适应性多速率话音编码器

     DPC: 动态功率控制

     DTX: 不连续传输

     EFR: 增强全速率话音编码器

     FH: 跳频

     HWFL: 硬件分部加载（Hardware Fractional Loading ）

     IC: 干扰消除

     SAIC: 单天线干扰消除

     SMV: 选择模式话音编码器 来源: CDMA Development Group 最后要谈的一点是CDMA2000 已经有了数量众多的终端设备，可以满足不同人群和用户的需求。例如，在2003 年10 月共有425 种商用的CDMA2000 手机和PC 卡调制解调器，其中包括可用于CDMA2000 1XEV-DO 的40 多种型号36。与之相比，同期可用的EDGE 设备 还不足半打。对于那些目前就想启动3G 的运营商来说，它们不可能等待终端设备的跟进，因此CDMA2000 才是最佳的选择。 结论 从某种程度上讲EDGE 终于商用了，但没有迹象表明它能够实现其雄心勃勃的承诺。除北美以外，极少数的运营商承诺使用EDGE ，更不用说提供商用业务了。因此这一技术并无法利用GSM 的市场份额和成本结构。EDGE 目前的数据速率比其它商用技术，如CDMA2000 和W-CDMA 低的多，而提高EDGE 速率则意味着损失话音容量。 参考文献

     1 http://www.ericsson.com/products/white_papers_pdf/edge_wp_technical.pdf

     2 “Signals to Noise,” volume 90, September 15, 2003, Deutsche Bank Securities

     3 http://www.cingular.com/about/latest_news/03_06_30

     4 http://www.hkcsl.com/show.jsp?pid=6&cnid1=9&type1=2&rhtID1=2&gf1=1&lid=1#

     5 http://www.nokiausa.com/phones/6200

     6 http://www.nokia-asia.com/nokia/0,,27108,00.html

     7 http://www.sonyericsson.com/spg.jsp?template=P3_1&B=ie&PID=10049&LM=PSM_V

     8 See also Nokia’s 2000 presentation, “Positioning of 3G Technologies”

     9 http://www.cdg.org/technology/3g.asp

     10 Just an offhand comment that they’re considering EDGE has forced some European operators

     to quickly backpedal. For example, O2 Ireland had to reiterate its commitemnt to W-CDMA

     after saying that it was considering EDGE. http://www.3gnewsroom.com/3g_news/feb_03/

     news_3105.shtml

     11 http://www.3gamericas.org/English/statistics/EDGE_commitments_list.cfm

     12 “Signals to Noise,” volume 78, June 1, 2003, Deutsche Bank Securities

     13 See slide 24 of Rod Nelson, AT&T Wireless CTO, September 2003 presentation at a Morgan

     Stanley conference. In the discussion of GSM’s economy of scale, EDGE is notably absent.

     14 http://www.gsacom.com/news/gsa_149.php4

     15 http://www.shosteck.com/news/sep03.htm

     16 http://www.3gam ericas.org/English/technology_center/gsmfacts.cfm

     17 “Broadcom takes Edge to 200 Kbits/s,” EE Times, June 18, 2003

     18 “Signals to Noise,” volume 78, June 1, 2003, Deutsche Bank Securities

     19 http://www.shosteck.com/news/sep03.htm

     20 http://www.cingular.com/about/latest_news/03_06_30

     21 Rod Nelson, AT&T Wireless CTO, September 2003 presentation at a Morgan Stanley

     conference.

     22 http://www.nokiausa.com/phones/6200

     23 http://www.americasnetwork.com/americasnetwork/article/articleDetail.jsp?id=69301

     24 “Signals to Noise,” volume 69, March 24, 2003, Deutsche Bank Securities

     25 Rod Nelson, AT&T Wireless CTO, September 2003 presentation at a Morgan Stanley

     conference.

     26 “Questions Remain Regarding EDGE,” 3G Mobile, Sept. 17, 2003

     27 “Questions Remain Regarding EDGE,” 3G Mobile, Sept. 17, 2003

     28 http://www.3gamericas.org/English/technology_center/qa/edgeqa.cfm

     29 “Positioning of 3G Technologies” presentation, Nokia

     30 http://www.ericsson.com/products/white_papers_pdf/edge_wp_technical.pdf

     31 http://www.telecomasia.net/telecomasia/article/articleDetail.jsp?id=69075

     32 http://www.hkcsl.com/show.jsp?pid=6&cnid1=9&type1=2&rhtID1=2&gf1=1&lid=1#

     33 In the United States, CDMA2000 1XEV-DO has been commerically available since October2002 in several Midwestern cities. See http://www.monetmobile.com/showcontent.asp?

     contentname=About_PressreleaseDetail_50

     34 Morgan Stanley, June 2002

     35 http://www.monetmobile.com/showcontent.asp?contentname=About_PressreleaseDetail_50

     36 http://www.cdg.org/technology/product_pavilion/subscriber_device.asp?searchtype=999