王科

（中國鐵通集團有限公司鶴壁分公司，河南 鶴壁 458000）

基于3G通信技術(shù)的通信網(wǎng)絡探究

王科

（中國鐵通集團有限公司鶴壁分公司，河南 鶴壁 458000）

本文著重于介紹基于3G通信技術(shù)的通信網(wǎng)絡，首先介紹了3G通信網(wǎng)絡的基本特點和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，然后闡述了基于WCDMA、TD-SCDMA以及CDMA2000通信技術(shù)的3G通信網(wǎng)絡的技術(shù)特點和在我國的應用情況，最后就網(wǎng)絡設備成熟度以及業(yè)務能力方面對其進行簡單比較。

3G通信網(wǎng)絡；WCDMA；TD-SCDMA；CDMA2000

1 引言

隨著科學技術(shù)的快速發(fā)展以及人們對生活質(zhì)量需求的不斷提高，新一代的移動通信系統(tǒng)正在被廣泛應用。自2009年1月7日起，3G牌照正式在中國下發(fā)，標志著第三代移動通信系統(tǒng)正式商業(yè)化運營，自此我國進入了3G時代。人們通過使用通信能力和數(shù)據(jù)處理能力更強的3G終端設備，享受著高速通信網(wǎng)絡人性化的高質(zhì)量服務。經(jīng)歷了第一代和第二代移動通信網(wǎng)絡的發(fā)展，3G通信網(wǎng)絡的通信技術(shù)已經(jīng)相當成熟，這也使得3G通信網(wǎng)絡被廣泛應用在各個行業(yè)和領(lǐng)域。所以，對3G通信技術(shù)的通信網(wǎng)絡的研究對于學習3G系統(tǒng)構(gòu)架，以及其基礎(chǔ)原理、接口技術(shù)等具有非常大的幫助，同時對于3G通信系統(tǒng)適應多種環(huán)境、提供更大系統(tǒng)容量和更多業(yè)務等方面具有非常重要的現(xiàn)實意義。

2 3G通信網(wǎng)絡

3G（Third-Generation）是第三代移動通信技術(shù)，相對于只能傳輸語音模擬信號的第一代模擬制式手機通信以及增加數(shù)據(jù)接收功能的第二代手機通信而言，3G無線通信網(wǎng)絡與國際互聯(lián)網(wǎng)絡相結(jié)合，能夠高速高效地處理并傳輸圖像、音樂、視頻等多種媒體形式，為人們提供網(wǎng)頁瀏覽、電子商務、視頻會議等多種信息服務。

和大多數(shù)的移動通信網(wǎng)絡一樣，基于3G通信技術(shù)的通信網(wǎng)絡由接入網(wǎng)和核心網(wǎng)構(gòu)成，2G通信系統(tǒng)作為3G通信網(wǎng)絡的語音配套網(wǎng)絡嵌入到3G通信網(wǎng)絡中。這樣的網(wǎng)絡架構(gòu)，使得核心網(wǎng)絡的骨干層專注于通信網(wǎng)絡的大容量業(yè)務的調(diào)度、中繼與傳輸，接入層則負責覆蓋各個區(qū)域的熱點地區(qū)，為3G終端設備提供網(wǎng)絡接入端口，而匯聚層處在骨干層與接入層之間，為二者提供業(yè)務整合和匯聚功能。3G通信網(wǎng)絡的金字塔形的傳輸網(wǎng)絡分層建設，不僅降低了網(wǎng)絡建設成本，而且使得我國的移動網(wǎng)絡能夠由低代的通信系統(tǒng)平滑地向高代通信系統(tǒng)演變升級。

3 3G通信標準

國際電信聯(lián)盟ITU確定的3G標準有WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA和WiMAX，在我國作為三大移動通信運營商聯(lián)通和電信的通信標準分別是WCDMA、TD-SCDMA和CDMA2000。

3.1 WCDMA通信網(wǎng)絡

WCDMA通信技術(shù)繼承了2G移動通信標準GSM的特點，標準化高、開放型強，它在物理傳輸層采用DS-CDMA多址技術(shù)，根據(jù)不同的速率要求，選擇不同的CDMA擴頻碼片序列，并將其與3G用戶數(shù)據(jù)相乘來進行通信數(shù)據(jù)處理，從而將用戶信息擴展到信道較寬的傳輸帶寬上。同時，WCDMA支持變速傳輸，可傳輸速率根據(jù)移動速度不同從384k bit/s到2M bit/s不等，也可以根據(jù)環(huán)境需求來選擇上下行鏈路成對分配頻率的FDD工作模式或上下行鏈路共享的不對稱頻譜的TDD工作模式。當前，WCDMA的商用網(wǎng)絡已經(jīng)占3G通信網(wǎng)絡的70%以上，在我國，中國聯(lián)通WCDMA3G通信網(wǎng)絡在建設速度和網(wǎng)絡規(guī)模上已經(jīng)遠遠超過其他地區(qū)，在我國3G通信網(wǎng)絡建設和應用上占有很大的比例。

3.2 TD-SCDMA通信網(wǎng)絡

TD-SCDMA是時分同步的碼分多址技術(shù)，是由我國大唐通信公司在無線傳輸技術(shù)RTT的基礎(chǔ)上第一次提出的3G通信技術(shù)，并與國際合作，最終完成了CDMA TDD標準中的TDSCDMA通信標準。TD-SCDMA靈活地融合了FDMA、TD-MA以及CDMA的傳輸方法，將無線信道時域周期的TDMA幀再次分為幾個時隙，通過靈感改變上下行鏈路的轉(zhuǎn)換點來實現(xiàn)3G通信網(wǎng)絡內(nèi)所有的對稱和非對稱業(yè)務，并且自行解決各種業(yè)務中的資源分配問題。同時，TD-SCDMA引入了智能天線技術(shù)，通過定向性降低小區(qū)間內(nèi)由于頻率復用產(chǎn)生的干擾以及提高頻率復用率，進一步提高信道容量，提升了頻譜效率。目前，中國移動公司正在建設TD-SCDMA 3G通信網(wǎng)絡，依靠我國政府的大力支持以及自身獨有的技術(shù)優(yōu)勢，其將在3G通信網(wǎng)絡中占有一席之地。

3.3 CDMA2000通信網(wǎng)絡

CDMA2000是有通信帶寬相對較窄的IS-95系統(tǒng)的CDMA（Code-Division Multiple Access）通信技術(shù)發(fā)展而來的，相對而言，CDMA2000擁有更寬的通信帶寬。由于CDMA2000最早投入使用，經(jīng)過十多年的發(fā)展，CDMA2000已經(jīng)成為一個擁有一些列字標準的體系結(jié)構(gòu)。當前，比較成熟的兩個方向是優(yōu)化網(wǎng)絡容量和業(yè)務級別來增強數(shù)據(jù)業(yè)務能力的1x EV-D0技術(shù)，另一個是同時集CDMA2000 1x和CDMA2000 1x EV-D0二者優(yōu)勢來同時增強數(shù)據(jù)業(yè)務和語言業(yè)務1x EV-DV技術(shù)?；贑DMA2000 3G通信技術(shù)的3G通信網(wǎng)絡在全球范圍內(nèi)應用較為廣泛，在我國，中國電信運營商正利用CDMA2000通信技術(shù)升級通信網(wǎng)絡，由于其寬帶系統(tǒng)在我國互聯(lián)網(wǎng)絡通信中占有很大的市場，強大的硬件基礎(chǔ)、成熟的客戶關(guān)系以及強大的客戶經(jīng)理團隊等先天優(yōu)勢，使中國電信在CDMA2000 3G通信網(wǎng)絡應用上游刃有余。

3.43 G通信網(wǎng)絡通信標準比較

基于WCDMA、TD-SCDMA以及CDMA2000通信技術(shù)的3G通信網(wǎng)絡因各自基于的通信技術(shù)不同，在終端設備成熟度以及業(yè)務處理能力方面也不盡相同。就其設備成熟度而言，CDMA2000由美國提出制訂，最早投入使用，其終端種類繁多，使用頻段在800MHz～1.9GHz，用戶可以根據(jù)自己需求來選擇；WCDMA通信網(wǎng)絡也在逐漸發(fā)展和擴大過程中，終端設備類型根據(jù)網(wǎng)絡的擴大而逐漸增多；而TD-SCDMA由于起步較晚，無論在產(chǎn)品成熟度還是網(wǎng)絡規(guī)劃上，都要落后于CDMA2000和WCDMA。就業(yè)務能力而言，三者包含了基本的通信業(yè)務，如語音業(yè)務、補充業(yè)務以及多種數(shù)據(jù)業(yè)務，但是WCDMA和TDSCDMA提供了多種業(yè)務生成機制，可以使3G通信網(wǎng)絡運營商快速地提供相關(guān)業(yè)務，同時可以將其與基礎(chǔ)網(wǎng)絡相分離，為第三方公司提供開放式的標準接口。由程序開發(fā)人員來完成業(yè)務的開發(fā)過程，給第三方公司完成相關(guān)業(yè)務，在整個過程中，3G通信網(wǎng)絡運營商只負責網(wǎng)絡日常運行以及對提供的業(yè)務的組織與管理?；贑DMA2000的3G通信網(wǎng)絡也有相關(guān)的業(yè)務生成的OSA理念，但是其起步相對較晚，比起前兩者而言相對滯后。

4 結(jié)語

基于WCDMA、TD-SCDMA以及CDMA2000通信技術(shù)的3G通信網(wǎng)絡在我國正在如火如荼地建設和應用，也在不斷地完善和提高。當然，我國的3G通信網(wǎng)絡通信機制也存在一定的缺點。當前的3G移動終端支持SGSN，通過對終端業(yè)務類型分區(qū)和邊緣標記，并根據(jù)PDP分組數(shù)據(jù)協(xié)議完成3G終端的端到端QoS自適應調(diào)節(jié)。這種端到端的傳輸結(jié)構(gòu)，使得3G網(wǎng)絡的核心網(wǎng)喪失了網(wǎng)絡重負載的預處理功能，自身先進的處理功能沒能得到充分應用，并且缺乏有效的管理機制，無法對3G用戶盲目擴大自己的需求而增加網(wǎng)絡負載的現(xiàn)象進行管理。這些問題的出現(xiàn)，使得3G核心網(wǎng)在某種意義上成了與外部網(wǎng)絡進行簡單數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的“協(xié)議轉(zhuǎn)換器”，而并非真正的3G通信網(wǎng)絡。所以，我們要不斷地提升3G通信網(wǎng)絡的通信能力以及數(shù)據(jù)和負載處理能力，讓人們享受真正的3G時代，真正享受高科技為我們帶來的便捷。

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TN915

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1003-5168(2014)03-0002-02

王科（1985.01—），男，助理工程師，研究方向：網(wǎng)絡通信。