第三代移動通信3g網(wǎng)絡建設技術探討文獻綜述

1、<p>　　第三代移動通信（3G）網(wǎng)絡建設技術探討</p><p><b>　　1 引言</b></p><p>　　截止到2005年底，中國移動用戶已經(jīng)超過了3.9億，是全球最大網(wǎng)絡移動運營商。伴隨著GSM在中國的發(fā)展和完善，目前，它已進入產(chǎn)品生命周期的成熟階段，并開始暴露出其固有的局限性。</p><p>　　首先，中國GSM 9

2、00MHz網(wǎng)絡系統(tǒng)容量日趨緊張，有些地區(qū)GSM 900MHz頻譜資源已基本用完。其次，GSM體系結構不能提供分組數(shù)據(jù)服務，難以支持高速度數(shù)據(jù)應用。人們對可視通話、視頻瀏覽、高速上網(wǎng)等語音之外的眾多數(shù)據(jù)業(yè)務的要求在不斷的增加，第二代移動通信已經(jīng)遠遠不能滿足需求。</p><p>　　雖然，3G時代還沒有到來，但是歐美和日韓等國家都已有較為成功的3G運營案例的出現(xiàn)。在我國，移動通信已經(jīng)發(fā)展到一個瓶頸狀態(tài)，從持續(xù)性發(fā)展

3、的角度來看，為確保網(wǎng)絡能力和網(wǎng)絡質量，我國啟動3G已經(jīng)是勢在必行。</p><p>　　2 第三代移動通信的發(fā)展情況</p><p>　　2.1 第三代移動通信發(fā)展的背景</p><p>　　移動通信在全球范圍內迅猛發(fā)展，數(shù)字化和網(wǎng)絡化已成為不可逆轉的趨勢。截止到2005年底，我國移動電話用戶已經(jīng)達到3.9億，每年新增用戶在5000萬左右，預計到2010年，我國移動

4、用戶將達到7億左右。[1]不僅在總數(shù)上有了大幅度的增長，同時對質量和功能的要求也提出了更高的要求，現(xiàn)行的GSM及GPRS等已經(jīng)遠遠不能適應社會的發(fā)展需求。而頻譜利用率高、服務質量好、能提供高速傳輸?shù)牡谌苿油ㄐ牛?G）成了人們的首選。</p><p>　　2.2第三代移動通信發(fā)展的現(xiàn)狀</p><p>　　第三代移動通信是當前全球信息通信產(chǎn)業(yè)領域的熱點，也是各方面關注的焦點。近年來，信息

5、產(chǎn)業(yè)部也提出了“積極跟進、先行試驗、培育市場、支持發(fā)展”的指導原則，并組織了大規(guī)模的網(wǎng)絡技術試驗，包括系統(tǒng)和設備功能及其互聯(lián)互通、兼容性、可操作性等內容，為制定中國第三代移動通信發(fā)展戰(zhàn)略和產(chǎn)業(yè)政策提供技術依據(jù)。</p><p>　　從產(chǎn)業(yè)的整個進展來看，國產(chǎn)標準 TD—SCDMA相關的系統(tǒng)設備、終端、芯片都有了很好的發(fā)展，尤其是通過近兩年快速的發(fā)展，從系統(tǒng)設備上來說，已經(jīng)形成了四套比較完整的TD—SCDMA的網(wǎng)絡

6、解決方案，主要是接入網(wǎng)和核心網(wǎng)的配套，并且已經(jīng)完成了全部的產(chǎn)品樣機的開發(fā)，已經(jīng)完成了專項的測試。</p><p>　　2.3第三代移動通信發(fā)展的前景</p><p>　　3G業(yè)務的數(shù)據(jù)承載能力要求較高、能夠為用戶提供表現(xiàn)力更加豐富的音頻、視頻等多媒體內容的業(yè)務。</p><p>　　在技術上，3G在不斷發(fā)展：無線接口技術向著更高的帶寬、更大的容量、更好的服務質量(Q

7、oS)的目標發(fā)展；核心網(wǎng)向全IP的網(wǎng)絡架構方向發(fā)展。</p><p>　　3 第三代移動通信的標準</p><p>　　第三代移動通信的常見幾種標準：</p><p>　　CDMA2000協(xié)議標準</p><p><b>　　WCDMA協(xié)議標準</b></p><p>　　TD-SCDMA協(xié)議標準

8、</p><p>　　3.1 CDMA2000</p><p>　　作為第三代移動通訊技術的一個主要代表的CDMA2000技術是從CDMAOne演進而來的。由CDMAOne向3G演進的途徑為：CDMAOne→(IS-95B→)CDMA2000 1x(3x)→CDMA2000 1xEV。[2]</p><p>　　CDMA2000 1X技術通過一個標準的（1x）CDM

9、A頻道能夠支持語音和數(shù)據(jù)服務，并具有許多比其他技術更為優(yōu)越的性能。CDMA2000 1X在無線接口性能上較IS-95系統(tǒng)有了很大的增強——可支持高速補充業(yè)務信道，單個信道的峰值速率可達3.7.2kbps。采用了前向快速功控，提高了前向信道的容量?？刹捎冒l(fā)射分集方式OTD或STS，提高了信道的抗衰落能力。提供反向導頻信道，使反向相干解調成為可能，反向增益較IS95提高3dB，反向容量提高1倍。[3]業(yè)務信道可采用比卷積碼更高效的Tubro

10、碼，使容量進一步提高。引入了快速地呼信道，減少了移動臺功耗，提高了移動臺的待機時間。此外，新的接入方式減少了移動臺接入過程中的干擾的影響，提高了接入成功率。CDMA2000 1X的無線IP網(wǎng)絡接口采用已應用成熟的、開放的IETF協(xié)議，支持Simple IP和Mobile IP的Internet/Intranet的接入方式，實現(xiàn)了真正的Internet接入的移動性。</p><p><b>　　3.2 W

11、CDMA</b></p><p>　　WCDMA主要起源于歐洲和日本的早期第三代無線研究活動。WCDMA是開放無線接入技術，能夠提供高級移動多媒體業(yè)務如音樂、電視和視頻等豐富的娛樂內容和互聯(lián)網(wǎng)接入。對于運營商來說，WCDMA意味著容量擴大、效率提高、和收入增長，是其GSM運營的自然延伸和擴展。它可支持384Kbps到2Mbps不等的數(shù)據(jù)傳輸速率，在高速移動的狀態(tài)，可提供384Kbps的傳輸速率，在低速

12、或是室內環(huán)境下，則可提供高達2Mbps的傳輸速率。而GSM系統(tǒng)目前只能傳送9.6Kbps，固定線路Modem也只是56Kbps的速率。[4]</p><p>　　此外，在同一些傳輸通道中，它還可以提供電路交換和分包交換的服務，因此，可以同時利用交換方式接聽電話，然后以分包交換方式訪問因特網(wǎng)，可以提高移動電話的使用效率，使得使用者可以在同一時間不只能做語音接收，同時也可以進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆铡?lt;/p>

13、<p>　　3.3 TD-SCDMA</p><p>　　TD-SCDMA是由我國自主研制的第三代移動通信網(wǎng)絡。TD-SCDMA作為TDD模式，其上行和下行鏈路在同一頻點、不同的時隙（Timelot）進行雙工通信，可以按上、下行鏈路所需的數(shù)據(jù)量動態(tài)分配，這不僅僅適應于對稱的如傳統(tǒng)的語音業(yè)務，尤其適合于日益增長的非對稱的實時、非實時數(shù)據(jù)業(yè)務，如多媒體、互聯(lián)網(wǎng)等業(yè)務。動態(tài)地按需分配時隙，可以使得頻譜資源得以

14、最大、最優(yōu)地利用。TD-SCDMA除了具備上述特點外，還采用了智能天線、上行同步、軟件無線電、聯(lián)合檢測等先進的技術，保證TD-SCDMA有著其獨特的特色和優(yōu)點，有更高的頻譜利用效率和更低的成本。</p><p>　　同時，TD-SCDMA系統(tǒng)考慮到中國第二代網(wǎng)絡的現(xiàn)行情況，它的設計的一個重要思想就是建立在GSM網(wǎng)絡基礎上逐步向第三代過渡，能夠有效利用原有網(wǎng)絡資源。此外，TD-SCDMA與IP也能夠很好地融合，因此

15、TD-SCDMA不僅能夠滿足第三代移動通信的要求，而且為移動通信核心網(wǎng)絡進一步向IP架構發(fā)展奠定了基礎。</p><p><b>　　4 網(wǎng)絡傳輸</b></p><p>　　3G移動通信網(wǎng)絡的網(wǎng)絡結構可以統(tǒng)一為兩個層次：接入網(wǎng)絡層(UTRAN)和核心網(wǎng)絡層(CN)。3G傳輸網(wǎng)主要承擔從UTRAN到CN的業(yè)務匯聚，以及CN中的業(yè)務傳送。在接入層，3G移動通信系統(tǒng)將BT

16、S改造為B節(jié)點(NodeB)，將BSC改造為無線網(wǎng)絡控制器(RNC)，并且定義ATM為NodeB和RNC間的通信接口，3G傳輸網(wǎng)需提供相應的數(shù)據(jù)業(yè)務處理和匯聚能力；在核心層，3G將MSC改造成網(wǎng)關移動交換中心(GMSC)，將GSN改造成服務GPRS支持節(jié)點(SGSN)和網(wǎng)關GPRS支持節(jié)點(GGSN)，3G傳輸網(wǎng)需提供RNC、MSC、GMSC、SGSN、GGSN間的高帶寬業(yè)務傳輸通道。[5]</p><p>　　

17、3G網(wǎng)絡骨干層的電路需求主要由干線/城域傳輸網(wǎng)承載，接口種類相對簡單，而且目前各運營商所建干線網(wǎng)、城域網(wǎng)均采用了高容量的波分設備組網(wǎng)，因此3G網(wǎng)絡對干線、城域傳輸網(wǎng)影響不大，只需根據(jù)業(yè)務需求擴容即可滿足需求。目前2G系統(tǒng)的傳輸接入層網(wǎng)絡主要承載基站到中心節(jié)點（BSC）的傳輸，每基站電路需求為1至2個E1，設備以SDH155/622M系統(tǒng)、PDH系統(tǒng)等為主。當移動網(wǎng)演進到3G后接入層網(wǎng)絡將主要承載NodeB與RNC之間電路需求，采用基于A

18、TM的接口類型，承載的業(yè)務由原來的以話音為主變?yōu)橐詫拵?shù)據(jù)業(yè)務為主，業(yè)務帶寬需求量大大增加，而且具有突發(fā)性的數(shù)據(jù)業(yè)務將占據(jù)主導地位。由此可見，為滿足3G業(yè)務的傳輸需求，接入層傳輸網(wǎng)絡應演進成為具備支持ATM業(yè)務接入能力、能夠實現(xiàn)帶寬共享和流量匯聚的大容量傳輸系統(tǒng)，現(xiàn)有接入層網(wǎng)絡需要進行改造、擴容，方可適應3G網(wǎng)絡的業(yè)務需求。由以上分析可以看出，面向3G的接入層傳輸網(wǎng)絡承載的業(yè)務接口主要有兩種類型：E1IMA接口和STM-1ATM接口。&

19、lt;/p><p><b>　　5 總結</b></p><p>　　第三代移動通信是當前全球信息通信產(chǎn)業(yè)領域的熱點，也是各方面關注的焦點。數(shù)字化和網(wǎng)絡化已成為不可逆轉的趨勢,3G網(wǎng)絡將為用戶提供表現(xiàn)力更加豐富的音頻、視頻等多媒體內容的業(yè)務。現(xiàn)在問題的關鍵便是3G網(wǎng)絡標準的選取和網(wǎng)絡建設的規(guī)劃。</p><p>　　本文便是通過對第三代移動通信的背

20、景、標準進行分析及網(wǎng)絡建設相關技術的分析，對3G的網(wǎng)絡規(guī)劃進行探討。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1]李世鶴.TD-SCDMA第三代移動通信系統(tǒng)標準.北京：人民郵電出版社，2003，11-12</p><p>　　[2]張平.WCDMA移動通信系統(tǒng).北京：人民郵電出版社，2004，114-116</

21、p><p>　　[3]韓斌杰.GSM原理及網(wǎng)絡優(yōu)化. 北京：機械工業(yè)出版社，2004，96-98，210-230</p><p>　　[4]Harri Hloma Antti Toskala.WCDMA技術與系統(tǒng)設計. 北京：機械工業(yè)出版社，2005，42-45，159-161，220-222</p><p>　　[5]竇中兆.CDMA無線通信網(wǎng)絡原理. 北京：清華大學

22、出版社，2004，95-96，235-240</p><p>　　[6]萬曉榆.CDMA移動通信網(wǎng)絡優(yōu)化. 北京：人民郵電出版社，2003，132-134</p><p>　　[7]奧揚佩雷.WCDMA：面向IP移動因特網(wǎng). 北京：人民郵電出版社，2003，221-224</p><p>　　[8]張長鋼.WCDMA無線網(wǎng)絡規(guī)劃原理與實踐. 北京：人民郵電出版社，2

23、005，51-56</p><p>　　[9]郭東亮.WCDMA規(guī)劃設計手冊. 北京：人民郵電出版社，2005，115-118</p><p>　　[10]郭梯云.移動通信（第三版）.西安：西安電子科技大學出版社</p><p>　　[11]李小文等.TD-SCDMA第三代移動通信系統(tǒng)、信令及實現(xiàn). 北京：人民郵電出版社，2003</p><p&

24、gt;　　[12]謝顯中.TD-SCDMA第三代移動通信系統(tǒng)技術與實現(xiàn). 北京：人民郵電出版社，2003</p><p>　　[13]啜鋼，王文博.移動通信原理與應用.北京：北京郵電大學出版社，2002</p><p>　　[14]Willenegger.S.CDMA2000Physical Layer :AN Overview,Journal of Communications and

25、Networks. 北京：清華大學出版社,2000</p><p>　　[15]Stevens, W.R. TCP/IP Illustrated Volume 1:The Protocols’Addison-Wesley Professional Computing Series. 北京：北京郵電大學出版社,1994 </p><p>　　[16]Vihriala,J.and H