3G移動通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析

1、3G移動通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析前言在2009年中國國際通信展上，3G這個主角終于“閃亮登場”了，豐富的3G應(yīng)用，給我們的生活增添了亮麗的色彩。一個視頻通話，讓遠(yuǎn)在天邊的親友變得近在眼前；有了手機(jī)電視，出門在外也不用擔(dān)心錯過現(xiàn)場直播的重要新聞和體育比賽了；絢麗多彩的手機(jī)應(yīng)用，如手機(jī)音樂、GPS導(dǎo)航、手機(jī)支付、電子在線閱讀等3G功能，讓我們的生活變得豐富多彩。不僅如此，3G應(yīng)用還在交通、環(huán)境等行業(yè)領(lǐng)域大顯身手，如中國聯(lián)通展出的“3GBUS”系統(tǒng)，不僅能及時發(fā)布交通信息，還能進(jìn)行監(jiān)控調(diào)度和流量管理；3G污水監(jiān)測系統(tǒng)和無線環(huán)保監(jiān)測平臺，深入到了污水處理的各個環(huán)節(jié)；有了3G的幫助，交通和環(huán)保越來越智能化，我們

2、的日常生活正在因3G而改變。3G可視電話的應(yīng)用，改變了人們對電話“只聞其聲，不見其人”的傳統(tǒng)印象，一個聲像并茂的可視電話，不僅拉近了雙方的距離，也讓彼此的心靈更加貼近。清晰的圖像和清楚的話音將帶給用戶良好的通話體驗(yàn)，視頻通話可能將成為廣受歡迎的3G業(yè)務(wù)。當(dāng)你想念親友的時候，只要撥打一個可視電話，你的父母、家人、同事、朋友將會感受到面對面的快樂和溫馨，縱然相隔千里，亦如近在眼前。當(dāng)天有重要的新聞發(fā)布、精彩的體育節(jié)目，而你卻出門在外，不能在家看電視?，F(xiàn)在，不用再為錯過電視實(shí)況轉(zhuǎn)播而煩惱了，因?yàn)?G給我們帶來了手機(jī)視頻！通過手機(jī)看電視，解決了外出時不方便看電視的煩惱，受到了大家的青睞。先進(jìn)而高端的3

3、G網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，掃除了大量技術(shù)方面的障礙，如電視信號傳輸和接收層面的障礙等。優(yōu)質(zhì)的3G終端，給用戶帶來了良好的視覺效果。在人們的生活中，手機(jī)已不再單純是打電話的工具，它不但能將和互聯(lián)網(wǎng)的功能融合而發(fā)揮到極致，而且提供更高質(zhì)量的通話、快速的上網(wǎng)、手機(jī)電視、視頻電話、監(jiān)控等功能。隨著3G時代手機(jī)的不斷發(fā)展和逐漸的融入社會，人們的生活已變的更加的快捷方便、多姿多彩。那么，如今飽受大眾青睞的3G移動通信系統(tǒng)究竟與我們原本的GSM系統(tǒng)又存在著哪些異同點(diǎn)，雙方的優(yōu)缺點(diǎn)何在呢？如果我們對3G移動通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與GSM系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行對比分析，必能得到這些答案。1 3G移動系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展簡介通常，我們將第三代移動通信技

4、術(shù)簡潔地稱之為3G，而它的通信網(wǎng)絡(luò)主要將目標(biāo)定位在高速的Internet訪問業(yè)務(wù)、實(shí)時的視頻通話、3G多媒體等功能上。而以WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA為主的三大標(biāo)準(zhǔn)早在05年就被ITU（國際電信聯(lián)盟）確定了。而那時候的TD-SCDMA技術(shù)對于中國來說暫不能成熟商用，所以并沒有發(fā)放3G牌照，這也是為了支持和發(fā)展我國的自主知識產(chǎn)權(quán)。由于當(dāng)時國際上的3G技術(shù)日趨走向成熟，并且甚至出現(xiàn)了4GLTE網(wǎng)絡(luò)成功商用的前例，如果繼續(xù)阻礙3G的商用，對于我國來說相當(dāng)不利，這與我國國情有關(guān)，結(jié)合我國國情來看，當(dāng)今的中國屬于正高速發(fā)展的發(fā)展中國家，如果因此而對我國的通訊技術(shù)的發(fā)展造成不利影響，這是

5、相當(dāng)不明智的。于是，在權(quán)衡利弊之后，國家決策者果斷傾向了后者，發(fā)放了3G牌照。如此一來，既支持了國家的自主標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)的發(fā)展，而且在應(yīng)對金融危機(jī)與以投資的方式拉動經(jīng)濟(jì)方面，都能得到極大成效。2008年，中國移動恰好成為了中國北京奧運(yùn)會的合作伙伴，于是中國移動順勢推出了技術(shù)還不是特別完善的3G服務(wù)，也就是如今的TD-SCDMA。推出后逐步形成了規(guī)模，這也標(biāo)志著3G在中國商業(yè)化和產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)步。所以，結(jié)合當(dāng)時國情，創(chuàng)造屬于通信業(yè)的第三產(chǎn)業(yè)也就至關(guān)重要了，無論是從創(chuàng)造就業(yè)方面來看，還是從將國產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行全面推廣的目的來看都是非常有意義的。目前中國電話總量達(dá)9.5億戶，其中手機(jī)1用戶是6億5千萬戶，不僅總量世

6、界第一，人均持有量也在世界前列。這代表著中國的在通訊方面的市場將接近飽和狀態(tài)，更是能夠體現(xiàn)中國的龐大通訊市場，一旦宏大的用戶終端生產(chǎn)過剩，那么手機(jī)銷售市場上必將出現(xiàn)快速衰敗情景，從而導(dǎo)致該行業(yè)也嚴(yán)重衰敗，緊接著失業(yè)率大幅度增加，所以，盡快將我們的通訊技術(shù)提升至3G行列的行動已勢在必行。如此一來，隨著網(wǎng)絡(luò)的提升，消費(fèi)者手機(jī)終端也將面臨著更新?lián)Q代，也就位其他終端設(shè)備的廠商和技術(shù)維修等行業(yè)提供了機(jī)遇，就業(yè)的機(jī)會也就再一次到來，從技術(shù)層面上來看，3G屬于勞動密集技術(shù)密集的行業(yè)，有此所創(chuàng)造的龐大服務(wù)鏈以及龐大的服務(wù)提供商群體也將煥然一新，提供的崗位將以數(shù)以百萬計(jì)。在這樣的大前提下，3G時代如雨后春筍一般

7、到來了。2 3G移動通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與GSM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的比較2.1 GSM系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)2.1.1 GSM系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)組成在GSM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，主要分為網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)（NSS）和基站子系統(tǒng)（BSS）以及移動臺（MS）和操作維護(hù)子系統(tǒng)（OSS）等幾個部分，而這一部分也主要以功能單元模塊的形式體現(xiàn)了出來。其具體組成如圖2.1.1-1所示。圖2.1.1-1 GSM系統(tǒng)組成2.1.2 GSM系統(tǒng)的特點(diǎn)分析GSM系統(tǒng)是傳統(tǒng)的GSM移動通信蜂窩通信系統(tǒng)的簡稱，作為一種典型開放式結(jié)構(gòu)的GSM系統(tǒng)，它主要是依照ETSI（通信標(biāo)準(zhǔn)委員會）制定的規(guī)范研究出來的，而且規(guī)定，只要符合GSM蜂窩數(shù)字移動通信的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，

8、都必須按照這個規(guī)范來進(jìn)行。我們?nèi)绻治鯣SM系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)就可以得出這樣的結(jié)論：因?yàn)楦鱾€分系統(tǒng)相互之間都有標(biāo)準(zhǔn)化接口的明確定義，所以這套方案又可以看做GSM系統(tǒng)以分系統(tǒng)的形式表現(xiàn)了出來，以此達(dá)到任何時候、任何廠家提供的GSM設(shè)備都可以相互連接的目的，而且由于它在整個通信網(wǎng)絡(luò)中都進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)構(gòu)規(guī)劃，所以，GSM系統(tǒng)最終實(shí)現(xiàn)了在各種公用的通信網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行互相聯(lián)系、互相通信的目的。在GSM系統(tǒng)中，除了開通基本的語音業(yè)務(wù)之外，還承載了大量其他業(yè)務(wù)，如ISDN相關(guān)業(yè)務(wù)、承載業(yè)務(wù)和部分補(bǔ)充業(yè)務(wù)等，因此在當(dāng)時，GSM系統(tǒng)迅速占領(lǐng)了主流市場，贏得了大量客戶資源。在GSM系統(tǒng)中，用戶網(wǎng)絡(luò)的安全保障能得到極大的保護(hù)，

9、這是因?yàn)镚SM系統(tǒng)中具有很強(qiáng)大的加密措施和慎密的鑒權(quán)識別系統(tǒng)。而最主要的是GSM系統(tǒng)的這種分層結(jié)構(gòu)的建立，也就使得它的抗干擾能力較強(qiáng)，于是系統(tǒng)的通信質(zhì)量得到大幅度提高。2.2 3G移動通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析3G移動通信系統(tǒng)的三大標(biāo)準(zhǔn)分別為WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA。由于在無線傳輸技術(shù)方面的差異，使得3G三大標(biāo)準(zhǔn)的最大區(qū)別是在空中接口的差異，相比之下，TD-SCDMA在關(guān)鍵技術(shù)上有了很大的提高，這些關(guān)鍵技術(shù)包括了以上行同步技術(shù)、智能天線技術(shù)、聯(lián)合檢測技術(shù)和一級接力切換技術(shù)。在CDMA的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)里，核心網(wǎng)與無線接入網(wǎng)絡(luò)占了主要位置，例如所有與無線有關(guān)的功能基本上都需要利用無

10、線接入網(wǎng)絡(luò)來進(jìn)行處理。表2.2-1粗略地比較了一下三種體制的結(jié)構(gòu)異同點(diǎn)。表2.2-1 三種3G技術(shù)體制的比較WCDMACDMA2000TD-SCDMA核心網(wǎng)基于GSM-MAP基于ANSI-4基于GSM-MA雙工模式FDDFDDFDD雙向信道帶寬10（MHz）2.5（MHz）1.6（MHz）碼片速率（Mcps）3.841.22881.28幀長（ms）10ms可變10ms（分兩個5ms子幀）基站同步異步（同步可選同步同步功率控制（Hz）開環(huán)快速閉環(huán)1500開環(huán)快速閉環(huán)800開環(huán)慢速閉環(huán)2002.2.1 WCDMA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析UTMS作為WCDMA的主要結(jié)構(gòu)形式，它就是如今第三代移動通信系統(tǒng)的具體

11、表現(xiàn)形式，在技術(shù)上采用了空中接口技術(shù)，而空中接口技術(shù)主要來源于WCDMA技術(shù)。因此這也是為什么我們通常把UTMS系統(tǒng)稱之為WCDMA通信系統(tǒng)的原因。在UTMS系統(tǒng)中，主要由無線接入網(wǎng)絡(luò)與核心網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，這與第二代移動通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)比較相似。其功能分配是，所有無線接入相關(guān)的事件都由無線接入網(wǎng)來進(jìn)行處理，所有UTMS系統(tǒng)中的相關(guān)語音業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)相關(guān)的事情則由CN來進(jìn)行梳理解決，同時，CN也是實(shí)現(xiàn)與其他外部網(wǎng)絡(luò)的所有交換功能與路由功能的主要結(jié)構(gòu)。從邏輯上來分，CN可以劃分為分組交換域跟電路交換域?？傮w上來講，UTMS的整個網(wǎng)絡(luò)也就是由就是這三部分所組成了，即CN、UTRAN和UE終端三大部分。其系統(tǒng)

12、結(jié)構(gòu)圖如圖2.2.1-1所示。圖2.2.1-1 UMTS的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)在數(shù)據(jù)傳輸上，系統(tǒng)以往的平均速率能夠達(dá)到2M，隨著W技術(shù)的高速發(fā)展，在聯(lián)通的DC雙載波開通后，其速率更是能達(dá)到理論值40M的高速率，僅次于如今快速崛起的LTE。高速率傳輸是WCDMA的一個主要特點(diǎn)，這得歸功于RNC的結(jié)構(gòu)中幾種不同的同步方式。 在基站的建立上，系統(tǒng)不僅支持同步傳輸，更是能支持異步傳輸，這樣做的最大特點(diǎn)就是讓組網(wǎng)變得方便而靈活，這種同步方式被稱為基站同步方式；調(diào)制上采用上行為BPSK，下行為QPSK的方式；解調(diào)方式則是導(dǎo)頻輔助下的相干解調(diào)；接入方式：DS-CDMA方式；在各種信道中使用卷積碼、Veterbi解碼、R

13、eedSolomon編碼三種解碼方式，而這三種解碼方式則是WCDM系統(tǒng)中常用的編碼方式，其中話音信道中的內(nèi)部編碼一般采用的就是R=1/3，K=9的卷積碼以及Veterbi解碼，數(shù)據(jù)信道中則是使用ReedSolomon編碼，控制信道內(nèi)部編碼與話音信道中的內(nèi)部編碼一樣，只是卷積碼變成了R=1/2，K=9；這種同步方式有一個最大的優(yōu)點(diǎn)，那就是使得系統(tǒng)能夠更加靈活地給用戶推出各種數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，讓用戶能夠根據(jù)自身所能承受的消費(fèi)限度來選擇不同速率的業(yè)務(wù)，而系統(tǒng)也可以根據(jù)用戶的不同選擇提供不同的業(yè)務(wù)質(zhì)量，或者對不同業(yè)務(wù)的速率分配不同的資源。更可以通過變化擴(kuò)頻比例、多種編碼并行傳送的方式來實(shí)現(xiàn)多媒體等業(yè)務(wù)。由于W

14、CDMA強(qiáng)大的功控方式，使得系統(tǒng)最嚴(yán)重的多址干擾問題得到大大降低，甚至能夠使系統(tǒng)的容量得到極大提高的同時還能降低傳輸時的功率損耗，而這種功率控制的辦法則是對上下行頻率進(jìn)行精確控制的方法來完成的。而GSM系統(tǒng)的BTS則不需要同步，GSM系統(tǒng)的同步方式跟BS結(jié)構(gòu)有關(guān)，因?yàn)锽S能夠接受和發(fā)送異步的PN碼，BS能夠跟蹤掃描收到的PN碼，再讓MS利用這些PN碼進(jìn)行識別追蹤，以此來達(dá)到同步的效果。這樣的能力是因?yàn)楸M管GSM的核心網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)了，但是GSM與GPRS網(wǎng)絡(luò)的兼容性卻完整地保留了下來，這也是為什么BTS不需要同步的原因。在切換上，WCDMA因?yàn)橹С周浨袚Q和更軟切換，切換方式包括三種，即：扇區(qū)間軟切換

15、、小區(qū)間軟切換和載頻間硬切換，這使得用戶的通話質(zhì)量更高，感知度也得到大大提高。WCDMA也擁有第二代移動通信體制的一些特點(diǎn)，例如標(biāo)準(zhǔn)化程度較高，和高開放性等特點(diǎn)，這主要跟WCDMA的發(fā)起者密切相關(guān)，因?yàn)閃CDMA的發(fā)起者正是當(dāng)初GSM系統(tǒng)發(fā)起者，歐洲和日本等一些廠家和組織，而這些標(biāo)準(zhǔn)化廠家與組織也正是GSM的發(fā)起者。2.2.2 cdma2000的主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析在cdma2000系統(tǒng)中，由于其基于ANSI-41核心網(wǎng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的原因，cdma2000主要由一些節(jié)點(diǎn)組成，如BSC、PCF、BTS、PDSN等節(jié)點(diǎn)就是cdma2000的核心所在。其核心網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2.2.2-1所示。圖2.2.2-

16、1 基于ANSI-41核心網(wǎng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)由于在核心網(wǎng)中新增了PCF和PDSN兩個模塊，cdma2000 容量是IS -95A系統(tǒng)的兩倍，可支持144Kbps的數(shù)據(jù)傳輸。在當(dāng)下，隨著手機(jī)行業(yè)的大力發(fā)展，各種強(qiáng)大的功能讓人眼花繚亂，因此，為了適應(yīng)日趨增多、日趨復(fù)雜的新一代業(yè)務(wù)，相對于IS-95A來說，cdma2000擁有了更多特點(diǎn)，因?yàn)閏dma2000在很多地方都進(jìn)行了很大的加強(qiáng)，如無線信道的形式、無線分組數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)上的接口功能、物理信道層面上的調(diào)制方式等，而最重要的是cdma2000在網(wǎng)絡(luò)部分的改進(jìn)，在網(wǎng)絡(luò)上cdma2000更是引入了分組交換的方式，使其能夠支持大量移動業(yè)務(wù)，同時這樣也體現(xiàn)出了3

17、G高速率傳輸?shù)奶攸c(diǎn)。cdma2000在頻率規(guī)劃上的優(yōu)勢也不容小覷，因?yàn)閏dma2000能工作的RF頻段共有8個，這8個包括頻段了北美PCS頻段、TACS、頻段、MT-2000頻段等，而最重要的頻段卻是其中的北美蜂窩頻段，因?yàn)樗軌蛱峁┡cAMPS/IS-95CDMA同頻的運(yùn)營條件。由于cdma2000采用獨(dú)特的正向和反向信道結(jié)構(gòu)，因此可大大提高接入效率的同時還適應(yīng)多媒體業(yè)務(wù)。cdma2000有許多特點(diǎn)，其中同步方式上的GPS方式、前反向的導(dǎo)頻輔助的相干解調(diào)、相同M序列的擴(kuò)頻碼選擇、可調(diào)的射頻帶寬、快速前向反向的功控方式,前反向同時采用導(dǎo)頻輔助相干解調(diào),射頻帶寬從1.25MHz到20MHz可調(diào),下

18、行信道中采用公共連續(xù)導(dǎo)頻方式進(jìn)行相干檢測，提高系統(tǒng)容量；這也是它可支持144Kbps的數(shù)據(jù)傳輸?shù)母驹蛩?，這些結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的前提都是因?yàn)閏dmaOne，因?yàn)閏dma2000正是從cdmaOne演進(jìn)來的。事實(shí)上，cdma2000同樣還包含一系列的子標(biāo)準(zhǔn)。所以在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，cdma2000還繼承了以下技術(shù)特點(diǎn)：在下行信道的傳輸過程中與前者有所不同，首先它使用的碼片速率為1.22Mcps和3.6864Mcps，這種方式屬于在先定義然后直接擴(kuò)展，然后采用多載波傳輸?shù)姆绞?，其原因是因?yàn)槎噍d波能極大地與IS-95系統(tǒng)進(jìn)行兼容，其次系統(tǒng)支持F-QPCH，確保手機(jī)的待機(jī)時間通過系統(tǒng)的幫助而得到延長；核心網(wǎng)同步

19、著跟ANSI-41網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)兼容性的同時，還給予了ANSI-41的演進(jìn)的方向；支持軟切換和更軟切換，這樣就規(guī)避了GSM系統(tǒng)切換單一的缺陷，使得用戶感知度更高，通話質(zhì)量得到了提高；用于語音傳送、低速率傳輸、信令傳送的信道為基本信道，這種信道的速率往往可進(jìn)行改變，通過應(yīng)用ALOHA技術(shù)改善了傳輸性能后，高速率數(shù)據(jù)傳輸就用補(bǔ)充信道進(jìn)行了，這兩種碼復(fù)用的信道類型使得系統(tǒng)性能得到了極大的提高； 2.2.3 TD-SCDMA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析TD-SCDMA在設(shè)計(jì)過程中，為了能夠平滑地過度到3G系統(tǒng)中去，因此系統(tǒng)在技術(shù)的融合設(shè)計(jì)上有很大特點(diǎn)，基本上融TDMA、SCDMA、CDMA、FDMA等技術(shù)于一體，而這也是

20、因?yàn)楫?dāng)前不僅在中國，甚至許多國家都還廣泛地采用著GSM通信系統(tǒng)的客觀存在性導(dǎo)致，所以TD-SCDMA的功能模塊也就與其他幾種網(wǎng)絡(luò)模式相差無幾了，核心網(wǎng)、基站控制器（BSC）、基站（BTS）和用戶終端設(shè)備(UE)就構(gòu)成了TD-SCDMA的功能模塊了。其系統(tǒng)的簡略結(jié)構(gòu)如圖2.2.3-1所示。圖2.2.3-1 TD-SCDMA的系統(tǒng)功能模塊結(jié)構(gòu)TD-SCDMA嚴(yán)格來講并不屬于第三代移動通信系統(tǒng)，主要是因?yàn)橄到y(tǒng)的IP業(yè)務(wù)接入到了X25分組交換機(jī)，而且是通過GPRS的網(wǎng)絡(luò)關(guān)口通過所接入，在移動交換機(jī)上，該系統(tǒng)的話音業(yè)務(wù)跟ISDN業(yè)務(wù)仍然使用以往的GSM移動交換機(jī)，等到建網(wǎng)初期基于IP的3G核心網(wǎng)建立完成

21、之后，TD-SCDMA才真正意義上邁入了第三代移動通信系統(tǒng)的行列中來。盡管TD-SCDMA較前兩種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)還略顯稚嫩。但是它也有自己特有的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：信號帶寬為1.23MHz，碼片速率為1.28Mchip/s；采用智能天線技術(shù)，這樣使得頻譜效率大大提高；在降低干擾上與保持系統(tǒng)時隙寬度上，系統(tǒng)也采用CDMA的同步技術(shù)，這樣就使得干擾大大降低了；系統(tǒng)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)智能天線與載波恢復(fù)，而且能夠?qū)崿F(xiàn)智能天線的功能，這取決于系統(tǒng)接收機(jī)與發(fā)射機(jī)使用了新型的軟件無線電技術(shù)。雖然系統(tǒng)能夠很大程度上減少來至于多路徑和多地址上的干擾，但是也存在著很多問題，例如在多種碼信道上處理復(fù)雜的與一些不能全部解決的多址干擾等問題

22、上還存在著許多不足，最終系統(tǒng)只能利用多用戶同時檢測與智能天線的手段來取得較為不錯的成效。對上行下行不對稱的信道也擁有分配的能力，多種時隙功能，而且能夠適應(yīng)高速率傳輸下的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)；采用接力切換，降低掉話率，提高切換的效率；語音編碼：AMR與GSM兼容；核心網(wǎng)絡(luò)基于GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)，并保持與它們的兼容性，正是因?yàn)檫@種兼容性，使得BTS之間能夠使用GPRS的網(wǎng)絡(luò)同步方式，以此來大大減少BTS之間的干擾。 就目前的現(xiàn)狀來看，相比于WCDMA和cdma2000而言，著重對TD-SCDMA進(jìn)行投資和大力宣傳的廠商相對較少，也僅僅有中國的大唐集團(tuán)與西門子公司在開發(fā)而已。2.2.4 三種標(biāo)準(zhǔn)與GSM

23、的技術(shù)分析比較GSM、WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA幾種不同的體制，由于結(jié)構(gòu)上的較大差異，因此它們彼此在頻率規(guī)劃、功控規(guī)劃、切換規(guī)劃、干擾控制等方面都存在著很多差別。分別如表2.2.4-1四種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的功率控制差異、2.2.4-2四種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的頻率規(guī)劃差異、2.2.4-3四種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的切換規(guī)劃差異、2.2.4-4四種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的干擾控制差異所示。表2.2.4-1 四種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的功率控制差異主要目的功控方式WCDMA需要克服“遠(yuǎn)近效應(yīng)”、減少干擾、降低快衰落的影響。主要通過上下行的功率控制來實(shí)現(xiàn)。cdma2000需要減少來至于系統(tǒng)中其他用戶或基站的發(fā)射功率所造成的干擾問題，從而解決

24、cdma2000本身干擾受限的缺陷。主要通過反向功控的開環(huán)和閉環(huán)功控來實(shí)現(xiàn)。TD-SCDMA只需要降低小區(qū)間干擾和減少UE的功率消耗。主要通過上下行得開環(huán)和閉環(huán)實(shí)現(xiàn)。GSM需要減少功耗，降低整網(wǎng)干擾。需要根據(jù)實(shí)際的地形確定功控的上下行門限、功控步長、濾波器長度等。表2.2.4-2 四種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的頻率規(guī)劃差異頻率規(guī)劃差異優(yōu)缺點(diǎn)比較WCDMAWCDMA的頻率規(guī)劃是相對簡單的，WCDMA系統(tǒng)中使用的1×1模式的頻率復(fù)用，各階層的載波頻率可以重復(fù)使用相同的頻率不是單一的頻率規(guī)劃，一般可用的頻率是由用戶給定的，沒有規(guī)劃。能夠使用一切可利用的頻點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)對異種頻點(diǎn)的組網(wǎng)規(guī)劃是WCDMA在頻率規(guī)劃上

25、的規(guī)劃重點(diǎn)所在，具體方式有異種頻點(diǎn)上進(jìn)行切換、對異種頻點(diǎn)進(jìn)行分層組網(wǎng)處理等措施。cdma2000采用多載波（mc）方式，載波帶寬為1.25mhz。在頻率的資源利用上存在較多的浪費(fèi)，不僅如此，系統(tǒng)自身的頻率段位也跟IMT-2000預(yù)計(jì)的頻率分段產(chǎn)生了矛盾，這些相對于WCDMA系統(tǒng)的直擴(kuò)模式來看還有極大不足之處。TD-SCDMA將載波的帶寬設(shè)定為1.6mhz，而且是以TDD的雙工模式為主，這樣的設(shè)定與第三代移動通信系統(tǒng)的頻譜資源有關(guān)，因?yàn)榈谌苿油ㄐ畔到y(tǒng)需要大概400mhz的資源，而TD-SCDMA在這樣的3Ghz下較難實(shí)現(xiàn)。時分模式下的tdd能夠利用3Ghz的頻率資源，而不再必須配置成對成對的

26、頻率了，這樣就可以節(jié)約本來就珍貴的頻率資源了，同時也使得設(shè)備的成本大大減少，這樣來講，在不同速率傳輸下的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)中相比，tdd模式較fdd更優(yōu)越。GSM系統(tǒng)在頻率規(guī)劃上很復(fù)雜，且因?yàn)橄到y(tǒng)容量受頻率帶寬的影響，使得頻率還必須服用之后才可以讓特定區(qū)域的容量要求得到滿足。頻率復(fù)用引起的問題與相鄰信道干擾，需根據(jù)系統(tǒng)的使用需要滿足相鄰信道載波的某些要求，對干擾比的規(guī)定進(jìn)行空解調(diào)才變得可行。表2.2.4-3 四種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的切換規(guī)劃差異切換類型優(yōu)缺點(diǎn)WCDMA系統(tǒng)頻率內(nèi)的切換基本上是軟切換,頻率間和系統(tǒng)間切換是硬切換。軟切換能使UE獲得增益，使服務(wù)質(zhì)量得到提高，使上行功耗減少，降低掉話率cdma2000系

27、統(tǒng)內(nèi)采用軟切換、相同頻率的不同扇區(qū)之間采用更軟切換。大大地改善了切換的性能，消除了切換過程中通信的中斷、小區(qū)邊界處的“乒乓效應(yīng)”以及切換引入的噪聲。TD-SCDMA采用利用終端上行預(yù)同步技術(shù)的接力切換。提高了切換成功率，縮短了切換時延。GSM主要采用硬切換技術(shù)。切換形式過于單一，容易出現(xiàn)掉話現(xiàn)象，從而影響用戶感知度。表2.2.4-4 四種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的干擾控制差異干擾源及處理方法優(yōu)缺點(diǎn)WCDMA系統(tǒng)必須對小區(qū)自身負(fù)荷以及無線資源的管理進(jìn)行控制，而控制的方法可分為功率控制、切換控制、準(zhǔn)入控制、動態(tài)信道的配置以及切換控制等方式，這些方式也是處理CDMA系統(tǒng)自干擾的重要措施。能大大降低干擾的影響，但是很

28、難徹底解決干擾問題。cdma200主要干擾來源于自身干擾，可通過調(diào)整小區(qū)天線、修改基站的PN碼等方式進(jìn)行控制。優(yōu)點(diǎn)是可操作性高，但是無法從根本上解決。TD-SCDMA主要來源于自干擾，可采用共站址下共天饋、加裝濾波器、調(diào)整天線位置增大隔離度等方式控制。限制性較大，增加了額外設(shè)備成本，依然無法從根本上解決問題GSM由于GSM的頻率復(fù)用的特點(diǎn)，從而導(dǎo)致了嚴(yán)重的頻率干擾，干擾避免技術(shù)可以采用不連續(xù)傳輸DTX的技術(shù)和調(diào)制技術(shù)以及功率控制等方法來減少系統(tǒng)中的自干擾。實(shí)施起來較為困難，頻率復(fù)用和頻率干擾之間難以控制到適當(dāng)程度。3 3G移動通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展現(xiàn)狀及未來趨勢3.1 3G在我國的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢其實(shí)早在

29、1999年，中國通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會就成立了很多相關(guān)單位，對3G移動通信技術(shù)的三大體制進(jìn)行了研究，而對3G三大標(biāo)準(zhǔn)的起草和審核等決定卻是在2004年初開始的。這一工作是根據(jù)前幾年內(nèi)編訂的大量研究報(bào)告為基礎(chǔ)，結(jié)合了3G的各種現(xiàn)場試驗(yàn)以及模擬試驗(yàn)才最終完成了以四個子體系為基礎(chǔ)的3G系列標(biāo)準(zhǔn)，這四個子系列包含了TD-SCDMA、cdma2000、WCDMA和業(yè)務(wù)的應(yīng)用等幾個方面，總共多大98項(xiàng)的起草工作，這樣的一系列措施為3G技術(shù)在我國以后的商用鋪下了強(qiáng)大的理論基礎(chǔ)。在3G技術(shù)的大力發(fā)展下，隨著以更高帶寬更大容量和更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)質(zhì)量為目的的無線接口技術(shù)的的出現(xiàn)，3G核心網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了朝著全I(xiàn)P得網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的方向全面

30、發(fā)展。3.2 3G全球發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢截止于2004年九月份，僅在3G核心頻段發(fā)放的許可證全球就已達(dá)到了120張之多，其中時分與頻分模式的組合就有100張，這也是很多位于歐洲的運(yùn)營商采用的模式。這其中，WCDMA技術(shù)下的就有116張，使用的國家達(dá)19個，網(wǎng)絡(luò)數(shù)量更是達(dá)到38個之多，用戶數(shù)量超過1000萬；而采用時分技術(shù)的許可證也有101張，但是商用網(wǎng)絡(luò)卻暫未出現(xiàn)；cdma2000的牌照只有3張，也未有商用網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)，但是cdma2000升級之后的cdma2000 1x和1x EV-DO/1x EV-DV，卻有了80個商用網(wǎng)絡(luò)，用戶數(shù)量也達(dá)到了1.13個億，其中EV-D0單獨(dú)擁有的用戶就達(dá)到了930

31、萬。由于中國印度等發(fā)展中國家的影響，到2010年底全球的移動覆蓋率達(dá)到了百分之80左右，因?yàn)?G用戶的主要增加來源基本上都屬于這些發(fā)展較快的發(fā)展中國家，但是這也導(dǎo)致移動市場慢慢接近飽和，如今，移動用戶的增長趨勢已經(jīng)放緩了，但是3G的發(fā)展對于整個市場的影響卻不會因此停下腳步。預(yù)測經(jīng)歷這樣的變化之后，今后通信市場的主流將會以3G+技術(shù)為主了，而HSPA用戶所占比例將會大大上升，也將成為3G用戶的另一種增長來源。從大眾消費(fèi)的主要目標(biāo)來看，中低端智能手機(jī)也還會持續(xù)增長，隨著高端智能手機(jī)的能力逐步以PC化的形式表現(xiàn)出來，無論是在計(jì)算還是處理儲存性能等方面朝著PC方向靠近，因此高端智能終端整體上面逐步走低

32、，使用范圍持續(xù)擴(kuò)大。原本依托于勞動化和標(biāo)準(zhǔn)化以及通用化的成本降低。從瀏覽器的發(fā)展來看，由于瀏覽器逐步發(fā)展為新型載體，這也就標(biāo)志著應(yīng)用商店的形式會飛速發(fā)展更新，進(jìn)入一個持續(xù)高速發(fā)展的階段，并伴著智能手機(jī)的類型的增加繼續(xù)擴(kuò)大，最終變成一個通用下載平臺。這些應(yīng)用的來源將非常廣泛，如來至于智能手機(jī)、電子書、平板電腦等。隨著這些程序商店的繼續(xù)壯大，最終跨越終端和瀏覽器的服務(wù)也將會隨之出現(xiàn)，這其中，有一個比較的就是web和一些操作系統(tǒng)的應(yīng)用商店的相互競爭了，web的應(yīng)用商店的最大特點(diǎn)是產(chǎn)品使用起來靈活、豐富，操作系統(tǒng)的應(yīng)用商店則比較實(shí)用。伴著GTML5的出現(xiàn)，web應(yīng)用得到了大大增強(qiáng)，那么基于操作系統(tǒng)的應(yīng)

33、用軟件甚至?xí)驗(yàn)閣eb的挑戰(zhàn)而改變經(jīng)營模式?？傮w來說3G的新用戶還是會不斷增長，由此可見，3G引領(lǐng)的潮流將不會突然止步。4 結(jié)束語如今的3G時代，在HSPA的推動下快速發(fā)展，直到發(fā)展至后3G網(wǎng)絡(luò)時代，緊接著將向4G時代的來臨埋下鋪墊，這種過度從3GPP R8所提出的SAE跟LTE理論可以看出來，兩者為后期無線網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)方向、分組核心網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展道路奠定了基礎(chǔ)和明確了方向。在未來的通信模式中，多媒體數(shù)據(jù)交互將成為主流，所以LTE或者SAE都在進(jìn)行分組交換域規(guī)劃，同時，分組交換域的承載也完全可以作為以往電路交換業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)。而增強(qiáng)用戶對高速率傳輸?shù)母兄纫约敖档拖到y(tǒng)時延、增強(qiáng)系統(tǒng)的BTS覆蓋率和提高系統(tǒng)容量、降低運(yùn)營成本、對非3GPP的所擁有的其他技術(shù)如更靈活的移動性等優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行整理收集等，也成為了開發(fā)SAE過程中所明確的三大工作目標(biāo)，確立3GPP在未來很長一段時間內(nèi)的競爭力。如今，在不考慮已經(jīng)逐步興起的LTE技術(shù)的前提下，可以說WCDMA作為3G移動通信的標(biāo)志技術(shù)已成為了當(dāng)代通信技