3G通信技術的通信網絡探究

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一、3g通信網絡

3G（Third-Generation）是第三代移動通信技術，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據接收功能的第二代手機通信而言，3G無線通信網絡與國際互聯網絡相結合，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，為人們提供網頁瀏覽、電子商務、視頻會議等多種信息服務。和大多數的移動通信網絡一樣，基于3G通信技術的通信網絡由接入網和核心網構成，2G通信系統作為3G通信網絡的語音配套網絡嵌入到3G通信網絡中。這樣的網絡架構，使得核心網絡的骨干層專注于通信網絡的大容量業務的調度、中繼與傳輸，接入層則負責覆蓋各個區域的熱點地區，為3G終端設備提供網絡接入端口，而匯聚層處在骨干層與接入層之間，為二者提供業務整合和匯聚功能。3G通信網絡的金字塔形的傳輸網絡分層建設，不僅降低了網絡建設成本，而且使得我國的移動網絡能夠由低代的通信系統平滑地向高代通信系統演變升級。

二、3G通信標準

國際電信聯盟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通和電信的通信標準分別是WCDMA、TD-SCDMA和CDMA2000。

2.1WCDMA通信網絡

WCDMA通信技術繼承了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，根據不同的速率要求，選擇不同的CDMA擴頻碼片序列，并將其與3G用戶數據相乘來進行通信數據處理，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，可傳輸速率根據移動速度不同從384kbit/s到2Mbit/s不等，也可以根據環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的商用網絡已經占3G通信網絡的70%以上，在我國，中國聯通WCDMA3G通信網絡在建設速度和網絡規模上已經遠遠超過其他地區，在我國3G通信網絡建設和應用上占有很大的比例。

2.2TD-SCDMA通信網絡

TD-SCDMA是時分同步的碼分多址技術，是由我國大唐通信公司在無線傳輸技術RTT的基礎上第一次提出的3G通信技術，并與國際合作，最終完成了CDMATDD標準中的TD-SCDMA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換點來實現3G通信網絡內所有的對稱和非對稱業務，并且自行解決各種業務中的資源分配問題。同時，TD-SCDMA引入了智能天線技術，通過定向性降低小區間內由于頻率復用產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-SCDMA3G通信網絡，依靠我國政府的大力支持以及自身獨有的技術優勢，其將在3G通信網絡中占有一席之地。

2.3CDMA2000通信網絡

CDMA2000是有通信帶寬相對較窄的IS-95系統的CDMA（Code-DivisionMultipleAccess）通信技術發展而來的，相對而言，CDMA2000擁有更寬的通信帶寬。由于CDMA2000最早投入使用，經過十多年的發展，CDMA2000已經成為一個擁有一些列字標準的體系結構。當前，比較成熟的兩個方向是優化網絡容量和業務級別來增強數據業務能力的1xEV-D0技術，另一個是同時集CDMA20001x和CDMA20001xEV-D0二者優勢來同時增強數據業務和語言業務1xEV-DV技術。基于CDMA20003G通信技術的3G通信網絡在全球范圍內應用較為廣泛，在我國，中國電信運營商正利用CDMA2000通信技術升級通信網絡，由于其寬帶系統在我國互聯網絡通信中占有很大的市場，強大的硬件基礎、成熟的客戶關系以及強大的客戶經理團隊等先天優勢，使中國電信在CDMA20003G通信網絡應用上游刃有余。

2.43G通信網絡通信標準比較

基于WCDMA、TD-SCDMA以及CDMA2000通信技術的3G通信網絡因各自基于的通信技術不同，在終端設備成熟度以及業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，用戶可以根據自己需求來選擇；WCDMA通信網絡也在逐漸發展和擴大過程中，終端設備類型根據網絡的擴大而逐漸增多；而TD-SCDMA由于起步較晚，無論在產品成熟度還是網絡規劃上，都要落后于CDMA2000和WCDMA。就業務能力而言，三者包含了基本的通信業務，如語音業務、補充業務以及多種數據業務，但是WCDMA和TD-SCDMA提供了多種業務生成機制，可以使3G通信網絡運營商快速地提供相關業務，同時可以將其與基礎網絡相分離，為第三方公司提供開放式的標準接口。由程序開發人員來完成業務的開發過程，給第三方公司完成相關業務，在整個過程中，3G通信網絡運營商只負責網絡日常運行以及對提供的業務的組織與管理。基于CDMA2000的3G通信網絡也有相關的業務生成的OSA理念，但是其起步相對較晚，比起前兩者而言相對滯后。

三、結語

基于WCDMA、TD-SCDMA以及CDMA2000通信技術的3G通信網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，通過對終端業務類型分區和邊緣標記，并根據PDP分組數據協議完成3G終端的端到端QoS自適應調節。這種端到端的傳輸結構，使得3G網絡的核心網喪失了網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絡負載的現象進行管理。這些問題的出現，使得3G核心網在某種意義上成了與外部網絡進行簡單數據轉換的“協議轉換器”，而并非真正的3G通信網絡。所以，我們要不斷地提升3G通信網絡的通信能力以及數據和負載處理能力，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。

作者：王科 單位：中國鐵通集團有限公司鶴壁分公司