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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(luò)與國際互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)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(wù)、視頻會議等多種信息服務(wù)。和大多數(shù)的移動通信網(wǎng)絡(luò)一樣,基于3G通信技術(shù)的通信網(wǎng)絡(luò)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(luò)的語音配套網(wǎng)絡(luò)嵌入到3G通信網(wǎng)絡(luò)中。這樣的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),使得核心網(wǎng)絡(luò)的骨干層專注于通信網(wǎng)絡(luò)的大容量業(yè)務(wù)的調(diào)度、中繼與傳輸,接入層則負(fù)責(zé)覆蓋各個區(qū)域的熱點地區(qū),為3G終端設(shè)備提供網(wǎng)絡(luò)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(wù)整合和匯聚功能。3G通信網(wǎng)絡(luò)的金字塔形的傳輸網(wǎng)絡(luò)分層建設(shè),不僅降低了網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本,而且使得我國的移動網(wǎng)絡(luò)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。
二、3G通信標(biāo)準(zhǔn)
國際電信聯(lián)盟ITU確定的3G標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)分別是WCDMA、TD-SCDMA和CDMA2000。
2.1WCDMA通信網(wǎng)絡(luò)
WCDMA通信技術(shù)繼承了2G移動通信標(biāo)準(zhǔn)GSM的特點,標(biāo)準(zhǔn)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384kbit/s到2Mbit/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(dāng)前,WCDMA的商用網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)占3G通信網(wǎng)絡(luò)的70%以上,在我國,中國聯(lián)通WCDMA3G通信網(wǎng)絡(luò)在建設(shè)速度和網(wǎng)絡(luò)規(guī)模上已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其他地區(qū),在我國3G通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和應(yīng)用上占有很大的比例。
2.2TD-SCDMA通信網(wǎng)絡(luò)
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CDMATDD標(biāo)準(zhǔn)中的TD-SCDMA通信標(biāo)準(zhǔn)。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(luò)內(nèi)所有的對稱和非對稱業(yè)務(wù),并且自行解決各種業(yè)務(wù)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(fù)用產(chǎn)生的干擾以及提高頻率復(fù)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(shè)TD-SCDMA3G通信網(wǎng)絡(luò),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(luò)中占有一席之地。
2.3CDMA2000通信網(wǎng)絡(luò)
CDMA2000是有通信帶寬相對較窄的IS-95系統(tǒng)的CDMA(Code-DivisionMultipleAccess)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(biāo)準(zhǔn)的體系結(jié)構(gòu)。當(dāng)前,比較成熟的兩個方向是優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)容量和業(yè)務(wù)級別來增強數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)能力的1xEV-D0技術(shù),另一個是同時集CDMA20001x和CDMA20001xEV-D0二者優(yōu)勢來同時增強數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和語言業(yè)務(wù)1xEV-DV技術(shù)。基于CDMA20003G通信技術(shù)的3G通信網(wǎng)絡(luò)在全球范圍內(nèi)應(yīng)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(luò),由于其寬帶系統(tǒng)在我國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)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CDMA20003G通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用上游刃有余。
2.43G通信網(wǎng)絡(luò)通信標(biāo)準(zhǔn)比較
基于WCDMA、TD-SCDMA以及CDMA2000通信技術(shù)的3G通信網(wǎng)絡(luò)因各自基于的通信技術(shù)不同,在終端設(shè)備成熟度以及業(yè)務(wù)處理能力方面也不盡相同。就其設(shè)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(luò)也在逐漸發(fā)展和擴大過程中,終端設(shè)備類型根據(jù)網(wǎng)絡(luò)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(luò)規(guī)劃上,都要落后于CDMA2000和WCDMA。就業(yè)務(wù)能力而言,三者包含了基本的通信業(yè)務(wù),如語音業(yè)務(wù)、補充業(yè)務(wù)以及多種數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),但是WCDMA和TD-SCDMA提供了多種業(yè)務(wù)生成機制,可以使3G通信網(wǎng)絡(luò)運營商快速地提供相關(guān)業(yè)務(wù),同時可以將其與基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)相分離,為第三方公司提供開放式的標(biāo)準(zhǔn)接口。由程序開發(fā)人員來完成業(yè)務(wù)的開發(fā)過程,給第三方公司完成相關(guān)業(yè)務(wù),在整個過程中,3G通信網(wǎng)絡(luò)運營商只負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)日常運行以及對提供的業(yè)務(wù)的組織與管理。基于CDMA2000的3G通信網(wǎng)絡(luò)也有相關(guān)的業(yè)務(wù)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(jié)語
基于WCDMA、TD-SCDMA以及CDMA2000通信技術(shù)的3G通信網(wǎng)絡(luò)在我國正在如火如荼地建設(shè)和應(yīng)用,也在不斷地完善和提高。當(dāng)然,我國的3G通信網(wǎng)絡(luò)通信機制也存在一定的缺點。當(dāng)前的3G移動終端支持SGSN,通過對終端業(yè)務(wù)類型分區(qū)和邊緣標(biāo)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(yīng)調(diào)節(jié)。這種端到端的傳輸結(jié)構(gòu),使得3G網(wǎng)絡(luò)的核心網(wǎng)喪失了網(wǎng)絡(luò)重負(fù)載的預(yù)處理功能,自身先進的處理功能沒能得到充分應(yīng)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(luò)負(fù)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(luò)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(luò)。所以,我們要不斷地提升3G通信網(wǎng)絡(luò)的通信能力以及數(shù)據(jù)和負(fù)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