3G技術(shù)之WCDMA概要

3G 技術(shù)之 WCDMA 教程 WCDMA 全名是 WidebandCDMA，中文譯名為“寬帶分碼多工存取”，它可支持 384Kbps 到 2Mbps不等的數(shù)據(jù)傳輸速率，在高速移動(dòng)的狀態(tài)，可提供 384Kbps 的傳輸速率，在低速或是室內(nèi)環(huán)境下，則可提供高達(dá) 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，由此可見(jiàn) WCDMA 是無(wú)線的寬帶通訊。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(wù)，因此，消費(fèi)者可以同時(shí)利用交換方式接聽(tīng)電話，然后以分包交換方式訪問(wèn)因特網(wǎng)，這 樣的技術(shù)可以提高移動(dòng)電話的使用效率，使得我們可以超過(guò)越在同一時(shí)間只能做語(yǔ)音或數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆?wù)的限制。 WCDMA-概述 WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access )： WCDMA 源于歐洲和日本幾種技術(shù)的融合。WCDMA 采用直擴(kuò)（ MC）模式，載波帶寬為 5MHz，數(shù)據(jù)傳送可達(dá)到每秒 2Mbit（室內(nèi)）及 384Kbps（移動(dòng)空間）。它采用 MC FDD 雙工模式，與 GSM 網(wǎng)絡(luò)有良好的兼容性和互操作性。作為一項(xiàng)新技術(shù)，它在技術(shù)成熟性方面不及 CDMA2000，但其優(yōu)勢(shì)在于 GSM 的廣泛采用能為其升級(jí)帶來(lái)方便。因此，近段時(shí)間也倍受各大廠商的青睞。 WCDMA 采用最新的異步傳輸模式（ ATM）微信元傳輸協(xié)議，能夠允許在一條線路上傳送更多的語(yǔ)音呼叫，呼叫數(shù)由現(xiàn)在的 30 個(gè)提高到 300 個(gè)，在人口密集的地區(qū)線路將不在容易堵塞。 另外， WCDMA 還采用了自適應(yīng)天線和微小區(qū)技術(shù)，大大地提高了系統(tǒng)的容量。 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(wù)，因此，消費(fèi)者可以同時(shí)利用交換方式接聽(tīng)電話，然后以分包交換方式訪問(wèn)因特網(wǎng)，這樣的技術(shù)可以提高移 動(dòng)電話的使用效率，使得人們可以超過(guò)越 在同一時(shí)間只能做語(yǔ)音或數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆?wù)的限制。 在費(fèi)用方面， WCDMA 因?yàn)槭墙柚职粨Q的技術(shù)，所以，網(wǎng)絡(luò)使用的費(fèi)用不是以接入的時(shí)間計(jì)算，而是以消費(fèi)者的數(shù)據(jù)傳輸量來(lái)定。 WCDMA 繼承了第二代移動(dòng)通信體制 GSM 標(biāo)準(zhǔn)化程度高和開(kāi)放性好的特點(diǎn)，標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)展順利。WCDMA 支持高速數(shù)據(jù)傳輸 (慢速移動(dòng)時(shí) 384kbit/s，室內(nèi)走動(dòng)時(shí) 2Mbit/s)，支持可變速傳輸。其主要特點(diǎn)如下：基站支持異步和同步的基站運(yùn)行方式，組網(wǎng)方便、靈活；調(diào)制方式上行為 BPSK，下行為 QPSK；導(dǎo)頻輔助的相干解調(diào)方式；適應(yīng)多種速率的傳輸，同時(shí)對(duì) 多速率、多媒體的業(yè)務(wù)可通過(guò)改變擴(kuò)頻比和多碼并行傳送的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)；上、下行快速、高效的功率控制大大減少了系統(tǒng)的多址干擾，提高了系統(tǒng)容量，同時(shí)也降低了傳輸?shù)墓β?；核心網(wǎng)絡(luò)基于 GSM/GPRS 網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)，并保持與 GSM/GPRS 網(wǎng)絡(luò)的兼容性；支持軟切換和更軟切換，切換方式包括三種，即扇區(qū)間軟切換、小區(qū)間軟切換和載頻間硬切換等。 WCDMA 是一種由 3GPP 具體制定的，基于 GSM MAP 核心網(wǎng)， UTRAN（ UMTS 陸地?zé)o線接入網(wǎng)）為無(wú)線接口的第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)。目前 WCDMA 有 Release 99、 Release 4、 Release 5、 Release 6 等版本。 WCDMA 采用直接序列擴(kuò)頻碼分多址（ DS-CDMA）、頻分雙工（ FDD）方式，碼片速率為 3.84Mcps，載波帶寬為 5MHz。基于 Release 99/ Release 4 版本，可在 5MHz 的帶寬內(nèi)，提供最高 384kbps 的用戶數(shù)據(jù)傳輸速率。 在 Release 5 版本引入了下行鏈路增強(qiáng)技術(shù)，即 HSDPA（ High Speed Downlink Packet Access，高速下行分組接入）技術(shù)，在 5MHz 的帶寬內(nèi)可提供最高 14.4Mbps 的下行數(shù)據(jù)傳輸速率。 在 Release 6 版本引入了上行鏈路增強(qiáng)技術(shù)，即 HSUPA（ High Speed Uplink Packet Access，高速上行分組接入）技術(shù)，在5MHz 的帶寬內(nèi)可提供最高約 6Mbps 的上行數(shù)據(jù)傳輸速率。 目前國(guó)際上基于 Release 99、 Release 4、 Release 5 的 WCDMA 系統(tǒng)已先后進(jìn)入商用。 除了上述標(biāo)準(zhǔn)版本之外， 3GPP 從 2004 年即開(kāi)始了 LTE（ Long Term Evolution，長(zhǎng)期演進(jìn)）的研究，基于 OFDM、 MIMO 等技術(shù)，試圖發(fā)展無(wú)線接入技術(shù)向“高數(shù)據(jù)速率、低延遲和優(yōu) 化分組數(shù)據(jù)應(yīng)用”方向演進(jìn)。目前在 3GPP 組織內(nèi)正在進(jìn)行 LTE 的標(biāo)準(zhǔn)化工作。 Release 99（以下簡(jiǎn)稱 R99） R99 接入部分主要定義了全新的 5MHz 每載頻的寬帶碼分多址接入網(wǎng)，采納了功率控制、軟切換及更軟切換等 CDMA 關(guān)鍵技術(shù)，基站只做基帶處理和擴(kuò)頻，接入系統(tǒng)智能集中于 RNC 統(tǒng)一管理，引入了適于分組數(shù)據(jù)傳輸?shù)膮f(xié)議和機(jī)制，數(shù)據(jù)速率可支持 144Kbit/s 、 384Kbit/s ，理論上可達(dá) 2Mbit/s ?；竞?RNC 之間采用基于 ATM 的 Iub 接口， RNC 分別通過(guò)基于 ATM AAL2 的 Iu-CS 和 AAL5 的 Iu-PS 分別與核心網(wǎng)的 CS 域和 PS 域相連。 在核心網(wǎng)定義的過(guò)程中， R99 充分考慮到了向下兼容 GPRS，其電路域與 GSM 完全兼容，通過(guò)編解碼轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)話音由 ATM AAL2 至 64K 電路的轉(zhuǎn)換，以便與 GSMMSC 互通。分組域仍然采用了GPRSSGSN 和 GGSN 的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，相對(duì)于 GPRS，增加了服務(wù)級(jí)別的概念，分組域的業(yè)務(wù)質(zhì)量保證能力提高，帶寬增加。 從系統(tǒng)角度來(lái)看，系統(tǒng)仍然采用分組域和電路域分別承載與處理的方式，分別接入 PSTN 和公用數(shù)據(jù)網(wǎng)。從一般觀點(diǎn)來(lái)看， R99 比較成熟，較適用于需要立即部署網(wǎng)絡(luò)的 新運(yùn)營(yíng)商，同時(shí)也適用于擁有GSM/GPRS 網(wǎng)絡(luò)的既有移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商，因其充分考慮了對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)品的向下兼容及投資保護(hù)，目前的商業(yè)部署全都采用了 R99，其主要優(yōu)點(diǎn)在于： 1.技術(shù)成熟，風(fēng)險(xiǎn)?。?2.多廠商供貨環(huán)境形成； 3.互聯(lián)互通測(cè)試基本完成； 但也正因?yàn)榭紤]了向下兼容， R99 也存在這樣或那樣的缺點(diǎn)： 1.核心網(wǎng)因?yàn)榭紤]向下兼容，其發(fā)展滯后于接入網(wǎng)，接入網(wǎng)已分組化的 AAL2 話音仍須經(jīng)過(guò)編解碼轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)化為 64K 電路，降低了話音質(zhì)量，核心網(wǎng)的傳輸資源利用率低； 2.核心網(wǎng)仍采用過(guò)時(shí)的 TDM 技術(shù)，雖然技術(shù)成熟 ，互通性好，價(jià)格合理，但未來(lái)存在技術(shù)過(guò)時(shí)，廠家后續(xù)開(kāi)發(fā)力度不夠，備品備件不足，新業(yè)務(wù)跟不上的問(wèn)題，從 5-10 年期投資的角度來(lái)看，仍屬投資浪費(fèi)； 3.分組域和電路域兩網(wǎng)并行，不僅投資增加，而且網(wǎng)管復(fù)雜程度提高，網(wǎng)絡(luò)未來(lái)維護(hù)費(fèi)用較高，演進(jìn)思路不清晰； 4.網(wǎng)絡(luò)智能仍然基于節(jié)點(diǎn)，全網(wǎng)新業(yè)務(wù)部署仍需逐點(diǎn)升級(jí)，耗時(shí)且成本高。 Release 4（以下簡(jiǎn)稱 R4） 相對(duì)于 R99， R4 無(wú)線接入網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)沒(méi)有改變，改變的只是一些接口協(xié)議的特性和功能的增強(qiáng)，如引入直放站，解決復(fù)雜地形覆蓋問(wèn)題和扇區(qū)降低終端和基站的發(fā)射功率以提高 容量， Node B 同步減少系統(tǒng)鄰近小區(qū)的交調(diào)干擾，降低傳輸網(wǎng)絡(luò)的成本， Iub 和 Iur 上的 AAL2 連接的 QoS 優(yōu)化、 RRM(無(wú)線資源管理 )的優(yōu)化， Iu 上 RAB(無(wú)線接入承載 )的 QoS 協(xié)商，增強(qiáng)的 RAB 支持， Iub、 Iur 和 Iu 上的傳輸承載過(guò)程的修改；而核心網(wǎng)電路域變化較大，主要體現(xiàn)在： 1.網(wǎng)絡(luò)由 TDM 中心節(jié)點(diǎn)交換型演進(jìn)為典型的分組話音分布式體系結(jié)構(gòu)； 2.網(wǎng)絡(luò)采用開(kāi)放式結(jié)構(gòu)，業(yè)務(wù)邏輯與底層承載相分離，話音分組化，由包方式承載， UTRAN 與核心網(wǎng)話音承載方式均由分組方式實(shí)現(xiàn)； 3.由于優(yōu)化了話音編解碼 轉(zhuǎn)換器，改善了 WCDMA 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部話音分組包的時(shí)延，提高了話音質(zhì)量，編解碼轉(zhuǎn)換有可能只需在與 PSTN 的公網(wǎng)網(wǎng)關(guān)上實(shí)現(xiàn)，同時(shí)提高了核心網(wǎng)傳輸資源的利用率； 4.同時(shí)，由于話音采用統(tǒng)計(jì)復(fù)用方式傳遞，相對(duì)于 TDM 64K 靜態(tài)電路帶寬分配而言，可提高傳輸網(wǎng)的效率，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)帶寬動(dòng)態(tài)分配，避免 TDM 擴(kuò)容時(shí)需反復(fù)調(diào)配 2M 電路的煩瑣程序。 但 R4 相對(duì)于 R99，也存在缺點(diǎn)，主要體現(xiàn)在： 1.全新協(xié)議和技術(shù)； 2.目前暫時(shí)無(wú)商業(yè)部署； 3.互連互通有待測(cè)試； 4.與 R99 業(yè)務(wù)基本相同； Release 5（以下簡(jiǎn)稱 R5） R5 于今年 6 月間定稿，接入網(wǎng)中主要引入 IP UTRAN 和 HSPDA 的概念， IP 可作為 UTRAN 的信令傳輸和用戶數(shù)據(jù)承載， HSDPA 支持高速下行分組數(shù)據(jù)接入，應(yīng)用不同的技術(shù)實(shí)現(xiàn)手段，峰值數(shù)據(jù)速率可高達(dá) 8-10Mbps 。采納了混和 ARQII/III 以增強(qiáng)分組數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸?shù)目煽啃院透咝?，支?RAB 增強(qiáng)功能，對(duì) Iub/Iur 的無(wú)線資源管理進(jìn)行了優(yōu)化，增強(qiáng)了 UE 定位功能，支持相同域內(nèi)的不同 RAN 節(jié)點(diǎn)與不同 CN 節(jié)點(diǎn)的交叉連接。 相對(duì)于 R4， R5 核心網(wǎng)增加了 IMS(IP MULTIMEDIA SUBSYSTEM)IP 多媒體子系統(tǒng)，但由于標(biāo)準(zhǔn)剛剛定稿，同時(shí)大量業(yè)務(wù)由于時(shí)間關(guān)系，不得不推后到 R6 考慮，故 IMS 域目前還無(wú)法完全取代 R4 分組化的 CS 域，支持某些傳統(tǒng)業(yè)務(wù)和滿足管制規(guī)定方面的要求，換句話說(shuō)， R5 仍然需要 R4 分組化的 CS域的部署， R5 只是 R4 的補(bǔ)充和滿足 IP 多媒體業(yè)務(wù)的需求的一個(gè)版本。 WCDMA-關(guān)鍵技術(shù) 1.CDMA 技術(shù)： FDDWCDMA 系統(tǒng)采用了寬帶的 CDMA 方式，吸納了了很多 CDMA 的關(guān)鍵技術(shù)，如直接擴(kuò)頻，軟切換 (包括更軟切換 )，功率控制等。從純?cè)捯舻慕嵌瓤?，?IS-95 系統(tǒng)一樣， WCDMA 系統(tǒng)仍可視為上行受限系統(tǒng)，但如果考慮數(shù)據(jù)及多媒體業(yè)務(wù)對(duì)發(fā)射功率的要求，系統(tǒng)則可能是下行功率受限。從無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃角度而言， WCDMA 同 IS-95 ，更多考慮的是如小區(qū)收縮等 CDMA 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的特性，系統(tǒng)規(guī)劃從 GSM 的頻率規(guī)劃變?yōu)?PN 碼規(guī)劃。從容量的角度來(lái)看， WCDMA 同 IS-95 一樣，采納軟容量的概念，通過(guò)誤塊率實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)容量的動(dòng)態(tài)控制和調(diào)整。 2.電路交換： 在 WCDMA 系統(tǒng)目前產(chǎn)品化較為成熟的、市場(chǎng)上正在大量部署的 R99 版本標(biāo)準(zhǔn)來(lái)看， CS 域采用的仍是基于 64K 電路交換的 MSC 架構(gòu)，所有從 UTRAN 當(dāng)中傳出的分組話音，需經(jīng)適當(dāng)?shù)木幗獯a轉(zhuǎn)換，變?yōu)殡娐贩绞酵ㄟ^(guò)核心網(wǎng)傳送；反之則做相反的轉(zhuǎn)換； 3.ATM 技術(shù)及協(xié)議： 在 WCDMA 系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)，尤其是 R99 和 R4 的 UTRAN 中，大量采用了 ATM 及其相關(guān)協(xié)議作為 2 層傳送機(jī)制和服務(wù)質(zhì)量保證機(jī)制，如 AAL2話音封裝， AAL5信令封裝， CAC連接接納控制機(jī)制及網(wǎng)絡(luò) PNNI網(wǎng)絡(luò)信令等； 4.IP 承載及應(yīng)用： IP作為目前數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)事實(shí)上的底層承載標(biāo)準(zhǔn)，在 WCDMA系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)中獲得了廣泛采用，從 UTRAN當(dāng)中傳出的數(shù)據(jù)包，透過(guò) PS 域，可承載于 IP，通過(guò) SGSN 傳至 GGSN 至公 共數(shù)據(jù)網(wǎng)。 R4 及以后的版本，分組話音也可承載于 IP，至 PSTN 出口網(wǎng)關(guān)編解碼轉(zhuǎn)換至電路方式，入 PSTN；反之則做相反的轉(zhuǎn)換； 5.分組語(yǔ)音技術(shù)： R4 以后，電路域的話音采用了分組而非 TDM 方式承載，采用了標(biāo)準(zhǔn)的分組話音網(wǎng)關(guān)加服務(wù)器的分布式網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，采用 H.248 作為網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議，采用 BICC 作為 MSC 服務(wù)器間互通協(xié)議，同時(shí)，相對(duì)于 64K 電路靜態(tài)交換方式而言，話音轉(zhuǎn)變?yōu)榉纸M承載方式，從傳統(tǒng)的基于節(jié)點(diǎn)提供業(yè)務(wù)的節(jié)點(diǎn)式網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)變?yōu)橥ㄟ^(guò)網(wǎng)絡(luò)提供業(yè)務(wù)的分布式網(wǎng)絡(luò)； 6.傳統(tǒng)信令： WCDMA 系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)中由于考慮到對(duì) GSM 核心網(wǎng)設(shè)備的向下兼容性，大量保留了傳統(tǒng)的信令和協(xié)議如 MAP， ISUP 等，這些信令對(duì) WCDMA 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)與 GSM 網(wǎng)絡(luò)的漫游切換和與 PSTN 系統(tǒng)的互聯(lián)至關(guān)重要。 目前，移動(dòng)通信系統(tǒng)正朝第三代發(fā)展，由于存在兩種不同的 2G 制式，所以 2G 向 3G 的演進(jìn)也存在兩條路線。 GSM 采用 WCDMA 的演進(jìn)策略，窄帶 CDMA 采用 CDMA2000 的演進(jìn)策略。 WCDMA 和CDMA2000 作為未來(lái)的主流技術(shù)，已經(jīng)得到業(yè)界的廣泛認(rèn)可。 WCDMA 與 CDMA2000 兩種制式無(wú)論是無(wú)線技術(shù)還是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)都存在很多相似之處，但又有許多差別。文章 著重討論了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的相似和差異。 移動(dòng)通信系統(tǒng)已經(jīng)歷了第一代模擬通信系統(tǒng)和第二代數(shù)字通信系統(tǒng)（ GSM、 CDMA），目前正朝第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)發(fā)展。由于存在兩種不同的 2G 制式，所以在 2G 向 3G 的演進(jìn)過(guò)程中，也存在相應(yīng)的兩條路線。 GSM 采用 WCDMA 的演進(jìn)策略，窄帶 CDMA（ IS95+ANSI41）采用 CDMA2000 的演進(jìn)策略。WCDMA 與 CDMA2000 作為未來(lái)主流技術(shù)，已得到業(yè)界的廣泛認(rèn)可。在技術(shù)創(chuàng)新和市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)的雙重作用下， 3G 從概念向產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展進(jìn)程正在加快，全球主要設(shè)備運(yùn)營(yíng)商和制造商都在積極跟蹤和研發(fā) 基于WCDMA 或 CDMA2000 技術(shù)的 3G 網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品，因此，對(duì)它們進(jìn)行研究和對(duì)比有重要意義。無(wú)論是無(wú)線技術(shù)還是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方面， WCDMA 與 CDMA2000 兩種制式都有很多相似之處，但也有差別。 1、兩種制式的逐步演進(jìn) 兩種制式標(biāo)準(zhǔn)的制定都非常注重逐步演進(jìn)的概念，保證整個(gè)網(wǎng)絡(luò)體系能平滑演進(jìn)，并且為不同的運(yùn)營(yíng)商提供不同的解決方案和建網(wǎng)策略，以滿足不同運(yùn)營(yíng)商的特殊需求。由于標(biāo)準(zhǔn)是逐步演進(jìn)的，所以標(biāo)準(zhǔn)的制定也必然是分階段的。從目前的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)看， WCDMA 分成三個(gè)比較清晰的階段，即 R99、 R4、 R5。CDMA2000 標(biāo)準(zhǔn)的 階段劃分比較模糊，但也基本劃分為三個(gè)階段，即 Phase0、 Phase1/2、 Phase 3。本文主要討論兩種制式的第二、第三階段。 2、 WCDMAR4 階段 對(duì)兩種制式來(lái)說(shuō)，第二階段都是向全 IP 網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的過(guò)渡階段。在第二階段，兩種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的相似性很強(qiáng)，主要改變?cè)陔娐酚蛑校丛捯簦?，而?duì)分組數(shù)據(jù)的處理改變很小。下面主要針對(duì)電路域進(jìn)行討論。 在第二階段都將處理話音的移動(dòng)交換中心（ MSC）和移動(dòng)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)局（ GMSC）分裂成兩個(gè)網(wǎng)元，即MSCServer/GMSCServer 和其控制的媒體網(wǎng)關(guān)（ MGW）。其中， Server 主要完成對(duì)信令和呼叫控制的處理，而 MGW提供語(yǔ)音流的處理及與外部網(wǎng)絡(luò)的互連。 Server 與 MGW之間的網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議都采用 H.248，Server 與 Server 之間都采用與承載無(wú)關(guān)的呼叫控制協(xié)議（ BICC）。 Server 與外部傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的信令互連都采用信令網(wǎng)關(guān)（ SGW）實(shí)現(xiàn)互連互通。其中， T-SGW 實(shí)現(xiàn)與公共交換電話網(wǎng)（ PSTN）網(wǎng)絡(luò)的互連互通，R-SWG 實(shí)現(xiàn)與 2G 移動(dòng)網(wǎng)的互連互通。 R4 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)由 R99 直接演進(jìn)而來(lái)，在 R4 網(wǎng)絡(luò)中新增了一部分網(wǎng)元（如 MGW、 T-SGW、 R-SGW）。并增強(qiáng)了一部分 R99 網(wǎng)元 的功能（如 MSC、 SGSN、 GGSN、 HLR），核心網(wǎng)可以支持 R99CS 域的終端，并允許終端在 R99 網(wǎng)絡(luò)與 R4 網(wǎng)絡(luò)中無(wú)縫漫游。這一階段可以認(rèn)為是向全 IP 網(wǎng)絡(luò)的過(guò)渡階段。通過(guò)各種媒體網(wǎng)關(guān)和信令網(wǎng)關(guān)，核心網(wǎng)可以與 2G 網(wǎng)絡(luò)、 PSTN 等外部網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行互連互通，能夠?qū)崿F(xiàn) 2G 網(wǎng)絡(luò)與 3G網(wǎng)絡(luò)之間的相互漫游。 3G 網(wǎng)絡(luò)如果是從 2G 網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)而來(lái)，則可以將 2G 網(wǎng)絡(luò)看作是 3G 核心網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)外部網(wǎng)絡(luò)。 R4 網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)元的智能化是其最基本的特點(diǎn)， 3GPP 在制定協(xié)議時(shí)，采用了大量傳統(tǒng)的智能網(wǎng)協(xié)議，并進(jìn)行了很多修改，從而使網(wǎng)絡(luò)具有強(qiáng)大的智能化 功能。智能網(wǎng)的功能分布在各個(gè)網(wǎng)元中，各網(wǎng)元都具有業(yè)務(wù)交換點(diǎn)（ SSP）功能。智能網(wǎng)功能可以看作是 3G 核心網(wǎng)的不可分割的一部分。 3、 CDMA2000Phase1/2 階段 向全 IP 的演進(jìn)過(guò)程中（ Phase1）， CDMA2000 與 WCDMA 體系相同，這一階段，將目前的 IOS4.X標(biāo)準(zhǔn)中的 MSC 分裂成 MSCServer/GMSC Server 和 MGW 兩個(gè)功能實(shí)體，并支持 ATM/IP 傳輸。 對(duì)于 CDMA2000 來(lái)說(shuō)，這是向全 IP 演進(jìn)的第一階段，開(kāi)始將信令與傳輸分開(kāi)、核心網(wǎng)與接入網(wǎng)分開(kāi)，各自獨(dú)立發(fā)展。在這個(gè)階段，核心網(wǎng) 中的電路部分信令與承載分開(kāi)，信令在 IP 傳輸，承載繼續(xù)沿用原來(lái)的承載方式。分組部分和接入網(wǎng)獨(dú)立發(fā)展。接入網(wǎng)部分采用 IP 傳輸（如 A3、 A7、 A9、 A11 等）?？罩薪涌诓捎?RELEASE0 或 RELEASEA。 在這個(gè)階段，全 IP 中引進(jìn)了“ IPMultimediaDomain”和“ Legacy MS Domain Support”兩個(gè)概念。前者處理 VoIP、多媒體以及兩者的混合業(yè)務(wù)，后者實(shí)現(xiàn)對(duì)全 IP 中傳統(tǒng)手機(jī)的支持。通過(guò)漫游信令處理原來(lái)的 ANSI-41 電路網(wǎng)中的業(yè)務(wù)。“ IP Multimedia Domain”雖然 也支持傳統(tǒng)手機(jī)，但是信令和業(yè)務(wù)均在IP 上傳輸，它與通過(guò)漫游信令解決原來(lái)用戶的業(yè)務(wù)是不同的概念。在全 IP 中由于有兩個(gè)域的支持，雙模手機(jī)可以根據(jù)自己的能力選擇相應(yīng)的模式向全 IP 的無(wú)線接入網(wǎng)（ RAN）注冊(cè)。 RAN 應(yīng)該支持兩種域的接入?？罩薪涌谛枰黾尤?IP 中 IP 域的會(huì)話發(fā)起協(xié)議（ SIP）呼叫信令的承載，但對(duì)傳統(tǒng)移動(dòng)臺(tái)（ MS）的支持可以繼續(xù)采用原來(lái)的接口。 在 RAN 中，內(nèi)部接口通過(guò)全 IP 開(kāi)放，特別是聲碼器部分的接口應(yīng)該是開(kāi)放的，可以使聲碼器能方便地移到核心網(wǎng)。聲碼器的位置最終將從基站控制器（ BSC）移到 MGW。這時(shí) A1、 A2、 A5 接口演變成 A1、 A2及 A5接口，語(yǔ)音和 SS7 信令由 IP 傳輸。 RAN 向著全 IP 和更開(kāi)放的方向演進(jìn)，不僅支持傳統(tǒng)的 MS，而且支持核心網(wǎng)的多媒體域（ MultimediaDomain）。 兩種制式第二階段網(wǎng)絡(luò)的主要差別如下： a）對(duì)于 R-SGW，兩種制式采用的事務(wù)處理能力應(yīng)用部分（ TCAP）和移動(dòng)應(yīng)用部分（ MAP）信令不同。 b）對(duì)于分組數(shù)據(jù)， WCDMA 的服務(wù) GPRS 支持節(jié)點(diǎn)（ SGSN）和 GPRS 網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點(diǎn)（ GGSN）主要采用 GPRS 隧道協(xié)議（ GTP）， CDMA2000 的分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點(diǎn)（ PDSN）與歸屬代理（ HA）之間主要采用移動(dòng) IP（ MIP）協(xié)議。 c） CDMA2000 基站與核心網(wǎng)間的語(yǔ)音采用 EVRC/RTP 的形式傳輸， WCDMA 基站與核心網(wǎng)間的語(yǔ)音采用 ATMAAL2 承載。 d） AAA 服務(wù)器在 WCDMA 中是可選的，在 CDMA2000 中是網(wǎng)絡(luò)的一部分。 4、 WCDMAR5 階段 網(wǎng)絡(luò)由無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、 GPRS 網(wǎng)絡(luò)、呼叫控制、連接外部網(wǎng)絡(luò)的各類網(wǎng)關(guān)以及業(yè)務(wù)構(gòu)架五部分構(gòu)成。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)由移動(dòng)用戶、無(wú)線鏈路及無(wú)線接入等部分構(gòu)成。 GPRS 網(wǎng)絡(luò)由 GPRS 支撐節(jié)點(diǎn)構(gòu)成，包括提供移動(dòng)性管理的 SGSN、提供分組數(shù)據(jù)協(xié)議（ PDP）激活上下文管理的 SGSN 及提供歸屬位置寄存器（ HLR）功能的歸屬用戶服務(wù)器（ HSS）等構(gòu)成。呼叫控制部分的網(wǎng)絡(luò)實(shí)體包括部分媒體網(wǎng)關(guān)和信令網(wǎng)關(guān)，主要由呼叫狀態(tài)控制功能（ CSCF）、媒體網(wǎng)關(guān)控制功能（ MGCF）、漫游信令網(wǎng)關(guān)（ R-SGW）、 MGW、傳送信令網(wǎng)關(guān)（ T-SGW）以及媒體資源功能（ MRF）構(gòu)成，完成呼叫控制與信令功能，實(shí)現(xiàn)各種實(shí)時(shí)移動(dòng)業(yè)務(wù)。 5、 CDMA2000Phase3 階段 該階段是向全 IP 網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的頂點(diǎn)，在該階段，全部成為 IP 多媒體域，沒(méi)有傳統(tǒng) MS。 IP 將延伸至所有領(lǐng)域，空中接口、接入網(wǎng)和核 心網(wǎng)均為 IP 承載，包括全部信令和業(yè)務(wù)。 目前， MS 的分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)通過(guò) MSC 到相應(yīng)的 HLR 來(lái)鑒權(quán)用戶的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)權(quán)限，并指示 BSC 完成分組數(shù)據(jù)連接。在多媒體域中，通過(guò) BSC 中的移動(dòng)性管理模塊（ MM），由本地 AAA 與 HOMEAAA 交互完成。在這一階段，傳統(tǒng)移動(dòng)臺(tái)域（ LMSD）將不再繼續(xù)發(fā)展，如果直接從本階段構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)，將不再支持傳統(tǒng)的 MS。但如果網(wǎng)絡(luò)是從以前的階段發(fā)展而來(lái)，運(yùn)營(yíng)商可以選擇保留以前的 LMSD，與 IP 多媒體域并存，以支持傳統(tǒng)的 MS。在該階段， IP 多媒體應(yīng)該是網(wǎng)絡(luò)中占統(tǒng)治地位的技術(shù)，用來(lái)支持新業(yè)務(wù)或增強(qiáng)的 IP 多媒體業(yè)務(wù)，并能滿足增強(qiáng)的業(yè)務(wù)能力及 QoS 的要求。 6、 WCDMA 與 CDMA2000 在第三階段的相似之處 第三代移動(dòng)通信 WCDMA 系統(tǒng)是在 GSM 和 GPRS 的基礎(chǔ)上演進(jìn)而來(lái)，其規(guī)范的制訂是在繼承Phase1、 Phase2 和 Phase 2+協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，隨著技術(shù)和業(yè)務(wù)的變化，新增和修改了部分技術(shù)規(guī)范，有很多 GSM 和 GPRS 的協(xié)議被 3GPP 直接引用，轉(zhuǎn)化為 R99 階段的協(xié)議。總體來(lái)說(shuō)， R99 作為 WCDMA技術(shù)規(guī)范第一階段的版本，與 GSM（ Phase 1/Phase 2/Phase 2+）的技術(shù)規(guī)范相比，無(wú)論 是在無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)部分還是核心網(wǎng)絡(luò)部分都有非常大的變化。在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)側(cè)， GSM 和 GPRS 均是采用 TDMA 技術(shù)，而在 R99 中，則采用具有革命性的 CDMA 技術(shù)。在核心網(wǎng)絡(luò)側(cè)，同時(shí)引入了電路交換和分組交換技術(shù)，利用 ATM 作為 Iu 接口承載，能夠兼容第二代的基站子系統(tǒng)（ BSS）及 GSM、 GPRS 的核心網(wǎng)，并能與PSTN、 ISDN 和 IP 網(wǎng)實(shí)現(xiàn)互通互連。也就是說(shuō)， 3G 核心網(wǎng)應(yīng)該能同時(shí)支持無(wú)線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)（ RNS）和BSS 兩種接入，并同時(shí)支持 2G 和 3G 的用戶及相關(guān)業(yè)務(wù)。 WCDMA 的核心網(wǎng)從總體上可以分為 CS 域和 PS 域兩大部分， 分別對(duì)應(yīng)于 GSM 系統(tǒng)中的電路交換部分和 GPRS 部分， PS 域基本繼承了 GPRS 的設(shè)計(jì)思想。 MSC/VLR 負(fù)責(zé)處理 CS 域的相關(guān)業(yè)務(wù)， SGSN和 GGSN 負(fù)責(zé)處理 PS 域的相關(guān)業(yè)務(wù)。與原 GPRS 系統(tǒng)相比， WCDMA 顯著提高了無(wú)線資源的利用率，并簡(jiǎn)化了核心網(wǎng)部分的協(xié)議棧，將處理工作下推給無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制器（ RNC）。核心網(wǎng)中的主要技術(shù)突破是引進(jìn)了具有 AAL2 和 AAL5 適配方式的 ATM 交換技術(shù)、 IP 技術(shù)、 AMR 編解碼技術(shù)、 TransCode 技術(shù)和基于 CS/PS 域的 Iu 接口技術(shù)。與第二代相比，核心網(wǎng)在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)增強(qiáng)性邏輯的用戶定 制應(yīng)用（ CAMEL）業(yè)務(wù)、定位業(yè)務(wù)（ LCS）系統(tǒng)等方面都進(jìn)行了功能增強(qiáng)性設(shè)計(jì)。 3G 的骨干網(wǎng)還需要與一系列網(wǎng)絡(luò)（如 PSTN、 ISDN、 Internet、其他 2G 的 PLMN、其他 3G 的 PLMN、多媒體網(wǎng)絡(luò)等）互通，實(shí)現(xiàn)各種互通業(yè)務(wù)。 WCDMA 與二代的 GSM 相比，由于引進(jìn)了新的無(wú)線制式，網(wǎng)絡(luò)改變相對(duì)較大。其中， RNC 和 NODEB 與二代的 BSC 和 BTS 比較，在無(wú)線制式、傳輸、協(xié)議上均有根本改變。核心網(wǎng)由于在無(wú)線側(cè)引入了新的無(wú)線與傳輸技術(shù)，也有較大變化。 WCDMAR99 的核心網(wǎng)最本質(zhì)的變化在 Iu 口（相當(dāng)于原 GSM 的 A 接口與 Gb 接口）引入了 ATM 的傳輸。 WCDMA R5 階段與CDMA2000 Phase 3 階段都是真正的全 IP 網(wǎng)絡(luò)。對(duì)于第三階段來(lái)說(shuō)，兩種網(wǎng)絡(luò)都引入了基于 H.248 協(xié)議的媒體控制分離技術(shù)和 IP 多媒體會(huì)話控制技術(shù)，以便在分組域中實(shí)現(xiàn)話音和多媒體業(yè)務(wù)。都實(shí)現(xiàn)了從移動(dòng)終端到網(wǎng)絡(luò)傳輸以及業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)的 IP 技術(shù)。對(duì)于疊加演進(jìn)，可能還存在第二階段的一些網(wǎng)元。對(duì)于完全漸進(jìn)演進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)，全部采用 IP 多媒體技術(shù)實(shí)現(xiàn)。 CDMA2000 網(wǎng)絡(luò)中的 HLR 被 AAA 完全取代。 WCDMA則演進(jìn)為 HSS，成為網(wǎng)絡(luò)用戶管理業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)的中心。兩種制式 在分組域?qū)崿F(xiàn)話音業(yè)務(wù)的技術(shù)也非常相似。 7、 WCDMA 與 CDMA2000 第三階段的差異 該階段兩種制式的主要差別： a）對(duì)于 R-SGW，由于兩種制式采用的 TCAP 和 MAP 信令不同， R-SGW在軟件上也不同。 b）對(duì)分組數(shù)據(jù)， WCDMA 的 SGSN 和 GGSN 主要采用 GTP，而 CDMA2000 的 PDSN與 H