3G通信技术的通信网络探究

一、3G通信网络

3G（Third-Generation）是第三代移动通信技术，相对于只能传输语音模拟信号的第一代模拟制式手机通信以及增加数据接收功能的第二代手机通信而言，3G无线通信网络与国际互联网络相结合，能够高速高效地处理并传输图像、音乐、视频等多种媒体形式，为人们提供网页浏览、电子商务、视频会议等多种信息服务。和大多数的移动通信网络一样，基于3G通信技术的通信网络由接入网和核心网构成，2G通信系统作为3G通信网络的语音配套网络嵌入到3G通信网络中。这样的网络架构，使得核心网络的骨干层专注于通信网络的大容量业务的调度、中继与传输，接入层则负责覆盖各个区域的热点地区，为3G终端设备提供网络接入端口，而汇聚层处在骨干层与接入层之间，为二者提供业务整合和汇聚功能。3G通信网络的金字塔形的传输网络分层建设，不仅降低了网络建设成本，而且使得我国的移动网络能够由低代的通信系统平滑地向高代通信系统演变升级。

二、3G通信标准

国际电信联盟ITU确定的3G标准有WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA和WiMAX，在我国作为三大移动通信运营商联通和电信的通信标准分别是WCDMA、TD-SCDMA和CDMA2000。

2.1WCDMA通信网络

WCDMA通信技术继承了2G移动通信标准GSM的特点，标准化高、开放型强，它在物理传输层采用DS-CDMA多址技术，根据不同的速率要求，选择不同的CDMA扩频码片序列，并将其与3G用户数据相乘来进行通信数据处理，从而将用户信息扩展到信道较宽的传输带宽上。同时，WCDMA支持变速传输，可传输速率根据移动速度不同从384kbit/s到2Mbit/s不等，也可以根据环境需求来选择上下行链路成对分配频率的FDD工作模式或上下行链路共享的不对称频谱的TDD工作模式。当前，WCDMA的商用网络已经占3G通信网络的70%以上，在我国，中国联通WCDMA3G通信网络在建设速度和网络规模上已经远远超过其他地区，在我国3G通信网络建设和应用上占有很大的比例。

2.2TD-SCDMA通信网络

TD-SCDMA是时分同步的码分多址技术，是由我国大唐通信公司在无线传输技术RTT的基础上第一次提出的3G通信技术，并与国际合作，最终完成了CDMATDD标准中的TD-SCDMA通信标准。TD-SCDMA灵活地融合了FDMA、TD-MA以及CDMA的传输方法，将无线信道时域周期的TDMA帧再次分为几个时隙，通过灵感改变上下行链路的转换点来实现3G通信网络内所有的对称和非对称业务，并且自行解决各种业务中的资源分配问题。同时，TD-SCDMA引入了智能天线技术，通过定向性降低小区间内由于频率复用产生的干扰以及提高频率复用率，进一步提高信道容量，提升了频谱效率。目前，中国移动公司正在建设TD-SCDMA3G通信网络，依靠我国政府的大力支持以及自身独有的技术优势，其将在3G通信网络中占有一席之地。

2.3CDMA2000通信网络

CDMA2000是有通信带宽相对较窄的IS-95系统的CDMA（Code-DivisionMultipleAccess）通信技术发展而来的，相对而言，CDMA2000拥有更宽的通信带宽。由于CDMA2000最早投入使用，经过十多年的发展，CDMA2000已经成为一个拥有一些列字标准的体系结构。当前，比较成熟的两个方向是优化网络容量和业务级别来增强数据业务能力的1xEV-D0技术，另一个是同时集CDMA20001x和CDMA20001xEV-D0二者优势来同时增强数据业务和语言业务1xEV-DV技术。基于CDMA20003G通信技术的3G通信网络在全球范围内应用较为广泛，在我国，中国电信运营商正利用CDMA2000通信技术升级通信网络，由于其宽带系统在我国互联网络通信中占有很大的市场，强大的硬件基础、成熟的客户关系以及强大的客户经理团队等先天优势，使中国电信在CDMA20003G通信网络应用上游刃有余。

2.43G通信网络通信标准比较

基于WCDMA、TD-SCDMA以及CDMA2000通信技术的3G通信网络因各自基于的通信技术不同，在终端设备成熟度以及业务处理能力方面也不尽相同。就其设备成熟度而言，CDMA2000由美国提出制订，最早投入使用，其终端种类繁多，使用频段在800MHz~1.9GHz，用户可以根据自己需求来选择；WCDMA通信网络也在逐渐发展和扩大过程中，终端设备类型根据网络的扩大而逐渐增多；而TD-SCDMA由于起步较晚，无论在产品成熟度还是网络规划上，都要落后于CDMA2000和WCDMA。就业务能力而言，三者包含了基本的通信业务，如语音业务、补充业务以及多种数据业务，但是WCDMA和TD-SCDMA提供了多种业务生成机制，可以使3G通信网络运营商快速地提供相关业务，同时可以将其与基础网络相分离，为第三方公司提供开放式的标准接口。由程序开发人员来完成业务的开发过程，给第三方公司完成相关业务，在整个过程中，3G通信网络运营商只负责网络日常运行以及对提供的业务的组织与管理。基于CDMA2000的3G通信网络也有相关的业务生成的OSA理念，但是其起步相对较晚，比起前两者而言相对滞后。

三、结语

基于WCDMA、TD-SCDMA以及CDMA2000通信技术的3G通信网络在我国正在如火如荼地建设和应用，也在不断地完善和提高。当然，我国的3G通信网络通信机制也存在一定的缺点。当前的3G移动终端支持SGSN，通过对终端业务类型分区和边缘标记，并根据PDP分组数据协议完成3G终端的端到端QoS自适应调节。这种端到端的传输结构，使得3G网络的核心网丧失了网络重负载的预处理功能，自身先进的处理功能没能得到充分应用，并且缺乏有效的管理机制，无法对3G用户盲目扩大自己的需求而增加网络负载的现象进行管理。这些问题的出现，使得3G核心网在某种意义上成了与外部网络进行简单数据转换的“协议转换器”，而并非真正的3G通信网络。所以，我们要不断地提升3G通信网络的通信能力以及数据和负载处理能力，让人们享受真正的3G时代，真正享受高科技为我们带来的便捷。

作者：王科 单位：中国铁通集团有限公司鹤壁分公司