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资料
3G基础知识手册
一. 基础篇
什么是3G
第三代移动通信系统,是一种以提供多种类型,高质量、高速率的多媒体业务;能实现全球无缝覆盖,具有全球漫游能力;与其它移动通信系统、固定网络系统、数据网络系统相兼容;主要以小型便携式终端,在任何时间、任何地点、进行任何种类通信为目的的移动通信系统。
3G的特征
(1) 能实现全球漫游,用户可以在整个系统甚至全球范围内漫游,且可以在不同速率、不同运动状态下获得有质量保证的服务。
(2) 能提供多种业务,提供话音,可变速率的数据,视频会话等业务特别是多媒体业务
(3) 能适应多种环境,可以综合现有的公众电话交换网(PSTN), 综合业务数字网(ISDN),无绳系统,地面移动通信系统,卫星通信系统来提供无缝隙的覆盖。
(4) 足够的系统容量,强大的用户管理能力,高保密性能和高质量的服务。
3G无线接入
3G的无线接入以宽带的码分多址技术为特征,码分多址技术可以提供更高的通信质量及频谱利用率、更低的辐射水平。以WCDMA无线接入为例,经过一组正交码的扩频,信号带宽被扩展至5Mhz,单位频谱内的辐射能量大大下降。WCDMA系统在抗多径干扰和频率选择性干扰上性能优越,CDMA系统在频率复用上也有优势。
3G业务
3G的无线接入可以提供更高的带宽,这就给高速数据业务提供了很好的基础。目前3G业务以电路域的视频电话和分组域的流媒体为特征,在引入IP多媒体子系统(IMS)之后,对多媒体业务的管理、控制、服务质量区分,都将达到更高的水平,业务开发将更为有效和快捷。更有吸引力的业务和合理的价格策略将会给3G业务带来良好的发展。
3G的承载网络
3G的网络承载技术全面走向IP。首先是应用层,分组域的应用是基于IP技术的,并已经可以支持IPV6(R5标准的IMS规范中,IPv6是强制要求) ;从承载层看,RNC向上,分组域的传送是基于IP技术;然后是信令在IP上的承载,目前技术已经基本成熟;最后是电路域媒体网关之间的Nb接口,Nb在IP上承载是目前WCDMA系统中热点技术之一。
3G安全性
第三代移动通信系统在无线接入网,核心网PS域等多个方面全面提高了安全性。为用户利用3G网络进行更安全的交流和交易提供了条件。在无线空中接口中,WCDMA系统的扩频信号较之GSM系统而言,更不易被截获。在核心网PS域,一系列的安全策略使得可能的入侵者难以窃取网络或用户信息。另外,WCDMA采用了双向鉴权,即网络和终端之间可以互相鉴权,而GSM只实现了单向鉴权(网络对终端)
中国提出的3G标准
TD-SCDMA是由中国无线通信标准组织CWTS提出的第三代移动通信标准,并正式被接纳为3GPP R4标准的一部分。无线接口相应的主要专利技术掌握在中国企业大唐电信和其合作伙伴手中。但整个标准体系中的绝大部分专利仍然属于几个主要的GSM/WCDMA厂商,因为TD-SCDMA采用与WCDMA相同的核心网,无线网的空中接口采用TDD方式,上下行时隙分配可根据负载情况进行动态调整,因而特别适合于有大量非对称数据传送的应用情况。
标准化组织
3G的标准化工作是由3GPP 和3GPP2两个标准化组织来推动和实施的。
3GPP成立于1998年12月,核心网在现有的GSM移动交换网络基础上平滑演进提供更加多样化的业务;UTRA (Universal Terrestrial Radio Access) 为无线接口的标准。
1999年的1月,3GPP2正式成立。核心网采用ANSI/IS-41标准;无线接入技术采用CDMA2000。(UWC-136 已经完全放弃了在3G的演进)
2G向3G的演进
3GPP和3GPP2制定的演进策略总体上是渐进式的
(1) 保证现有投资和运营商利益
(2) 有利于现有技术的平滑过渡
主要的演进路线:
(1) GSM平滑演进到WCDMA
(2) CDMA95向CDMA2000-1X 和CDMA2000-1XEV平滑演进
主要制式
目前主要的技术体制有三种:
WCDMA技术体制
CDMA2000技术体制
TD-SCDMA技术体制
制式的由来:
WCDMA是基于GSM发展起来的一种技术体制;CDMA2000是基于窄带CDMA( IS-95)发展起来的一种体制;TD-SCDMA是一种全新的技术体制,由中国无线通信标准组织CWTS提出,目前已经融合到了3GPP关于WCDMA-TDD的相关规范中。
WCDMA R99版本
R99版本是WCDMA系统中的三大版本之一,按正式的版本顺序应称为R3版本,99系指标准拟定的年份为1999年。R99版本在GSM核心网的基础上引入了WCDMA无线接入网,是GSM系统向WCDMA系统演进的开始。相较于其后的R4和R5版本,