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WCDMA/UMTS系统体系架构分析

2/14/2005来源:移动通信人气:9660

爱立信(中国)有限公司


  在风起云涌、扑朔迷离的3G系统标准之争中,3GPP所规范的WCDMA/UMTS系统以其不断完善和成熟的技术标准,以其灵活的网络架构、平滑的演进模式、有效的投资等诸多优势,逐渐发展成为第三代移动通信的主要技术,为越来越多的通信运营商和设备商所接受。迄今为止,全球已发放的WCDMA牌照占所有3G牌照的95%。在亚洲和欧洲,数十个大规模的商用WCDMA网络已经运营或正在构建之中。下面就WCDMA系统体系作具体分析。

WCDMA/UMTS体系架构

  3GPP所规范的WCDMA/UMTS系统包括无线接入网络和核心网络两大部分,无线接入网络采用先进的WCDMA技术,核心网络则采用灵活的、可从GSM网络平滑演进过来的、分层的体系结构。

  无线接入网络提供WCDMA终端设备和核心网络的连结,并负责无线资源的管理和调配。无线接入网络中主要包括两类节点:基站和基站控制器(RNC)。基站负责无线信号的收发和底层处理,并将从空中接口中收到的信号转送到RNC或反之。RNC负责无线接入网和核心网的接口,也负责空中无线资源的管理。基站和RNC之间、RNC和核心网之间的传输,可以根据市场及运营商的要求,选择ATM或ip网络。

  核心网将逐渐演进为分层结构,即网络结构由下至上分为三层:连接层、控制层和应用层。连接层提供各种业务承载。MGW、SGSN、GGSN和ATM交换机或IP路由器等传输设备都在这一层,MGW负责承载、交换语音业务,并提供相应的话务处理功能。SGSN和GGSN承载分组业务。控制层负责各种控制信息即信令的交换,例如各种移动管理信令和话务连接信令等。MSC Server 、HLR、AUC等节点就在这一层。应用层为用户提供各种上层的应用,Email Server等应用服务器便在这一层。

WCDMA/UMTS系统特点

  WCDMA/UMTS系统能在激烈的3G制式之争中脱颖而出,是得利于它在标准、技术和实施等方面的鲜明优势和美好前景。

1. 标准与前景

  WCDMA/UMTS遵循3GPP的规范,是全球被极为广泛接受的3G标准。WCDMA的技术标准正越来越成熟和完善,商用网络也已在日本和欧洲等地启动。目前全球80%的移动通信运营商计划或已经开始构建WCDMA网络,爱立信、诺基亚、华为、NEC等许多知名电信厂商都已具备一定的WCDMA技术和产业能力,产业链后发优势明显。

2. 技术与特点

  在空中接口中使用的WCDMA技术,可以有效提高无线网络质量和效率。WCDMA技术能够提供多种不同的无线承载,从而支持高质量的语音、宽带的分组数据以及流媒体等多种不同的业务。目前的WCDMA已经能支持高达384kbps的分组数据业务,不久将能支持2M 乃至10Mbps的速率。WCDMA技术有极高的频率利用率,从而能有效地提高无线网络容量。

  核心网的分层结构将通信业务与控制消息分离开来,既便于多种网络之间的资源共享,提高设备利用率;又因其结构的灵活性和开放性,使得网络的平滑演进和不同网络的逐渐融合成为可能。

3. 实施与演进

  现有的GSM网络可以平滑过渡到WCDMA/UMTS体系。无线网络有两条演进路线:一是保留现有的频率,沿GSM/GPRS/EDGE演进成为能支持3G业务的GSM BSS网络;一是采用新的3G频段,沿GSM/GPRS/WCDMA演变成为标准的WCDMA接入网络WCDMA RAN。两条路线可以并存。现有的GSM 核心网则可以逐步演进为UMTS 核心网, 它可以同时连接GSM BSS和WCDMA RAN,也就是说GSM BSS和WCDMA RAN可以共享同一个核心网。这种演进方案确保了GSM运营商的利益,同时也使得新兴的WCDMA运营商可以快速引入3G网络。

  在竞争激烈的3G战场,爱立信公司始终走在前列,目前已经积累和具备了提供3G网络全套解决方案的强大实力,并且已为多个运营商提供了商用3G系统。在中国,爱立信已为各通信运营商提供了WCDMA/UMTS测试系统,并为广东移动建立了WCDMA试验网。爱立信中国学院还为中国移动和广东移动举办了多期关于WCDMA/UMTS技术的系统培训,赢得了一致的好评,为推广普及3G知识做出了贡献。


摘自 中国计算机报