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第三代移动通信系统网络结构及技术原理 　　摘要：本文先对这一网络结构作一个总体上的技术原理的描述，然后再对三种主流技术作一个各自的分析，通过对这些技术的学习使我们对未来的通信方向有一个基本上的了解。 　　关键词：第三代移动通信；网络结构；技术原理 　　中图分类号：TN711文献标识码：A文章编号： 　　 　　 　　1. 3G基本的网络结构和功能 　　跟我们以前所认识的GSM网络一样，在3G的网络里，也有交换，传输和用户终端，根据IMT-2000系统的基本标准，第三代移动通信系统主要由4个功能子系统构成，它们是核心网（CN）、无线接入网（RAN）、移动台（MT）和用户识别模块（UIM），且基本对应于GSM系统的交换子系统（SSS）、基站子系统（BBS）、移动台（MS）和SIM卡。 　　 　　 　　如图所示,3G网络系统主要是UMTS无线接入系统，包括：CN(核心网)、UTRAN（无线接入网）、UE（用户装置）。NodeB(BS)、RNC(BSC)其中RNC可以看成GSM网络中的基站控制器，而NodeB可以看成GSM网络中的基站收发信台。对某个NodeB来说，控制其的RNC称为控制RNC（CRNC）。 　　CN核心网部分包括UMSC、SGSN、GGSN等功能实体，支持3G并发业务、高速电路业务和分组业务的MSC/VLR/HLR框架实现传输管理，移动性管理，呼叫控制，基本电信业务和补充业务等功能。 　　RNC无线网络控制器提供IU、IUb、IUr接口，管理和控制Node-B与CN信息传递，实现技术标准中的控制平面和用户平面的一些功能。 　　Node-B基站系统通过IUb接口，接收来自RNC无线资源控制命令，完成标准中的专用和物理信道的接收和发送功能。我们从这里知道，其实3G网络的各功能结构和GSM有相似之处，那么3G网络是怎么在GSM网络功能模块中演进的呢？其实3G网络的演进包括RNC和CN部分的演进：UMTS无线接入部分RAN，采用UTRAN作为基站侧，以新建的方式实现3G宽带数据业务的无线接入；3G的演进主要的是核心网部分的演进，UMTS CN演进根据3GPP标准分为两个阶段，第一个阶段为3GPP R-99的演进基于GPRS网络，第二阶段为3GPP演进基 于全IP网络。由于网络的这些种种演进，因此有了区别于2G（GSM）网络的3G的一个基本特征： 　　（1）具有全球范围设计的，与固定网络业务及用户互连，无线接口的类型尽可能少和高度兼容性； 　　（2）具有与固定通信网络相比拟的高话音质量和高安全性； 　　（3）具有在本地采用2Mb/s高速率接入和在广域网采用384kb/s接入速率的数据率分段使用功能； 　　（4）具有在2GHz左右的高效频谱利用率，且能最大程度地利用有限带宽； 　　（5）移动终端可连接地面网和卫星网，可移动使用和固定使用，可与卫星业务共存和互连； 　　（6）能够处理包括国际互联网和视频会议、高数据率通信和非对称数据传输的分组和电路交换业务； 　　（7）支持分层小区结构，也支持包括用户向不同地点通信时浏览国际互联网的多种同步连接； 　　（8）语音只占移动通信业务的一部分，大部分业务是非话数据和视频信息； 　　（9）一个共用的基础设施，可支持同一地方的多个公共的和专用的运营公司； 　　（10）手机体积小、重量轻，具有真正的全球漫游能力； 　　（11）具有根据数据量、服务质量和使用时间为收费参数，而不是以距离为收费参数的新收费机制。 　　2.3G的技术原理 　　2.1 双工方式 　　频分双工(FDD): 频分双工收发信各占用一个频率(段):收发同时进行，时延小技术成熟 　　时分双工(TDD): 时分双工收发信用同一频率，收发使用不同时隙:只占用一段频率；上下行信道对称，利于智能天线：设备简单，成本低；不对称FDD工作，数据传输使用时效率高。 　　WCDMA和CDMA2000都采用FDD模式，只有TD-SCDMA采用TDD模式。FDD模式的特点是在分离的两个对称频率信道上，系统进行接收和发送，用频段来分离接收和传送信道；采用包交换等技术，可突破第二代发展的瓶颈，实现高速数据业务，并可提高频谱利用率，增加系统容量。但FDD必须采用成对的频率，即在每2×5MHz的带宽内提供第三代业务。该方式在支持对称业务时，能充分利用上下行的频谱，但在非对称的分组交换（互联网）工作时，频谱利用率则大大降低，在这点上，TDD模式有着FDD无法比拟的优势。 　　2.2 多址方式 　　通信的多址方式：码分多址 (CDMA)、空分多址 (SDMA)、频分多址 (FDMA)、时分多址 (TDMA)。 　　2.3 CDMA在无线信道中传输的优势 　　采用RAKE接收机，有效利用了信道相干