??? 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CDMA2000兩種制式無論是無線技術(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。無論是無線技術(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)兩種制式來說，第二階段都是向全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的過渡階段。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，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)中無縫漫游。這一階段可以認(rèn)為是向全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)的過渡階段。通過各種媒體網(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，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I(xiàn)P的演進(jìn)過程中（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來說，這是向全I(xiàn)P演進(jìn)的第一階段，開始將信令與傳輸分開、核心網(wǎng)與接入網(wǎng)分開，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，信令在IP傳輸，承載繼續(xù)沿用原來的承載方式。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）。空中接口采用RELEASE0或RELEASEA。

??? 在這個(gè)階段，全I(xiàn)P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I(xiàn)P中傳統(tǒng)手機(jī)的支持。通過漫游信令處理原來的ANSI-41電路網(wǎng)中的業(yè)務(wù)?！癐P 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，它與通過漫游信令解決原來用戶的業(yè)務(wù)是不同的概念。在全I(xiàn)P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I(xiàn)P的無線接入網(wǎng)（RAN）注冊(cè)。RAN應(yīng)該支持兩種域的接入?？罩?a target="_blank">接口需要增加全I(xiàn)P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)采用原來的接口。

??? 在RAN中，內(nèi)部接口通過全I(xiàn)P開放，特別是聲碼器部分的接口應(yīng)該是開放的，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I(xiàn)P和更開放的方向演進(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。無線網(wǎng)絡(luò)由移動(dòng)用戶、無線鏈路及無線接入等部分構(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I(xiàn)P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MSC到相應(yīng)的HLR來鑒權(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，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，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。總體來說，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，無論是在無線接入網(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，3G核心網(wǎng)應(yīng)該能同時(shí)支持無線網(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，在無線制式、傳輸、協(xié)議上均有根本改變。核心網(wǎng)由于在無線側(cè)引入了新的無線與傳輸技術(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I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)。對(duì)于第三階段來說，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HA之間主要采用MIP協(xié)議。c）對(duì)WCDMA來說，HLR的功能將得到增強(qiáng)，演變?yōu)镠SS，但AAA服務(wù)器仍然是可選的。而對(duì)于CDMA2000來說，HLR將退化，其功能將在增強(qiáng)的AAA服務(wù)器中實(shí)現(xiàn)，AAA成為整個(gè)網(wǎng)絡(luò)無線用戶管理、無線資源管理以及各種業(yè)務(wù)開展的中心。d）對(duì)于WCDMA來說，在GGSN的Gi接口處疊加多媒體處理子系統(tǒng)，以便在分組數(shù)據(jù)上實(shí)現(xiàn)話音業(yè)務(wù)。而CDMA2000是通過PDSN或者HA出IP流至媒體網(wǎng)關(guān)，以在分組數(shù)據(jù)上實(shí)現(xiàn)話音業(yè)務(wù)。

??? 8、結(jié)束語(yǔ)

??? 目前，全球主要設(shè)備廠商都在積極跟蹤和研發(fā)基于WCDMA技術(shù)的3G網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品，日本的DOCOMO早在1991年就啟動(dòng)了WCDMA的研發(fā)工作，并于2001年下半年推出了WCDMA可商用系統(tǒng)及產(chǎn)品樣機(jī)。全球各大運(yùn)營(yíng)商對(duì)參與WCDMA運(yùn)營(yíng)持積極態(tài)度，國(guó)內(nèi)幾大運(yùn)營(yíng)商也在積極爭(zhēng)取3G牌照，并競(jìng)相展開WCDMA網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn)，為WCDMA運(yùn)營(yíng)做前期準(zhǔn)備。中國(guó)電信運(yùn)營(yíng)商如何在獲取3G牌照之后整合利用好自己的現(xiàn)有資源，發(fā)展新業(yè)務(wù)，筆者認(rèn)為在討論網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，需要解決網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本、營(yíng)銷和業(yè)務(wù)策略、長(zhǎng)期的規(guī)模效益等一系列問題。各運(yùn)營(yíng)商在權(quán)衡各種因素的條件下，選擇三種制式中的哪一種，是關(guān)系到企業(yè)未來發(fā)展的重大問題。