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通信专业基础知识

通信专业基础知识系列：

3G无线基本知识

第一课、无线技术相关术语解释

　　GSM/2G

　　GSM（全球移动通信：

GlobalSystemForMobileCommunication）是1992年欧洲标准化委员会统一推出的标准，它采用数字通信技术，统一的网络标准，使通信质量得以保证，并可以开发出更多的新业务供用户使用。

GSM移动通信网的传输速度为9.6K/s。

目前，全球的GSM移动用户已经超过5亿，覆盖了1/12的人口，GSM技术在世界数字移动电话领域所占的比例已经超过70%。

由于GSM相对模拟移动通讯技术是第二代移动通信技术，所以简称2G。

目前，我国拥有2.6亿GSM用户（数据截止5月底，中国移动GSM用户数量1.9亿，中国联通GSM用户数量0.7亿），中国移动成为世界第一大GSM运营网络。

　　GPRS

　　GPRS（通用无线分组业务：

GeneralPacketRadioService）是一种基于GSM系统的无线分组交换技术，提供端到端的，广域的无线IP连接。

简单的说，GPRS是一项高速数据处理的技术，其方法是以“分组”的形式传送数据。

网络容量只在所需时分配，不要时就释放，这种发送方式称为统计复用。

目前，GPRS移动通信网的传输速度可达115k/s。

GPRS是在GSM基础上发展起来的技术，是介于第二代数字通信和第三代分组型移动业务之间的一种技术，所以通常称为2.5G。

但是目前中国移动所部署的GPRS网络，根据有关部门测试，目前GPRS的下行平均速率大约是20Kbps，上行平均速率还不到5Kbps，远低于其理论值。

　　WAP

　　WAP（无线应用协议：

WirelessApplicationProtocol）是移动通信与互联网结合的第一阶段性产物。

这项技术让使用者可以用手机之类的无线装置上网，透过小型屏幕遨游在各个网站之间。

而这些网站也必须以WML（无线标记语言）编写，相当于国际互联网上的HTML（超文件标记语言）。

打个比喻，GPRS和GSM都是马路，而WAP是在马路上的汽车。

中国移动开通GPRS之后，WAP就行驶在GSM和GPRS两条马路上，而行驶在GPRS的马路上可以提高数据传输速度。

因此，现有WAP上的内容一样可以通过GPRS进行浏览和应用。

WAP是2.5G的协议。

　　2.5G

　　其它2.5G技术。

2.5G移动通信技术是从2G迈向3G的衔接性技术，目前出现的2.5G衔接技术还包括：

HSCSD、EDGE、EPOC等。

　　HSCSD（高速电路交换数据服务：

HighSpeedCircuitSwitchedData）是GSM网络的升级版本，能够透过多重时分同时进行传输，而不是只有单一时分而已，因此能够将传输速度大幅提升到平常的二至三倍。

目前新加坡M1与新加坡电讯的移动电话都采用HSCSD系统，其传输速度能够达到57.6kbps。

　　EDGE（全球增强型数据提升率：

EnhancedDataratesforGlobalEvolution）完全以目前的GSM标准为架构，不但能够将GPRS的功能发挥到极限，还可以透过目前的无线网络提供宽频多媒体的服务。

EDGE是一种基于GSM/GPRS网络的数据增强型移动通信技术，通常又被人们称为2.75代技术，GSM运营商可以在现有频谱范围内进一步的演进实现。

EDGE的理论上移动传输速度可以达到384kbps，静止传输速度可以达到2Mbps（实际速率在80～130kbps）。

可以应用在诸如无线多媒体、电子邮件、网络信息娱乐以及电视会议上。

　　3G

　　3G是3rdGeneration的缩写，指第三代移动通信技术。

相对第一代模拟制式手机（1G）和第二代GSM、TDMA等数字手机（2G），第三代手机是指将无线通信与互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统。

它能够处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式，提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务。

为了提供这种服务，无线网络必须能够支持不同的数据传输速度，也就是说在室内、室外和行车的环境中能够分别支持至少2M/s、384k/s以及144k/s的传输速度。

CDMA被认为是第三代移动通信（3G）技术的首选，目前的标准有WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA。

一个重要的提示：

在《什么是宽带和宽带网》一文中，曾经提到了宽/窄带的分水岭数据问题（骨干网传输速率在2.5Gbyte以上、接入网传输速率达到1Mbyte的网络定义为宽带），所以显然所有2G和2.5G的产品和技术都不是宽带技术，而能称得上宽带技术的只有3G及其后续技术。

据说现在是有人要跳过3G，直接研究4G，不过具体的细节就不知道了。

CDMA

CDMA（码分多址：

Code-DivisionMultipleAccess）是数字移动通信进程中出现的一种先进的无线扩频通信技术，它能够满足市场对移动通信容量和品质的高要求，具有频谱利用率高、话音质量好、保密性强、掉话率低、电磁辐射小、容量大、覆覆盖广等特点，可以大量减少投资和降低运营成本。

CDMA最早由美国高通公司推出，近几年由于技术和市场等多种因素作用得以迅速发展，截止2003年底根据CDMA发展组织（CDG）（www.cdg.org）宣布全球CDMA用户总量已突破1.88亿（包含CDMAOne和CDMA2000）。

　　3G的标准

　　国际电信联盟（ITU）在2000年5月确定W-CDMA、CDMA2000和TDS-CDMA三大主流无线接口标准，写入3G技术指导性文件《2000年国际移动通讯计划》（简称IMT-2000）。

　　W-CDMA：

即WidebandCDMA，也称为CDMADirectSpread，意为宽频分码多重存取，其支持者主要是以GSM系统为主的欧洲厂商，日本公司也或多或少参与其中，包括欧美的爱立信、阿尔卡特、诺基亚、朗讯、北电，以及日本

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的NTT、富士通、夏普等厂商。

这套系统能够架设在现有的GSM网络上，对于系统提供商而言可以较轻易地过渡，而GSM系统相当普及的亚洲对这套新技术的接受度预料会相当高。

因此W-CDMA具有先天的市场优势。

　　CDMA2000：

CDMA2000也称为CDMAMulti-Carrier，由美国高通北美公司为主导提出，摩托罗拉、Lucent和后来加入的韩国三星都有参与，韩国现在成为该标准的主导者。

这套系统是从窄频CDMAOne数字标准衍生出来的，可以从原有的CDMAOne结构直接升级到3G，建设成本低廉。

但目前使用CDMA的地区只有日、韩和北美，所以CDMA2000的支持者不如W-CDMA多。

不过CDMA2000的研发技术却是目前各标准中进度最快的，许多3G手机已经率先面世。

　　TD-SCDMA：

该标准是由中国大陆独自制定的3G标准，1999年6月29日，中国原邮电部电信科学技术研究院（大唐电信）向ITU提出。

该标准将智能无线、同步CDMA和软件无线电等当今国际领先技术融于其中，在频谱利用率、对业务支持具有灵活性、频率灵活性及成本等方面的独特优势。

另外，由于中国内的庞大的市场，该标准受到各大主要电信设备厂商的重视，全球一半以上的设备厂商都宣布可以支持TD-SCDMA标准。

第二课、3G与光通信

3G究竟能给光通信带来什么？

我们觉得这要分四个方面进行讨论：

　　1、3G对传统的光网络技术有什么挑战？

　　2、3G对光网络的带宽需求究竟有多大？

　　3、3G下什么样的产品或是厂商能够更好的生存？

4、运营商在3G下的光网络策略是如何的？

　　在更进一步讨论3G之前，我们先来了解一下3G。

大家都知道3G的三个标准WCDMA、TD－SCDMA、CDMA2000。

由于联通已经采用了CDMA2000，而大唐的TD-SCDMA一直都处于变化当中，因此现在人们口中的3G更多的是指WCDMA。

WCDMA目前有R99、R4、R5、R6四个标准。

其中R99和R4较为成熟，而且厂家也有较多产品。

作为全IP的R5和R6，由于标准一直在更改之中，未有定论。

　　下图为基于R99的WCDMA网络结构：

较为专业的说法是把3G分为无线网和核心网。

RAN和空中无线部分称为无线网，CN是指核心网。

作为任何业务网络基础的光网络，在3G中扮演的角色是对3G业务的承载。

对于NodeB到RNC的传输、RNC到核心网的传输都需要光网络的参与，而核心网之间的交互也是光网络的任务。

　　下面我们就四个问题进行讨论：

　　1、3G对传统的光网络技术有什么挑战？

　　从目前的光网络上看，SDH无疑是最主流的技术。

在2G时代，SDH对TDM业务的适配是非常成功的。

而在3G时代，由于各Iu接口采用了ATM协议，意味着我们的光网络必须支持ATM技术。

有人会问，是不是这意味着ATM的复兴呢？

回答是否定的。

我们利用ATM技术并不代表着我们要用ATM组网，也就是说，我们可以在SDH基础上对ATM业务进行支持，这就是MSTP带给我们的好处。

　　2、3G对光网络的带宽需求究竟有多大？

　　这是个很头痛的问题。

如果真正达到3G定义的在静态环境上有2M的速率，那么一个基站的扇区带不了几个用户，即便是步行速率的384K，数量也很有限。

由此可见，我们在3G建设的初期，就按照3G的定义来估算我们的带宽需求，那将是一个不可估量的数字。

从目前的情况看，必须对数据业务进行限数，即对各种高速率的数据用户进行数量限制，而对速率为12.2K的语音用户进行大幅度的支持。

　　3、3G下什么样的产品或是厂商能够更好的生存？

　　有网友在论坛上问我，光通信厂商如何在3G下更好的生存？

这个问题基本已超出了技术范围，我说我只能瞎说两句。

首先，我觉得3G对光网络产品有很大的挑战。

我看到，很多厂家的3G无线设备上集成了STM-1光口，有的甚至能在明年推出1＋1备份的光口做MSP。

假如有一天，在RAN上我看不到一端光端机，我也不会惊讶。

而且，AAL2交换技术作为ATM业务汇聚的一种新技术，本身已经超过了MSTP提供的基于VPI/VCI的交换，这样意味着NodeB有可能比MSTP更具竞争力。

　　4、运营商在3G下的光网络策略是如何的？

　　对于老牌的电信/网通而言，由于光网络一直遵从的是本地固定电话汇接网的结构，不仅网络结构上不符合3G的业务形式，而且目前网络中富余资源太少，很难利用。

这就意味着，至少在C3层面上，我们需要一个全新的“传输B平面”，也就是说，需要重新建立一个符合3G业务特征，为3G预留容量的光网络。

　　而对于联通/移动而言，由于它们已经在CDMA和GSM上积累了丰富的运营经验，而且它们的光网络和无线网络挂钩密切，因此应该考虑以利旧和扩容为主要思路。

尤其它们的光网络建立较晚，MSTP产品占大多数，在升级的条件下可以更好的支持ATM业务。

　　3G的热潮从2000年开始已经很久了，但直到最近才真正有所动静，光纤在线希望这一次3G不再是海市蜃楼的虚幻，它能带着光通信一起飞跃到光明的彼岸。

第三课3G、WLAN、Bluetooth三者关系之分析

一、背景

　　由于目前日本3G－FOMA商用情况和欧洲进行的3G试验并未取得人们预想的结果，导致各国运营商3G计划都进一步推迟；集团公司日前也将WLAN（无线局域网）和2.5G的GPRS相互整合提上议事日程，以加强无线上网的宽带化和适用性，填补3G推迟所带来的部分市场和技术空间；与此同时电信和网通也借助WLAN介入无线数据领域，并尝试用宽带、?

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G、WLAN、Bluetooth三者的关系。

　　在此背景下，可能会有人提出3G会受到2.5G与WLAN的联合夹击？

而Bluetooth在这种关系中又处于何种地位？

这三种技术彼此之间有什么关系？

本文将从技术属性、支持环境等方面加以解释分析。

二、概述

　　3G、WLAN、Bluetooth这三种技术本质