WCDMA三大標準版本的技術實現及差異

2019-11-03 09:30:15

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供稿：網友

孫保紅　　就 WCDMA 系統標準本身而言，歷經多年努力，目前已有R99、R4、R5三個版本完成定稿，其中最新的R5版本于2002年6月完成。其三個版本各有特色，主要體現在：

　　R99：接入部分主要定義了全新的5MHz每載頻的寬帶碼分多址接入網，采納了功率控制、軟切換及更軟切換等CDMA關鍵技術，基站只做基帶處理和擴頻，接入系統智能集中于RNC統一管理，引入了適于分組數據傳輸的協議和機制，數據速率可支持144 Kbit / s 、384 Kbit / s ，理論上可達2 Mbit / s 。基站和RNC之間采用基于ATM的Iub接口，RNC分別通過基于 ATM AAL2 的Iu-CS和AAL5的 Iu - PS 分別與核心網的CS域和PS域相連。

　　在核心網定義的過程中，R99充分考慮到了向下兼容GPRS，其電路域與GSM完全兼容，通過編解碼轉換器實現話音由 ATM AAL2 至64K電路的轉換，以便與 GSM MSC 互通。分組域仍然采用了 GPRS SGSN 和GGSN的網絡結構，相對于GPRS，增加了服務級別的概念，分組域的業務質量保證能力提高，帶寬增加。

　　從系統角度來看，系統仍然采用分組域和電路域分別承載與處理的方式，分別接入PSTN和公用數據網。

　　從一般觀點來看，R99比較成熟，較適用于需要立即部署網絡的新運營商。同時也適用于擁有 GSM / G PRS 網絡的既有移動網絡運營商，因其充分考慮了對現有產品的向下兼容及投資保護，目前的商業部署全都采用了R99，其主要優點在于：1)技術成熟，風險小；2)多廠商供貨環境形成；3)互聯互通測試基本完成。

　　但也正因為考慮了向下兼容，R99也存在這樣或那樣的缺點：1)核心網因為考慮向下兼容，其發展滯后于接入網，接入網已分組化的AAL2話音仍須經過編解碼轉換器轉化為64K電路，降低了話音質量，核心網的傳輸資源利用率低；2)核心網仍采用過時的TDM技術，雖然技術成熟，互通性好，價格合理，但未來存在技術過時，廠家后續開發力度不夠，備品備件不足，新業務跟不上的問題，從5-10年期投資的角度來看，仍屬投資浪費；3)分組域和電路域兩網并行，不僅投資增加，而且網管復雜程度提高，網絡未來維護費用較高，演進思路不清晰；4)網絡智能仍然基于節點，全網新業務部署仍需逐點升級，耗時且成本高。

　　R4：相對于R99，R4無線接入網網絡結構沒有改變，改變的只是一些接口協議的特性和功能的增強，如引入直放站，解決復雜地形覆蓋問題和扇區降低終端和基站的發射功率以提高容量， Node B 同步減少系統鄰近小區的交調干擾，降低傳輸網絡的成本，Iub和Iur上的AAL2連接的QoS優化、RRM(無線資源管理)的優化；Iu上RAB(無線接入承載)的QoS協商，增強的RAB支持；Iub、Iur和Iu上的傳輸承載過程的修改。而核心網電路域變化較大，主要體現在：1)網絡由TDM中心節點交換型演進為典型的分組話音分布式體系結構；2)網絡采用開放式結構，業務邏輯與底層承載相分離，話音分組化，由包方式承載， UTRAN 與核心網話音承載方式均由分組方式實現；3)由于優化了話音編解碼轉換器，改善了 WCDMA 系統網絡內部話音分組包的時延，提高了話音質量，編解碼轉換有可能只需在與PSTN的公網網關上實現，同時提高了核心網傳輸資源的利用率；4)同時，由于話音采用統計復用方式傳遞，相對于 TDM64 K 靜態電路帶寬分配而言，可提高傳輸網的效率，實現網絡帶寬動態分配，避免TDM擴容時需反復調配2M電路的煩瑣程序。

　　但R4相對于R99，也存在缺點，主要體現在：1)全新協議和技術；2)目前暫時無商業部署；3)互聯互通有待測試；4)與R99業務基本相同；R5

　　于今年6月間定稿，接入網中主要引入 ip UTRAN 和 HSPDA 的概念，IP可作為 UTRAN 的信令傳輸和用戶數據承載， HSDPA 支持高速下行分組數據接入，應用不同的技術實現手段，峰值數據速率可高達8-10 Mbps 。采納了混和 ARQII / III 以增強分組數據信號傳輸的可靠性和高效性，支持RAB增強功能，對Iub/Iur的無線資源管理進行了優化，增強了UE定位功能，支持相同域內的不同RAN節點與不同CN節點的交叉連接。

　　相對于R4，R5核心網增加了IMS ( IP MULTIMEDIA SUBSYSTEM ) IP 多媒體子系統，但由于標準剛剛定稿，同時大量業務由于時間關系，不得不推后到R6考慮，故IMS域目前還無法完全取代R4分組化的CS域，支持某些傳統業務和滿足管制規定方面的要求，換句話說，R5仍然需要R4分組化的CS域的部署，R5只是R4的補充和滿足IP多媒體業務的需求的一個版本。

摘自《通信產業報》

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