3g無線網路核心架構

1. 4G用了什麼核心技術，3G的核心技術是什麼

正交頻分復用技術是4G通信工程中的關鍵性技術，對推動4G通信工程技術的進一步發展有著不可忽視的作用。展布頻譜技術是3G技術的根本基礎原理。

正交頻分復用技術工作原理是將通信信道劃分為若干個子信道，然後將所需要傳輸的數據分流到子信道中進行傳輸，以此來實現信號的有效傳遞。優勢在於能夠降低通信傳輸過程中信號的衰弱情況，具有較強的抗衰力。在傳輸時還具有防止干擾的功效，能夠其實提高數據傳輸效率。

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發展前景：

整體而言，4G網路提供的業務數據大多為全IP化網路，所以在一定程度上可以滿足移動通信業務的發展需求。然而，隨著經濟社會及物聯網技術的迅速發展，雲計算、社交網路、車聯網等新型移動通信業務不斷產生，對通信技術提出了更高層次的需求。

將來，移動通信網路將會完全覆蓋我們的辦公娛樂休息區、住宅區，且每一個場景對通信網路的需求完全不一樣。一些場景對高移動性要求較高，一些場景要求較高的流量密度等，然而對於這些需求4G網路難以滿足，我們應重點探究更加高速、更加先進的移動網路通信技術。

2. 技術解讀 3G和4G LTE網路架構之間的區別

4G LTE去掉了3G中的RNC，它的功能在4G中分散到ENODEB和GW中；
去掉了CS電路域，EPC允許CS以及PS的接入；
信令和數據的分離MME負責信令以及移動性管理,S-GW負責數據流處理和轉發；

增加了X2，S1介面

3. 2G/3G網路結構分為幾層每層名稱是什麼都有哪些網元

分為無線接入網和核心網
無線接入部分有基站控制器和基站
核心網包括交換機msc，sgsn，ggsn，hlr，vlr，auc，smsc等

4. 3G的基本原理和網路架構

1940年，美國女演員海蒂·拉瑪和她的作曲家丈夫喬治·安塞爾提出一個Spectrum（頻譜）的技術概念，這個被稱為「展布頻譜技術」（也稱碼分擴頻技術）的技術理論在此後帶給了我們這個世界不可思議的變化，就是這個技術理論最終演變成我們今天的3G技術，展布頻譜技術就是3G技術的根本基礎原理。

3G是第三代移動通信技術，是指支持高速數據傳輸的蜂窩移動通訊技術。3G服務能夠同時傳送聲音及數據信息，速率一般在幾百kbps以上。3G是指將無線通信與國際互聯網等多媒體通信結合的新一代移動通信系統，目前3G存在3種標准：CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA。
中國國內支持國際電聯確定三個無線介面標准，分別是中國電信的CDMA2000，中國聯通的WCDMA，中國移動的TD-SCDMA，GSM設備採用的是時分多址，而CDMA使用碼分擴頻技術，先進功率和話音激活至少可提供大於3倍GSM網路容量，業界將CDMA技術作為3G的主流技術，國際電聯確定三個無線介面標准，分別是美國CDMA2000，歐洲WCDMA，中國TD-SCDMA。原中國聯通的CDMA賣給中國電信，中國電信已經將CDMA升級到3G網路，3G主要特徵是可提供移動寬頻多媒體業務。

5. 3G技術基礎知識

隨著科技的高速發展，手機已經成為人們生活中不可或缺的一部分。在手機功能逐漸強大的背後，是3G技術的高速發展，為人們的日常生活帶來了各種便利。而3G技術的成熟應用，使得無線通信不再局限於文本和簡單圖片。通過3G無線網，人們可以用多種多樣的攜帶型設備在更多且更具挑戰性的環境中進行高質量的視頻通訊。本節主要介紹3G網路的一些基本信息。

一、3G技術的定義及其特點

一般來講，3G是指第三代通信網路。與第二代（2G）比起來，3G技術使數據傳輸的種類更多，速度更快。它能夠在網路覆蓋范圍內更好地實現圖像、音樂、視頻流等多種媒體形式文件的共享和傳輸，並能夠提供包括網頁瀏覽、視頻會議、電子商務等多種信息服務，同時它也與已有的2G 網路有著良好的兼容性。另外3G技術能夠提供的速度更快。目前在室內、室外和行車的環境中能夠分別支持至少2M bps、384kbps以及144kbps的傳輸速度。

3G技術的主要特點是能夠將無線通信系統和interent連接起來，從而實現在不同網路之間的無縫漫遊，並在此基礎上向移動終端用戶提供更多更個性的服務。當下較為流行的新浪微博、淘寶客戶端移動版等都採用了此技術。

二、3G網路的分類以及國內現狀

自從1995年第一台模擬手機問世以來，通信技術已經發展了三代。2000年5月，國際電信聯盟（ITU）確定了WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA以及WiMAX四大主流無線介面標准，並寫入3G技術指導文件《2000年國際移動通訊計劃》（IMT-2000）。CDMA是code division multiple access（碼分多址）的縮寫，是3G技術的基礎。與前兩代技術相比較，3G技術頻率規劃簡單、系統容量大、頻率復用系數高、抗多徑干擾能力強、通信質量好、軟容量、軟切換等特點顯示出巨大的發展潛力。

1.WCDMA

WCDMA全稱為wideband CDMA，意為寬頻分碼多重存取，是基於GSM網發展出來的3G技術規范。它由CDMA演變而來，被認為是IMT-2000的直接擴展。如圖4-1所示，一般將WCDMA系統分成兩個部分：核心網部分（CN）和無線接入部分（UTRAN）。其中UTRAN由多個無線網路子系統（RNS）組成，每個RNS包括1個無線網路控制器（RNC）和一個或多個節點B。每個RNS都是UTRAN的一個子網。節點B和RNC之間通過Iub介面連接。RNC與RNC之間通過Iur介面相連。節點B通過Uu空中介面與UE通信：RNC通過Iu-cs介面與MSC（CN的分組域）相連。WCDMA採用ATM作為承載進行用戶數據和信令信息的傳輸。

圖4-1 WCDMA系統架構

WCDMA採用直接序列擴頻碼分多址（DS-CDMA）、頻分雙工（FDD）方式，碼片速率為3.84Mcps，載波帶寬為5MHz.基於Release 99/Release 4版本，可在5MHz的帶寬內，提供最高384kbps的用戶數據傳輸速率。WCDMA能夠支持移動/手提設備之間的語音、圖像、數據以及視頻通信，速率可達2Mb/s（對於區域網而言）或者384kb/s（對於寬頻網而言）。輸入信號先被數字化，然後在一個較寬的頻譜范圍內以編碼的擴頻模式進行傳輸。窄帶CDMA使用的是200kHz寬度的載頻，而WCDMA使用的則是一個5MHz寬度的載頻。

WCDMA由歐洲提出，並與日本的寬頻CDMA極為相似，目前正在融合。WCDMA的支持者主要以GSM 系統為主的歐洲廠商，如愛立信、阿爾卡特、諾基亞、朗訊、北電等，另外也有部分日本公司參與其中，包括N TT、富士通、夏普等。該規范的最大優勢在於能夠架設在現有的GSM 網路上，對於系統提供商而言可以輕易過渡，尤其是GSM 系統相當普遍的亞洲。目前中國聯通採用這一標准並開發「沃」品牌。

2.CDMA2000

CDMA2000 則由窄帶CDMA（CDMAIS95）技術發展而來，也稱為CDMAM ulti-Carrier。CDMA2000標準是一個體系結構，稱為CDMA2000family.它包含一系列子標准。由CDMAOne向3G演進的途徑為：CDMAOne→（IS-95B→）CDMA20001x（3x）→CDMA20001xEV。其中從CDMA20001x之後均屬於第三代技術。演進途徑中各階段特點分別為：

1）IS-95B：通過捆綁8個話音業務信道，提供64k數據業務。在多數國家，IS95B被跨過，直接從CDMAOne演進為CDMA20001x。

2）CDMA20001x：在IS-95的基礎上升級空中介面，可在1.25M 帶寬內提供307.2k高速分組數據速率。

3）CDMA20003x：在5M 帶寬內實現2M 數據速率，後向兼容CDMA20001x及IS-95。

4）CDMA20001xEV：增強型1x，包括EV-DO和EV-DV兩個階段。

CDMA20001x在無線介面性能上較IS-95系統有了很大的增強，主要表現為：

1）可支持高速補充業務信道，單個信道的峰值速率可達3.7.2kbps。

2）採用了前向快速功控，提高了前向信道的容量。

3）可採用發射分集方式O TD 或STS，提高了信道的抗衰落能力。

4）提供反向導頻信道，使反向相干解調成為可能，反向增益較IS95提高3dB，反向容量提高1倍。

5）業務信道可採用比卷積碼更高效的Tubro碼，使容量進一步提高。

6）引入了快速地呼信道，減少了移動台功耗，提高了移動台的待機時間。此外，新的接入方式減少了移動台接入過程中的干擾的影響，提高了接入成功率。

7）模擬結果表明，CDMA20001x系統的話音業務容量是IS95系統的2倍，而數據業務容量是IS-95的3.2倍。

CDMA20001x的無線IP網路介面採用已應用成熟的、開放的IETF協議，支持SimpleIP和MobileIP的Intemet/Intranet的接入方式，實現了真正的Interent接入的移動性。

從傳輸速率來看，IS-95標準的速率集是CDMA20001x速率集的一個子集（RC1,RC2）。同時，CDMA2000提供增強速率集：前向RC3-RC9，反向RC3-RC6，從而在滿足第三代移動通訊高速分組數據業務的同時實現了從IS-95的平滑過渡。CDMA20001x 能實現對CDMA（IS-95）系統的完全兼容，技術延續性好，可靠性較高。同時也使CDMA2000成為從第二代向第三代移動通信過渡最平滑的選擇。

此技術規范由美國高通北美公司主導提出，但如今由韓國三星公司引領研發。其支持者包括摩托羅拉、Lucent、韓國三星以及一些日本公司。雖然CDMA2000的支持者不如WCDMA多，但是它的研發進度最快，而且建設成本低廉。在中國，中國電信正採用這一方案並擁有「天翼」品牌。

3.TD-SCDMA

TD-SCDMA全稱為time division-Synchr。nous CDMA（時分同步CDMA），該技術是由中國內地獨自製定的3D標准，同時也是ITU正式發布的第三代移動通信空間介面技術規范之一，它得到了CW TS及3GPP的全面支持。該方案的主要技術集中在大唐公司手中，它的設計參照了TDD 在不成對的頻帶上的時域模式。TDD 模式是基於在無線信道時域里的周期地重復TDMA幀結構實現的。這個幀結構被再分為幾個時隙.在TDD模式下，可以方便地實現上/下行鏈路間的靈活切換。它是集CDMA、TDMA、FDMA技術優勢於一體、系統容量大、頻譜利用率高、抗干擾能力強的移動通信技術。它採用了智能天線、聯合檢測、接力切換、同步CDMA、軟體無線電、低碼片速率、多時隙、可變擴頻系統、自適應功率調整等技術。

TD-SCDMA有五種很有特色的技術。首先是綜合的定址（多址）方式。TD-SCDMA空中介面採用了四種多址技術：TDMA,CDMA,FDMA,SDMA（智能天線）。綜合利用這四種技術資源分配時在不同角度上的自由度，得到可以動態調整的最優資源分配。第二是靈活的上下行時隙配置。靈活的時隙上下行配置可以隨時滿足您打電話，上網瀏覽、下載文件、視頻業務等的需求，保證您清晰、暢通地享受3G業務。第三是TD 克服呼吸效應和遠近效應。呼吸效應就是指在CDMA系統中，當一個小區內的干擾信號很強時，基站的實際有效覆蓋面積就會縮小：當一個小區的干擾信號很弱時，基站的實際有效覆蓋面積就會增大。簡言之，呼吸效應表現為覆蓋半徑隨用戶數目的增加而收縮。導致呼吸效應的主要原因是CDMA系統是一個自干擾系統，用戶增加導致干擾增加而影響覆蓋。對於TD-SCDMA而言，通過低帶寬FDMA和TDMA來抑制系統的主要干擾，在單時隙中採用CDMA技術提高系統容量，而通過聯合檢測和智能天線技術（SDMA 技術）克服單時隙中多個用戶之間的干擾，因而產生呼吸效應的因素顯著降低，因而TD 系統不再是一個干擾受限系統（自干擾系統），覆蓋半徑不像CDMA那樣因用戶數的增加而顯著縮小，因而可認為TD 系統沒有呼吸效應。遠近效應是指由於手機用戶在一個小區內是隨機分布的，而且是經常變化的，同一手機用戶可能有時處在小區的邊緣，有時靠近基站。如果手機的發射功率按照最大通信距離設計，則當手機靠近基站時，功率必定有過剩，而且形成有害的電磁輻射。解決這個問題的方法是根據通信距離的不同，實時地調整手機的發射功率，即功率控制。功率控制的原則是，當信道的傳播條件突然變好時，功率控制單元應在幾微秒內快速響應，以防止信號突然增強而對其他用戶產生附加干擾；相反當傳播條件突然變壞時，功率調整的速度可以相對慢一些。也就是說，寧願單個用戶的信號質量短時間惡化，也要防止對其他眾多用戶都產生較大的背景干擾。第四是智能天線。在TD-SCDMA系統中，基站系統通過數字信號處理技術與自適應演算法，使智能天線動態地在覆蓋空間中形成針對特定用戶的定向波束，充分利用下行信號能量並最大限度地抑制干擾信號。基站通過智能天線可在整個小區內跟蹤終端的移動，這樣終端得到的信噪比得到了極大的改善，提高了業務質量。最後則是動態信道分配。信道就是你打電話時佔用的通信鏈路（線路）資源，如同你開車在馬路上行駛時，你所使用的車道、交通標志、紅綠燈信號等，這些資源對於你行車是必不可少的；在TD-SCDMA通信時，信道使用頻率、時隙（時間）、碼字等表徵所使用的無線資源。動態信道分配，就是根據用戶的需要進行實時動態的資源（頻率、時隙、碼字等）分配。動態信道分配（DCA）根據調節速率分為：慢速DCA和快速DCA。慢速DCA 將無線信道分配至小區范圍，而快速DCA 將信道分至業務。RNC 負責小區可用資源的管理，並將其動態分配給用戶。RNC 分配資源的方式取決於系統負荷、業務QoS要求等參數。目前DCA 最多的是基於干擾測量的演算法，這種演算法將根據用戶移動終端反饋的干擾實時測量結果分配信道。

另外TD-SCDMA技術具有輻射低的特點，被譽為綠色3G。另外TD-SCDMA在頻譜利用率、對業務支持的靈活性、頻率靈活性以及成本等方面具有獨特優勢。如今全球一半以上的設備廠商都宣布可以支持TD-SCDMA標准。中國移動在此標準的基礎上，開發了「G3」品牌。

三、國內3G網路比較

國內主要3G網路基本情況比較如下表所列：

基於3S技術的野外地質調查工作管理與服務關鍵技術研究及應用示範

6. 什麼是3g網路和4g網路

3G網路，是指使用支持高速數據傳輸的蜂窩移動通訊技術的第三代移動通信技術的線路和設備鋪設而成的通信網路。3G網路將無線通信與國際互聯網等多媒體通信手段相結合，是新一代移動通信系統。
4G移動系統網路結構可分為三層：物理網路層、中間環境層、應用網路層。物理網路層提供接入和路由選擇功能，它們由無線和核心網的結合格式完成。中間環境層的功能有QoS映射、地址變換和完全性管理等。 4G網路
物理網路層與中間環境層及其應用環境之間的介面是開放的，它使發展和提供新的應用及服務變得更為容易，提供無縫高數據率的無線服務，並運行於多個頻帶。這一服務能自適應多個無線標准及多模終端能力，跨越多個運營者和服務，提供大范圍服務。第四代移動通信系統的關鍵技術包括信道傳輸；抗干擾性強的高速接入技術、調制和信息傳輸技術；高性能、小型化和低成本的自適應陣列智能天線；大容量、低成本的無線介面和光介面；系統管理資源；軟體無線電、網路結構協議等。第四代移動通信系統主要是以正交頻分復用（OFDM）為技術核心。OFDM技術的特點是網路結構高度可擴展，具有良好的抗雜訊性能和抗多信道干擾能力，可以提供比目前無線數據技術質量更高（速率高、時延小）的服務和更好的性能價格比，能為4G無線網提供更好的方案。例如無線區域環路（WLL）、數字音訊廣播（DAB）等，都將採用OFDM技術。4G移動通信對加速增長的廣帶無線連接的要求提供技術上的回應，對跨越公眾的和專用的、室內和室外的多種無線系統和網路保證提供無縫的服務。通過對最適合的可用網路提供用戶所需求的最佳服務，能應付基於網際網路通信所期望的增長，增添新的頻段，使頻譜資源大擴展，提供不同類型的通信介面，運用路由技術為主的網路架構，以傅利葉變換來發展硬體架構實現第四代網路架構,移動通信將向數據化，高速化、寬頻化、頻段更高化方向發展，移動數據、移動IP將成為未來移動網的主流業務。

望採納，謝謝！

7. 淺談3G技術和4G LTE網路架構之間的區別

您好，很高興為您解答。

2G/3G向LTE演進過程
●2G/3G階段：語音業務是主要收入來源，寬頻和分組域網路不斷引入新的增值業務，寬頻業務收入呈現上升趨勢;
●業務IP化階段：固定網路和移動網路，都通過網路智能化和軟交換的部署進行電路域網路向IP承載的改造和升級;
●固定業務、移動業務融合階段：固定、移動用戶的帶寬和速率都將大幅提升，固定和移動的業務網路建設可以進行多方面的融合;
●增值業務引入階段：在業務層通過引入IMS，為固定和移動的寬頻用戶提供增值業務，Femto(家庭基站)的部署則實現終端融合;
●綜合業務運營階段：隨著IMS不斷發展擴大，網路演進為基於IP的寬頻全分組網路，提供包括語音、數據、視頻和流媒體融合的業務;

●LTE階段：固定網路向三網融合發展，移動網路的無線部分全面部署LTE，核心部分則演進到EPC網路。

3G網路架構和LTE網路架構對比
在討論3G和LTE網路架構之前，大家先要理解以下幾個專業名詞：
●NodeB：由控制子系統、傳輸子系統、射頻子系統、中頻/基帶子系統、天饋子系統等部分組成，即3G無線通信基站;
●RNC：Radio Network Controller(無線網路控制器)，用於提供NodeB移動性管理、呼叫處理、鏈接管理和切換機制，即3G基站控制器;
●Iub：Iub介面是RNC和NodeB之間的邏輯介面，完成RNC和NodeB之間的用戶數據傳送、用戶數據及信令的處理;
●CS：Circuit Switch(電路交換)，屬於電路域，用於TDM語音業務;
●PS：Packet Switch(分組交換)，屬於分組域，用於IP數據業務;
●MGW：Media GateWay(媒體網關)，主要功能是提供承載控制和傳輸資源;
●MSC：Mobile Switching Center(移動交換中心)，MSC是2G通信系統的核心網元之一。是在電話和數據系統之間提供呼叫轉換服務和呼叫控制的地方。MSC轉換所有的在行動電話和PSTN和其他行動電話之間的呼叫;
●SGSN：Serving GPRS SUPPORT NODE GPRS(服務支持節點)，SGSN作為GPRS/TD-SCDMA/WCDMA核心網分組域設備重要組成部分，主要完成分組數據包的路由轉發、移動性管理、會話管理、邏輯鏈路管理、鑒權和加密、話單產生和輸出等功能;
●GGSN：Gateway GPRS Support Node(網關GPRS支持節點)，起網關作用，它可以和多種不同的數據網路連接，可以把GSM網中的GPRS分組數據包進行協議轉換，從而可以把這些分組數據包傳送到遠端的TCP/IP或X.25網路;
●eNodeB：演進型NodeB，LTE中基站，相比現有3G中的NodeB，集成了部分RNC的功能，減少了通信時協議的層次;
●MME：Mobility Management Entity(移動性管理設備)，負責移動性管理、信令處理等功能;
●S-GW：Signal Gateway(信令網關)，連接NO.7信令網與IP網的設備，主要完成傳輸層信令轉換，負責媒體流處理及轉發等功能;
●PDN GW：是連接外部數據網的網關，UE(用戶設備，如手機)可以通過連接到不同的PDN Gateway訪問不同的外部數據網。



4G網路架構的變化
1、實現了控制與承載的分離，MME負責移動性管理、信令處理等功能，S-GW負責媒體流處理及轉發等功能;
2、核心網取消了CS(電路域)，全IP的EPC(Evolved Packet Core，移動核心網演進)支持各類技術統一接入，實現固網和移動融合(FMC)，靈活支持VoIP及基於IMS多媒體業務，實現了網路全IP化;
3、取消了RNC，原來RNC功能被分散到了eNodeB和網關(GW)中，eNodeB直接接入EPC，LTE網路結構更加扁平化，降低了用戶可感知的時延，大幅提升用戶的移動通信體驗;
4、介面連接方面，引入S1-Flex和X2介面，移動承載需實現多點到多點的連接，X2是相鄰eNB間的分布式介面，主要用於用戶移動性管理;S1-Flex是從eNB到EPC的動態介面，主要用於提高網路冗餘性以及實現負載均衡;
5、傳輸帶寬方面：較3G基站的傳輸帶寬需求增加10倍，初期200-300Mb/s，後期將達到1Gb/s。>>

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~ O(∩_∩)O~

8. 3G和4G LTE網路架構之間的區別

4G LTE網路架構方面和2g3g最大的區別如下：
1）無線接入網扁平化，去除了基站控制器，只剩下基站enodeB了
2）核心網去掉了電路域CS domain部分，只保留了分組域PS domain

9. 3g，4g之類的移動通信網路，最常用的網路拓撲結構類似哪種形狀

3g，4g之類的移動通信網路最常用的網路拓撲結構類似蜂窩的形狀。

傳統蜂窩通信系統主要由交換網路子系統(NSS)、無線基站子系統(BSS)和移動台(MS)三大部分組成。蜂窩系統使用小區分裂的方法來擴容，即通過增加基站數量把現有小區劃分為若干更小的小區，當小區半徑縮小時，干擾將隨之增強，嚴重製約了系統容量，同時基站密度也將急劇加大。若小區半徑減為原先的1/2，所需基站數將是原來的4倍，導致切換頻率大大增加，系統復雜度和成本呈指數級上升。

4G系統的RAN擬採用簇型結構，分布式控制，這種結構下，基站被聚合成一個簇並擁有一個連接到核心網的「簇頭」基站。簇內的基站由一種區域網互相連接。無線網路控制器(RNC)的功能被分配到每個基站，形成分布式基站控制。