回顾过去20多年的发展历程，移动通信系统先后经历了AMPS、TACS等采用模拟技术的第一代移动通信系统和GSM、IS-95 CDMA等采用数字技术的第二代移动通信系统，正逐渐在向WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA等第三代移动通信系统发展。在本文中，笔者将通过对蜂窝移动通信技术发展的跟踪，对GSM蜂窝移动通信系统从第二代向第三代(WCDMA)演进的方案进行说明，并对传输网络如何适应这一变化提供解决方案。

　　移动通信向3G演进 IMT-2000及其标准

　　第三代移动通信系统的发展可以追溯到1985年成立的FPLMTS，这个组织经过多年的发展，在1995年被正式更名为国际移动电信2000系统(IMT-2000)，其所支持的网络是第三代移动通信网络。IMT-2000的主要目标是要将包括卫星通信系统在内的所有网络融合为可以替代众多网络功能的统一系统，其目的在于形成全球统一频率、统一标准、实现全球漫游和提供多种业务的服务。第三代移动通信系统最终将是一个提供全球无缝覆盖并能实现全球漫游通信的系统。而为了真正实现全球通信，卫星通信系统将是第三代移动通信系统不可缺少的重要组成部分。

　　在2001年的时候，国际电联接受的第三代移动通信系统标准主要有三个，即美国提出的CDMA2000，欧洲和日本提出的WCDMA和我国提出的TD-SCDMA。它们除了频谱利用率高、覆盖范围广、性能好、可以适应宽带多媒体通信要求等共同特点外，还有自身的技术特点。2007年10月，国际电联正式接受还处于发展阶段的WiMAX成为3G标准。由于本文只讨论GSM到WCMDA演进时传输的问题，所以下面只描述一下WCDMA。WCDMA即宽带CDMA技术，其码速率为3.84Mchip/s，载波宽度为5MHz，采用FDD方式，因此需要成对规划频率。WCDMA系统的核心网是基于GSM-MAP，同时通过网络扩展方式提供在基于ANSI-41的核心网上运行的能力，可以从第二代GSM系统逐步演进;支持一条连线上传输多条并行业务，支持高速率的分组接入;采用更加灵活的系统操作，包括支持基站间的异步操作、支持自适应天线阵技术与多用户检测技术、支持非平衡频带下采用时分双工的模式，采用单信元频率复用等。WCDMA标准由第三代合作伙伴计划组织(3GPP)制订，目前有R99、R4、R5三个版本完成定稿，正在进行R6版本的制订工作。目前全球已开通的WCDMA网络基本上都是基于R99这个版本的，这主要是因为其可以利用已有的GSM/GPRS核心网络。

　　GSM向WCDMA演进

　　向移动用户提供高速率的数据业务是推动第二代向第三代发展的重要因素。对于现有GSM系统，一般仅能够提供9.6kb/s的电路型数据业务。如果将多个时隙复用在一起，用户最高数据速率为57.6kb/s，该种方式被称为高速电路交换业务。此后出现的通用分组数据业务(GPRS)，在核心网络首次引入了分组交换的方式，成为GSM向第三代网络演进的必经之路，通常被称为二代半技术。由于在GPRS无线接口采用了新的信道编码方式，对于用户提供的最高速率为171kb/s，一般为108kb/s。考虑到保护运营商已有第二代网络的利益，在演进的第一阶段可采用GPRS系统来实现，为拥护提供速率可达到100多kb/s的数据服务，在第二阶段，可以采用一种新的高电平调制方式的EDGE来提高调制的有效性，它使得用户数据速率可达到384kb/s。EDGE技术可以说是GSM系统的边缘技术，即它能达到的最高能力此后再过渡到WCDMA或其他3G系统。

　　对于3G的运营者来说，虽然是网络的演进，但其无线接入部分仍需要建全新的无线基站设备进行无线覆盖。在网络部分则会采用演进的方式，即在初期将针对话音和数据业务分别接入到不同的交换网络。电路型和分组型的交换网络都是增强的GSM和GPRS核心网络。随着网络的进一步发展，此后会出现全IP网络，即一个核心网络能够同时承载话音和数据业务，并采用IP技术。

　　WCDMA传输网络解决方案 WCDMA网络对传输的特殊要求

　　3G对传输网络的需求从结构上与2G有了很大的差别。在GSM/GPRS的2G网中，传输网络分为两个部分：基站到中心节点之间的传输和中心节点之间的传输。

　　基站到中心节点之间的传输：在GSM/GPRS系统中，一般一个基站通过1至多个E1电路接入传输网络的155/622M接入传输层，进入针对一定区域业务进行汇聚的2.5G汇聚传输层，再通过10G骨干层最终连接到安装在中心节点的BSC。

　　中心节点之间的传输：中心节点包括移动交换局、移动关口局、移动长途局、移动数据中心等，业务单位以E1为主，也有部分数据业务。这些机房一般都通过传输网骨干层节点连接在一起。在3GPP R99网络的核心网部分，WCDMA和GSM使用相同的核心网络，与GPRS的核心网相似，分为电路交换域(CS)和分组交换域(PS)，但WCDMA的编码解码器和MSC在一起，而在GSM/GPRS网络中，编码解码器和基站控制器在一起。此外，3GPP R99还引入了新的无线接入网络UTRAN，其中基站BTS改造为Node B，BSC改造为RNC。在3GPP R4网络中，核心网的CS域被分为控制层和连接层。控制层主要控制呼叫的建立、进程的管理、计费等相关功能，连接层主要用来传送用户的数据。PS域则和R99的没有区别。由于分层结构的引入，可以采用新的承载技术如ATM、IP来传输电路域的语音和信令。R5则进一步向纯IP网演进。