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[摘 要]3G网络技术是第三代移动通信技术，其发展历经数十年历程，目前已经逐步进入完善与推广阶段。本文重点研究了3G移动通信网络的结构分析，从功能上对移动通信网络的结构进行逐层分析。最后，作者对今后移动通信的发展趋势进行了展望。
[关键词]移动通信，3G网络，结构分析，设备终端，无线接入网
中图分类号：TN 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）17-0250-01
一、3G移动通信网络技术的产生背景
第三代移动通信技术，简称3G网络技术，其发展和进步经历了体制标准之争，目前已经逐步演进到标准的完善阶段，并逐步步入通信设备开发以及通信产业发展的竞争。面对激烈的市场竞争，通信行业需要根据客户的要求和需求，提供快速便捷的通信网络业务，最大程度地减少和节约移动通信网络的带宽资费，提高通信服务质量。
早在上世纪八十年代初期，人们就已经认识到欧洲各国诸多移动电话系统互不兼容，与此同时，人们对电信服务的需求日益增加。为此欧洲邮电管理会议CEPT专门成立一个小组为西欧规划一个公共移动系统，即GSM系统，意指全球移动通信系统。2002年无线互联网正式在中国登陆，在中国移动推出的“移动梦网”上，各种新业务如雨后春笋般呈现在人们眼前，无线互联网业务显示出了它巨大的发展潜力和魅力。2004年，独立免费WAP网站的出现和流行也让用户能够低成本甚至免费使用搜索、浏览、下载等WAP业务，流量费用的平民化正在被移动运营商变为现实。到2008年底，中国手机用户已经超过了5.5亿，手机网民已经达到2亿，无线互联网立刻在全国范围内掀起信息领域的下一个浪潮，即要快速解决移动通信网络应用的供给问题。3G是指第三代移动通信技术，它是相对于第一代模拟制式手机（1G）和第二代GSM、TDMA等数字手机（2G）而言进行定义的，主要是指将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统。3G移动通信网络能够处理图像、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，为人类提供更加便捷的通信服务。
二、研究3G移动系统网络结构的必要性
第三代移动通信技术支持第三代通信网络，其主要目标定位于实时视频、高速多媒体以及移动互联网访问业务等。国际电信联盟（ITU）早在世纪之初就已经确定了W-CDMA（欧洲）、CDMA2000（美国）和TD-SCDMA（中国）三个主流3G标准。为了支持和发展中国自主知识产权的TD-SCDMA网络标准，我国在该项技术尚不能够成熟运用于商业领域的情况下，没有过早地颁发3G移动通信网络牌照。当前国际3G技术业已成熟，并且个别运营商已经成功将4G技术进行商业化，因此我国也加速了对3G移动通信网络技术的推广和应用，例如：在北京奥运会期间，中国移动曾推出了一些基于TD技术的3G服务，初步具有商业化与产业化的能力。
通信行业属于第三产业领域，目前中国电话总量及手机总理位居世界第一，移动通信设备的人均持有量也在世界前列。这种局面，充分说明中国移动通信网络的市场非常庞大，同时也意味着中国通讯市场将逐渐趋于饱和，规模庞大的手机生产必然会走向产能过剩的不良局面，也很有可能引起销售市场的衰退，面临行业衰退和失业压力。在这种形势下，移动通信网络的升级将会为该行业提供发展机遇，消费者大量更新终端手机将为硬件厂商、市场销售和技术维修等创造新的巨大的需求，进而提供大量就业需求。3G是一种技术密集型、劳动密集型的行业，将创造一个巨大的服务链和大量服务提供商，它主要是通过服务来创造增加值，这种大量服务需求则为目前难以找到工作的毕业生提供很好的岗位。
三、3G移动通信系统的网络结构
通用移动通信系统（UMTS）的实现最初是基于WCDMA进行的，其系统体系结构与大多数第二代系统甚至第一代系统基本类似。WCDMA系统包括若干逻辑网络元素，逻辑网络元素可以按不同子网分类，也可以按功能来划分。
功能上，逻辑网络元素可以分成用户设备终端（UE）、无线接入网（RAN）和核心网（CN）等三种元素。无线接入网也可以借用UMTS中地面RAN的概念，因此又简称为UTRAN。其中，RAN处理与无线通信有关的功能，CN处理语音和数据业务的交换功能，相当于第二代系统中的MSC/VLR/HLR。UE和RAN采用全新的WCDMA无线技术规范，而CN基本上来源于GSM。UMTS也可以分成若干个子网，子网之间可以独立工作，同时也能够实现协同工作，因而子网又叫做UMTS公众陆地移动网（PLMN）。不同运营商所运营的PLMN之间可以互通，而且PLMN也可以与ISDN，PSTN，Internet以及其他数据网络互通。下面，对三种逻辑网络元素进行介绍：
第一，UE主要包含两个部分的内容：一是ME，意指移动设备，它是通过空中无线接口Uu与Node B进行通信的无线终端；二是USIM，意指UMTS用户识别模块，它用于记载用户标识，执行鉴权算法，保存鉴权、密钥以及终端需要的预约信息，相当于GSM终端中的SIM智能卡。
第二，RAN主要包含两个部分的内容：一是Node B，意指B结点，是在Iub和Uu接口之间传送数据的基站（BS），参与部分无线资源管理；二是RNC，意指无线网络控制器，控制辖区内的所有无线资源。
第三，CN中包含的逻辑网络元素有如下几个：（1）MSC/VLR，意指移动业务交换中心/访问位置寄存器，其中，移动交换中心MSC和数据库VLR为UE提供电路交换服务；（2）HLR，意指归属位置寄存器，它是一个位于用户本地的系统数据库，保存了用户服务特征描述的主备份；（3）GMSC，意指移动业务交换中心网关，是UMTS PLMN与外部CS域网络连接处的交换设备；（4）SGSN，意指服务GPRS支撑节点，它与MSC/VLR的功能类似，只不过它仅用于分组交换（PS）业务。
四、3G移动通信网络发展方向
中国通信标准化协会组织了科研院所、大学、运营商和制造商等相关单位，自上世纪末期开始，逐步开发和研究了包括WCDMA、TD-SCDMA和cdma2000在内的三大主流技术的标准。2004年初，中国已经全面启动了3G系列标准的起草及审定工作，基于3G技术做了大量的数据采集和模拟实验，最终完成了包含WCDMA、TD-SCDMA、cdma2000及其业务应用的四个子体系的3G系列标准，共计98项内容，为中国3G移动通信网络技术的发展和商用奠定了技术基础。在全球3G市场继续保持快速稳定发展的同时，该技术将会呈现以下发展趋势：
第一，3G+技术将成为移动通信网络技术的主流产品
根据资料统计，全球移动普及率截至2010年底已经超过76%，移动通信网络技术的市场逐渐趋于饱和，移动用户增长逐渐减缓。发展中国家将是未来几年3G用户增长的主要来源，对整个移动通信市场的发展影响重大，同时我们也应该看到，3G+技术逐渐将会成为3G市场的主流。
第二，以浏览器作为新载体推动应用商店模式发展
移动应用商店将继续处于快速发展阶段。随着智能终端种类和行业应用的增加，未来应用商店应用范围将持续扩大，成为覆盖手机、平板电脑、电子阅读器、笔记本电脑等移动终端设备的通用应用下载平台。现阶段，基于操作系统的应用程序商店将面临Web应用程序商店的挑战，而这类应用商店在基于浏览器的条件下，可以实现跨终端甚至跨浏览器的优质服务，这对于移动应用商店的发展具有重要的意义。
第三，中低端智能终端市场份额不断提升，开放阵营将占据主流。
今后，智能终端的能力将呈现PC化，计算、处理和存储能力等方面都逐渐向PC性能水平靠拢。在价格方面，智能终端将整体走低，受众范围也将会不断地扩大。
参考文献
[1] 李育红，周正；超宽带无线通信技术的新进展[J]；系统工程与电子技术；2005年01期.
[2] 果敢，于力，魏然；无线网络优化的路测[J]；电信技术；2005年01期.
[关键词]移动通信，3G网络，结构分析，设备终端，无线接入网
中图分类号：TN 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）17-0250-01
一、3G移动通信网络技术的产生背景
第三代移动通信技术，简称3G网络技术，其发展和进步经历了体制标准之争，目前已经逐步演进到标准的完善阶段，并逐步步入通信设备开发以及通信产业发展的竞争。面对激烈的市场竞争，通信行业需要根据客户的要求和需求，提供快速便捷的通信网络业务，最大程度地减少和节约移动通信网络的带宽资费，提高通信服务质量。
早在上世纪八十年代初期，人们就已经认识到欧洲各国诸多移动电话系统互不兼容，与此同时，人们对电信服务的需求日益增加。为此欧洲邮电管理会议CEPT专门成立一个小组为西欧规划一个公共移动系统，即GSM系统，意指全球移动通信系统。2002年无线互联网正式在中国登陆，在中国移动推出的“移动梦网”上，各种新业务如雨后春笋般呈现在人们眼前，无线互联网业务显示出了它巨大的发展潜力和魅力。2004年，独立免费WAP网站的出现和流行也让用户能够低成本甚至免费使用搜索、浏览、下载等WAP业务，流量费用的平民化正在被移动运营商变为现实。到2008年底，中国手机用户已经超过了5.5亿，手机网民已经达到2亿，无线互联网立刻在全国范围内掀起信息领域的下一个浪潮，即要快速解决移动通信网络应用的供给问题。3G是指第三代移动通信技术，它是相对于第一代模拟制式手机（1G）和第二代GSM、TDMA等数字手机（2G）而言进行定义的，主要是指将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统。3G移动通信网络能够处理图像、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，为人类提供更加便捷的通信服务。
二、研究3G移动系统网络结构的必要性
第三代移动通信技术支持第三代通信网络，其主要目标定位于实时视频、高速多媒体以及移动互联网访问业务等。国际电信联盟（ITU）早在世纪之初就已经确定了W-CDMA（欧洲）、CDMA2000（美国）和TD-SCDMA（中国）三个主流3G标准。为了支持和发展中国自主知识产权的TD-SCDMA网络标准，我国在该项技术尚不能够成熟运用于商业领域的情况下，没有过早地颁发3G移动通信网络牌照。当前国际3G技术业已成熟，并且个别运营商已经成功将4G技术进行商业化，因此我国也加速了对3G移动通信网络技术的推广和应用，例如：在北京奥运会期间，中国移动曾推出了一些基于TD技术的3G服务，初步具有商业化与产业化的能力。
通信行业属于第三产业领域，目前中国电话总量及手机总理位居世界第一，移动通信设备的人均持有量也在世界前列。这种局面，充分说明中国移动通信网络的市场非常庞大，同时也意味着中国通讯市场将逐渐趋于饱和，规模庞大的手机生产必然会走向产能过剩的不良局面，也很有可能引起销售市场的衰退，面临行业衰退和失业压力。在这种形势下，移动通信网络的升级将会为该行业提供发展机遇，消费者大量更新终端手机将为硬件厂商、市场销售和技术维修等创造新的巨大的需求，进而提供大量就业需求。3G是一种技术密集型、劳动密集型的行业，将创造一个巨大的服务链和大量服务提供商，它主要是通过服务来创造增加值，这种大量服务需求则为目前难以找到工作的毕业生提供很好的岗位。
三、3G移动通信系统的网络结构
通用移动通信系统（UMTS）的实现最初是基于WCDMA进行的，其系统体系结构与大多数第二代系统甚至第一代系统基本类似。WCDMA系统包括若干逻辑网络元素，逻辑网络元素可以按不同子网分类，也可以按功能来划分。
功能上，逻辑网络元素可以分成用户设备终端（UE）、无线接入网（RAN）和核心网（CN）等三种元素。无线接入网也可以借用UMTS中地面RAN的概念，因此又简称为UTRAN。其中，RAN处理与无线通信有关的功能，CN处理语音和数据业务的交换功能，相当于第二代系统中的MSC/VLR/HLR。UE和RAN采用全新的WCDMA无线技术规范，而CN基本上来源于GSM。UMTS也可以分成若干个子网，子网之间可以独立工作，同时也能够实现协同工作，因而子网又叫做UMTS公众陆地移动网（PLMN）。不同运营商所运营的PLMN之间可以互通，而且PLMN也可以与ISDN，PSTN，Internet以及其他数据网络互通。下面，对三种逻辑网络元素进行介绍：
第一，UE主要包含两个部分的内容：一是ME，意指移动设备，它是通过空中无线接口Uu与Node B进行通信的无线终端；二是USIM，意指UMTS用户识别模块，它用于记载用户标识，执行鉴权算法，保存鉴权、密钥以及终端需要的预约信息，相当于GSM终端中的SIM智能卡。
第二，RAN主要包含两个部分的内容：一是Node B，意指B结点，是在Iub和Uu接口之间传送数据的基站（BS），参与部分无线资源管理；二是RNC，意指无线网络控制器，控制辖区内的所有无线资源。
第三，CN中包含的逻辑网络元素有如下几个：（1）MSC/VLR，意指移动业务交换中心/访问位置寄存器，其中，移动交换中心MSC和数据库VLR为UE提供电路交换服务；（2）HLR，意指归属位置寄存器，它是一个位于用户本地的系统数据库，保存了用户服务特征描述的主备份；（3）GMSC，意指移动业务交换中心网关，是UMTS PLMN与外部CS域网络连接处的交换设备；（4）SGSN，意指服务GPRS支撑节点，它与MSC/VLR的功能类似，只不过它仅用于分组交换（PS）业务。
四、3G移动通信网络发展方向
中国通信标准化协会组织了科研院所、大学、运营商和制造商等相关单位，自上世纪末期开始，逐步开发和研究了包括WCDMA、TD-SCDMA和cdma2000在内的三大主流技术的标准。2004年初，中国已经全面启动了3G系列标准的起草及审定工作，基于3G技术做了大量的数据采集和模拟实验，最终完成了包含WCDMA、TD-SCDMA、cdma2000及其业务应用的四个子体系的3G系列标准，共计98项内容，为中国3G移动通信网络技术的发展和商用奠定了技术基础。在全球3G市场继续保持快速稳定发展的同时，该技术将会呈现以下发展趋势：
第一，3G+技术将成为移动通信网络技术的主流产品
根据资料统计，全球移动普及率截至2010年底已经超过76%，移动通信网络技术的市场逐渐趋于饱和，移动用户增长逐渐减缓。发展中国家将是未来几年3G用户增长的主要来源，对整个移动通信市场的发展影响重大，同时我们也应该看到，3G+技术逐渐将会成为3G市场的主流。
第二，以浏览器作为新载体推动应用商店模式发展
移动应用商店将继续处于快速发展阶段。随着智能终端种类和行业应用的增加，未来应用商店应用范围将持续扩大，成为覆盖手机、平板电脑、电子阅读器、笔记本电脑等移动终端设备的通用应用下载平台。现阶段，基于操作系统的应用程序商店将面临Web应用程序商店的挑战，而这类应用商店在基于浏览器的条件下，可以实现跨终端甚至跨浏览器的优质服务，这对于移动应用商店的发展具有重要的意义。
第三，中低端智能终端市场份额不断提升，开放阵营将占据主流。
今后，智能终端的能力将呈现PC化，计算、处理和存储能力等方面都逐渐向PC性能水平靠拢。在价格方面，智能终端将整体走低，受众范围也将会不断地扩大。
参考文献
[1] 李育红，周正；超宽带无线通信技术的新进展[J]；系统工程与电子技术；2005年01期.
[2] 果敢，于力，魏然；无线网络优化的路测[J]；电信技术；2005年01期.