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１.WCDMA的演进
1.1Release 99
WCDMA R99核心网络在网络结构上与GSM保持一致，其电路域（CS）仍采用TDM技术，分组域（PS）则基于IP技术来组网。MSC/VLR与无线接入网络（RAN）的接口Iu-cs采用ATM技术承载信令和话音，分组域SGSN与RAN通过ATM进行信令交互，媒体流使用AAL5承载IP分组包。另外，为满足RNC之间的软切换功能，RNC之间还定义了Iur接口。而GSM的A接口采用基于传统E1的七号信令协议，BSC/PCU与SGSN之间的Gb接口采用帧中继承载信令和业务。WCDMA R99在新的工作频段上引入了基于每载频5MHz带宽的CDMA无线接入网络，无线接入网络主要由Node B(负责基带处理、扩频处理)和RNC(负责接入系统控制与管理)组成，同时引入了适于分组数据传输的协议和机制，数据速率可支持144kb/s、384kb/s，理论上可达2Mb/s。
1.2Release 4
WCDMA R4与R99相比无线接入网的网络结构没有改变，其区别主要在于引入了TD-SCDMA技术，同时对一些接口协议的特性和功能进行了增强。
在电路域核心网中主要引入了基于软交换的分层架构，将呼叫控制与承载层相分离，通过MSC Server、MGW将语音和控制信令分组化，使电路交换域和分组交换域可以承载在一个公共的分组骨干网上。R4主要实现了语音、数据、信令承载统一，这样可以有效降低承载网络的运营和维护成本；而在核心网中采用压缩语音的分组传送方式，可以节省传输带宽，降低传输建设成本；另外，由于控制和承载分离，使得MGW和Server可以灵活放置，提高了组网的灵活性，集中放置的Server可以使业务的开展更快捷。
1.3Release 5
WCDMA R5在无线网络中主要引入了基于IP的RAN和HSDPA（High Speed Downline Packet Access）的功能，尤其引人关注的是HSDPA支持高速下行分组数据接入，理论峰值数据速率可高达14.4Mb/s。
在核心网，R5协议引入了IMS（IP Multimedia Subsystem）。IMS叠加在分组域网络之上，由CSCF（呼叫状态控制功能）、MGCF（媒体网关控制功能）、MRF（媒体资源功能）和HSS（归属签约用户服务器）等功能实体组成。IMS的引入，为开展基于IP技术的多媒体业务创造了条件。目前，基于SIP协议的业务主要有：VoIP、PoC、即时消息、MMS、在线游戏以及多媒体邮件等。
1.4Release 6
WCDMA R6在无线网络中主要引入了HSUPA（High Speed Upline Packet Access）的功能。与HSDPA类似，HSUPA是上行链路方向（从移动终端到无线接入网络）针对分组业务的优化和演进。与WCDMA R99相比，HSUPA的网络上行容量增加20%－50%，Iub传输容量增加25%，重传延迟小于50ms，覆盖范围增加0.5－1.0dB。
1.5Release 7之后的演進
从WCDMA R7开始，HSPA技术进一步演进到HSPA+（HSPA Evolution）。HSPA+是HSPA的向下演进版本，是上下行能力增强的一项技术。同时，基于OFDM和MIMO的LTE技术也逐渐完成了标准化。
HSPA+技术的宗旨是要保持和R6的后向兼容性，同时在5MHz带宽下要达到和LTE相仿的性能。HSPA+系统的峰值速率可由原来的14Mbps提高到25Mbps。另外，通过对HSPA+进一步改进，可以将系统峰值速率提高到42Mbps左右。
LTE(Long Term Evolution)项目是3G的演进，是3G与4G技术之间的一个过渡，它改进并增强了3G的空中接入技术，改善了小区边缘用户的性能，提高小区容量和降低系统延迟。
2.IMS+SAE+LTE是移动网的演进方向
2.1 LTE(Long Term Evolution)
LTE被称为演进的UTRA和UTRAN（Evolved UTRA and UTRAN）的研究项目。LTE使用与WiMAX及UMB相同的基本技术OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）和MIMO（Multiple Input Multiple Output）。LTE R8标准于2008年底基本完成。新版本规定，在20MHz带宽情况下，下行链路采用OFDM，峰值速率可高达326Mbit/s。上行链路采用单载波频分多址（SC-FDMA）技术，峰值速率可高达86Mbit/s。全IP网络架构可使时延低于10ms，将明显改善用户体验。
2.2 SAE（Systems Architecture Evolution）
除了对无线接入网演进的研究，3GPP还开展了一项平行研究，即系统架构演进（SAE），来展示核心网络的演进要点。这是一个基于IP的扁平网络体系结构，又称为EPC(Evolved Packet Core)。
2.3 IMS（IP Multimedia Subsystem）
IMS是3GPP/3GPP2 (移动)和TISPAN/ITU-T (固定) 网络架构的核心。在软交换控制与承载分离的基础上，IMS更进一步的实现了呼叫控制层和业务控制层的分离；IMS全部采用会话初始协议（SIP）作为呼叫控制和业务控制的信令。IMS是一个在分组域（PS）上的多媒体控制/呼叫控制平台，IMS使得PS具有电路域（CS）的部分功能，支持会话类和非会话类的多媒体业务。IMS为未来的多媒体应用提供了一个通用的业务平台，典型的业务如呈现、消息、会议、一键通等。
在3GPP定义的IMS网络架构中，最突出的特点是引入了P-CSCF（代理呼叫会话控制功能）、S-CSCF（服务CSCF）、I-CSCF（互通CSCF）三个会话控制功能实体来完成会话，使用HSS来存储用户数据。CSCF是整个系统的控制核心，P-CSCF是IMS用户接入网络的入口点，把来自用户的业务请求转发到S-CSCF，由它完成业务的触发控制，所有的业务控制在归属网络完成；MGCF（媒体网关控制功能）和IMS-MGW（IMS移动媒体网关）提供IMS系统和UMTS（通用移动通信系统）网络CS域、PSTN之间的互通；MRFC（多媒体资源功能控制器）和MRFP（多媒体资源功能处理器）提供业务中所需的媒体资源以及相关的控制功能；BGCF是IMS域和电路交换域与外部网络之间的边界点。
3GPP IMS网络中，无论用户处于归属网络还是拜访网络中，所有的会话控制都经过P-CSCF路由回到归属网络的S-CSCF，在归属网络中完成所有的业务触发和控制。这种方式便于业务的部署，同时无论用户在哪里，都能获得统一的业务体验。
从WCDMA 标准版本的演进可以清晰地判断出全IP网络架构正逐步成为 WCDMA 的趋势。移动核心网已经进入全IP时代，逐步向IP、融合、宽带、智能、容灾和绿色环保方向发展。移动网络在未来发展和演进上殊途同归，4G时代WCDMA和CDMA2000两大阵营将走向共同的IMS＋SAE＋LTE架构。■
1.1Release 99
WCDMA R99核心网络在网络结构上与GSM保持一致，其电路域（CS）仍采用TDM技术，分组域（PS）则基于IP技术来组网。MSC/VLR与无线接入网络（RAN）的接口Iu-cs采用ATM技术承载信令和话音，分组域SGSN与RAN通过ATM进行信令交互，媒体流使用AAL5承载IP分组包。另外，为满足RNC之间的软切换功能，RNC之间还定义了Iur接口。而GSM的A接口采用基于传统E1的七号信令协议，BSC/PCU与SGSN之间的Gb接口采用帧中继承载信令和业务。WCDMA R99在新的工作频段上引入了基于每载频5MHz带宽的CDMA无线接入网络，无线接入网络主要由Node B(负责基带处理、扩频处理)和RNC(负责接入系统控制与管理)组成，同时引入了适于分组数据传输的协议和机制，数据速率可支持144kb/s、384kb/s，理论上可达2Mb/s。
1.2Release 4
WCDMA R4与R99相比无线接入网的网络结构没有改变，其区别主要在于引入了TD-SCDMA技术，同时对一些接口协议的特性和功能进行了增强。
在电路域核心网中主要引入了基于软交换的分层架构，将呼叫控制与承载层相分离，通过MSC Server、MGW将语音和控制信令分组化，使电路交换域和分组交换域可以承载在一个公共的分组骨干网上。R4主要实现了语音、数据、信令承载统一，这样可以有效降低承载网络的运营和维护成本；而在核心网中采用压缩语音的分组传送方式，可以节省传输带宽，降低传输建设成本；另外，由于控制和承载分离，使得MGW和Server可以灵活放置，提高了组网的灵活性，集中放置的Server可以使业务的开展更快捷。
1.3Release 5
WCDMA R5在无线网络中主要引入了基于IP的RAN和HSDPA（High Speed Downline Packet Access）的功能，尤其引人关注的是HSDPA支持高速下行分组数据接入，理论峰值数据速率可高达14.4Mb/s。
在核心网，R5协议引入了IMS（IP Multimedia Subsystem）。IMS叠加在分组域网络之上，由CSCF（呼叫状态控制功能）、MGCF（媒体网关控制功能）、MRF（媒体资源功能）和HSS（归属签约用户服务器）等功能实体组成。IMS的引入，为开展基于IP技术的多媒体业务创造了条件。目前，基于SIP协议的业务主要有：VoIP、PoC、即时消息、MMS、在线游戏以及多媒体邮件等。
1.4Release 6
WCDMA R6在无线网络中主要引入了HSUPA（High Speed Upline Packet Access）的功能。与HSDPA类似，HSUPA是上行链路方向（从移动终端到无线接入网络）针对分组业务的优化和演进。与WCDMA R99相比，HSUPA的网络上行容量增加20%－50%，Iub传输容量增加25%，重传延迟小于50ms，覆盖范围增加0.5－1.0dB。
1.5Release 7之后的演進
从WCDMA R7开始，HSPA技术进一步演进到HSPA+（HSPA Evolution）。HSPA+是HSPA的向下演进版本，是上下行能力增强的一项技术。同时，基于OFDM和MIMO的LTE技术也逐渐完成了标准化。
HSPA+技术的宗旨是要保持和R6的后向兼容性，同时在5MHz带宽下要达到和LTE相仿的性能。HSPA+系统的峰值速率可由原来的14Mbps提高到25Mbps。另外，通过对HSPA+进一步改进，可以将系统峰值速率提高到42Mbps左右。
LTE(Long Term Evolution)项目是3G的演进，是3G与4G技术之间的一个过渡，它改进并增强了3G的空中接入技术，改善了小区边缘用户的性能，提高小区容量和降低系统延迟。
2.IMS+SAE+LTE是移动网的演进方向
2.1 LTE(Long Term Evolution)
LTE被称为演进的UTRA和UTRAN（Evolved UTRA and UTRAN）的研究项目。LTE使用与WiMAX及UMB相同的基本技术OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）和MIMO（Multiple Input Multiple Output）。LTE R8标准于2008年底基本完成。新版本规定，在20MHz带宽情况下，下行链路采用OFDM，峰值速率可高达326Mbit/s。上行链路采用单载波频分多址（SC-FDMA）技术，峰值速率可高达86Mbit/s。全IP网络架构可使时延低于10ms，将明显改善用户体验。
2.2 SAE（Systems Architecture Evolution）
除了对无线接入网演进的研究，3GPP还开展了一项平行研究，即系统架构演进（SAE），来展示核心网络的演进要点。这是一个基于IP的扁平网络体系结构，又称为EPC(Evolved Packet Core)。
2.3 IMS（IP Multimedia Subsystem）
IMS是3GPP/3GPP2 (移动)和TISPAN/ITU-T (固定) 网络架构的核心。在软交换控制与承载分离的基础上，IMS更进一步的实现了呼叫控制层和业务控制层的分离；IMS全部采用会话初始协议（SIP）作为呼叫控制和业务控制的信令。IMS是一个在分组域（PS）上的多媒体控制/呼叫控制平台，IMS使得PS具有电路域（CS）的部分功能，支持会话类和非会话类的多媒体业务。IMS为未来的多媒体应用提供了一个通用的业务平台，典型的业务如呈现、消息、会议、一键通等。
在3GPP定义的IMS网络架构中，最突出的特点是引入了P-CSCF（代理呼叫会话控制功能）、S-CSCF（服务CSCF）、I-CSCF（互通CSCF）三个会话控制功能实体来完成会话，使用HSS来存储用户数据。CSCF是整个系统的控制核心，P-CSCF是IMS用户接入网络的入口点，把来自用户的业务请求转发到S-CSCF，由它完成业务的触发控制，所有的业务控制在归属网络完成；MGCF（媒体网关控制功能）和IMS-MGW（IMS移动媒体网关）提供IMS系统和UMTS（通用移动通信系统）网络CS域、PSTN之间的互通；MRFC（多媒体资源功能控制器）和MRFP（多媒体资源功能处理器）提供业务中所需的媒体资源以及相关的控制功能；BGCF是IMS域和电路交换域与外部网络之间的边界点。
3GPP IMS网络中，无论用户处于归属网络还是拜访网络中，所有的会话控制都经过P-CSCF路由回到归属网络的S-CSCF，在归属网络中完成所有的业务触发和控制。这种方式便于业务的部署，同时无论用户在哪里，都能获得统一的业务体验。
从WCDMA 标准版本的演进可以清晰地判断出全IP网络架构正逐步成为 WCDMA 的趋势。移动核心网已经进入全IP时代，逐步向IP、融合、宽带、智能、容灾和绿色环保方向发展。移动网络在未来发展和演进上殊途同归，4G时代WCDMA和CDMA2000两大阵营将走向共同的IMS＋SAE＋LTE架构。■