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WCDMA版本介绍
3GPP组织自从1998年12月成立以后，一直致力于WCDMA技术规范的制定和完善。
R99版本主要继承了前期ETSI标准化组织在WCDMA规范上的研究成果，在2000年3月功能框架冻结。R99主要特征包括：（1）核心网在逻辑上分为CS（电路域）和PS（分组域），保持了与2G（GSM/GPRS）核心网络结构的兼容性。（2）核心网和接入网之间的Iu接口基于ATM，其中CS业务基于ATM AAL2承载，分组业务基于ATM AAL5承载。（3）电路域只支持TDM传输技术。（4）分组域网络结构与GPRS基本一致，包括SGSN、GGSN、BG、CG等功能实体。（5）可以在一体化的物理实体UMSC中，实现CS MSC和PS SGSN的所有功能，简化网络结构。
R4版本于2001年3月完成功能框架的冻结。其主要功能特征包括：（1）继承了R99功能。（2）与R99一致，核心网在逻辑上分CS和PS。（3）核心网和接入网之间的Iu接口基于ATM和IP技术。（4）电路域可以基于TDM、ATM、IP多种传输技术。（5）电路域结构发生变化，由MSC Server、GMSC Server和MGW构成，实现了网络的分层化，即控制和承载相分离。（6）电路域NNI侧信令采用ITU新定义的BICC信令，实现控制与承载的无关性。（7）分组域网络结构与R99一致，包括SGSN、GGSN、BG、CG等功能实体。（8）增加了业务功能，包括宽带AMR语音、GTT业务、增强的LCS业务、增强的MExE功能、视频媒体流业务等。
R5版本于2002年3月完成功能框架的冻结。R5版本的主要功能特征包括：（1）继承了R4所有的业务和功能。（2）核心网除保留了原有的CS和PS外，还增加了IP多媒体域，实现实时IP多媒体业务。（3）RAN向IP方向发展，核心网和接入网之间的Iu接口基于ATM或IP。（4）新增IP多媒体域的实现机制，可实现端到端的IP语音业务。（5）增强了IP QoS。（6）增强了业务，如OSA、PUSH Service。
R6版本功能于2004年12月确定。在网络架构方面，R6没有太大的变更，主要是增加了一些新的功能特性，以及对已有功能特性的增强。考虑到版本冻结时间，一些功能有可能推迟，成为后续R7版本的工作任务。R6推出以下功能：（1）引入HSDPA（属于R5中的内容），用于对下行分组域的数据速率增强。在R6中，致力于HSUPA标准的制定，HSUPA主要用于对上行分组域数据速率的增强。（2）多媒体广播和多播业务（MBMS）。网络需要增加广播和多播中心功能实体，另外，对用户终端、接入网以及核心网均有新的需求，需要对空中信道、接入网和核心网接口信令进行修改。（3）增强空中接口，支持不同频率的UMTS系统，包括UMTS850、UMTS800、UMTS1.7/2.1GHz，增强了不同频率和不同系统间的测量。（4）定位业务增强，支持IMS公共标识，伽利略卫星系统应用于定位业务研究、UE定位增强、开放式移动定位服务中心（服务无线电网络控制器接口）。（5）增强RAN。从UTRAN到GERAN（GSM/EDGE无线接入网）网络辅助的小区改变，需要对网络的影响、天线倾角的远端控制、RAB支持增强、Iu-b/Iu-r接口无线资源管理进行优化。（6）IMS第二阶段。这是在R5 IMS第一阶段基础上提供的新特性，包括IMS本地业务/Mm接口（UE与外部IP多媒体网之间的互通）、IMS与CS互通、Mn接口（IM-MG与MGCF之间）增强、Mp接口（MRFC与MRFP之间）协议定义、R6监听的需求和网络框架、PDF与P-CSCF之间的Gq接口策略控制、基于IPv4与基于IPv6的IMS互通和演进、Cx和Sh接口增强、IMS群组管理、IMS附加SIP能力、IMS会议业务、IMS消息业务。（7）基于不同IP连接网的IMS互通，包括3GPP IMS用户与3GPP2 IMS、固网IMS等用户之间的互通。（8）Push业务。网络主动向用户Push内容，根据网络和用户的能力推出多种实现方案。（9）在线。实时了解用户的状态和可及性等信息。（10）增强安全。包括基于IP传输的网络域安全、应用IPSec等安全技术。（11）WLAN-UMTS互通，通过WLAN接入的用户可与UMTS用户一样使用移动网业务，其间需要经过多个互通层面，包括统一鉴权、计费、利用移动网提供的PS和IMS业务、不同接入方式切换时业务不中断。（12）优先业务。指导电路域优先业务的实现，分组域和IMS优先业务将来考虑。（13）网络共享。多个移动运营商有各自独立的核心网或业务网，但共享接入网。（14）增强QoS，提供端到端QoS动态策略控制增强。（15）计费管理。包括对WLAN计费、基于IP流的承载计费和在线计费系统等的管理。（16）PoC（无线一键通）。UMTS移动网为PTT业务提供承载能力，PTT业务应用层规范由OMA制定。
R7版本主要继续R6未完成的标准和业务（如MIMO技术，包括多种MIMO实现技术等）制定工作，将考虑支持通过CS域承载IMS话音、通过PS/IMS域提供紧急服务、提供基于WLAN的IMS话音与GSM网络的电路域的互通、提供xDSL和Cable Modem等固定接入方式。同时，引入OFDM，完善HSDPA和HSUPA技术标准。目前，R7标准正在制定中。
随着用户对多业务需求的不断提高，WCDMA标准在不同的版本中引入很多新业务，使业务向多样化、个性化方向发展，代表性的有虚拟归属环境概念、引入基于IP的多媒体业务及其他形式多样的补充业务等。
WCDMA系统的整体演进方向为，网络结构向全IP化发展；业务向多样化、多媒体化和个性化方向发展；无线接口向高速传输分组数据发展；小区结构向多层次、多制式、重复覆盖方向发展；用户终端向支持多制式、多频段方向发展。
R99向R4演进
同R99相比，R4的网络结构，特别是在核心网电路域的结构上，发生了很大的变化。
网络结构差异
R99电路域主要设备MSC/VLR和RNC之间用ATM相连接，设备之间通过ATM信令来交互，媒体流使用AAL2承载的AMR编码。MSC和GMSC、GMSC和PSTN以及MSC和传统的2GBSS等设备之间相联均使用TDM，设备之间通过TDM承载的窄带NO.7信令交互，媒体流使用G.711格式的PCM编码。
R4电路域采用控制和承载相分离的技术，设备在网络实体上分为MSC Server和MGW，在MSC Server和MGW之间通过H.248协议进行网关控制；在MSC Server/GMSC Server之间增加了BICC协议来控制局间的媒体流。
承载网差异
在R99组网中，GMSC和MSC之间或者MSC之间只能是TDM承载，从RNC上来的媒体流到了MSC以后进行编解码操作转换成G.711的PCM编码。在R4组网中，GMSC与MGW之间和MSC与MGW之间的承载方式除了原有的TDM方式以外，还新增加了IP承载和ATM承载两种方式。
媒体流在IP上的分组复用极大节约了传送带宽，具体说来，IP分组复用可以带来以下几个好处：（1）减少语音编解码的次数，提高了语音服务质量，网络带宽高效利用，节省了建网成本。（2）网络配置、扩容和维护简单，可大幅降低运营成本。（3）骨干网、数据专网和城域网可以共享，减少建设投入。（4）实现多网融合，提供综合业务。
信令网差异
R99电路域的信令网除了和RNC交互是ATM信令以外，与其他实体如PSTN/GMSC/HLR/SCP等的交互都是承载在TDM上的窄带NO.7信令。而R4电路域的信令网除了继续支持传统的承载于TDM上的NO.7信令以外，还支持承载在IP上的NO.7信令。传统的窄带NO.7信令在SG（信令网关，可以内置在MSC Server或者MGW上）设备上汇聚后接入MSC Server设备，解决了原有窄带NO.7信令传输造成的带宽资源浪费（特别是长途传输）问题以及信令传输带宽不足的问题。窄带NO.7信令目前普遍使用的是64k，2M也在逐步运用，而承载于IP上的NO.7信令只需一个接口（如FE口）接入到MSC Server设备就可以把带宽提高到100M，使信令传送技术有了一个质的提高。在IP上承载的NO.7信令在R4中主要采用SIGTRAN协议。该协议基本成熟。
业务和功能差异
R99和R4在功能上的差别比较小，主要是引入了TrFO功能。由于话音编码器对话音编码是有损压缩，每经过一次编解码会降低话音质量，因此，减少语音编解码次数可以改善语音质量，同时还可以减少话音的传输时延，节省网络设备功率。TrFO和TFO（在R99被引入，用于减少语音编解码次数）的区别在于，TrFO采用了带外检测机制，TFO采用了带内检测机制。TFO仍然需要用TC来进行语音编码检测，仍然需要分配64k带宽的通道；而TrFO则视信令协商结果分配带宽，如协商成功不需要TC资源，这大大节约了网络资源。
相对R99，R4在业务上对MMS、LCS等也进一步完善和明确了规范。
设备差异
3G业务的个性化、多样化及其3G开放的业务平台将产生越来越多的业务，这对设备的高处理能力提出了要求。R4核心网络的分组化，使信令传输和内部交换带宽得到了质的提高；控制和承载分离以及网络构件化，使得各业务实体分工明确且可各自按不同的技术方向发展。R4的分离式建设和组网使得设备越来越集中设置，这对大容量的设备提出了要求。因此，相对R99，R4电路域设备一般具有更高的集成度、更大的容量和更强的处理能力。但是，R4协议还在完善之中，设备的成熟度不及R99。
R99向R4演进方式分析
R99的电路域向R4演进，可以采用以下方式：（1）升级R99 MSC/GMSC为R4 MGW，通过新增MSC Server和GMSC Server实现网络结构的演进，通过软件升级实现业务功能的演进。（2）升级R99 MSC/GMSC为R4 MGW＋MSC Server和R4 MGW＋GMSC Server，(G）MSC Server和MGW间通过标准的H.248协议实现媒体资源的分配过程。（3）升级R99 MSC/GMSC为R4 MSC Server和GMSC Server，通过新增MGW设备，实现网络的升级。
R99分组域向R4演进，在网络结构上保持不变，通过软件协议的升级支持R4功能。
R4向R5演进
R5的一个显著特点就是在网络结构中，引入了IMS（IP多媒体子域）域。IMS域与原先的PS/CS域之间的关系为叠加关系。
IMS域主要用来控制用户的业务，用户可以使用PS/CS域的各种接入技术接入IMS域。基于IMS域开发的新业务将与用户所采用的接入技术无关。也就是说，无论用户采用何种技术，对于业务开发商来说，只要开发一次业务即可。
IMS域采用SIP协议作为基本会话协议。SIP是统一语音/数据业务会话的模型，将使IMS域对于多媒体业务的支持更加灵活和简单。
IMS域也提供丰富的业务开发接口，在基于可信赖的条件下，运营商甚至可以开放会话消息给业务提供商，这将使业务更加开放和灵活。
IMS域网络实体
IMS域逻辑框，其中Go接口与GGSN互连，Mb接口用于外部网络访问IMS域。新增的功能逻辑实体包括BGCF、CSCF、MGCF、IM-MGW、MRFC、MRFP、HSS、SLF。其中一些逻辑实体可由R4功能实体进行演进，另一些逻辑实体必须新增。具体策略如下：
第一，CSCF为IMS域业务处理中心，考虑到CSCF同R4网络结构中的任何功能实体都有较大差异，同时考虑到尽可能不影响现有的R4网络实体，因此，建议新增CSCF功能实体。CSCF可分为P/I/S共3种类型逻辑实体，其中P-CSCF主要处理用户接入IMS域；I-CSCF用于不同运营商之间的互通；S-CSCF用于用户的业务处理。在实际组网时，可根据系统容量和用户分布，确定实际配置方案。即3种类型逻辑实体可以组合构成实际的设备类型。
第二，BGCF用于IMS域选择与CS域互通的MGCF，功能较为简单，在组网初期，可考虑与I-CSCF功能合并。
第三，MGCF用于与CS域互通，可由R4 MSC Server软件升级而至。IM-MGW可由R4 CS-MGW升级。
第四，MRFC/MRFP为IMS域的多媒体资源共享功能设备，目前定义的主要功能为放音、收号、会议3种。从功能上来说，MRF同MGW有部分类似。两者的最大差异在于，MGW主要提供基本业务，MRF提供增值业务。因此，MGW提供TDM接口，考虑与PSTN互连。MRF提供分组接口，考虑复杂的媒体数据处理功能。在初期，由于相关增值业务需求不多，可考虑MRFC/MRFP直接与R5的MGCF/IM-MGW共享同一设备。随着增值业务需求的增长（如需要多媒体提示音等），可考虑新增MRFC/MRFP设备。
第五，HSS为IMS域用户数据存储设备，同HLR不同的是，除原先的用户数据存储外，还要存储用户的Profile信息，甚至包括用户的业务逻辑。考虑到用户数据结构有很大的修改，为稳妥起见，初期建议先新增HSS设备，用于保存新增的IMS域用户数据。等到条件成熟时，再对原有的HLR进行升级。HLR在升级过程中需要新增Diameter、XML协议，同时需要对原有数据结构进行修改。
第六，SLF主要用于HSS的数据查询，即定位用户所处的HSS位置。在初期，由于网络结构较为简单，可对R4 PS域原有的DNS设备进行升级，以支持该功能。
其他网络实体
在R5网络中，由于SIP协议的底层承载都基于IP，不存在不同承载模式的转换，因此，网络不再单独存在SGW用于不同承载模式的SIP协议转换，只存在SIP与其他协议互通的网络实体MGCF。
在R5阶段，用户的QoS策略将通过Go接口的COPS协议，下发给GGSN的PEF（策略执行机构）执行。因此，GGSN设备也需要升级。需要新增PEF功能，同时支持COPS协议。GGSN软件也要进行相应的升级，比如，将用于承载IMS信令的PDP Context同通常的PDP Context相区分等。
考虑到GGSN作为IMS域一个接入点的同时，需要兼顾已有的IPv4网络，因此，GGSN需要提供IPv4/IPv6双栈支持。
IMS域信令路由寻址基于SIP URL格式，而传统的路由寻址方式主要基于E.164格式，因此，在IMS域中需要增加ENUM设备，用于实现E.164格式与SIP URL格式的转换。初期可考虑同DNS合并设置。后期随着用户量的增大，可考虑另设一ENUM设备。
在R5阶段，IMS域采用IPv6地址。考虑到实际应用中有可能在骨干网还采用IPv4地址，因此需要对消息体中包含的内容做地址转换，这需要在IMS域边缘接点处，新增一个SIP协议的IWF设备 （该实体还包括SIP协议的转换功能）。
DNS由于要进行IPv4/IPv6地址翻译，因此设备需升级，根据用户所处IPv4/IPv6网络，给出不同格式的IP地址。
R5业务
R5业务提供方式分为3种：基于原先智能网架构；基于OSA接口；直接基于SIP消息。对于原先基于OSA/智能网架构的应用服务器，由IMS网络的IM-SSF及OSA SCS做相应的适配，原设备无须做任何修改可直接采用。
考虑到业务开放的需要，IMS域提供了基于SIP消息的接口。因此，运营商在基于可信赖的基础上，可直接由第三方开发业务，进行业务控制。由于该接口直接开放SIP消息，因此很容易实现业务的开放。
----《现代通信》
