第三代移動通信區別于現有的第一代和第二代移動通信系統，其主要特點概括為：
??? （1）全球普及和全球無縫漫游的系統。第二代移動通信系統一般為區域或國家標
準，而第三代移動通信系統將是一個在全球范圍內覆蓋和使用的系統。它將使用共同的
頻段，全球統一標準。
??? （2）具有支持多媒體業務的能力，特別是支持Internet業務。現有的移動通信系
統主要以提供話音業務為主，隨著發展一般也僅能提供100-200kbit／S的數據業務，GS
M演進到最高階段的速率能力為384kbit/s。而第三代移動通信的業務能力將比第二代有
明顯的改進。它應能支持從話音分組數據到多媒體業務；應能根據需要，提供帶寬。IT
U規定的第三代移動通信無線傳輸技術的最低要求中，必須滿足在以下三個環境的三種
要求。即：
??? ·快速移動環境，最高速率達144kbit/s
??? ·室內環境，最高速率達2Mbit/S
??? 室外到室內或步行環境，最高速率達384kbit/s
??? （3）便于過渡、演進。由于第三代移動通信引入時，第二代網絡已具有相當規模，
所以第三代的網絡一定要能在第二代網絡的基礎上逐漸靈活演進而成，并應與固定網兼
容。
??? （4）高頻譜效率、高服務質量、低成本、高保密性。
??? 目前IMT－2000無線傳輸技術（RTT）提案有16個之多，其中地面系統RTY提案有10個，
移動衛星系統的RTT提案有6個。從市場基礎及總體系統特征看，地面系統以歐洲UTRA
（WCDMA／TD－CDM）及美國CDMA2000這兩個提案最具競爭力，我國的RTT提案是TD－SCD
MA。根據ITU的時間表，1999年底前將完成IMT－2000無線技術規范。
2? WCDMA的主要特點
??? 信息社會的到來對通信手段提出了越來越高的要求，WCDMA是應運而生的全新第三代
移動通信系統方案，與前兩代系統相比有較多的優點，主要概括為以下幾方面：
??? （1）比第二代移動通信系統有更好的性能。包括更大的系統容量和更大的覆蓋區域，
且可以從第二代系統逐步演進。
??? WCDMA由于自身的帶寬較寬，因而由多徑效應引起的信號衰落較小，上下行鏈路發射
時分復用導頻信號，從而實現相平解調，能大幅度提高鏈路客量。WCDMA中采用快速功率
控制技術，使發射機的發射功率總是處于最小的水平，從而減少了多址干擾。另外，在
下行鏈路發送用戶專用導頻信號而不是公共導頻信號，能使下行鏈路使用自適應天線成
為可能，從而減少小區的多用戶干擾，這些技術都提高了系統容量，對一般話音服務，
系統容量至少提高兩倍。
??? （2）提供更加靈活的服務。包括：支持更寬范圍的服務，最高可支持2Mbit/s的高速
數據業務；支持一條連線上傳輸多條并行業務；支持高速率的分組接入。
??? WCDMA最重要的一個特點是功率對用戶來說是共享資源。在下行鏈路上，基站中碼分
復用的用戶分享總的功率，上行鏈路中，基站有一個最大干擾容限，這個功率在小區中
產生干擾的移動臺之間分配。共享功率使WCDMA能靈活地處理具有不同速率的業務。當數
據速率變化時，無須對碼字、時隙等重新分配，也即無須重新分配物理信道，只要調整
功率分配即可保證業務傳輸質量不受影響。WCDMA中使用正交變擴頻增益擴頻碼（OVSF），
這種碼字保證了下行鏈路不同用戶信道或同一用戶不同業務信道的正交性，對于不同的數
據速率，這種正交性仍然存在。這一措施也保證了WCDMA適應多種業務的要求。
??? WCDMA方案中采用了對不同QOS要求的業務進行不同的信道編碼的策略。標準業務僅采
用卷積編碼，高質量業務在卷積編碼的基礎上增加RS編碼或采用Turbo Code的編碼方法，
而對特定業務則在第一層不采用糾錯編碼而完全由高層來采取差錯控制，這樣處理的結果
使得各種業務變化為同一種數據。
??? 此外，WCDMA中電路和分組交換業務能以創新方式在同一信道組合，使一個終端能處
理多項業務。帶寬不同的電路和分組交換業務可自由組合，同時向同一個用戶投送。
??? （3）采用更加靈活的系統操作。包括：支持基站間的異步操作；支持自適應天線陣
技術與多用戶檢測的技術；支持非平衡頻帶下采用時分雙工的模式，采用單信元頻率復用
等。
3 WCDMA的物理層技術標準
??? WCDMA方案包括FDD與TDD兩種工作方式。前者工作在覆蓋面積較大的范圍內，提供中、
低速業務；后者主要側重在業務繁重的小范圍內，提供高至2Mbps的業務。下面僅就FDD方
式進行討論。
3.1基本參數
??? ·WCDMA工作頻段：926－1980MHz頻段分配給FDD上行鏈路使用；2110－2170MHz頻段
分配給FDD下行鏈路使用；1900－1920MHz頻段由于在高頻段沒有相應的鏡像頻段，被分配
給TDD雙工方式使用。
??? ·基本標稱帶寬5MHz，但其實際值可以以200kHz為步長，根據需要在4.4－5.2MHz之
間調整。基本帶寬可以擴展至10／20MHz。
??? ·基本擴頻碼速率4.096Mcps，它也可以擴展到8.192／16.384MHz。
??? ·幀長10ms，每幀包含16個時隙，每時隙O.625ms，代表一個功控周期。
3.2信道結構
??? WCDMA信道可分為專用信道和公共信道兩大類。
??? 專用信道包括：業務信道、獨立專用控制信道、伴隨專用控制信道。
??? 公共信道包括：廣播控制信道、前向接入信道、尋呼信道、隨機接入信道。
??? 這些信道通過不同的方式映射到相應的物理信道。下面我們分別對上下行鏈路進行介
紹。
??? （1）上行鏈路
??? 上行鏈路專用物理信道分為：專用物理數據信道（DPDCH）和專用物理控制信道（DPC
CH）。公用物理信道為物理隨機接入信道（PRACH）。
??? ·專用物理信道：上行鏈路專用物理數據信道用來承載第二層和更高層的專用數據。
專用物理控制信道用來承載第一層產生的控制信息，包括：用于信道估計的導頻信號（Pi
lot）；功率控制信號（TPC）以及傳送格式指示比特（TFI）。
??? 每偵10ms，分成16個時隙。72個連續的幀組成一個超幀，時長720ms。
??? 每時隙比特數為：10*2k，其中k＝0，……，6，相應的為SF＝256／2k。即為256－4。
DPCCH與DPDCH是并行發送的。
??? ·公共物理信道：上行鏈路公共物理信道只有一種：物理隨機接入信道（PRACH）。
??? 移動臺僅在相對于所在小區廣播控制信道幀邊界的一系列給定時間偏置處發起接入嘗
試。這樣的時間偏置稱為接入時隙。每個接入時隙都會與別的接入時隙之間有1.25ms的時
間間隔，以防止接人嘗試的相互碰撞。本小區中哪些接入時隙可用的消息在廣播控制信道
中發布。
??? 接入突發由長度為1ms的前導部分和長度為10ms的消息部分組成。兩部分之間為0.25ms
的空閑時隙。其中前導部分是由16個復數符號A或一A（A＝1＋j，這里j是虛部的標記）組
成特征序列，共有16個不同的這樣的序列。在一個小區中，哪些特征序列可以使用的消息
通過基站下行信道予以廣播。消息部分由數據部分（對應于DPDCH）和第～層控制信息部分
（對應于DPCCH）組成，這兩部分是通過兩條物理信道并行發送的。控制信息部分時隙由TP
C，TFI和Pilot組成。數據部分時隙由16比特的移動合識別碼，3比特的所要求服務類型指
示碼，可選的用戶短信息包，8比特的循環冗余比特組成。
??? （2）下行鏈路
??? 下行鏈路物理信道由專用物理數據信道（DPDH）和專用物理控制信道（DPCCH），基本
公共控制物理信道（Primary CCPCH）和輔助公共控制物理信道（Secondary CCPCH）組成。
專用物理信道的功能與上行鏈路相同。基本公共物理控制信道用來承載廣播控制信道（BCC
H），輔助公共控制物理信道用來承載前向接入信道（FRACH），尋呼信道（PCH）和同步信
道（SCH）。
??? ·專用物理數據信道：下行鏈路專用物理信道是DPCCH和DPDH的時分復用。第二層及高
層的數據與第一層的控制信息（TPC，TFI，Pilot）通過時分復用復用到同一條信道上。
??? 同樣，下行鏈路DPCH一幀也是由16個0.625ms的時隙組成的，幀長為10ms。72個連續的
幀組成一個超幀。
??? 當總的比特率大于一條物理信道所能承載的最大碼速率時，可采用多碼傳輸的方法，即
在下行鏈路發送多個并行的相同的物理信道。此時，第一層控制信息只需要在第一條物理信
道發送，其它物理信道在相應的時間段中不發送任何信息。多碼傳輸的另一種方法是每個發
送的物理信道的擴額增益不同。因此，此時每條物理信道都需要發送第一層的控制信息。
??? 基本公共控制物理信道：Primary CCPCH承載BCCH，它的碼速是固定的，為32kbps。其
幀結構與下行鏈路DPCH的差別是它不包含TPC和TFI，只包含Pilot和DATA。每時隙有8比特的
Pilot和12比特的DATA。
??? ·輔助公共控制物理信道：Secondary CCPCH承載FACH和PCH，FACH和PCH分別映射到不
同的s 珊訕葉CCPCHo
??? Secondary CCPCH碼速是恒定的。但這里的恒定，只是對一條Secondary CCPCH而言。對
不同的輔助公共控制物理信道，它的碼速是可以不同的，以適應不同的FACH和PCH容量。
??? Secondary CCpeH和Primary CCPCH的主要區別是前者的碼速對不同信道是不同的，雖然
在同一信道中是恒定的，后者碼速對每個小區都是相同的；并且前者是在有數據時才發送，
且可能只在某個方向發送，前者是在整個小區連續發射的。
??? 同步信道由兩個子信道組成；基本同步信道和輔助同步信道。
??? 可見，上下行鏈路有很大不同，下行鏈路專用數據信道和專用控制信道是時分復用的，
而上行鏈路專用數據信道和專用控制信道是并行發送的。
4 WCDMA和CDMA2000的比較
4.1無線傳輸技術的主要差別對比
??? 兩套方案在無線傳輸技術上有較大差別。
4.2兩種方案各自的演進策略
??? 兩套方案各有利弊，從技術角度看，WCDMA方案采取了許多新技術，如時分復用的導頻碼
的使用，能實現相干解調，從而提高鏈路容量，且滿足了使用自適應天線的要求；基站間異
步方式擺脫了對GPS的依賴等等，但CDMA2000是建立在IS-95空中接口的基礎上的，最大限度
地利用了成熟的技術，相對來說技術復雜程度低、風險小，系統演進升級的成本較小。
posted on 2006-09-30 11:24
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