WCDMA技术简析
随着社会的发展，人们对通信业务种类和数量需求的剧增已不再满足于使用第二代系统。于是，一种能够提供全球漫游，支持多媒体业务且具有足够容量的第三代移动通信系统就应运而生了。第三代移动通信系统是一种能提供多种类型、高质量的多媒体业务，能实现全球无缝覆盖，具有全球漫游能力，与固定网络相兼容，并以小型便携式终端在任何时候、任何地点进行任何种类的通信系统。
3G的三大主流国际标准包括：WCDMA、CMDA2000和TD-SCDMA。移动通讯系统的演进如图所示，本文将主要对WCDMA技术进行解析和介绍。
WCDMA（Wideband Code Division Multi Access）简介
WCDMA由欧洲标准化组织3GPP 所制定，由于它的物理层具有同时支持不同类型业务的能力，因此受全球标准化组织、设备制造商器件供应商运营商的广泛支持，将成为未来3G 的主流体制。
WCDMA全称为宽带码分多址接入，每个载频的所有用户共享频率、时间、功率资源，用户之间只依靠特征码来区分。其核心网基于GSM/GPRS 网络的演进，保持与GSM/GPRS 网络的兼容性。核心网络可以基于TDM 、ATM和IP 技术，并向全IP 的网络结构演进。核心网络逻辑上分为电路域和分组域两部分，分别完成电路型业务和分组型业务。
WCDMA系统基本特性包括：采用宽带CDMA技术，带宽为5MHZ；物理层可灵活的在单载波上传输各种速率的数据；多用户检测技术；传输分集技术；自适应天线技术；RAKE接收机技术。
WCDMA与TD－SCDMA、CDMA2000的技术参数的比较下图所示：
WCDMA与其他两个标准相比，有其自身的技术优势：
1、在利用CDMA技术方面，在小区复用系数、利用多径能力、可变扩频增益、软切换及软容量方
面较好；
2、在同步方面，WCDMA不需要小区同步；
3、在功率控制方面，WCDMA采用“开环＋自适应闭环功率控制”，提高了功率控制的速度，可
抵消一般的快衰落；
4、系统容量和覆盖方面，从单载扇小区容量来看，WCDMA容量最大，拥有60个语音信道，
CDMA2000拥有30个语音信道，TD-SCDMA为24个语音信道；从系统覆盖范围看，WCDMA 和cdma2000较TD-SCDMA系统更具优势，覆盖半径更大；
WCDMA系统结构
UMTS （Universal Mobile Telecommunications System ）通用移动通信系统是采用WCDMA 空中接口技术的第三代移动通信系统，通常也把UMTS系统称为WCDMA通信系统。UMTS系统采用了与第二代移动通信系统类似的结构，包括无线接入网络（Radio Access Network ，RAN）和核心网络（Core Network ，CN）。其中无线接入网络用于处理所有与无线有关的功能，而CN处理UMTS 系统内所有的话音呼叫和数据连接，并实现与外部网络的交换和路由功能。CN从逻辑上分为电路交换域（Circuit Switched Domain, CS ）和分组交换域（Packet Switched Domain, PS ），电路域为用户提供“电路型业务”或提供相关信令连接，而分组域则为用户提供“分组型数据业务”。UTRAN 、CN
与用户设备（User Equipment UE ）一起构成了整个UMTS 系统，其系统和网络结构如图所示：
WCDMA关键技术
1、多径分集技术
无线信道是随机时变信道，其中的衰落特性会降低系统的性能，而分集接收技术则能有效地对抗衰落。分集的字面含义就是分散得到几个合成信号并集中合并这些信号。
无线信道中接收的信号是到达接收机的多径分量的合成，如果在接收端同时获得几个不同路径的信号，将这些信号适当合并成总的接收信号，就能够大大减少衰落的影响，这就是分集的基本思路。基站和移动台都可以应用分集技术。
空间分集（空间发射分集&空间接收分集）
（显分集）：即几个天线被分隔开来，并被连到一个公共的接受系统中，当一个天线未检测到信号
时，另一个天线却有可能检测到信号的峰值，而接收系统可以随时选择接收到的最佳信号作为输入。
以空间分集接收为例，在接收或者发射端架设几副天线，各天线的位置间要求有足够的间距（一般在10 个信号波长以上）以保证各天线上发射或者接收的信号基本相互独立。如图所示就是一个双天线发射分集的提高接收信号质量的例子，通过双天线发射分集增加了接收机获得的独立接收路径，取得了合并增益。
图中两个天线的发射数据是不同的，利用两个天线上发射数据的不相关性，通过不同天线路径到达接收机天线的数据具备了相应的分集作用，降低了数据传输的功率。同时由于发射天线上单天线发射数据的比特率降低，使得数据传输的可靠性增加，因此发射分集可以提高系统的数据传输速率。
Rake接收机
（隐分集：指将分集作用隐蔽于传输信号中，如交织编码、直接扩频技术等，在接收端利用信号处理技术实现分集）
移动通信系统中，当信道存在多径时延扩展，且时延大于一个码片周期时，这些多径信号既是多径干扰，又是一些有价值的分集源,由此产生了RAKE接收机――通过合并多径信号来改善接收信号的信噪比。其实RAKE 接收机所作的就是：通过把接收到的波形与信号的延迟信号相关得到多径成份的相对幅度和相位。把多径成份（延迟补偿后）按强度比例合并就可有效恢复多径成份的能量。
2、多用户检测技术
（联合检测用于解决多用户之间的多址干扰问题，而RAKE接收用于解决多径干扰问题）
在第三代移动通信系统中，由于采用的是码分多址的多址方案，因此，多用户间将互相产生多址干扰。当同时通信用户数较多时，多址干扰成为最主要的干扰。鉴于码分多址是一种干扰受限系统，多址干扰不仅严重影响系统的抗干扰性，还严重限制了系统容量的提高。传统接收机的缺点是在对一个用户解调时没有利用已知的其它用户的信息，更好的接收算法应该是对多个用户的联合检测。
多用户检测接收机正是充分考虑到多址干扰实质上是一种有着强烈结构性的伪随机序列信号、对多个用户同时进行解调并通过联合检测算法同时对多个用户输出判决结果的一种高性能接收机。多用户检测接收机的原理图如图所示。
3、智能天线
智能天线引入了空分多址（SDMA）方式，在相同时隙、相同频率或相同地址码情况下，用户仍可以根据信号不同的空间传播路径而区分。智能天线相当于空时滤波器，在多个指向不同用户的并行天线波束控制下，可显著降低用户信号彼此间的干扰。
智能天线系统通常设置在基站，是一种有多个天线单元组成的阵列天线，通过调节各单元信号的加权幅度和相位，改变阵列的方向图，从而抑制干扰提高信噪比。它可以自动测出用户方向，将波束指向用户，实现波束跟用户走，使信号在有限的方向区域发送和接收，充分利用了信号的发射功率，降低了传统天线带来的相互干扰，极大的改善无线系统的性能。
智能天线利用数字信号处理技术，产生空间定向波束，使天线主波束对准用户信号到达方向，旁瓣或零陷对准干扰信号到达方向，达到充分高效利用移动用户信号并删除或抑制干扰信号的目的。其实质就是：降低来自其他方向的干扰，提高所需信号方向的接收灵敏度。
4、功率控制技术
功率控制的目的是为了克服远近效应。远近效应是指在上行链路中，如果小区中的所有用户均以相同的功率发射，则靠近基站的移动台到达基站的信号强，远离基站的移动台到达基站的信号弱，导致强信号掩盖弱信号。
在WCDMA系统中，功率控制方式分为两大类：外环功控和内环功控。
●外环功控：是指无线网络控制器（RNC）根据不同的业务速率请求来动态调整误码率或误块
率目标，进而再通知基站调整不同的信噪比要求，属于无线资源管理（RRM）的范畴。
●内环功控：是指基站根据信噪比SIR的要求来调整终端的发射功率，又可分为开环和闭环两种
方式。
开环功率控制：根据上行链路的干扰情况估算下行链路，或是根据下行链路的干扰情况估算上行链路，目的是提供初始发射功率的粗略估计，是单向不闭合的。
闭环功率控制：指发射端根据接收端送来的反馈信息对发射功率进行控制的过程。
●WCDMA测试覆盖率
WCDMA市场前景
最新的研究报告显示，2006年至2012年WCDMA手机市场将呈现出动态增长，预计在今后几年内将有超过10亿台WCDMA手机进入市场。报告指出，在今后5年，WCDMA手机市场的年均复合增长率将达到22%。
WCDMA技术的细微区别使它在众多网络标准中脱颖而出，并且得到了运营商、制造商和服务提供商的支持。使用WCDMA作为中间的重要基石，可以从GSM/GPRS/EDGE网络平稳升级至HSPA网络。同时，WCDMA技术基于CDMA技术，可以使2G的CDMA网络顺利迁移至WCDMA网络。
据预测，在中国未来3G移动通信网络的建设中，WCDMA将会占有较大的份额，在2005年中国将有200亿美元的WCDMA移动通信设备市场，而到2010年，中国将有2000亿美元的WCDMA移动通信设备市场（WCDMA用户的预测见表）。与此同时，全球3G市场规模将会在今后5年中不断增长，3G服务的运营收益在今后5年中将增长约71%。全球3G用户总数也会在2005年发展到3亿。
报告还指出，美洲、中东和非洲地区将成为WCDMA主要的发展地区。WCDMA技术的实现还加速了HSDPA和HSUPA网络升级的速度。
WNC_100_C1 WCDMA核心网原理及关键技术 课程目标： z掌握WCDMA网络结构及网元功能 z了解WCDMA核心网接口及协议 z了解2G/3G核心网主要差异 z了解移动网络的区域划分和编号计划 z了解WCDMA核心网关键技术 参考资料： z3GPP TS23.002 V3.4.0 z3GPP TS23.002 V4.3.0 z3GPP TS23.002 V5.4.0 z《中兴通讯WCDMA基本原理》
第1章WCDMA网络结构 知识点 z WCDMA系统网络结构 z WCDMA系统接口与协议 1.1 WCDMA网络的演进 WCDMA网络的规范是按R99-R4-R5阶段演进的，演进过程中，核心网基本网络逻辑 上的划分没有变化，都分为电路域和分组域，只是到R5版本增加了多媒体子系统 （IMS）。网元实体的变化主要体现为，R99的MSC到R4阶段逻辑上分为MGW和 MSC Server，同时增加了传输信令网关（T-SGW）和漫游信令网关（R-SGW），到R5 阶段在R4的基础上增加了IMS（多媒体子系统）。同时，R4和R5阶段增加了相应的 接口。 各版本发展的情况： ●–R99：标准已完成，已商用 功能冻结：1999.12，商用版本：2001.6 基于2.5G网络结构，电路域基于传统的TDM ●–R4：标准已完成，已商用 功能冻结：2001.3 采用软交换技术，控制与承载(TDM/ATM/IP)分离 引入TD-SCDMA ●–R5：标准已完成 功能冻结：2002.6 引入多媒体域(IMS)和无线新技术HSDPA
WNC_100_C1 WCDMA核心网原理及关键技术 1.2 UMTS系统网络结构 1.2.1 UMTS网络子系统的划分 从网元功能上将UMTS系统分为无线网络子系统和核心网子系统两部分介绍，结构图 见下图。 下面UMTS网络结构是基于R99的，UE、UTRAN和CN构成了完整的UMTS网络 （UE在图中未体现），从规范的角度来看，CN侧网元实体沿用了GSM/GPRS的定义， 这样可以实现网络的平滑过渡；而无线侧UTRAN则基于WCDMA技术的R99定义， 其变化是革命性的。 图 1.2-1 UMTS系统网络结构图 此外，UMTS网络的规范是按R99---R4---R5阶段演进的，上图是基于R99系列规范 描述的网络结构，在R4/R5阶段的规范制定中，核心网的网元的定义接口发生了变化。 1.2.2 UMTS R99网络基本构成 UMTS R99网络基本构成如下图所示。 核心网分为电路域（CS）和分组域（PS），电路域基于GSM Phase2+的电路核心网的 基础上演进而来，网络单元包括移动业务交换中心（MSC）、访问位置寄存器（VLR）、 网关移动业务交换中心（GMSC），分组域基于GPRS核心网的基础上演进而来，网络
WCDMA关键技术 广东移动通信有限责任公司企业发展部 200x-x-xx
WCDMA 关键技术 第一章 概述 本文是一篇讨论WCDMA 关键技术的文档。其中列出的功率控制、切换技术、负荷平衡、动态信道分配、准入控制、拥塞控制、动态AMR 调整等几个专题都是构成WCDMA 系统的空中物理层接口的核心技术。本文在对各关键技术原理进行介绍的基础上，还重点的分析了这些关键技术所涉及到的一些参数的设置问题。希望能通过本文，对公司未来的WCDMA 网络建设有所帮助。 第二章 功率控制 一、技术描述 1、 上行开环功率控制 1.1 PRACH 信道 对于PRACH 信道的功率控制主要是由UE 根据UTRAN 侧配置的参数进行计算， PRACH 前缀的初始发射功率的计算公式如下： Preamble_Initial_Power = Primary CPICH TX power – CPICH_RSCP + UL interference + Constant V alue （3.1.1.1-1） 其中： Primary CPICH DL TX power ：PCPICH 发射功率； CPICH_RSCP ：UE 接收到的PCPICH 信号强度 UL interference ：是上行干扰，通过系统信息广播给UE Constant V alue ：是修正值 PRACH 的功率控制方式如下：当UE 发出前缀后，在规定的时间未收到NODEB 的应答，则UE 会在下一个发前缀的时刻把前缀的发射功率在前一个前缀功率的基础上再增加一个调整步长Power_Step 。PRACH 消息部分控制信道的发射功率就等于UE 发送的最后一个AP （收到nodeB 肯定的应答）的发射功率基础上增加P p-m 。PRACH 消息部分数据信道的发射功率可以根据UTRAN 侧为其配置的控制信道和数据信道的功率增益因子c β和d β来得到。 其中： Power Ramp offset ：连续的两个前缀之间的功率偏差； Pp_m ：消息部分控制信道和最后一个前缀之间的功率偏差 1.2 上行DPCH 信道 对于UE 来说，当建立DPCCH 时，UE 将按照以下功率水平启动上行内环功控：
摘要众所周知WCDMA系统中在上行采用了分集接收技术，实际上在下行也采用了分集技术即称为下行发射分集技术。文章对下行发射分集技术的种类及原理进行了阐述，并对采用不同的发射分集技术的效果进行了定量的分析总结。 由于无线传播环境的恶劣，在蜂窝移动通信中，基站的发射信号往往是经过多次反射、散射和折射才到达移动台的接收端的。这样很容易就造成了信号的多径衰落。在衰落环境中，多天线分集技术可以有效地改善无线通信系统的性能。在3G系统中，多天线的发射分集是一个非常重要的关键技术。信号通过多个空间上分开足够远的天线发射出去，实现空间分集。天线之间的间隔足够远，可以保证每个天线发射出去的信号经过信道后所遭受的衰落是不相关的。WCDMA系统使用了开环和闭环发射分集技术。 一、开环发射分集 在WCDMA系统使用了两种开环发射分集方案，分别是空分发送分集（STTD）和时间切换发射分集（TSTD）。 空分发送分集（STTD）是将在非分集模式下进行信道编码、速率匹配和交织的数据流在4个连续的信道比特块中使用STTD编码。STTD 编码方式如下图所示。空分发送分集（STTD）除了同步信道（SCH）以外均可使用。 图1 STTD编码方式 时间切换发射分集（TSTD）是根据时隙号的奇、偶，在两个天线上交替发送基本同步码和辅助同步码。例如奇时隙时用第1个天线发送，偶时隙则用第2个天线发送。采用TSTD，在移动台中可以很简单地获得与最大比值合并相当的效果，大大提高了用户端正确同步的概率，并缩短了同步搜索时间。时间切换发射分集（TSTD）专用于同步信道SCH。 二、闭环发射分集 专用物理控制信道（DPCCH）和专用物理数据信道（DPDCH）共同组成的专用物理信道，经扩频/扰码后被天线的特定复数加权因子W1和W2加权处理（加权因子由UE决定），用户设备根据接受到的下行公共导频信道（CPICH）的某个时隙来估计各发送天线的信道响应。闭环发射分集的结构如下图所示。 图2 闭环发射分集示意图 闭环模式发射分集关键是加权因子的计算，按加权因子计算方法不同分为两种模式：模式一采用相位调整量，两个天线发射DPCCH 的专用导频符号不同（正交）；模式二采用相位/幅度调整量，两个天线发射DPCCH的专用导频符号相同。 （1）闭环发射分集模式一 在用户端，若对应的时隙号为奇，则第二个天线的信道响应先旋转90度再计算，若时隙号为偶则不旋转。基站端则实际使用相邻的且处于不同旋转集的两个时隙所对应的相位调整量，进行第二个天线的相位调整。当信道变化速率较低时，本模式实际可起到2 bit反馈控制的效果，而当信道变化速率较大时，也有一定的平滑作用。
WCDMA技术简析 随着社会的发展，人们对通信业务种类和数量需求的剧增已不再满足于使用第二代系统。于是，一种能够提供全球漫游，支持多媒体业务且具有足够容量的第三代移动通信系统就应运而生了。第三代移动通信系统是一种能提供多种类型、高质量的多媒体业务，能实现全球无缝覆盖，具有全球漫游能力，与固定网络相兼容，并以小型便携式终端在任何时候、任何地点进行任何种类的通信系统。 3G的三大主流国际标准包括：WCDMA、CMDA2000和TD-SCDMA。移动通讯系统的演进如图所示，本文将主要对WCDMA技术进行解析和介绍。 WCDMA（Wideband Code Division Multi Access）简介 WCDMA由欧洲标准化组织3GPP 所制定，由于它的物理层具有同时支持不同类型业务的能力，因此受全球标准化组织、设备制造商器件供应商运营商的广泛支持，将成为未来3G 的主流体制。 WCDMA全称为宽带码分多址接入，每个载频的所有用户共享频率、时间、功率资源，用户之间只依靠特征码来区分。其核心网基于GSM/GPRS 网络的演进，保持与GSM/GPRS 网络的兼容性。核心网络可以基于TDM 、ATM和IP 技术，并向全IP 的网络结构演进。核心网络逻辑上分为电路域和分组域两部分，分别完成电路型业务和分组型业务。 WCDMA系统基本特性包括：采用宽带CDMA技术，带宽为5MHZ；物理层可灵活的在单载波上传输各种速率的数据；多用户检测技术；传输分集技术；自适应天线技术；RAKE接收机技术。 WCDMA与TD－SCDMA、CDMA2000的技术参数的比较下图所示：
WCDMA与其他两个标准相比，有其自身的技术优势： 1、在利用CDMA技术方面，在小区复用系数、利用多径能力、可变扩频增益、软切换及软容量方 面较好； 2、在同步方面，WCDMA不需要小区同步； 3、在功率控制方面，WCDMA采用“开环＋自适应闭环功率控制”，提高了功率控制的速度，可 抵消一般的快衰落； 4、系统容量和覆盖方面，从单载扇小区容量来看，WCDMA容量最大，拥有60个语音信道， CDMA2000拥有30个语音信道，TD-SCDMA为24个语音信道；从系统覆盖范围看，WCDMA 和cdma2000较TD-SCDMA系统更具优势，覆盖半径更大； WCDMA系统结构 UMTS （Universal Mobile Telecommunications System ）通用移动通信系统是采用WCDMA 空中接口技术的第三代移动通信系统，通常也把UMTS系统称为WCDMA通信系统。UMTS系统采用了与第二代移动通信系统类似的结构，包括无线接入网络（Radio Access Network ，RAN）和核心网络（Core Network ，CN）。其中无线接入网络用于处理所有与无线有关的功能，而CN处理UMTS 系统内所有的话音呼叫和数据连接，并实现与外部网络的交换和路由功能。CN从逻辑上分为电路交换域（Circuit Switched Domain, CS ）和分组交换域（Packet Switched Domain, PS ），电路域为用户提供“电路型业务”或提供相关信令连接，而分组域则为用户提供“分组型数据业务”。UTRAN 、CN
一、前言 属于第三代无线通信技术的WCDMA服务之所以可以提供更高的频宽，以符合各式多媒体与无线宽频需求，所注重的一点就是它比原来的第二代GSM无线通信系统来说，大幅改进了无线部分的多工技术，使得我们可以在有限的无线通信频带中，透过更新的无线传输技术来提供更为丰富与大量的使用者资料。 我们都知道，3GPP R99核心网络与GSM/GPRS核心网络是可以存在同一个架构下的，主要的原因还是在于可以保有GSM/GPRS系统业者原有的投资，并且沿用了现在最为稳定的核心网络架构，减少系统过渡到3G通信系统时，所产生的诸多相容问题。不过在无线通信接收端的部分，可就没有这么容易解决了，WCDMA所采用的无线通信多工技术与GSM/GPRS完全不相同，也就是说虽然他们可以共用相同的核心网络设备，不过在无线通信的接收端技术，彼此就是差异相当大的部分，因此希望通过本文的介绍，可以让各位真正的了解这些技术上的不同差异。 二、无线网络Cell的概念 如图一所示，在无线网络的环境中，我们会通过基地台来传送与接收使用者手持设备的资料，不过无线网络的资源是有限的，在有线的网络环境中，如果我们需要更多的频宽，可以通过更多的物理线路来提升两端点的可用频宽，可是无线网络的环境里，因为实际的传输媒介为我们生活的空间，而这部分的资源并不会因为我们需要更多的频宽而增加。
图一，无线网络Cell覆盖的示意图 因为这样的因素，所以每个基地台无线电所覆盖的范围就需要经过适当的考虑。例如：如果在一个认可稠密的区域，每一个无线电所覆盖的范围就要缩小，这样在同一个区域中，就可以建构一个以上的基地台无线通信区域，如此就可以增加该区域可容纳的使用者数目。相对的，如果我们把一个基地台无线电所覆盖的范围加大，那样在这个大区域范围中，所能接受的使用者数目，就仅限于一个基地台无线通信范围中，所能接受的人数了。 三、FDMA、TDMA、CDMA与SDMA 以目前常用的无线通信多工技术来说，我们可以大略的把各种技术区分为四类。FDMA（Frequency Division Multiple Access） 如图二所示，FDMA主要是通过切割许多小的无线通信频带，而每个无线通信频带都属于一个专属的使用者来传输资料，通过这样的方式我们可以在一个大的频带范围中，切割出许多小的频带，让多个使用者可以同时传输资料。
WCDMA技术简介 一．通信系统概述 第一代移动通信系统是模拟制式的蜂窝移动通信系统，时间是本世纪七十年代中期至八十年代中期，1978年美国贝尔实验室研制成功先进移动电话系统AMPS，建成了蜂窝式移动通信系统。其它工业化国家也相继开发出蜂窝式移动通信网。这一阶段相对于以前的移动通信系统，最重要的突破是贝尔实验室在七十年代提出的蜂窝网的概念，蜂窝网，即小区制，由于实现了频率复用，大大提高了系统容量。 第一代移动通信系统的典型代表是美国的AMPS系统（先进移动电话系统）和后来的改进型系统TACS （总接入通信系统）等。AMPS使用800MHz频带，在北美、南美和部分环太平洋国家广泛，使用TACS使用900MHz频带，分ETACS（欧洲）和NTACS（日本）两种版本，英国、日本和部分亚洲国家广泛使用此标准。 第一代移动通信系统的主要特点是采用频分复用FDMA 模拟制式，语音信号为模拟调制，每隔30kHz/25kHz一个模拟用户信道。第一代系统在商业上取得了巨大的成功，但是其弊端也日渐显露出来： (1)频谱利用率低 (2) 业务种类有限 (3) 无高速数据业务 (4) 保密性差易被窃听和盗号 (5) 设备成本高 (6) 体积大重量大 第二代数字蜂窝移动通信系统的典型代表是美国的DAMPS系统、IS-95和欧洲的GSM系统。GSM（全球移动通信系统）发源于欧洲，它是作为全球数字蜂窝通信的TDMA标准而设计的，支持64kbit/s的数据速率，可与ISDN互连。GSM使用900MHz频带，使用1800MHz频带的称为DCS1800。GSM采用FDD双工方式和TDMA多址方式，每载频支持8个信道，信号带200kHz ，GSM标准体制较为完善，技术相对成熟，不足之处是相对于模拟系统其容量增加不多，仅仅为模拟系统的两倍左右，无法和模拟系统兼容。 DAMPS（先进的数字移动电话系统）也称IS-54（北美数字蜂窝），使用800MHz频带，是两种北美数字蜂窝标准中推出较早的一种，使用TDMA多址方式。 IS-95是北美的另一种数字蜂窝标准，使用800MHz或1900MHz频带，使用CDMA多址方式，已成为美国PCS 个人通信系统网的首选技术。 由于第二代移动通信以传输话音和低速数据业务为目的，从1996年开始，为了解决中速数据传输问题，又出现了2.5代的移动通信系统，如GPRS和IS-95B。 CDMA系统容量大。相当于模拟系统的10~20倍，与模拟系统的兼容性好。美国、韩国、香港等地已经开通了窄带CDMA系统，对用户提供服务。由于窄带CDMA技术比GSM成熟晚等原因，使得其在世界范围内的应用远不及GSM ，国内有北京、上海、广州、西安四地的窄带CDMA系统在运行。但从发展前景看，由于自有的技术优势，CDMA技术已经成为第三代移动通信的核心技术。 移动通信现在主要提供的服务仍然是语音服务以及低速率数据服务。由于网络的发展，数据和多媒体通信有了迅猛的发展势头，所以第三代移动通信的目标就是宽带多媒体通信。 第三代移动通信系统是一种能提供多种类型、高质量的多媒体业务，能实现全球无缝覆盖，具有全球漫游能力，与固定网络相兼容，并以小型便携式终端在任何时候、任何地点进
?移动通信? WCDMA系统的调制技术 蒲迎春 吴晓文 (深圳中兴通讯股份有限公司 518004) 摘要 介绍第三代移动通信WCDMA系统的调制技术,包括QPSK调制和解调的基本原理,以及WCDMA系统的调制方式。分析了在实际应用中多普勒频偏和频率稳定度对调制性能的影响,并简要介绍了调制、解调的实现方法。 关键词 WCDMA QPSK 调制 解调 Abstract The modulation technology of the third generation mobile WCDMA sys2 tem including the QPSK is introduced in this paper,including the QPSK.We also analysize the impacts on the system capabilities caused by Doppler frequency shift and its own frequency stability. K eyw ords WCDMA QPSK modulation demodulation 数字调制/解调技术是数字移动通信系统空中接口的重要组成部分。在不同的应用环境中,移动通信信道将呈现不同的衰落特性。调制使数据信息与信道特性相匹配,以便有效地发送和接收数据信息。高效调制方式一直是移动通信研究的重要课题。 数字系统的两个基本资源是发射功率和信道带宽。通信系统的设计应尽可能有效利用这两个资源,这对于第三代移动通信系统尤其重要。第三代移动通信系统具有宽带、综合业务、全球范围高度一致性、高质量、高度灵活的特性,基本上从下列几方面对其无线传输技术(R TT)进行评价:频谱效率、技术复杂性/经济性、质量、灵活性、优选准则、对网络接口的影响、手持机能力和覆盖/功率效益。特别是对调制技术,要求频谱效率高和误码率低。 IM T22000R TT的两个主流方案是WCDMA和CDMA2000。WCDMA的数据调制方式为BPSK(上行)和QPSK(下行),扩频调制采用HPSK(上行)和QPSK(下行)。CDMA2000的数据调制采用BPSK(上行)和QPSK(下行);扩频调制方式为BPSK(上行)和QPSK(下行)。本文主要讨论QPSK调制方式。 图1 QPSK调制原理 1 QPSK调制原理和性能 1.1 QPSK数字调制原理 QPSK基本原理见图1。输入比特流D (n)以1/T速率进入调制器输入端,作串/并转换,映射为两组数据I(k)、Q(k)=±1,速率为1/2T,经正交调制后得调制输出S(t)。 在QPSK中,I(k)和Q(k)比特流排列一致,载波相位只能在2T时间内变化一次。