WCDMA无线网络原理和关键技术

一、前言与目前的手机系统GSM/GPRS比较起来，第三代无线通信系统的出现，将会带来更高的无线频宽与丰富的多媒体应用技术，在第三代无线通信系统中使用者在静止时可以提供2Mbit/sec的频宽，低速移动时可以提供384Kbits/sec的频宽，而在高速移动时则提供144Kbits/sec的频宽。

以这样的频宽来说，不只足以满足许多人对于语音传递的需求，甚至是各式各样的网络服务，都有极大的潜力无时无刻出现在使用者手机中。

第三代无线通信所包含的层面相当广泛，其中包括所会用到的技术以及在商业化过程中所面临的问题，如果以目前的架构来看，我们可以把整个系统大概分为一下五个部分：▪核心网络（Core Network）▪GSM、GPRS无线通信网络（GSM、GPRS Radio Access Network）▪WCDMA/UMTS无线通信网络（WCDMA/UMTS Radio Access Network）▪服务机制与安全（Service and Security）▪手持装置（Terminal Equipment）其中，核心网络所指的就是各系统业者用来连接各无线基地台与后端大众电话网络（PSTN）或是其他资料网络的Intranet。

通过核心网系统业者可以让手机用户的语音资料，经由业者的核心网络传递到目前通信的目的端。

因此在核心网的架构中，除了包含语音媒体资料的转换外，还包括了记录使用者资讯与计费机制的系统。

笔者认为，了解一个无线通信系统最好的方式就是由核心网着手。

因为如果一旦确实了解使用者的语音或是数据资料，是如何通过核心网来传送与处理的话，那整个系统的雏形将会很自然的在脑海中产生，进一步的再由无线通信的协议与界面来着手，在这样的学习过程中，可以在建立一个对系统的轮廓后，再逐一的把各个细节探讨完整，相信这将会是对初学无线通信的读者来说，最好的一个学习道路。

而GSM/GPRS与WCDMA/UMTS的无线通信网络，所指的就是手机与基地台间的无线通信界面与机制，这也是在认识无线通信系统中相当重要的一环。

1.1WCDMA网络关键参数（1）RSCP●接收信号码功率，测量得到的是码字功率，一般是针对CPICH信道而言。

如果PCPICH采用发射分集，手机对每个小区的发射天线分别进行接收码功率测量，并加权和为总的接收码功率值。

●RSCP(dBm)=RSSI＋Ec/No(每码片能量与噪声功率密度之比)●RSCP，Ec意义相同（2）TxPower●手机的发射功率，反映了手机当前的上行链路损耗水平和干扰情况。

上行链路损耗大或者存在严重干扰，手机的发射功率就会大，反之手机发射功率就会小。

●起呼和通话时才有值（3）RxPower●手机接收功率，指在所有前向信道接收到的功率（包括周围各基站/扇区，外加噪声）,反映了手机当前的信号接收水平，RxPower大的地方，即信号覆盖好的区域, RxPower 只是简单的反映了路测区域的信号覆盖水平，而不是信号覆盖质量的情况。

●RSSI，RxPower，Io意义相同（4）Ec/Io●每码片能量与干扰功率谱密度之比,即解调后的可用信号功率/总功率●Ec/Io反映了手机在当前接收到的导频信号的水平，值越大，说明有用信号的比例越大，反之亦然。

（5）PSC●主扰码，用来在小区搜索过程中解码主公共控制物理信道（PCCPCH），从而解调出系统下发的广播消息，得到小区信息。

●主扰码有512个，分为64组，每组８个。

（6）SIR●SIR 信干比: SIR＝（RSCP/ISCP)×SF，ISCP算法各手机不同，SIR为手机直接吐出。

●用于内环功率控制，设置Target SIR，与接收到的SIR相比，决定升/降功率。

（7）BLER●用来评估传输信道的块错误率，它基于传输块的CRC校验得到，计算值为接收到的CRC校验错误的传输块的数目与接收到的传输块总数的比值。

●也用于外环功率控制，根据接收到的业务的BLER，动态调整Target SIR，决定升/降功率。

（8）TPC●发射功率调整指示，用于指示功率控制情况，表明让手机/NodeB增加/降低其发射功率。

华为WCDMA无线参数参考WCDMA（Wideband Code Division Multiple Access）是一种3G无线通信技术，它采用宽带编码分割多址技术实现多用户同时进行数据传输的功能。

作为一种领先的无线技术，华为公司制定了一系列的无线参数参考，以确保WCDMA网络的顺利运行和高质量的通信。

1.覆盖范围：WCDMA无线网络的覆盖范围由基站的发射功率和天线的安装高度等因素决定。

基站的传输功率会根据区域需求进行调整，同时，天线的安装高度和方向也会影响覆盖范围的大小，需要根据实际情况进行调整。

2.频率规划：WCDMA网络的频率规划是确保网络中的不同小区之间没有频率冲突，并能够充分利用可用的频谱资源。

在进行频率规划时，需要考虑邻区之间的频率补偿，以避免邻区之间的干扰。

此外，还需要考虑WCDMA网络与其他无线网络（如GSM、LTE等）之间的频率分配。

3.功控范围：WCDMA无线网络的功控范围是指基站与移动终端之间的功率控制范围。

通过功控机制，可以根据信道质量的变化调整移动终端的传输功率，从而提高网络的性能和容量。

功控范围的设置需要根据网络密度、用户数量和周围环境等因素进行调整。

4.编码方式：WCDMA网络采用CDMA编码技术进行数据传输，其中包括语音编码、信道编码和校验码等。

在进行编码方式的选择时，需要综合考虑数据传输速率、信道容量和功耗等因素，以提供最佳的用户体验和网络性能。

5. 数据传输速率：WCDMA网络支持多种数据传输速率，包括384kbps、2Mbps和14.4Mbps等。

在网络规划和配置过程中，需要根据用户需求和网络容量决定不同小区的数据传输速率。

同时，还需要考虑网络的传输带宽和时延等因素，以提供高质量和稳定的数据传输服务。

6.邻区关系：WCDMA网络中的邻区关系是指不同小区之间的关联关系，包括主邻区、邻小区和同频邻区等。

在网络规划和优化过程中，需要根据实际情况确定不同小区之间的邻区关系，以提供无缝切换和优化网络质量。

WCDMA网络规划的重点与难点及其关键技术浅析作者：张增平来源：《城市建设理论研究》2013年第17期摘要：网络规划是一项系统工程。

本文是以自己多年的实践经验，从网络规划的目标着手，分析了WCDMA网络规划的重点与难点，并对WCDMA网络规划的关键技术进行了重点分析。

关键字：WCDMA、网络规划、重点与难点、关键技术中图分类号：TN711文献标识码： A 文章编号：一、引言无线网络规划在很大程度上决定了网络的结构，对网络投资以及质量起着决定性作用，无线网络规划是将来网络发展的基础。

3G发展的怎么样，网络质量是重中之重，没有良好的网络质量做支撑，再好的业务也无法实现或无法更好实现。

网络规划是一项系统工程，从无线传播理论的研究到天馈设备指标分析，从网络能力预测到工程详细设计，从网络性能测试到系统参数调整优化，贯穿了整个网络建设的全部过程，大到总体设计思想，小到每一个小区参数。

对于电信运营商来说，系统所能提供的覆盖范围、业务类型、用户容量、服务质量是最关心的问题。

二、WCDMA网络规划的目标2.1网络覆盖目标a)根据运营商要求，确定网络完成连续覆盖的区域和面积，并将目标区域根据不同的地貌类型分类及区域面积统计。

b)明确各区域运营商所要达到的覆盖要求、区域覆盖概率和边缘覆盖概率。

地铁、铁路和公路的覆盖需要采用大覆盖基站、直放站等特殊解决方案。

2.2网络容量目标针对市场策略和用户发展情况，确定网络容量目标。

通常将业务目标划分为几个阶段，通过收集现网移动用户数，并采用适当的业务预测方法得到各阶段的用户数。

业务预测是确定移动通信网建设规模的重要依据，决定了工程建设的投资及建成投产后的经济效益。

它既要反映客观需要，又要考虑现实条件的可能性。

WCDMA网络建设初期，业务预测可采用渗透率法进行预测。

2.3网络质量(QoS)目标质量目标是指每种业务所要达到的质量要求。

对于电路型(CS)业务衡量标准是阻塞率，对于分组数据(PS)业务衡量标准是最大延时时间和时延比例。

WCDMA网络架构与设计1. 概述本文档旨在介绍WCDMA网络的基本架构和设计原则。

WCDMA是第三代移动通信技术之一，主要用于实现高速数据传输和广域覆盖。

通过了解WCDMA网络的架构和设计，可以更好地理解其工作原理和优势。

2. 系统架构WCDMA网络的系统架构主要包括以下几个关键部分：2.1 基站子系统（BSS）基站子系统负责实现与手机之间的无线通信。

它包括基站控制器（BSC）和基站收发器（BTS）两个主要部分。

BTS负责接收手机信号并进行解调和解码，而BSC则负责控制和调度无线资源。

2.2 网络控制子系统（NCS）网络控制子系统是WCDMA网络的核心部分，主要负责处理无线接入和核心网之间的相关协议和信令。

它包括无线电网络控制器（RNC），负责协调各个基站的运行，并与核心网进行通信。

2.3 核心网（CN）核心网是WCDMA网络的主干部分，负责处理数据传输和网络管理。

它包括移动交换中心（MSC），负责处理语音通信；数据服务节点（SGSN），负责处理数据通信；和网关GPRS服务节点（GGSN），负责处理与互联网的连接。

3. 设计原则在进行WCDMA网络的设计时，需要遵循以下几个原则：3.1 覆盖范围和容量根据实际需求，合理确定基站的布局和数量，以确保网络覆盖范围和容量的满足。

在城市区域，密集布置基站以提供更好的信号覆盖；而在农村和偏远地区，适当增加基站的传输能力以提供更大的覆盖范围。

3.2 无线资源管理合理配置无线资源，包括频率分配、功率控制和天线设置等，以确保良好的信号质量和无线资源利用率。

在高密度用户区域，需合理划分信道资源以避免干扰；而在低密度用户区域，可放宽信道资源的分配以提高带宽利用率。

3.3 信号传播优化通过对信号传播特性的研究和优化，改善无线信号的传输效果。

包括选择合适的无线频段、合理选择天线高度和方向、优化建筑物和地形对信号的影响等。

3.4 安全与稳定性确保网络的安全和稳定性，保护用户隐私和数据安全。

WCDMA无线网络规划技术探讨摘要：本文介绍了wcdma的系统结构，阐述了wcdma系统无线网络规划的关键点，指出了wcdma无线网络规划的内容，并提出了wcdma网络容量与覆盖规划的具体实施。

关键字：wcdma 无线网络规划流程一、引言第三代移动通信系统是一种能提供多种类型、高质量多媒体业务，是目前移动通信发展的主要方向。

各通信运营商要想在移动通信市场竞争中占据有利地位，取得一定的市场份额，一个切实可行、科学合理的网络规划是必不可少的。

二、wcdma系统结构简介从系统结构和功能上看，wcdma系统主要由用户终端设备（ue）、无线接入网（utran）以及核心网（cn）三部分构成，此外核心网还可以与外部网络通信，以提供更丰富的业务，如许多基于因特网的业务。

1.用户设备用户设备主要包括基带处理单元、射频单元、协议栈模块及应用层软件模块，其物理实体包括移动设备和umts用户识别模块两部分。

2.无线接入网无线接入网连接移动用户设备和核心网，实现无线接入和无线资源管理。

由于采用了umts的陆地无线接入网络技术，所以又称为umts陆地无线接入网络。

3.核心网核心网负责处理wcdma系统内语音呼叫、数据会话，以及与外部网络的交换和路由。

三、wcdma系统无线网络规划的关键点1.小区呼吸效应如果假定移动台的发射功率固定，那么可以认为改变基站接收功率相当于改变了移动台与基站间的路径损耗，这也就意味着基站覆盖的有效范围—小区大小是随着小区中激活的用户数n、用户数据速率rb、激活因子v在不断变化的。

这种变化就被称为“小区呼吸”，这也是cdma系统特有的特点。

2.wcdma网络规划中的软容量和软覆盖wcdma系统是一个干扰受限系统，由上面的小区呼吸效应也知道在进行网络规划的时候，容量和覆盖的规划要联合起来考虑。

这主要是由于小区的负荷会对小区允许的最大传播损耗产生影响，也就是对覆盖产生影响，同时小区负荷又是小区容量的决定因素。

WCDMA通信技术详解WCDMA（Wideband Code Division Multiple Access）是一种无线通信技术，是目前世界上最主流的3G移动通信技术之一。

WCDMA技术主要是应用于通信业界中的移动通信以及宽带无线接入技术领域。

一、WCDMA技术原理WCDMA是一种以CDMA为基础的数字调制技术。

在WCDMA系统中，所有的信号都被转化成数字信号，而这些数字信号会以一个固定的频率被发送到接收端。

这就使得WCDMA技术可以利用CDMA技术实现多用户同时接入一个共享通道的通信方式。

WCDMA通信技术可以通过将用户数据信号通过扩频技术扩展到大带宽上，从而实现用更宽的频带来传输信息的目的。

同时，WCDMA还具有较高的误码率容忍度和高速移动性能，这使得其在实际应用中具有了广泛的用途。

二、WCDMA通信系统结构WCDMA系统结构主要由两个部分组成：基站和无线终端。

基站主要用于发送和接收信号，而无线终端则是用户使用的终端设备。

WCDMA系统采用了分布式结构，这意味着系统中有多个基站，同时每个基站中有多个单元。

WCDMA通信技术中最常用的基站是Node B，这种基站可以同时向多个用户发送和接收信号。

Node B会将信号传送到一个控制器中，控制器会进行一系列的处理，然后将信号传送到IMS核心网中。

三、WCDMA技术的优点1.语音通信特性：WCDMA在话音方面较好，其语音质量清晰度高、容错率大、传输通道抗干扰能力强。

2.高速数据传输特性：WCDMA带宽较宽，数据传输速度快，可同时进行音频传输、视频传输和数据传输。

3.网络管理特性：WCDMA网络建设成本很低，且系统架构具有可伸缩性，可以快速进行扩展。

同时WCDMA系统还可以支持分层网络管理，这使得网络运维更加高效。

4.移动性能特性：WCDMA系统具有高速移动性能，可支持用户在高速移动的过程中进行通信，同时在跨越不同网络时区时也能够实现快速的切换。

四、WCDMA技术的应用WCDMA通信技术的应用正日益广泛。

第5章 WCDMA 无线接口技术在WCDMA 系统中，移动用户终端UE 通过无线接口上的无线信道与系统固定网络相连，该无线接口称为Uu 接口，是WCDMA 系统中是最重要的接口之一。

无线接口技术是WCDMA 系统中的核心技术，各种3G 移动通信体制的核心技术与主要区别也主要存在于无线接口上。

通过对WCDMA 无线接口的学习，可以理解UE 终端与WCDMA 网络系统之间的工作原理与通信过程；学习这部分内容也是WCDMA 无线网络规划的前提。

5.1 WCDMA 无线接口概述5.1.1 无线接口的协议结构图5-1显示了UTRAN 无线接口与物理层有关的协议结构。

从协议结构上看，WCDMA 无线接口由层一、层二、层三组成，分别称作物理层（Physical Layer ）、媒体接入控制层（Medium Access Control ）、无线资源控制层（Radio Resource Control ）。

从协议层次的角度看，WCDMA 无线接口上存在三种信道，物理信道、传输信道、逻辑信道。

传输信道 控制/测量 层 3逻辑信道层 2层 1 物理信道图5-1 无线接口的物理结构图中不同层/子层间的圆圈部分为业务接入点(SAPs)。

物理层提供了高层所需的数据传输业务。

对这些业务的存取是通过使用经由MAC 子层的传输信道来进行的。

物理层通过传输信道向MAC 层提供业务，而传输数据本身的属性决定了什么种类的传输信道和如何传输；MAC 层通过逻辑信道向RRC 层提供业务，而发送数据本身的属性决定了逻辑信道的种类。

在媒体接入控制（MAC）层中，逻辑信道被映射为传输信道。

MAC层负责根据逻辑信道的瞬间源速率为每个传输信道选择适当的传输格式(TF)。

传输格式的选择和每个连接的传输格式组合集（由接纳控制定义）紧密相关。

RRC层也通过业务接入点（SAP）向高层（非接入层）提供业务。

业务接入点在UE侧和UTRAN侧分别由高层协议和IU接口的RANAP协议使用。

第一章引言1. 演进：（图：1-7）2. UMTS接入技术（UTRA=UMTS Terrestrial Radio Access）要紧分为2类：a) FDD（频分双工）：上下行利用不同的频率。

GSM/CDMA/WCDMA都是FDD系统。

b) TDD（时分双工）：上下行利用相同的频率，但利用不同的时隙。

频带利用率高，但覆盖能力比较弱。

TD-SCDMA属于此类。

还有SDD（空分双工，废弃）。

3. 于1999年确信的IMT-2000所包括的5种技术标准：a)CDMA DS (WCDMA)b)CDMA TDD (TD-SCDMA 和 UTRA TDD)c)CDMA MC (CDMA2000)d) TDMA SC (UWC-136)e) TDMA/FDMA (DECT)4. 3GPP (3rd Generation Partnership Project) 工作主若是将IMT-2000中多个基于宽带CDMA技术的3G技术融合在一路。

3GPP2那么是将基于IS-95的CDMA2000做标准化。

5. 数字无线通信的覆盖是通过小区来实现的，小区一样来讲是基站中天线簇上某个天线所覆盖的扇形区域。

按覆盖范围分可分为3种：宏小区、微小区和微微小区。

宏小区可提供大的覆盖和高速移动的支持，发射功率也比较大。

微微小区那么可提供大的业务容量，发射功率比较小。

3种小区配合利用（覆盖区域可重叠），再配合智能的小区测量、切换机制能够实现不同的业务需求。

6. 无线多址技术：a) FDMA：频分，第一代模拟通信b) TDMA：时分，GSMc) CDMA：码分，各个用户可能在同一频率，同一时刻段内通信，通过码字区分。

那个区分可能是扩频扰码的不同（WCDMA），也可能是相同的扩频扰码，不同的时刻偏置（CDMA2000）。

3种多址技术可能被组合利用，如CDMA 1X EV-DO就结合了TDMA和CDMA。

区别：双工技术和多址技术7. EDGE：GSM的增强版，采纳不同的调制技术已达到384Kbps的更高速度。