WCDMA系统简介

WＣＤＭＡ是目前全球两种主要的第３代移动通信体制之一，是未来移动通信的发展趋势。

目前，ＷＣＤＭＡ系统标准规范的制订者—３ＧＰＰ正在紧锣密鼓地制订其商用化的规范。

全球各大通信设备制造商、研究机构和高等院校等都在投入大量的人力物力对其进行研究，以便在未来的竞争中占有一席之地。

世界著名电信公司如Ｅｒｉｃｓ-ｓｏｎ、ＤｏＣｏＭｏ等都斥巨资开发了实验系统，在２００２年左右将会推出商用系统。

中国对ＷＣＤＭＡ的研究始于１９９８年中国评估组（ＣｈＥＧ）对ＩＭＴ－２０００的几种体制的评估。

此后，一些高校、研究机构和公司投入到对ＷＣＤＭＡ的研究中。

１ＷＣＤＭＡ系统结构ＷＣＤＭＡ系统由核心网（ＣＮ）、无线接入网（ＵＴＲＡＮ）和用户装置（ＵＥ）３部分组成。

ＣＮ与ＵＴＲＡＮ的接口定义为Ｉｕ接口，ＵＴＲＡＮ与ＵＥ的接口定义为Ｕｕ接口。

１．１通用协议结构Ｕｕ和Ｉｕ接口协议分为两部分?押用户平面协议这些协议是实现真正的无线接入承载业务的协议。

控制平面协议这些协议是用于在移动终端和网络间在不同的方面（包括请求业务、控制不同的传输资源和切换等）控制无线接入承载和连接，还包括非接入层（ＮＡＳ）的透明传输机制。

１．２ＵＴＲＡＮ结构ＵＴＲＡＮ包括许多通过Ｉｕ接口连接到ＣＮ的无线网络子系统（ＲＮＳ）。

一个ＲＮＳ包括一个无线网络控制器（ＲＮＣ）和一个或多个ＮｏｄｅＢ。

ＮｏｄｅＢ通过Ｉｕｂ接口连接到ＲＮＣ上，它支持ＦＤＤ模式、ＴＤＤ模式或双模。

ＮｏｄｅＢ包括一个或多个小区。

ＲＮＣ负责决定ＵＥ的切换，它具有合并／分离功能，用以支持在不同ＮｏｄｅＢ之间的宏分集。

ＵＴＲＡＮ内部，ＲＮＳｓ中的ＲＮＣｓ能通过Ｉｕｒ接口交互信息，Ｉｕ接口和Ｉｕｒ接口是逻辑接口。

Ｉｕｒ接口可以是ＲＮＣ之间物理的直接相连或通过适当的传输网络实现。

１．３ＵＴＲＡＮ功能ＵＴＲＡＮ的功能如下：系统接入控制功能包括：接入控制、拥塞控制、系统信息广播、无线信道加密和解密。

移动性功能包括：切换、ＳＲＮＳ重布置。

wcdma是什么WCDMA（Wideband Code Division Multiple Access）是一种无线通信技术，用于第三代移动通信系统（3G）中。

它是一种基于代码分割多址（CDMA）技术的蜂窝式网络。

WCDMA是由GSM（Global System for Mobile Communications）演变而来的一种技术。

GSM是第二代移动通信系统（2G）的一种标准，但其数据传输速度较慢，无法满足人们日益增长的流媒体、互联网和其他高速数据应用的需求。

为了满足这些需求，WCDMA被引入并广泛应用于现代移动通信系统。

WCDMA可以提供更快的数据传输速度、更高的带宽和更好的语音质量。

它采用了直接序列扩频（DS-CDMA）技术，通过将数据信号编码成较长的伪随机码序列，将数据信号扩展到更宽的频带上。

这使得多个用户可以在同一频段上同时传输数据，而不会相互干扰。

WCDMA在通信频带上使用了5MHz的带宽，可以通过将信号划分为512个码片，每个码片的长度为0.978ms，来支持多用户之间的同时通信。

每个用户被分配一个唯一的码片序列，这样接收器就能够区分和提取出特定用户的信号。

WCDMA的优势之一是其高速数据传输能力。

它可以支持最高速率为384kbps的上行链路和最高速率为2Mbps的下行链路。

这使得用户可以通过手机实时观看视频流、下载大文件和进行高质量的语音通话。

与其他移动通信技术相比，WCDMA还具有更好的频谱效率。

由于它使用了CDMA技术，可以更有效地利用可用的频谱资源。

这意味着更多的用户可以同时进行通信，提高了网络的容量。

WCDMA还具有更好的覆盖范围和更好的室内信号穿透能力。

由于它的传输距离更远，信号能够更好地穿透建筑物和其他障碍物，使得用户在室内和城市环境中也能够获得良好的信号质量。

在全球范围内，WCDMA是一种被广泛采用的3G标准。

它被用于许多国家的移动通信网络，为用户提供高质量的语音通话和快速的数据传输。

第1章WCDMA系统概述1.1 移动通信的发展现代的移动通信发展至今，主要走过了两代，而第三代现在正处于预商用阶段，不少厂家已经在欧洲、亚洲进行实验网的商用试运行。

第一阶段是模拟蜂窝移动通信网。

时间是上世纪七十年代中期至八十年代中期。

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系统和后来的改进型系统TACS，以及NMT和NTT等。

AMPS（先进的移动电话系统）使用模拟蜂窝传输的800MHz频带，在北美、南美和部分环太平洋国家广泛使用；TACS（总接入通信系统）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，语音信号为模拟调制，每隔30KHz/25KHz一个模拟用户信道。

其主要弊端有：(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，重量大为了解决模拟系统中存在的这些根本性技术缺陷，数字移动通信技术应运而生，这就是以GSM和IS-95为代表的第二代移动通信系统，时间是从八十年代中期开始。

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64Kbps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，信号带宽200KHz。

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，指定使用TDMA多址方式。

什么是WCDMAWCDMA是一种由3GPP具体制定的，基于GSM MAP核心网，UTRAN （UMTS陆地无线接入网）为无线接口的第三代移动通信系统。

目前WCDMA有Release 99、Release 4、Release 5、Release 6等版本。

WCDMA采用直接序列扩频码分多址（DS-CDMA）、频分双工（FDD）方式，码片速率为3.84Mcps，载波带宽为5MHz。

基于Release 99/ Release 4版本，可在5MHz的带宽内，提供最高384kbps的用户数据传输速率。

新获取移动网络运营牌照的运营商，其决定部署UMTS网络是面临的第一个问题就是选择标准的哪一个版本。

3GPP WCDMA标准历经多年的努力，目前已有R99，R4，R5三个版本完成定稿，其中最新的R5版本于2002年6月完成。

其三个版本各有特色。

R99接入部分主要定义了全新的5MHz每载频的宽带码分多址接入网，采纳了功率控制、软切换及更软切换等CDMA关键技术，基站只做基带处理和扩频，接入系统智能集中于RNC统一管理，引入了适于分组数据传输的协议和机制，数据速率可支持144Kbit/s 、384Kbit/s ，理论上可达2Mbit/s 。

基站和RNC之间采用基于ATM的Iub接口，RNC分别通过基于ATM AAL2的Iu-CS 和AAL5的Iu-PS分别与核心网的CS域和PS域相连。

在核心网定义的过程中，R99充分考虑到了向下兼容GPRS，其电路域与GSM完全兼容，通过编解码转换器实现话音由ATM AAL2至64K电路的转换，以便与GSMMSC互通。

分组域仍然采用了GPRSSGSN和GGSN的网络结构，相对于GPRS，增加了服务级别的概念，分组域的业务质量保证能力提高，带宽增加。

从系统角度来看，系统仍然采用分组域和电路域分别承载与处理的方式，分别接入PSTN和公用数据网。

从一般观点来看，R99比较成熟，较适用于需要立即部署网络的新运营商，同时也适用于拥有GSM/GPRS 网络的既有移动网络运营商，因其充分考虑了对现有产品的向下兼容及投资保护，目前的商业部署全都采用了R99，其主要优点在于：1.技术成熟，风险小；2.多厂商供货环境形成；3.互联互通测试基本完成；但也正因为考虑了向下兼容，R99也存在这样或那样的缺点：1.核心网因为考虑向下兼容，其发展滞后于接入网，接入网已分组化的AAL2话音仍须经过编解码转换器转化为64K电路，降低了话音质量，核心网的传输资源利用率低；2.核心网仍采用过时的TDM技术，虽然技术成熟，互通好，价格合理，但未来存在技术过时，厂家后续开发力度不够，备品备件不足，新业务跟不上的问题，从5-10年期投资的角度来看，仍属投资浪费；3.分组域和电路域两网并行，不仅投资增加，而且网管复杂程度提高，网络未来维护费用较高，演进思路不清晰；4.网络智能仍然基于节点，全网新业务部署仍需逐点升级，耗时且成本高。

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。