第三代移動通信區(qū)別于現(xiàn)有的第一代和第二代移動通信系統(tǒng)，其主要特點(diǎn)概括為：
??? （1）全球普及和全球無縫漫游的系統(tǒng)。第二代移動通信系統(tǒng)一般為區(qū)域或國家標(biāo)
準(zhǔn)，而第三代移動通信系統(tǒng)將是一個在全球范圍內(nèi)覆蓋和使用的系統(tǒng)。它將使用共同的
頻段，全球統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。
??? （2）具有支持多媒體業(yè)務(wù)的能力，特別是支持Internet業(yè)務(wù)。現(xiàn)有的移動通信系
統(tǒng)主要以提供話音業(yè)務(wù)為主，隨著發(fā)展一般也僅能提供100-200kbit／S的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，GS
M演進(jìn)到最高階段的速率能力為384kbit/s。而第三代移動通信的業(yè)務(wù)能力將比第二代有
明顯的改進(jìn)。它應(yīng)能支持從話音分組數(shù)據(jù)到多媒體業(yè)務(wù)；應(yīng)能根據(jù)需要，提供帶寬。IT
U規(guī)定的第三代移動通信無線傳輸技術(shù)的最低要求中，必須滿足在以下三個環(huán)境的三種
要求。即：
??? ·快速移動環(huán)境，最高速率達(dá)144kbit/s
??? ·室內(nèi)環(huán)境，最高速率達(dá)2Mbit/S
??? 室外到室內(nèi)或步行環(huán)境，最高速率達(dá)384kbit/s
??? （3）便于過渡、演進(jìn)。由于第三代移動通信引入時，第二代網(wǎng)絡(luò)已具有相當(dāng)規(guī)模，
所以第三代的網(wǎng)絡(luò)一定要能在第二代網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上逐漸靈活演進(jìn)而成，并應(yīng)與固定網(wǎng)兼
容。
??? （4）高頻譜效率、高服務(wù)質(zhì)量、低成本、高保密性。
??? 目前IMT－2000無線傳輸技術(shù)（RTT）提案有16個之多，其中地面系統(tǒng)RTY提案有10個，
移動衛(wèi)星系統(tǒng)的RTT提案有6個。從市場基礎(chǔ)及總體系統(tǒng)特征看，地面系統(tǒng)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(jù)ITU的時間表，1999年底前將完成IMT－2000無線技術(shù)規(guī)范。
2? WCDMA的主要特點(diǎn)
??? 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(yīng)運(yùn)而生的全新第三代
移動通信系統(tǒng)方案，與前兩代系統(tǒng)相比有較多的優(yōu)點(diǎn)，主要概括為以下幾方面：
??? （1）比第二代移動通信系統(tǒng)有更好的性能。包括更大的系統(tǒng)容量和更大的覆蓋區(qū)域，
且可以從第二代系統(tǒng)逐步演進(jìn)。
??? WCDMA由于自身的帶寬較寬，因而由多徑效應(yīng)引起的信號衰落較小，上下行鏈路發(fā)射
時分復(fù)用導(dǎo)頻信號，從而實(shí)現(xiàn)相平解調(diào)，能大幅度提高鏈路客量。WCDMA中采用快速功率
控制技術(shù)，使發(fā)射機(jī)的發(fā)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(fā)送用戶專用導(dǎo)頻信號而不是公共導(dǎo)頻信號，能使下行鏈路使用自適應(yīng)天線成
為可能，從而減少小區(qū)的多用戶干擾，這些技術(shù)都提高了系統(tǒng)容量，對一般話音服務(wù)，
系統(tǒng)容量至少提高兩倍。
??? （2）提供更加靈活的服務(wù)。包括：支持更寬范圍的服務(wù)，最高可支持2Mbit/s的高速
數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)；支持一條連線上傳輸多條并行業(yè)務(wù)；支持高速率的分組接入。
??? WCDMA最重要的一個特點(diǎn)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(fù)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(qū)中
產(chǎn)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(yè)務(wù)。當(dāng)數(shù)
據(jù)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(diào)整
功率分配即可保證業(yè)務(wù)傳輸質(zhì)量不受影響。WCDMA中使用正交變擴(kuò)頻增益擴(kuò)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(yè)務(wù)信道的正交性，對于不同的數(shù)
據(jù)速率，這種正交性仍然存在。這一措施也保證了WCDMA適應(yīng)多種業(yè)務(wù)的要求。
??? WCDMA方案中采用了對不同QOS要求的業(yè)務(wù)進(jìn)行不同的信道編碼的策略。標(biāo)準(zhǔn)業(yè)務(wù)僅采
用卷積編碼，高質(zhì)量業(yè)務(wù)在卷積編碼的基礎(chǔ)上增加RS編碼或采用Turbo Code的編碼方法，
而對特定業(yè)務(wù)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(jié)果
使得各種業(yè)務(wù)變化為同一種數(shù)據(jù)。
??? 此外，WCDMA中電路和分組交換業(yè)務(wù)能以創(chuàng)新方式在同一信道組合，使一個終端能處
理多項業(yè)務(wù)。帶寬不同的電路和分組交換業(yè)務(wù)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(tǒng)操作。包括：支持基站間的異步操作；支持自適應(yīng)天線陣
技術(shù)與多用戶檢測的技術(shù)；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(fù)用
等。
3 WCDMA的物理層技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
??? 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(nèi)，提供中、
低速業(yè)務(wù)；后者主要側(cè)重在業(yè)務(wù)繁重的小范圍內(nèi)，提供高至2Mbps的業(yè)務(wù)。下面僅就FDD方
式進(jìn)行討論。
3.1基本參數(shù)
??? ·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(yīng)的鏡像頻段，被分配
給TDD雙工方式使用。
??? ·基本標(biāo)稱帶寬5MHz，但其實(shí)際值可以以200kHz為步長，根據(jù)需要在4.4－5.2MHz之
間調(diào)整。基本帶寬可以擴(kuò)展至10／20MHz。
??? ·基本擴(kuò)頻碼速率4.096Mcps，它也可以擴(kuò)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(jié)構(gòu)
??? 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(yè)務(wù)信道、獨(dú)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(jī)接入信道。
??? 這些信道通過不同的方式映射到相應(yīng)的物理信道。下面我們分別對上下行鏈路進(jìn)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(shù)據(jù)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(jī)接入信道（PRACH）。
??? ·專用物理信道：上行鏈路專用物理數(shù)據(jù)信道用來承載第二層和更高層的專用數(shù)據(jù)。
專用物理控制信道用來承載第一層產(chǎn)生的控制信息，包括：用于信道估計的導(dǎo)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(xù)的幀組成一個超幀，時長720ms。
??? 每時隙比特數(shù)為：10*2k，其中k＝0，……，6，相應(yīng)的為SF＝256／2k。即為256－4。
DPCCH與DPDCH是并行發(fā)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(jī)接入信道（PRACH）。
??? 移動臺僅在相對于所在小區(qū)廣播控制信道幀邊界的一系列給定時間偏置處發(fā)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(qū)中哪些接入時隙可用的消息在廣播控制信道
中發(fā)布。
??? 接入突發(fā)由長度為1ms的前導(dǎo)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(dǎo)部分是由16個復(fù)數(shù)符號A或一A（A＝1＋j，這里j是虛部的標(biāo)記）組
成特征序列，共有16個不同的這樣的序列。在一個小區(qū)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(shù)據(jù)部分（對應(yīng)于DPDCH）和第～層控制信息部分
（對應(yīng)于DPCCH）組成，這兩部分是通過兩條物理信道并行發(fā)送的。控制信息部分時隙由TP
C，TFI和Pilot組成。數(shù)據(jù)部分時隙由16比特的移動合識別碼，3比特的所要求服務(wù)類型指
示碼，可選的用戶短信息包，8比特的循環(huán)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)信道：下行鏈路專用物理信道是DPCCH和DPDH的時分復(fù)用。第二層及高
層的數(shù)據(jù)與第一層的控制信息（TPC，TFI，Pilot）通過時分復(fù)用復(fù)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(xù)的
幀組成一個超幀。
??? 當(dāng)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?shù)姆椒ǎ?br />在下行鏈路發(fā)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(fā)送，其它物理信道在相應(yīng)的時間段中不發(fā)送任何信息。多碼傳輸?shù)牧硪环N方法是每個發(fā)
送的物理信道的擴(kuò)額增益不同。因此，此時每條物理信道都需要發(fā)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(jié)構(gòu)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，F(xiàn)ACH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(yīng)不同的FACH和PCH容量。
??? Secondary CCpeH和Primary CCPCH的主要區(qū)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(qū)都是相同的；并且前者是在有數(shù)據(jù)時才發(fā)送，
且可能只在某個方向發(fā)送，前者是在整個小區(qū)連續(xù)發(fā)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(shù)據(jù)信道和專用控制信道是時分復(fù)用的，
而上行鏈路專用數(shù)據(jù)信道和專用控制信道是并行發(fā)送的。
4 WCDMA和CDMA2000的比較
4.1無線傳輸技術(shù)的主要差別對比
??? 兩套方案在無線傳輸技術(shù)上有較大差別。
4.2兩種方案各自的演進(jìn)策略
??? 兩套方案各有利弊，從技術(shù)角度看，WCDMA方案采取了許多新技術(shù)，如時分復(fù)用的導(dǎo)頻碼
的使用，能實(shí)現(xiàn)相干解調(diào)，從而提高鏈路容量，且滿足了使用自適應(yīng)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(chǔ)上的，最大限度
地利用了成熟的技術(shù)，相對來說技術(shù)復(fù)雜程度低、風(fēng)險小，系統(tǒng)演進(jìn)升級的成本較小。
posted on 2006-09-30 11:24
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