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2006-2 无线定位与空间测量研究所 田增山 第八章 WCDMA系统无线接口 无线定位与空间测量研究所 田增山 主要内容 第一节 WCDMA关键技术 1.1 智能天线 1.2 多用户检测 1.3 联合检测 1.4 空时码 主要内容 第二节 WCDMA系统的特点 码片速率 小区站点同步 频谱使用效率 功率控制频率 公用信道开销 基础核心网络 越区切换 主要内容 第三节 WCDMA物理层结构 3.1 物理层功能 3.2 帧结构 3.3 传输信道与物理信道 3.4 上行物理信道 3.5 下行物理信道 3.6 信道编码与复接 3.7 信道的扩频和调制 主要内容 第四节 WCDMA物理层过程 4.1 同步过程 4.2 随机接入过程 第一节 WCDMA关键技术 1.1 智能天线 1.2 多用户检测 1.3 联合检测 1.4 空时码 第二节 WCDMA系统的特点 码片速率 小区站点同步 频谱使用效率 功率控制频率 公用信道开销 基础核心网络 越区切换 第二节 WCDMA系统的特点 全称为Wide band CDMA，这是基于GSM网发展出来的3G技术规范，是欧洲提出的宽带CDMA技术，它与日本提出的宽带CDMA技术基本相同，目前正在进一步融合。该标准提出了GSM（2G）—GPRS—EDGE—WCDMA（3G）的演进策略。GPRS是General Packet Radio Service（通用分组无线业务）的简称，EDGE是Enhanced Data rate for GSM Evolution（增强数据速率的GSM演进）的简称，这两种技术被称为2.5代移动通信技术。目前中国移动正在采用这一方案向3G过渡，并已将原有的GSM网络升级为GPRS网络。 码片速率 在码片速率上，W-CDMA使用的带宽和码片速率（3.84Mcps）是cdma20001x演进家族的三倍以上。因此，W-CDMA提供了更大的多路径分集，并提供了更高的中继增益和更小的信号开销。此外，更高的码片速率也改善了接收机解决多径效应的能力。 小区站点同步 在小区站点同步方面，cdma2000基站通常通过GPS实现同步，将造成室内和城市小区（采用室内天线）部署的困难，而W-CDMA设计可以使用异步基站（节点B）。 多址方式 支持1xEV-DO的TDM接入系统采用共享时分复用下行链路，这种具有固定时隙，可支持共享接入的下行链路信道结构意味着cdma2000放弃了物理层兼容性。 频谱使用效率 在混合业务方面，1xEV-DO是一种纯数据解决方案，需要独立的1.25MHz载波来承载数据业务。在混合业务情形下，资源的分离可能导致频谱使用效率低下。而W-CDMA却能够非常灵活地处理话音和数据混合业务。因此，cdma2000的下一个阶段1xEV-DV计划计划克服这个缺点。 功率控制频率 在功率控制频率方面，两个系统都应用了一个快速的闭环功率控制解决方案，但在W-CDMA中，功率控制的频率几乎是cdma2000的两倍，达到每秒1500次（1.5kHz），可保证更好的信号质量，并支持更多的用户。 公用信道开销 在公用信道开销方面，W-CDMA的下行链路导频结构基于专用和公用导频符号，而cdma20001x则基于公用持续导频序列。cdma2000的导频信道大约需要下行链路总传输功率的20%，相比之下W-CDMA只需要约10%。 基础核心网络 在基础核心网络方面，由于UMTS和GPRS/EGDE共享一个公用分组核心，因此，为支持基于GSM的GPRS业务而部署的所有业务（如计费、安全、和漫游）也将支持W-CDMA业务。而为了完善新的数据/话音网络，cdma20001x必须添加额外的网元，包括PDSN（分组数据服务节点），以及AAA（计费、鉴权和授权）服务器等。分组控制功能（PCF）也是需要升级以通过R-P接口支持分组交换网络的BSS中的一个新实体。 系统性能 在系统性能方面，虽然由于带宽不同，W-CDMA系统无法直接与cdma2000进行对比。但当在5MHz带宽内部署3个1.25MHz cdma2000载波时，两者之间还是具有可比性的。 系统性能 对多蜂窝环境中实际信道和传播模型的计算机模拟结果显示：现有的各种3G标准的系统容量处于同一级别。其中，EDGE的良好性能一方面源自其TDMA特性（通过同样在1xEV-DO中引入后门实现）；另一方面源自一些先进特性，如逐步冗余和链路自适应（将在W-CDMA演进阶段--HSDPA中实施）。 系统性能 当把更完善精密的无线传输技术应用于W-CDMA和1xEV时，这些性能数字还会提高，但不可能达到一个新的级别。不过，在混合话音和数据流量方面，W-CDMA无疑将是最出色的。一般认为