WCDMA系统关键技术.doc

WCDMA 系统关键技术 (XX大学 应用技术学院 电子信息工程) 作者 XXX 指导教师 XXX 摘 要 本文主要讨论了WCDMA系统的关键无线技术：无线信道编码、扩频与调制、随机接入与同步、分集技术、功率控制、软切换技术、多址干扰消除技术。并简要介绍了WCDMA 移动通信系统中的智能技术。 关键词 WCDMA 功率控制 扩频 分集 软切换 多址干扰 智能 随着对通信业务种类和数量需求的剧增，频率资源日益紧张，第三代移动通信系统的研究开发已成为当前国际通信界的热点。国际电联(ITU)提出的第三代移动通信系统(3G)标准IMT-2000是一个能提供覆盖全球的综合业务与多媒体业务，具有多种空中接口和接入方式，多种系统制式和多种运营环境的大容量、高速率、高质量、多功能的全球移动通信系统。该系统包括地面系统与卫星系统，覆盖范围从50ｍ左右的微微小区、微小区、小区，到500kｍ以上的卫星小区，可向高速与慢速移动的用户提供包括话音、数据、会议电视和多媒体等多种业务，以及广域速率达384kbit/s，本地速率高达2Mbit/s的多种服务，能跨越不同网络进行无缝漫游，并具有高度智能和个人服务特色。 WCDMA(宽带码分多址)作为第三代移动通信系统的主流技术之一，以其能与固定网络相兼容、能提供多种类型的多媒体服务、能实现全球无缝覆盖并且小型便携终端能在任何时间、任何地点与任何人进行通信等诸多优点，吸引着通信运营者、制造商和广大用户。而且WCDMA从现有GSM系统发展起来，实现GSM系统向3G平滑过渡最为合适，而GSM系统占整个全球移动用户的85%以上，在现有的第二代移动通信市场中占绝对优势。所以采用基于GSM系统的WCDMA技术向3G过渡是大势所趋。本文主要讨论WCDMA移动通信系统中的关键无线技术，并简要介绍了WCDMA移动通信系统中的智能技术。 1 WCDMA概述 WCDMA主要由欧洲ETSI和日本ARIB提出，系统的核心网是基于GSM-MAP的，同时可通过网络扩展方式提供在基于ANSI-41的核心网上运行的能力。WCDMA全名是Wideband CDMA，即“宽带码分多址接入”，它可支持384kbit/s到2Mbit/s不等的数据传输速率，而GSM系统目前只能传送9.6kbit/s，固定线路Modem 也只是56kbit/s的速率，由此可见WCDMA是无线的宽带通讯。 此外，在某些信道中，它还可有效支持电路交换业务(如PSTN、ISDN网)、分组交换业务(如IP网)和可变速率话音业务。因此，灵活的无线协议可在一个载波内对同一用户同时支持话音、数据和多媒体业务，通过透明或非透明传输块来支持实时、非实时业务。这样用户可以同时利用电路交换方式接听电话，然后以分组交换方式访问Internet，这样的技术可以提高移动电话的使用效率，使得我们可以超过越在同一时间只能做语音或数据传输的服务的限制。 WCDMA作为一种全新第三代移动通信系统方案，与窄带CDMA相比具有更大的系统容量和更大的覆盖区域，可适应多种速率的传输，灵活的提供多种业务，并采用了包数据交换和快速业务接入，大大提高了频谱利用率。 2 WCDMA无线技术 2.1 无线信道编码 无线信道编码是为了接收机能够检测和纠正由于传输媒介带来的信号误差，同时在原数据流中加入了冗余信息，提高了数据速率。对应不同类型的传输信道和不同类型的数据，信道编码使用的算法和加入的冗余量可以不同。WCDMA的信道编码方案包括以下几部分：纠错编码/译码(包括速率适配)，交织/解交织，传输信道映射到/分离出物理信道。为了适应多种速率的传输，信道编码方案中还增加了速率适配功能，WCDMA还给出了一种速率适配算法，目的是把业务速率适配为标准速率集中的某个速率。 当然，决定信道编码性能最基本的问题还是它的差错控制方案。差错控制方式可以分为两类：前向差错控制(FEC)和自动请求重发(ARQ)，但也可以用二者的复合方式。在FEC中一种纠错编码用来抵抗衰落信道的传输差错。在ARQ中一种检错编码与重传协议共同应用。复合方式中FEC在ARQ前改善差错率以减少重传的需求。WCDMA主要信道纠错码有三种，它们分别是：卷积码、RS码与卷积码的串行级联、Turbo码以及业务专用编码。 * 卷积码：对于卷积码需要选择其约束长度和码率。约束长度应尽可能的大以获得好的性能，但是解码器的复杂性随约束长度的增加而增加。码率依赖于交织深度和信道的相干时间。卷积码用于BER为10-3级别的业务，典型的有传统的话音业务所用卷积码的码型和编译码方法基本上是对第二代移动通信系统的继承。 * RS码与卷积码的串行级联：这一编码方式提供外码为RS码，内码为卷积码的级联编码，并结合外层与内层的交织。RS码为 256进制，码率在 4/5左右。码长根据业务速率和时