wcdma數(shù)字移動通信系統(tǒng)及其與cdma2000的比較

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1、WCDMA數(shù)字移動通信系統(tǒng)及其與CDMA2000的比較郭經(jīng)紅???本文主要對WCDMA數(shù)字移動通信系統(tǒng)物理層及其特點作了詳細的描述，并與CDMA2000系統(tǒng)作了比較。1、引言移動通信技術(shù)經(jīng)歷了從模擬調(diào)制到數(shù)字調(diào)制技術(shù)的發(fā)展。第一代采用頻分多址（FDMA）模擬調(diào)制方式，這種系統(tǒng)的主要缺點是頻譜利用率低，信令干擾話音業(yè)務(wù)。第二代蜂窩系統(tǒng)采用時分多址（TDMA）和碼分多址（CDMA）的數(shù)字調(diào)制方式，提高了系統(tǒng)容量，并采用獨立信道傳送信令，使系統(tǒng)性能大為改善。TDMA方式的主要缺點是：（1）系統(tǒng)容量仍不理想；（2）和FDMA方式一樣，TDMA方式的越區(qū)切換性能仍不完善。為了克服

2、FDMA和TDMA兩種多址方式的缺點，北美推出了IS-95／CDMA數(shù)字移動通信系統(tǒng)，IS-95／CDMA系統(tǒng)以其頻率規(guī)劃簡單、系統(tǒng)容量大、頻率復(fù)用系數(shù)高、抗多徑能力強、通信質(zhì)量好、軟容量等特點顯示出巨大的發(fā)展?jié)摿Γ⒓丛谌澜绶秶鷥?nèi)掀起一股研究CDMA技術(shù)的熱潮。隨著社會進步及用戶數(shù)量的急劇增長，頻率資源日益緊張，要求第三代移動通信系統(tǒng)IMT-2000能提供更大的系統(tǒng)容量，更高的通信質(zhì)量，并能提供2Mbit／s數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，以滿足人們對多媒體通信的要求并適應(yīng)通信個人化的發(fā)展方向。第三代數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)的兩大主要候選方案是北美的CDMA2000系統(tǒng)和歐洲的WCDMA系統(tǒng)

3、，都是建立在CDMA技術(shù)基礎(chǔ)上，CDMA已被廣泛接收為第三代移動通信系統(tǒng)的重要技術(shù)。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)?，F(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)，GSM演進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

4、代有明顯的改進。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。ITU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144kbit／s室內(nèi)環(huán)境，最高速率達2Mbit／s室外到室內(nèi)或步行環(huán)境，最高速率達384kbit／s（3）便于過渡、演進。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)RTT提

5、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-CDMA）及美國CDMA2000這兩個提案最具競爭力，我國的RTT提案是TD-SCDMA。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，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。WCDMA由于自身的帶寬較

6、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，從而實現(xiàn)相干解調(diào)，能大幅度提高鏈路容量。WCDMA中采用快速功率控制技術(shù)，使發(fā)射機的發(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最重要的一個特點是功率對用戶來說是共

7、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能靈活地處理個有不同速率的業(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中使用正交變擴頻增益擴頻碼（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