WCDMA剖析

謝健民

摘 要 全球商用3G網絡中，72%是WCDMA網絡，WCDMA是3G市場最成熟、應用最廣泛、用戶群體最大的制式。隨著三家移動運營商全面競爭，2008--2010年三年將依然是用戶高速增長的三年，三年的新增移動用戶將接近3億，未來三年是確定移動市場格局、移動語音用戶向移動數據用戶轉型的關鍵三年，3G網絡的建設將改變移動數據用戶競爭格局，WCDMA技術及應用優勢明顯。

關鍵詞 WCDMA 技術

一、WCMDA優勢分析

（1）WCDMA技術處于HSPA快速商用時期

WCDMA技術演進路線可以得出，目前技術正處于HSPA，高速下行分組技術HSPA（R5），和分組技術HSUPA的引入，使上下行速度分別達到384kbps/14.4mbps和 5.76mbps/14.4mbps，此時系統成熟，終端課受限，滿足成熟商用時期的要求。從全球運營形勢及產業鏈發展現狀兩個維度考慮，中國聯通快速部署一張HSDPA網絡，同時全網支持向HSUPA的軟件升級，利用高速數據業務搶占市場，獲得先發優勢。

（2）WCDMA產業鏈成熟，終端豐富

截至2008年2月，全球有超過900款WCDMA終端，超過110家手機設備商從事這方面的工作，WCDMA手機外型/重量得到很大改進，終端類型不斷豐富，已有手機、PDA、數據卡、便攜電腦等。

（3）WCDM同有線技術相比有新特點

WCDMA終端具有可移動性、采用無線接入方式、具有漫游和切換功能、為實現個人通信提供了可能：無論任何人 （Whoever）在任何時候 （Whenever）在任何地方 （Wherever）與另一個人 （Whomever）進行任何類型 （Whatever ）的通信、突破電磁波資源有限的瓶頸。

二、WCMDA技術分析

1、移動通信組網技術——蜂窩技術

簡單地說，就是把移動電話的服務區別分為一個個正六邊形的子區，每個小區設一個基站。形成了形狀酷似“蜂窩”的結構，因而把這種移動通信方式稱為蜂窩移動通信方式（圖1）。

2、移動通信組網技術——多址技術

由于移動用戶在不斷的隨機運動，建立他們之間的通信，首先必須引入區分和識別動態用戶地址的多址技術。常見的分址技術有頻分多址（FDMA）、時分多（TDMA）、碼分多址（CDMA）（圖2）。

3、移動通信組網技術——雙工技術

雙工技術：通俗上講就是雙向，就是可以同時進行上下行，其中分為時分雙工和頻分雙工（見表1）。

4、WCDMA系統關鍵技術

（1）RAKE接收機技術，利用多個并行相關器檢測多徑信號，按照一定的準則合成一路信號供解調用的接收機。將那些幅度明顯大于噪聲背景的多徑分量取出，對它進行延時和相位校正，使之在某一時刻對齊，并按一定的規則進行合并，變矢量合并為代數求和，有效地利用多徑分量，提高多徑分集的效果。接收技術有效地克服多徑干擾，提高接收性能。

（2）WCDMA功率控制技術。

WCDMA采用寬帶擴頻技術，是個自干擾系統。但是通過功率控制，降低了多址干擾、克服遠近效應以及衰落的影響，從而保證了上下行鏈路的質量。在WCDMA系統中，功率控制按方向分為上行（或稱為反向）功率控制和下行（或稱為前向）功率控制兩類；按移動臺和基站是否同時參與又分為開環功率控制和閉環功率控制兩大類。閉環功控是指發射端根據接收端送來的反饋信息對發射功率進行控制的過程；而開環功控不需要接收端的反饋，發射端根據自身測量得到的信息對發射功率進行控制。

（3）WCDMA多切換技術

切換技術是WCDMA系統的重要組成部分，而軟切換是該系統使用的最廣泛的方法。它在提高系統容量的同時，減少了切換過程的掉話率，消除了“乒乓效應”，“拐角效應”等。可有效地保證系統的穩定性，可靠性和用戶通話的連續性。包括軟切換和硬切換。

5、WCDMA在3G網絡中的應用技術

第三代移動通信系統是一種能提供多種類型、高質量多媒體業務，能實現全球無縫覆蓋，具有全球漫游能力，與固定網絡相兼容，并以小型便攜式終端在任何時候、任何地點進行任何種類通信的通信系統，第三代移動通信系統 - IMT2000 （3G統稱-代名詞），WCDMA由標準化組織3GPP所制定。WCDMA網絡由兩部分組成無線部分：UTRAN無線接入網 （Node B + RNC），有線部分：CN 核心網組成。無線接入網絡（Radio Access Network，RAN）：無線接入網絡處理所有與無線有關的功能，包括UE和UTRAN。核心網絡（Core Network，CN）：CN處理UMTS系統內所有的話音呼叫和數據連接，并實現與外部網絡的交換和路由功能，邏輯上分為：電路交換（Circuit Switched，CS）域，分組交換（Packet Switched，PS）域。WCDMA協議繼承WCDMA R4所有的業務和功能核心網增加IM（IP多媒體域）RAN向IP方向發展增強的IP QoS能力，支持端到端的IP多媒體業務。

總之，第三代移動通信系統是一種能提供多種類型、高質量多媒體業務，能實現全球無縫覆蓋，具有全球漫游能力，與固定網絡相兼容，并以小型便攜式終端在任何時候、任何地點進行任何種類通信的通信系統。

參考文獻：

[1]張建華.WCDMA無線網絡技術[M].人民郵電出版社.

（作者單位：湖南科技經貿職業學院）