WCDMA剖析

谢健民

摘 要 全球商用3G网络中，72%是WCDMA网络，WCDMA是3G市场最成熟、应用最广泛、用户群体最大的制式。随着三家移动运营商全面竞争，2008--2010年三年将依然是用户高速增长的三年，三年的新增移动用户将接近3亿，未来三年是确定移动市场格局、移动语音用户向移动数据用户转型的关键三年，3G网络的建设将改变移动数据用户竞争格局，WCDMA技术及应用优势明显。

关键词 WCDMA 技术

一、WCMDA优势分析

（1）WCDMA技术处于HSPA快速商用时期

WCDMA技术演进路线可以得出，目前技术正处于HSPA，高速下行分组技术HSPA（R5），和分组技术HSUPA的引入，使上下行速度分别达到384kbps/14.4mbps和 5.76mbps/14.4mbps，此时系统成熟，终端课受限，满足成熟商用时期的要求。从全球运营形势及产业链发展现状两个维度考虑，中国联通快速部署一张HSDPA网络，同时全网支持向HSUPA的软件升级，利用高速数据业务抢占市场，获得先发优势。

（2）WCDMA产业链成熟，终端丰富

截至2008年2月，全球有超过900款WCDMA终端，超过110家手机设备商从事这方面的工作，WCDMA手机外型/重量得到很大改进，终端类型不断丰富，已有手机、PDA、数据卡、便携电脑等。

（3）WCDM同有线技术相比有新特点

WCDMA终端具有可移动性、采用无线接入方式、具有漫游和切换功能、为实现个人通信提供了可能：无论任何人 （Whoever）在任何时候 （Whenever）在任何地方 （Wherever）与另一个人 （Whomever）进行任何类型 （Whatever ）的通信、突破电磁波资源有限的瓶颈。

二、WCMDA技术分析

1、移动通信组网技术——蜂窝技术

简单地说，就是把移动电话的服务区别分为一个个正六边形的子区，每个小区设一个基站。形成了形状酷似“蜂窝”的结构，因而把这种移动通信方式称为蜂窝移动通信方式（图1）。

2、移动通信组网技术——多址技术

由于移动用户在不断的随机运动，建立他们之间的通信，首先必须引入区分和识别动态用户地址的多址技术。常见的分址技术有频分多址（FDMA）、时分多（TDMA）、码分多址（CDMA）（图2）。

3、移动通信组网技术——双工技术

双工技术：通俗上讲就是双向，就是可以同时进行上下行，其中分为时分双工和频分双工（见表1）。

4、WCDMA系统关键技术

（1）RAKE接收机技术，利用多个并行相关器检测多径信号，按照一定的准则合成一路信号供解调用的接收机。将那些幅度明显大于噪声背景的多径分量取出，对它进行延时和相位校正，使之在某一时刻对齐，并按一定的规则进行合并，变矢量合并为代数求和，有效地利用多径分量，提高多径分集的效果。接收技术有效地克服多径干扰，提高接收性能。

（2）WCDMA功率控制技术。

WCDMA采用宽带扩频技术，是个自干扰系统。但是通过功率控制，降低了多址干扰、克服远近效应以及衰落的影响，从而保证了上下行链路的质量。在WCDMA系统中，功率控制按方向分为上行（或称为反向）功率控制和下行（或称为前向）功率控制两类；按移动台和基站是否同时参与又分为开环功率控制和闭环功率控制两大类。闭环功控是指发射端根据接收端送来的反馈信息对发射功率进行控制的过程；而开环功控不需要接收端的反馈，发射端根据自身测量得到的信息对发射功率进行控制。

（3）WCDMA多切换技术

切换技术是WCDMA系统的重要组成部分，而软切换是该系统使用的最广泛的方法。它在提高系统容量的同时，减少了切换过程的掉话率，消除了“乒乓效应”，“拐角效应”等。可有效地保证系统的稳定性，可靠性和用户通话的连续性。包括软切换和硬切换。

5、WCDMA在3G网络中的应用技术

第三代移动通信系统是一种能提供多种类型、高质量多媒体业务，能实现全球无缝覆盖，具有全球漫游能力，与固定网络相兼容，并以小型便携式终端在任何时候、任何地点进行任何种类通信的通信系统，第三代移动通信系统 - IMT2000 （3G统称-代名词），WCDMA由标准化组织3GPP所制定。WCDMA网络由两部分组成无线部分：UTRAN无线接入网 （Node B + RNC），有线部分：CN 核心网组成。无线接入网络（Radio Access Network，RAN）：无线接入网络处理所有与无线有关的功能，包括UE和UTRAN。核心网络（Core Network，CN）：CN处理UMTS系统内所有的话音呼叫和数据连接，并实现与外部网络的交换和路由功能，逻辑上分为：电路交换（Circuit Switched，CS）域，分组交换（Packet Switched，PS）域。WCDMA协议继承WCDMA R4所有的业务和功能核心网增加IM（IP多媒体域）RAN向IP方向发展增强的IP QoS能力，支持端到端的IP多媒体业务。

总之，第三代移动通信系统是一种能提供多种类型、高质量多媒体业务，能实现全球无缝覆盖，具有全球漫游能力，与固定网络相兼容，并以小型便携式终端在任何时候、任何地点进行任何种类通信的通信系统。

参考文献：

[1]张建华.WCDMA无线网络技术[M].人民邮电出版社.

（作者单位：湖南科技经贸职业学院）