wcdma数字移动通信系统及其与cdma2000的比较

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1、WCDMA数字移动通信系统及其与CDMA2000的比较郭经红   本文主要对WCDMA数字移动通信系统物理层及其特点作了详细的描述，并与CDMA2000系统作了比较。1、引言移动通信技术经历了从模拟调制到数字调制技术的发展。第一代采用频分多址（FDMA）模拟调制方式，这种系统的主要缺点是频谱利用率低，信令干扰话音业务。第二代蜂窝系统采用时分多址（TDMA）和码分多址（CDMA）的数字调制方式，提高了系统容量，并采用独立信道传送信令，使系统性能大为改善。TDMA方式的主要缺点是：（1）系统容量仍不理想；（2）和FDMA方式一样，

2、TDMA方式的越区切换性能仍不完善。为了克服FDMA和TDMA两种多址方式的缺点，北美推出了IS-95／CDMA数字移动通信系统，IS-95／CDMA系统以其频率规划简单、系统容量大、频率复用系数高、抗多径能力强、通信质量好、软容量等特点显示出巨大的发展潜力，立即在全世界范围内掀起一股研究CDMA技术的热潮。随着社会进步及用户数量的急剧增长，频率资源日益紧张，要求第三代移动通信系统IMT-2000能提供更大的系统容量，更高的通信质量，并能提供2Mbit／s数据业务，以满足人们对多媒体通信的要求并适应通信个人化的发展方向。第三代

3、数字蜂窝移动通信系统的两大主要候选方案是北美的CDMA2000系统和欧洲的WCDMA系统，都是建立在CDMA技术基础上，CDMA已被广泛接收为第三代移动通信系统的重要技术。第三代移动通信区别于现有的第一代和第二代移动通信系统，其主要特点概括为：（1）全球普及和全球无缝漫游的系统。第二代移动通信系统一般为区域或国家标准，而第三代移动通信系统将是一个在全球范围内覆盖和使用的系统。它将使用共同的频段，全球统一标准。（2）具有支持多媒体业务的能力，特别是支持Internet业务。现有的移动通信系统主要以提供话音业务为主，随着发展一般也

4、仅能提供100-200kbit／s的数据业务，GSM演进到最高阶段的速率能力为384kbit／s。而第三代移动通信的业务能力将比第二代有明显的改进。它应能支持从话音分组数据到多媒体业务；应能根据需要，提供带宽。ITU规定的第三代移动通信无线传输技术的最低要求中，必须满足在以下三个环境的三种要求。即：快速移动环境，最高速率达144kbit／s室内环境，最高速率达2Mbit／s室外到室内或步行环境，最高速率达384kbit／s（3）便于过渡、演进。由于第三代移动通信引入时，第二代网络已具有相当规模，所以第三代的网络一定要能在第二代

5、网络的基础上逐渐灵活演进而成，并应与固定网兼容。（4）高频谱效率、高服务质量、低成本、高保密性。目前IMT-2000无线传输技术（RTT）提案有16个之多，其中地面系统RTT提案有10个，移动卫星系统的RTT提案有6个。从市场基础及总体系统特征看，地面系统以欧洲UTRA（WCDMA／TD-CDMA）及美国CDMA2000这两个提案最具竞争力，我国的RTT提案是TD-SCDMA。根据ITU的时间表，1999年底前将完成IMT-2000无线技术规范。2、WCDMA的主要特点信息社会的到来对通信手段提出了越来越高的要求，WCDMA是

6、应运而生的全新第三代移动通信系统方案，与前两代系统相比有较多的优点，主要概括为以下几方面：（1）比第二代移动通信系统有更好的性能。包括更大的系统容量和更大的覆盖区域，且可以从第二代系统逐步演进。WCDMA由于自身的带宽较宽，因而由多径效应引起的信号衰落较小，上下行链路发射时分复用导频信号，从而实现相干解调，能大幅度提高链路容量。WCDMA中采用快速功率控制技术，使发射机的发射功率总是处于最小的水平，从而减少了多址干扰。另外，在下行链路发送用户专用导频信号而不是公共导频信号，能使下行链路使用自适应天线成为可能，从而减少小区的多用

7、户干扰，这些技术都提高了系统容量，对一般话音服务，系统容量至少提高两倍。（2）提供更加灵活的服务。包括：支持更宽范围的服务，最高可支持2Mbit／s的高速数据业务；支持一条连线上传输多条并行业务；支持高速率的分组接入。WCDMA最重要的一个特点是功率对用户来说是共享资源。在下行链路上，基站中码分复用的用户分享总的功率，上行链路中，基站有一个最大干扰容限，这个功率在小区中产生干扰的移动台之间分配。共享功率使WCDMA能灵活地处理个有不同速率的业务。当数据速率变化时，无须对码字、时隙等重新分配，也即无须重新分配物理信道，只要调整功

8、率分配即可保证业务传输质量不受影响。WCDMA中使用正交变扩频增益扩频码（OVSF），这种码字保证了下行链路不同用户信道或同一用户不同业务信道的正交性，对于不同的数据速率，这种正交性仍然存在。这一措施也保证了WCDMA适应多种业务的要求。WCDMA方案中采用了对不同QOS要求