1、第第8 8章章 WCDMAWCDMA（寬帶碼分多址）系統(tǒng)（寬帶碼分多址）系統(tǒng)第第8 8章章 WCDMAWCDMA（寬帶碼分多址）系統(tǒng)（寬帶碼分多址）系統(tǒng)8.1 3G8.1 3G發(fā)展與應(yīng)用發(fā)展與應(yīng)用 8.2 WCDMA8.2 WCDMA系統(tǒng)概述系統(tǒng)概述8.3 WCDMA8.3 WCDMA系統(tǒng)構(gòu)成系統(tǒng)構(gòu)成8.4 WCDMA8.4 WCDMA的信道結(jié)構(gòu)的信道結(jié)構(gòu) 8.5 WCDMA8.5 WCDMA的控制與管理的控制與管理教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo)了解了解3G3G的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀、頻譜分布、幾個(gè)典的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀、頻譜分布、幾個(gè)典型標(biāo)準(zhǔn)等。型標(biāo)準(zhǔn)等。 掌握掌握R99R99和和R4R4版本的版本的WCDMAWC

2、DMA的系統(tǒng)構(gòu)成以及各自的系統(tǒng)構(gòu)成以及各自的特點(diǎn)，比較兩個(gè)版本的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)，理的特點(diǎn)，比較兩個(gè)版本的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)，理解解R5R5版本的版本的WCDMAWCDMA系統(tǒng)的系統(tǒng)的IPIP多媒體子系統(tǒng)，能多媒體子系統(tǒng)，能用自己的語言簡述用自己的語言簡述WCDMAWCDMA的應(yīng)用。的應(yīng)用。 了解了解WCDMAWCDMA的主要參數(shù)、信道結(jié)構(gòu)、控制與管的主要參數(shù)、信道結(jié)構(gòu)、控制與管理。理。 本章知識地圖本章知識地圖WCDMAWCDMA的控制與管理的控制與管理WCDMAWCDMA系統(tǒng)系統(tǒng)3G3G的發(fā)展的發(fā)展與應(yīng)用與應(yīng)用WCDMAWCDMA的的系統(tǒng)概述系統(tǒng)概述WCDMAWCDMA的的系統(tǒng)構(gòu)成系統(tǒng)構(gòu)成WCD

3、MAWCDMA的信道結(jié)構(gòu)的信道結(jié)構(gòu)國外國外3G3G的發(fā)展與應(yīng)用的發(fā)展與應(yīng)用國內(nèi)國內(nèi)3G3G的發(fā)展與應(yīng)用的發(fā)展與應(yīng)用3G3G的標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)3G3G的頻譜的頻譜WCDMAWCDMA概念概念WCDMAWCDMA業(yè)務(wù)與應(yīng)用業(yè)務(wù)與應(yīng)用R99R99版本系統(tǒng)構(gòu)成版本系統(tǒng)構(gòu)成R4R4版本系統(tǒng)構(gòu)成版本系統(tǒng)構(gòu)成主要參數(shù)及特點(diǎn)主要參數(shù)及特點(diǎn)第第8 8章章 WCDMAWCDMA（寬帶碼分多址）系統(tǒng)（寬帶碼分多址）系統(tǒng)8.18.1 3G 3G發(fā)展與應(yīng)用發(fā)展與應(yīng)用學(xué)習(xí)目標(biāo)：學(xué)習(xí)目標(biāo)：1. 1.了解了解3G3G的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀；的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀； 2. 2.了解了解3G3G的頻譜分布和幾個(gè)典的頻譜分布和幾個(gè)典型標(biāo)準(zhǔn)。型標(biāo)準(zhǔn)。

4、 8.18.1 3G 3G發(fā)展與應(yīng)用發(fā)展與應(yīng)用8.1.1 8.1.1 國外國外3G3G的發(fā)展與應(yīng)用的發(fā)展與應(yīng)用8.1.2 8.1.2 國內(nèi)國內(nèi)3G3G的發(fā)展與應(yīng)用的發(fā)展與應(yīng)用8.1.3 3G8.1.3 3G的標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)8.1.4 3G8.1.4 3G的頻譜的頻譜第三代移動通信的提出第三代移動通信的提出：IMT-2000是第三代移動通信系統(tǒng)（是第三代移動通信系統(tǒng)（3G）的統(tǒng)稱。）的統(tǒng)稱。第三代移動通信系統(tǒng)最早由國際電信聯(lián)盟（第三代移動通信系統(tǒng)最早由國際電信聯(lián)盟（ITU）19851985年提出，考慮到該系統(tǒng)將于年提出，考慮到該系統(tǒng)將于20002000年左右進(jìn)入商用年左右進(jìn)入商用市場，工作的頻段在市

5、場，工作的頻段在2000MHz2000MHz，且最高業(yè)務(wù)速率為，且最高業(yè)務(wù)速率為2000Kbps2000Kbps，故于，故于19961996年正式更名為年正式更名為IMT-2000（International Mobile Telecommunication-2000）。）。第三代移動通信系統(tǒng)是一種能提供多種類型、高質(zhì)量第三代移動通信系統(tǒng)是一種能提供多種類型、高質(zhì)量多媒體業(yè)務(wù)，能實(shí)現(xiàn)全球無縫覆蓋，具有全球漫游能多媒體業(yè)務(wù)，能實(shí)現(xiàn)全球無縫覆蓋，具有全球漫游能力，與固定網(wǎng)絡(luò)相兼容，并以小型便攜式終端在任何力，與固定網(wǎng)絡(luò)相兼容，并以小型便攜式終端在任何時(shí)候、任何地點(diǎn)進(jìn)行任何種類通信的通信系統(tǒng)。時(shí)候、

6、任何地點(diǎn)進(jìn)行任何種類通信的通信系統(tǒng)。8.1.1 國外國外3G的發(fā)展與應(yīng)用的發(fā)展與應(yīng)用 由于移動通信在未來的信息化社會占有舉足輕重的作用，由于移動通信在未來的信息化社會占有舉足輕重的作用，發(fā)達(dá)國家的政府部門、電信運(yùn)營商和制造商均不遺余力地積極發(fā)達(dá)國家的政府部門、電信運(yùn)營商和制造商均不遺余力地積極參與有關(guān)第三代移動通信的標(biāo)準(zhǔn)制定和研發(fā)工作。參與有關(guān)第三代移動通信的標(biāo)準(zhǔn)制定和研發(fā)工作。 IMT-2000后續(xù)的標(biāo)準(zhǔn)化研究后續(xù)的標(biāo)準(zhǔn)化研究：主要集中在：主要集中在IMT-2000增強(qiáng)增強(qiáng)（Future development of IMT-2000）和）和后后IMT-2000系統(tǒng)系統(tǒng)（Systems be

7、yond IMT-2000）。）。 目標(biāo)目標(biāo)：采用更新的技術(shù)，達(dá)到更高的性能指標(biāo)，包括：采用更新的技術(shù)，達(dá)到更高的性能指標(biāo)，包括CDMA2000CDMA2000向向1xEV-DO1xEV-DO和和1xEV-DV1xEV-DV的演進(jìn)，第三代移動通信系統(tǒng)向全的演進(jìn)，第三代移動通信系統(tǒng)向全I(xiàn)PIP結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)的演進(jìn)。的演進(jìn)。 應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域：高速下行分組接入、：高速下行分組接入、IPv6IPv6、軟件無線電、智能、軟件無線電、智能天線等無線新技術(shù)，還有擴(kuò)展頻譜的規(guī)劃，不同系統(tǒng)間的干擾天線等無線新技術(shù)，還有擴(kuò)展頻譜的規(guī)劃，不同系統(tǒng)間的干擾分析、不同系統(tǒng)的共存方案等。分析、不同系統(tǒng)的共存方案等。

8、國際電信聯(lián)盟國際電信聯(lián)盟(ITU) (ITU) 確定確定3G3G通信的三大主流無通信的三大主流無線接口標(biāo)準(zhǔn)分別是線接口標(biāo)準(zhǔn)分別是: : WCDMA(WCDMA(寬頻碼分多重存取寬頻碼分多重存取) ) CDMA-2000( CDMA-2000(多載波分復(fù)用擴(kuò)頻調(diào)制多載波分復(fù)用擴(kuò)頻調(diào)制) ) TD-SCDMA( TD-SCDMA(時(shí)分同步碼分多址接入時(shí)分同步碼分多址接入) ) 1. WCDMA1. WCDMA 提出：提出：WCDMAWCDMA也稱也稱IMT-2000 CDMA DSIMT-2000 CDMA DS，最早由歐洲，最早由歐洲和日本提出和日本提出. . 核心網(wǎng)：核心網(wǎng)：基于演進(jìn)的基于演進(jìn)

9、的GSM/GPRSGSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。 空中接口：空中接口：采用直擴(kuò)采用直擴(kuò)DSDS的寬帶的寬帶CDMACDMA。 技術(shù)支持：技術(shù)支持：目前這種方式得到歐洲、北美、亞太目前這種方式得到歐洲、北美、亞太地區(qū)各地區(qū)各GSMGSM運(yùn)營商和日本、韓國多數(shù)運(yùn)營商的廣泛運(yùn)營商和日本、韓國多數(shù)運(yùn)營商的廣泛支持，是第三代移動通信最具競爭力的技術(shù)之一。支持，是第三代移動通信最具競爭力的技術(shù)之一。 目前發(fā)展：目前發(fā)展：目前全球目前全球3GPP R993GPP R99標(biāo)準(zhǔn)的商用化程度標(biāo)準(zhǔn)的商用化程度最高，全球絕大多數(shù)最高，全球絕大多數(shù)3G3G試驗(yàn)系統(tǒng)和設(shè)備研發(fā)都基于試驗(yàn)系統(tǒng)和設(shè)備研發(fā)都基于該技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

10、規(guī)范。該技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。 2. CDMA20002. CDMA2000提出提出：CDMA2000CDMA2000也稱也稱IMT-2000 CDMA MCIMT-2000 CDMA MC，由美國高通，由美國高通北美公司為主導(dǎo)提出。北美公司為主導(dǎo)提出。核心網(wǎng)核心網(wǎng)：采用演進(jìn)的：采用演進(jìn)的IS-95 CDMAIS-95 CDMA核心網(wǎng)（核心網(wǎng)（ANSI-41ANSI-41），技術(shù)支持技術(shù)支持：CDMA2000CDMA2000技術(shù)得到技術(shù)得到IS-95 CDMAIS-95 CDMA運(yùn)營商的支運(yùn)營商的支持，主要分布在北美和亞太地區(qū)。持，主要分布在北美和亞太地區(qū)。目前發(fā)展目前發(fā)展：目前增強(qiáng)型單載波：目前增強(qiáng)

11、型單載波CDMA2000 1X EV(CDMA2000 1X EV(包括包括DODO和和DVDV兩個(gè)階段）在技術(shù)發(fā)展中較受重視，標(biāo)準(zhǔn)化工兩個(gè)階段）在技術(shù)發(fā)展中較受重視，標(biāo)準(zhǔn)化工作正在進(jìn)行，極具商用潛力。作正在進(jìn)行，極具商用潛力。 3. TD-SCDMA3. TD-SCDMA 提出提出：TD-SCDMATD-SCDMA也稱也稱IMT-2000 CDMA TD, ,是由中國獨(dú)自是由中國獨(dú)自 制定的制定的3G標(biāo)準(zhǔn)，它由中國原郵電部電信科學(xué)技術(shù)研究院標(biāo)準(zhǔn)，它由中國原郵電部電信科學(xué)技術(shù)研究院( ( 大唐電信大唐電信) )向向ITU提出。提出。 核心技術(shù)核心技術(shù)：它為：它為TDD方式，融合了智能無線、同步

12、方式，融合了智能無線、同步CDMA和軟件無線電等當(dāng)今國際領(lǐng)先技術(shù)。和軟件無線電等當(dāng)今國際領(lǐng)先技術(shù)。 TDD特點(diǎn)特點(diǎn)：在：在IMT-2000中中TDD擁有自己獨(dú)立的頻譜，并擁有自己獨(dú)立的頻譜，并 部分采用了智能天線和上行同步技術(shù)，適合高密度低速部分采用了智能天線和上行同步技術(shù)，適合高密度低速 接入、小范圍覆蓋、不對稱數(shù)據(jù)傳輸：接入、小范圍覆蓋、不對稱數(shù)據(jù)傳輸： 目前發(fā)展目前發(fā)展：從技術(shù)特點(diǎn)和市場需求看：從技術(shù)特點(diǎn)和市場需求看TD-SCDMA作為作為 FDD方式的一種補(bǔ)充，具有一定的發(fā)展?jié)摿?。目前，全方式的一種補(bǔ)充，具有一定的發(fā)展?jié)摿?。目前，?球一半以上的設(shè)備廠商都宣布可以支持球一半以上的設(shè)備廠

13、商都宣布可以支持TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)。 8.1.2 國內(nèi)國內(nèi)3G的發(fā)展與應(yīng)用的發(fā)展與應(yīng)用 中國無線通信標(biāo)準(zhǔn)委員會中國無線通信標(biāo)準(zhǔn)委員會CWTSCWTS專門組織對專門組織對3G3G標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行跟蹤和研究，并參與了國際行跟蹤和研究，并參與了國際3G3G標(biāo)準(zhǔn)化的工作。標(biāo)準(zhǔn)化的工作。 CWTS CWTS共三個(gè)工作組：共三個(gè)工作組：第一工作組（原第一工作組（原IMT-2000IMT-2000工作組）：負(fù)責(zé)工作組）：負(fù)責(zé)WCDMAWCDMA和和TD-TD-SCDMASCDMA無線接入網(wǎng)部分的標(biāo)準(zhǔn)化工作；無線接入網(wǎng)部分的標(biāo)準(zhǔn)化工作；第二工作組（原第二工作組（原GSMGSM工作組）：負(fù)責(zé)工作組）：負(fù)責(zé)

14、WCDMAWCDMA和和TD-SCDMATD-SCDMA核核心網(wǎng)部分的標(biāo)準(zhǔn)化工作；心網(wǎng)部分的標(biāo)準(zhǔn)化工作；第三工作組（原第三工作組（原CDMACDMA工作組）：負(fù)責(zé)工作組）：負(fù)責(zé)CDMA2000CDMA2000的標(biāo)準(zhǔn)化的標(biāo)準(zhǔn)化工作。工作。 同時(shí)經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn)，科技部信息產(chǎn)業(yè)部聯(lián)合同時(shí)經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn)，科技部信息產(chǎn)業(yè)部聯(lián)合組織實(shí)施組織實(shí)施“中國第三代移動通信系統(tǒng)研究開發(fā)項(xiàng)中國第三代移動通信系統(tǒng)研究開發(fā)項(xiàng)目（目（C3GC3G）”。C3GC3G項(xiàng)目于項(xiàng)目于19981998年年1111月正式啟動，月正式啟動，該項(xiàng)目分別由中科大、清華、北郵等高校以及中該項(xiàng)目分別由中科大、清華、北郵等高校以及中興、大唐等國內(nèi)知名

15、通信企業(yè)共同承擔(dān)。興、大唐等國內(nèi)知名通信企業(yè)共同承擔(dān)。 國內(nèi)主要移動運(yùn)營商都非常重視第三代移動國內(nèi)主要移動運(yùn)營商都非常重視第三代移動通信技術(shù)的發(fā)展和標(biāo)準(zhǔn)化工作，已規(guī)劃并逐步實(shí)通信技術(shù)的發(fā)展和標(biāo)準(zhǔn)化工作，已規(guī)劃并逐步實(shí)踐我國第三代移動通信的試驗(yàn)與試運(yùn)營。踐我國第三代移動通信的試驗(yàn)與試運(yùn)營。 又又經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn)，經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn)，20092009年年1 1月月7 7日，工業(yè)和信息日，工業(yè)和信息化部為中國移動、中國電信和中國聯(lián)通發(fā)放化部為中國移動、中國電信和中國聯(lián)通發(fā)放3 3張第三張第三代移動通信（代移動通信（3G3G）牌照。）牌照。中國移動：獲得了中國自有知識產(chǎn)權(quán)中國移動：獲得了中國自有知識產(chǎn)權(quán)TD-S

16、CDMATD-SCDMA的運(yùn)的運(yùn)營牌照。營牌照。中國電信：獲得了中國電信：獲得了CDMA2000CDMA2000的運(yùn)營牌照。的運(yùn)營牌照。中國聯(lián)通：獲得了中國聯(lián)通：獲得了WCDMAWCDMA的運(yùn)營牌照。的運(yùn)營牌照。 三家運(yùn)營商將紛紛按照各自牌照建設(shè)運(yùn)營各自三家運(yùn)營商將紛紛按照各自牌照建設(shè)運(yùn)營各自3G3G網(wǎng)絡(luò)，獨(dú)立展開競爭。隨著網(wǎng)絡(luò)，獨(dú)立展開競爭。隨著3G3G牌照的發(fā)放，中國牌照的發(fā)放，中國電信業(yè)正式進(jìn)入了電信業(yè)正式進(jìn)入了3G3G時(shí)代。時(shí)代。 IMT-2000IMT-2000中主流的無線傳輸標(biāo)準(zhǔn)：中主流的無線傳輸標(biāo)準(zhǔn)： WCDMA WCDMA CDMA2000 CDMA2000 TD-SCDMA

17、TD-SCDMA WiMAX WiMAX其它兩種其它兩種TDMATDMA方式主要是做為補(bǔ)充。方式主要是做為補(bǔ)充。1. WCDMA的特點(diǎn)的特點(diǎn)接入方式接入方式：DS-CDMADS-CDMA方式方式碼片速率碼片速率：3.84Mchip/s3.84Mchip/s信號帶寬信號帶寬：5MHz5MHz基站同步方式基站同步方式：QoSQoS支持同步支持同步/ /異步基站運(yùn)行模式異步基站運(yùn)行模式信道編碼信道編碼：支持：支持TurboTurbo編碼及卷積碼編碼及卷積碼調(diào)制方式：調(diào)制方式：上行：上行：BPSK;BPSK;下行：下行：QPSKQPSK解調(diào)方式解調(diào)方式：導(dǎo)頻輔助的相干解調(diào)：導(dǎo)頻輔助的相干解調(diào)核心網(wǎng)基于

18、核心網(wǎng)基于GSM/GPRSGSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)，并保持與網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)，并保持與GSM/GPRSGSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)的兼容性網(wǎng)絡(luò)的兼容性2. CDMA2000的特點(diǎn)的特點(diǎn)基站同步方式基站同步方式：基站間同步采用：基站間同步采用GPRSGPRS方式方式前反向同時(shí)采用導(dǎo)頻輔助相干解調(diào)前反向同時(shí)采用導(dǎo)頻輔助相干解調(diào)在擴(kuò)頻碼選擇采用相同在擴(kuò)頻碼選擇采用相同M M序列，通過不同的相位偏置序列，通過不同的相位偏置區(qū)分不同的小區(qū)和用戶；區(qū)分不同的小區(qū)和用戶；接入方式：接入方式：DS-CDMA方式；方式；射頻寬帶從射頻寬帶從1.25MHz1.25MHz到到20MHz20MHz可調(diào)；可調(diào)；快速前向和反向功率控

19、制；快速前向和反向功率控制；核心網(wǎng)絡(luò)基于核心網(wǎng)絡(luò)基于ANSI-41網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)，并保持與網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)，并保持與ANSI-41網(wǎng)絡(luò)的兼容性。網(wǎng)絡(luò)的兼容性。3. TD-SCDMA3. TD-SCDMA的特點(diǎn)的特點(diǎn) 基站間采用基站間采用GPRSGPRS或者網(wǎng)絡(luò)同步方式；或者網(wǎng)絡(luò)同步方式； 多址方式：多址方式：CDMA+TDMA;CDMA+TDMA; 信號帶寬為信號帶寬為1.23MHz1.23MHz； 碼片速率為碼片速率為1.28Mchip/s;1.28Mchip/s; 采用智能天線技術(shù)，提高了頻譜效率；采用智能天線技術(shù)，提高了頻譜效率； 接收機(jī)和發(fā)射機(jī)采用軟件無線電技術(shù)；接收機(jī)和發(fā)射機(jī)采用軟件無線電技術(shù)

20、； 多時(shí)隙，具有上下行不對稱信道分配能力，適應(yīng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)；多時(shí)隙，具有上下行不對稱信道分配能力，適應(yīng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)； 核心網(wǎng)絡(luò)基于核心網(wǎng)絡(luò)基于GSM/GPRSGSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)，并保持與它們的兼容性。網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)，并保持與它們的兼容性。以上三種標(biāo)準(zhǔn)的比較如下表以上三種標(biāo)準(zhǔn)的比較如下表8-18-1所示：所示：表表8-1 8-1 三種標(biāo)準(zhǔn)比較三種標(biāo)準(zhǔn)比較CDMA2000 1X 上上/下行：下行：1.2288McpsCDMA2000 3X 下行：下行：1.2288Mcps，上行：，上行：3.6864Mcps8.1.4 3G8.1.4 3G的頻譜的頻譜 國際電聯(lián)對第三代移動通信系統(tǒng)國際電聯(lián)對第三代移動通

21、信系統(tǒng)IMT-2000IMT-2000劃分了劃分了230MHz230MHz頻率：頻率： 上行上行188518852025MHz2025MHz 下行下行211021102200MHz2200MHz 其中，其中，1980198020102010 MHzMHz（地對空）和（地對空）和217021702200MHz2200MHz（空對地）用于移動衛(wèi)星業(yè)務(wù)。（空對地）用于移動衛(wèi)星業(yè)務(wù)。 上下行頻帶不對稱，主要考慮可使用雙頻上下行頻帶不對稱，主要考慮可使用雙頻FDDFDD方方式和單頻式和單頻TDDTDD方式。此規(guī)劃在方式。此規(guī)劃在WRC92WRC92上得到通過。各上得到通過。各國家的的國家的的3G3G頻譜

22、分配如圖頻譜分配如圖8-18-1所示。所示。圖圖8-1 8-1 各國各國3G3G頻譜分配（頻譜分配（ WRC92上得到通過的）上得到通過的） 歐洲歐洲情況為陸地通信為情況為陸地通信為19001980MHz、20102025MHz和和21102170MHz，共計(jì)，共計(jì)155MHz。 北美北美情況比較復(fù)雜，在情況比較復(fù)雜，在3G低頻段的低頻段的18501990MHz處，實(shí)際已處，實(shí)際已經(jīng)劃給經(jīng)劃給PCS使用，且已劃成使用，且已劃成215MHz和和25MHz的多個(gè)頻段。的多個(gè)頻段。PCS業(yè)務(wù)已經(jīng)占用的業(yè)務(wù)已經(jīng)占用的IMT-2000的頻譜，雖然經(jīng)過調(diào)整，但調(diào)整后的頻譜，雖然經(jīng)過調(diào)整，但調(diào)整后IMT-2

23、000的上行與的上行與PCS的下行頻段仍需共用。的下行頻段仍需共用。 日本日本1893.51919.6MHz已用于已用于PHS頻段，還可以提供頻段，還可以提供260MHz15MHz135MHz的的3G頻段（頻段（19201980MHz，21102170MHz，20102025MHz）。）。 目前，日本正在致力于目前，日本正在致力于清除與第三代移動通信頻率有沖突的問題。清除與第三代移動通信頻率有沖突的問題。 在在20002000年的年的WRC2000WRC2000大會上，在大會上，在WRC-92WRC-92基礎(chǔ)基礎(chǔ)上又批準(zhǔn)了新的附加頻段：上又批準(zhǔn)了新的附加頻段： 806-960MHz806-96

24、0MHz、1710-1885MHz1710-1885MHz和和2500-2690MHz2500-2690MHz IMT-2000 IMT-2000在我國的頻段分配如下：在我國的頻段分配如下：圖圖8-3 8-3 中國中國3G3G頻譜分配（頻譜分配（20022002年年1111月）月）IMT2000IMT2000在我國的頻段分配如下：在我國的頻段分配如下： （一）主要工作頻段：（一）主要工作頻段： 頻分雙工（頻分雙工（FDDFDD）方式：）方式：192019201980MHz1980MHz211021102170MHz2170MHz 時(shí)分雙工（時(shí)分雙工（TDDTDD）方式：）方式：18801880

25、1920MHz1920MHz、201020102025MHz2025MHz （二）補(bǔ)充工作頻率：（二）補(bǔ)充工作頻率： 頻分雙工（頻分雙工（FDDFDD）方式：）方式：175517551785MHz1785MHz185018501880MHz1880MHz 時(shí)分雙工（時(shí)分雙工（TDDTDD）方式：）方式：230023002400MHz2400MHz，與無線電定位與無線電定位業(yè)務(wù)共用，均為主要業(yè)務(wù)，共用標(biāo)準(zhǔn)另行制定。業(yè)務(wù)共用，均為主要業(yè)務(wù)，共用標(biāo)準(zhǔn)另行制定。 （三）衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)工作頻段：（三）衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)工作頻段： 1980 19802010MHz2010MHz217021702200MH

26、z2200MHz。8.2 WCDMA8.2 WCDMA系統(tǒng)概述系統(tǒng)概述8.2.1 WCDMA8.2.1 WCDMA的概念的概念8.2.2 WCDMA8.2.2 WCDMA的業(yè)務(wù)與應(yīng)用的業(yè)務(wù)與應(yīng)用8.2.1 WCDMA的概念的概念 UMTSUMTS（Universal Mobile Telecommunications System，通用移動通信系統(tǒng)）是采用，通用移動通信系統(tǒng)）是采用WCDMAWCDMA空中接空中接口技術(shù)的第三代移動通信系統(tǒng)，通常也把口技術(shù)的第三代移動通信系統(tǒng)，通常也把UMTS(UMTS(通通用移動通信用移動通信)系統(tǒng)稱為系統(tǒng)稱為WCDMAWCDMA通信系統(tǒng)。通信系統(tǒng)。WCDMA

27、WCDMA起源起源：主要起源于歐洲和日本的早期第三代無：主要起源于歐洲和日本的早期第三代無線研究活動。線研究活動。影響影響：GSMGSM的巨大成功對第三代系統(tǒng)在歐洲的標(biāo)準(zhǔn)化的巨大成功對第三代系統(tǒng)在歐洲的標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)生了重大的影響。產(chǎn)生了重大的影響。技術(shù)基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)：早期的研究中，對各種不同的接入技術(shù)：早期的研究中，對各種不同的接入技術(shù)包括包括TDMATDMA、CDMACDMA、OFDMOFDM等進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)和評估，為等進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)和評估，為WCDMAWCDMA奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。發(fā)展發(fā)展：19981998年年1212月成立的月成立的3GPP3GPP（第三代伙伴項(xiàng)目）（第三代伙伴項(xiàng)目）極大地

28、推動了極大地推動了WCDMAWCDMA技術(shù)的發(fā)展，加快了技術(shù)的發(fā)展，加快了WCDMAWCDMA的標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程，并最終使準(zhǔn)化進(jìn)程，并最終使WCDMAWCDMA技術(shù)成為技術(shù)成為ITUITU批準(zhǔn)的國際批準(zhǔn)的國際通信標(biāo)準(zhǔn)。通信標(biāo)準(zhǔn)。 目前，目前，WCDMAWCDMA已經(jīng)經(jīng)歷了幾個(gè)版本，已經(jīng)經(jīng)歷了幾個(gè)版本，R99R99、R4R4、R5R5、R6R6版本，這些版本都有獨(dú)特的性質(zhì)。它們的發(fā)展歷程版本，這些版本都有獨(dú)特的性質(zhì)。它們的發(fā)展歷程如圖如圖8-48-4所示：所示： 圖圖8-4 3GPP8-4 3GPP發(fā)展歷程發(fā)展歷程201020092008200720062005200420032002200120

29、003GPP R993GPPR53GPPR63GPPR73GPPR8WCDMA現(xiàn)在已凍結(jié)的版本有現(xiàn)在已凍結(jié)的版本有R99，R4，R5，R6，R7，其中：，其中：R5引入引入HSDPA（3.5G），高速下行分組鏈接。），高速下行分組鏈接。R6引入引入HSUPA（3.75G），高速上行分組鏈接。），高速上行分組鏈接?，F(xiàn)在在還未凍結(jié)的版本是現(xiàn)在在還未凍結(jié)的版本是R8版本，即是版本，即是LTE（3.9G），長期演進(jìn)技術(shù)。），長期演進(jìn)技術(shù)。 首先是首先是R99/R4R99/R4版本，這個(gè)版本算是版本，這個(gè)版本算是WCDMAWCDMA的早期版本，的早期版本，現(xiàn)在我們通常也把這個(gè)版本叫做現(xiàn)在我們通常也把這個(gè)

30、版本叫做WCDMAWCDMA，這個(gè)版本可，這個(gè)版本可以提供以提供384Kbps384Kbps的最高上傳速度和的最高上傳速度和2Mbps2Mbps的最高下載速的最高下載速度。度。后來后來WCDMAWCDMA發(fā)展到了發(fā)展到了R5R5版本，這時(shí)提出了一個(gè)技術(shù)，版本，這時(shí)提出了一個(gè)技術(shù)，就是就是HSDPAHSDPA（高速下行分組數(shù)據(jù)接入技術(shù)），（高速下行分組數(shù)據(jù)接入技術(shù)），R5R5版本版本強(qiáng)化了強(qiáng)化了R99/R4R99/R4版本的最高下載速度，達(dá)到版本的最高下載速度，達(dá)到7.2Mbps7.2Mbps或或者者14.4Mbps14.4Mbps，我們現(xiàn)在就把這個(gè)版本的，我們現(xiàn)在就把這個(gè)版本的WCDMAWCD

31、MA叫做叫做HSDPAHSDPA。在接下來技術(shù)進(jìn)一步進(jìn)化，到了在接下來技術(shù)進(jìn)一步進(jìn)化，到了R6R6版本時(shí)，提出了版本時(shí)，提出了HSUPAHSUPA（高速上行分組數(shù)據(jù)接入技術(shù)），這個(gè)技術(shù)在（高速上行分組數(shù)據(jù)接入技術(shù)），這個(gè)技術(shù)在保持保持R5R5版本的下行速度不變的情況下大幅度強(qiáng)化了版本的下行速度不變的情況下大幅度強(qiáng)化了HSDPAHSDPA的最高上行速度，提升到的最高上行速度，提升到5.76Mbps5.76Mbps，我們現(xiàn)在，我們現(xiàn)在就把就把R6R6版本的版本的WCDMAWCDMA叫做叫做HSUPAHSUPA，R5R5和和R6R6版本統(tǒng)稱版本統(tǒng)稱HSPAHSPA。到了到了R7R7版本時(shí)，版本時(shí)，H

32、SPA+HSPA+出現(xiàn)了，這個(gè)版本保持出現(xiàn)了，這個(gè)版本保持R6R6版本最版本最高上行速度的情況下，強(qiáng)化了高上行速度的情況下，強(qiáng)化了R6R6的最高下行速度，提升的最高下行速度，提升到到21Mbps/28Mbps /42Mbps21Mbps/28Mbps /42Mbps，甚至，甚至56Mbps/84Mbps56Mbps/84Mbps！當(dāng)然，后續(xù)還有當(dāng)然，后續(xù)還有R8R8的的HSOPAHSOPA和和FDD-LTEFDD-LTE等后續(xù)演進(jìn)技術(shù)。等后續(xù)演進(jìn)技術(shù)。目前聯(lián)通的目前聯(lián)通的3G3G網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)全部是網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)全部是R5R5版本的版本的HSDPAHSDPA，很多城，很多城市也已經(jīng)升級到市也已經(jīng)升級到R6

33、R6的的HSUPAHSUPA，有，有5656個(gè)城市的熱點(diǎn)地區(qū)也個(gè)城市的熱點(diǎn)地區(qū)也升級了升級了21Mbps21Mbps的的HSPA+HSPA+。 這些版本的傳輸速率的具體情況如圖這些版本的傳輸速率的具體情況如圖8-58-5所示：所示：0.4Mbps0.4Mbps14Mbps0.4Mbps14Mbps5.7Mbps28Mbps11MbpsLTE:160MbpsHSPA:42MbpsLTE:50Mbps圖8-5 3GPP傳輸速率3GPP R993GPP R53GPP R63GPP R73GPP R8下行下行上行上行LTE(Long Term Evolution,長期演進(jìn)長期演進(jìn))項(xiàng)目項(xiàng)目 LTE(L

34、ong Term Evolution,LTE(Long Term Evolution,長期演進(jìn)長期演進(jìn)) )項(xiàng)目是項(xiàng)目是3G3G的的演進(jìn)，始于演進(jìn)，始于20042004年年3GPP3GPP的多倫多會議。的多倫多會議。LTELTE并非人并非人們普遍誤解的們普遍誤解的4G4G技術(shù)，而是技術(shù)，而是3G3G與與4G4G技術(shù)之間的一個(gè)技術(shù)之間的一個(gè)過渡，是過渡，是3.9G3.9G的全球標(biāo)準(zhǔn)的全球標(biāo)準(zhǔn), ,它改進(jìn)并增強(qiáng)了它改進(jìn)并增強(qiáng)了3G3G的空的空中接入技術(shù)，中接入技術(shù)，采用采用OFDMOFDM和和MIMOMIMO作為其無線網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)作為其無線網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的唯一標(biāo)準(zhǔn)的唯一標(biāo)準(zhǔn)。在在20MHz20MHz頻譜帶寬

35、下能夠提供下行頻譜帶寬下能夠提供下行326Mbit/s326Mbit/s與上行與上行86Mbit/s86Mbit/s的峰值速率。改善了小區(qū)邊緣用戶的性能，的峰值速率。改善了小區(qū)邊緣用戶的性能，提高小區(qū)容量和降低系統(tǒng)延遲。提高小區(qū)容量和降低系統(tǒng)延遲。 WCDMAWCDMA各版本的演進(jìn)過程也是一個(gè)技術(shù)和業(yè)務(wù)各版本的演進(jìn)過程也是一個(gè)技術(shù)和業(yè)務(wù)需求不斷提高的過程，它們采用同一套核心網(wǎng)絡(luò)需求不斷提高的過程，它們采用同一套核心網(wǎng)絡(luò)規(guī)范。規(guī)范。 主要特點(diǎn)主要特點(diǎn)：重視從：重視從GSMGSM網(wǎng)絡(luò)向網(wǎng)絡(luò)向WCDMAWCDMA網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)， 這種演進(jìn)是以這種演進(jìn)是以GPRSGPRS技術(shù)作為中間傳承的。技術(shù)

36、作為中間傳承的。 分類分類：演進(jìn)過程包括語音演進(jìn)和數(shù)據(jù)演進(jìn)。：演進(jìn)過程包括語音演進(jìn)和數(shù)據(jù)演進(jìn)。8.2.2 WCDMA的業(yè)務(wù)與應(yīng)用的業(yè)務(wù)與應(yīng)用 WCDMAWCDMA傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)種類有：傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)種類有：（1 1）話音業(yè)務(wù)傳輸話音業(yè)務(wù)傳輸：話音業(yè)務(wù)的基本速率為：話音業(yè)務(wù)的基本速率為8kb/s8kb/s，話，話音業(yè)務(wù)的傳輸通過音業(yè)務(wù)的傳輸通過DPDCH(DPDCH(專用物理數(shù)據(jù)信道專用物理數(shù)據(jù)信道) )進(jìn)行。進(jìn)行。（2 2）電路數(shù)據(jù)傳輸電路數(shù)據(jù)傳輸：電路數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)目前暫時(shí)考慮：電路數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)目前暫時(shí)考慮144 144 kb/skb/s或或64 kb/s64 kb/s的的ISDNISDN業(yè)務(wù)。電路數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的

37、傳輸通業(yè)務(wù)。電路數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的傳輸通過過DPDCHDPDCH進(jìn)行。進(jìn)行。（3 3）分組業(yè)務(wù)傳輸分組業(yè)務(wù)傳輸：分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)主要考慮移動：分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)主要考慮移動IPIP業(yè)業(yè)務(wù)，第務(wù)，第1 1階段所支持的最高速率不低于階段所支持的最高速率不低于144 kb/s144 kb/s。 4 4）并發(fā)業(yè)務(wù)傳輸并發(fā)業(yè)務(wù)傳輸：并發(fā)業(yè)務(wù)為上述：并發(fā)業(yè)務(wù)為上述3 3種業(yè)務(wù)的并發(fā)種業(yè)務(wù)的并發(fā)組合，總業(yè)務(wù)速率不低于組合，總業(yè)務(wù)速率不低于144kb/s144kb/s。若存在話音業(yè)。若存在話音業(yè)務(wù)和電路數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)時(shí)，需通過建立務(wù)和電路數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)時(shí)，需通過建立DPDCHDPDCH( (專用物專用物理數(shù)據(jù)信道）理數(shù)據(jù)信道）進(jìn)行，否則無

38、須建立進(jìn)行，否則無須建立DPDCHDPDCH。 8.3.1 WCDMA8.3.1 WCDMA的的R99R99版本系統(tǒng)的構(gòu)成版本系統(tǒng)的構(gòu)成8.3.2 WCDMA8.3.2 WCDMA的的R4R4版本系統(tǒng)構(gòu)成版本系統(tǒng)構(gòu)成 8.3.3 WCDMA8.3.3 WCDMA的的R5R5版本系統(tǒng)構(gòu)成版本系統(tǒng)構(gòu)成 UMTS系統(tǒng)采用了與第二代移動通信系統(tǒng)類似的結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)采用了與第二代移動通信系統(tǒng)類似的結(jié)構(gòu)，包括：包括： 無線接入網(wǎng)絡(luò)（無線接入網(wǎng)絡(luò)（Radio Access Network，RAN）：）：處理所有與無線有關(guān)的功能。處理所有與無線有關(guān)的功能。 核心網(wǎng)絡(luò)（核心網(wǎng)絡(luò)（CoreNetwork，CN）：處理

39、）：處理UMTS系系統(tǒng)內(nèi)所有的話音呼叫和數(shù)據(jù)連接，并實(shí)現(xiàn)與外部網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)內(nèi)所有的話音呼叫和數(shù)據(jù)連接，并實(shí)現(xiàn)與外部網(wǎng)絡(luò)的交換和路由功能。的交換和路由功能。 CN從邏輯上分為：電路交換域（從邏輯上分為：電路交換域（CS）和分組交換域（）和分組交換域（PS） UTRAN、CN與用戶設(shè)備與用戶設(shè)備UE（User Equipment）一起構(gòu)成了整個(gè)一起構(gòu)成了整個(gè)UMTSUMTS系統(tǒng)。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖系統(tǒng)。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖8-68-6所示。所示。圖圖8-6 UMTS8-6 UMTS的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 8.3.1 WCDMA的的R99版本系統(tǒng)構(gòu)成版本系統(tǒng)構(gòu)成 從從3GPP R993GPP R99標(biāo)準(zhǔn)的角度來看，標(biāo)

40、準(zhǔn)的角度來看，UEUE和和UTRANUTRAN由全新由全新的協(xié)議構(gòu)成，其設(shè)計(jì)基于的協(xié)議構(gòu)成，其設(shè)計(jì)基于WCDMAWCDMA無線技術(shù)。而無線技術(shù)。而CNCN則采用則采用了了GSM/GPRSGSM/GPRS的定義，這樣可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的平滑過渡的定義，這樣可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的平滑過渡，此外在第三代網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的初期可以實(shí)現(xiàn)全球漫游。此外在第三代網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的初期可以實(shí)現(xiàn)全球漫游。 UMTS UMTS網(wǎng)絡(luò)功能單元構(gòu)成如圖網(wǎng)絡(luò)功能單元構(gòu)成如圖8-78-7所示：所示： 圖圖8-7 UMTS網(wǎng)絡(luò)單元構(gòu)成示意圖網(wǎng)絡(luò)單元構(gòu)成示意圖 （1 1）用戶終端設(shè)備）用戶終端設(shè)備UEUE（User EquipmentUser Equipm

41、ent） 它主要包括：射頻處理單元、基帶處理單元、協(xié)它主要包括：射頻處理單元、基帶處理單元、協(xié)議棧模塊以及應(yīng)用層軟件模塊等。議棧模塊以及應(yīng)用層軟件模塊等。 UE UE包括兩部分：包括兩部分： MEME（Mobile EquipmentMobile Equipment），提供應(yīng)用和服務(wù)；），提供應(yīng)用和服務(wù)； USIMUSIM（UMTS Subscriber ModuleUMTS Subscriber Module），提供用戶），提供用戶 身份識別。身份識別。 （2 2）陸地?zé)o線接入網(wǎng)）陸地?zé)o線接入網(wǎng)UTRANUTRAN 它分為基站（它分為基站（Node BNode B）和無線網(wǎng)絡(luò)控制器（）和無線

42、網(wǎng)絡(luò)控制器（RNCRNC）兩部分）兩部分 Node BNode B： Node B Node B是是WCDMA R99WCDMA R99系統(tǒng)的基站（即無線收發(fā)信機(jī)）。系統(tǒng)的基站（即無線收發(fā)信機(jī)）。通過標(biāo)準(zhǔn)的通過標(biāo)準(zhǔn)的IubIub接口和接口和RNCRNC互連，主要完成互連，主要完成UuUu接口物理層協(xié)接口物理層協(xié)議的處理。它的主要功能是擴(kuò)頻議的處理。它的主要功能是擴(kuò)頻/ /解擴(kuò)、調(diào)制解擴(kuò)、調(diào)制/ /解調(diào)、信道解調(diào)、信道編碼及解碼等。編碼及解碼等。 無線網(wǎng)絡(luò)控制器無線網(wǎng)絡(luò)控制器RNCRNC（Radio Network ControllerRadio Network Controller） RNC

43、RNC是用于控制是用于控制UTRANUTRAN的無線資源，主要完成連接建立的無線資源，主要完成連接建立/ /斷開、切換、宏分集合并、無線資源管理控制等功能。斷開、切換、宏分集合并、無線資源管理控制等功能。 （3 3）核心網(wǎng)絡(luò)）核心網(wǎng)絡(luò)CNCN（Core NetworkCore Network） CN CN負(fù)責(zé)與其他網(wǎng)絡(luò)的連接和對負(fù)責(zé)與其他網(wǎng)絡(luò)的連接和對UEUE的通信和管理。的通信和管理。CNCN中有多個(gè)功能實(shí)體，主要如下：中有多個(gè)功能實(shí)體，主要如下： MSC/VLRMSC/VLR：是：是WCDMA R99WCDMA R99核心網(wǎng)核心網(wǎng)CSCS域功能節(jié)點(diǎn)，主要功域功能節(jié)點(diǎn)，主要功能是提供能是提供

44、CSCS域的呼叫控制、移動性管理、鑒權(quán)和加密等域的呼叫控制、移動性管理、鑒權(quán)和加密等功能。功能。 GMSCGMSC：是：是WCDMAWCDMA移動網(wǎng)移動網(wǎng)CSCS域與外部網(wǎng)絡(luò)之間的網(wǎng)關(guān)節(jié)域與外部網(wǎng)絡(luò)之間的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)，是可選功能節(jié)點(diǎn)，主要功能是充當(dāng)移動網(wǎng)和固定網(wǎng)點(diǎn)，是可選功能節(jié)點(diǎn)，主要功能是充當(dāng)移動網(wǎng)和固定網(wǎng)之間的移動關(guān)口局，完成之間的移動關(guān)口局，完成PSTNPSTN用戶呼移動用戶時(shí)呼入呼用戶呼移動用戶時(shí)呼入呼叫的路由功能，承擔(dān)路由分析、網(wǎng)間接續(xù)、網(wǎng)間結(jié)算等叫的路由功能，承擔(dān)路由分析、網(wǎng)間接續(xù)、網(wǎng)間結(jié)算等重要功能。重要功能。 SGSNSGSN：是是WCDMA R99WCDMA R99核心網(wǎng)核心網(wǎng)P

45、SPS域的功能節(jié)點(diǎn)，主要域的功能節(jié)點(diǎn)，主要提供提供PSPS域的路由轉(zhuǎn)發(fā)、移動性管理、會話管理、鑒域的路由轉(zhuǎn)發(fā)、移動性管理、會話管理、鑒權(quán)和加密等功能。權(quán)和加密等功能。GGSNGGSN：是是WCDMA R99WCDMA R99核心網(wǎng)核心網(wǎng)PSPS域功能節(jié)點(diǎn)，主要功域功能節(jié)點(diǎn)，主要功能是同外部能是同外部IPIP分組網(wǎng)絡(luò)的接口功能。分組網(wǎng)絡(luò)的接口功能。HLRHLR：是是WCDMA R99WCDMA R99核心網(wǎng)核心網(wǎng)CSCS域和域和PSPS域共有的功能域共有的功能節(jié)點(diǎn)，主要功能是提供用戶的簽約信息存放、新業(yè)節(jié)點(diǎn)，主要功能是提供用戶的簽約信息存放、新業(yè)務(wù)支持、增強(qiáng)的鑒權(quán)等功能。務(wù)支持、增強(qiáng)的鑒權(quán)等功能。（4 4）外部網(wǎng)絡(luò)（）外部網(wǎng)絡(luò)（External NetworksExternal Networks） 外部網(wǎng)