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移动通信课程读书报告论文题目：WCDMA技术与系统设计学 院：电子工程学院年 级：2009级专 业：通信工程姓 名：XXX 学 号：2009XXXX目录第一章WCDMA的产生背景及发展11.1 WCDMA的产生背景11.1.1 欧洲的背景情况11.1.2日本的背景情况21.1.3韩国的背景情况21.1.4美国的背景情况21.2 WCDMA在中国的发展3第二章WCDMA主要技术42.1 空中接口和频谱分配42.2 扩频和解扩42.2.1 扩频52.2.2 解扩52.2.3扩频码的加扰52.2.4扩频通信中的调制62.3Rake接收技术62.4WCDMA的切换技术6第三章WCDMA的优势73.1技术优势73.1.1网络速度最快73.1.2支持业务最广泛73.1.3终端种类最多73.1.4国内覆盖广泛73.1.5开通国家最广，可漫游的国家和地区最多83.2运营优势8结论9参考文献10WCDMA技术与系统设计第一章 WCDMA的产生背景及发展WCDMA 是英文Wideband Code Division Multiple Access（宽带码分多址）的英文简称，是一种第三代无线通讯技术。W-CDMA Wideband CDMA 是一种由3GPP具体制定的，基于GSM MAP核心网，UTRAN（UMTS陆地无线接入网）为无线接口的第三代移动通信系统。目前WCDMA有Release 99、Release 4、Release 5、Release 6等版本。目前中国联通采用的此种3G通讯标准。1.1 WCDMA的产生背景WCDMA由ETSI NTT DoCoMo作为无线介面为他们的3G网路FOMA开发。后来NTTDocomo提交给ITU一个详细规范作为一个像IMT-2000一样作为一个候选的国际3G标准。国际电信联盟(ITU) 最终接受W-CDMA作为IMT-2000家族3G标准的一部分。后来WCDMA被选作UMTS的无线介面，作为继承GSM的3G技术或者方案。误解尽管名字跟CDMA很相近，但是WCDMA跟CDMA关系不大。多大多小要看不同人的立足点。在行动电话领域，术语CDMA 可以代指码分多址扩频复用技术，也可以指美国高通（Qualcomm）开发的包括IS-95/CDMA1X和CDMA2000(IS-2000)的CDMA标准族。 WCDMA已成为当前世界上采用的国家及地区最广泛的，终端种类最丰富的一种3G标准。已有538个WCDMA运营商在246个国家和地区开通了WCDMA网络，3G商用市场份额超过80%，而WCDMA向下兼容的GSM网络已覆盖184个国家，遍布全球，WCDMA用户数已超过6亿。1.1.1 欧洲的背景情况1988年欧洲先进通信技术研究计划RACE I（Research of Advanced Communication Technologies in Europe）开始了第三代基础研究工作。随后的 RACE II 计划在 19921995 年间开发了基于 CDMA 的 CODIT（Code Division Test bed，码分测试床）和基于 TDMA的高级时分多址移动接入（Advanced TDMA Mobile Access ，ATDMA）空中接口。此外，欧洲的其他一些工程中也对宽带空中接口的提议进行了研究，见参考文献1。在1996年底和1997年初期间，候选方案被提议和陈述后，1997年7月ETSI接受了UMTS地面无线接入（UTRA，UMTS Terrestrial Radio Access）空中接口的建议，并于 1997年初展示之后，这些建议被分成了五个概念组。分别为：宽带CDMA（WCDMA）、宽带TDMA（WTDMA）、TDMA/CDMA、OFDMA、ODMA。1.1.2日本的背景情况在日本，ARIB（Association for Radio Industries and Business, 无线电产业与商业联合会）对基于 WCDMA、WTDMA、OFDM 三种不同技术的第三代系统进行了评估。 日本的 WCDMA 技术同欧洲 ETSI 考虑的很相似；实际上，ARIB 的成员也对 ETSI 的WCDMA 概念组做出了他们自己的技术贡献。在 ARIB 中同样也考虑了由欧洲提供的FRAMES/FMA2 的具体细节。另外两种技术，WTDMA和 OTDMA也同 ETSI的候选方案很相似。1997 年 ARIB 的选择结果是 WCDMA 方案，包括 FDD 和 TDD 两种工作模式。由于这一选择结果公布于 ETSI选择过程结束之前，所以就给 ETSI选择一种全球性的技术带来了一定程度的压力。制定三代标准体系结构的 3GPP 成立后，如同 ETSI 贡献了其 UTRA 成果一样，ARIB 也将其 WCDMA 的成果贡献给了 3GPP。在日本，更高层规范的制定是由 TTC（Telecommunication Technology Committee, 电信技术委员会）来承担，后来，这一工作也已交给了3GPP。1.1.3韩国的背景情况在韩国， 电信技术协会 （Telecommunication Technology Association, TTA） 采纳了一种 “双轨”方式来开发第三代CDMA技术。他们开发的 TTA1 和 TTA2 空中接口建议（后来分别改名为全球 CDMA 1 和全球CDMA 2）分别基于同步和异步宽带CDMA技术。TTA 1 WCDMA类似于 ETSI、ARIB 和T1P1中的 WCDMA技术；TTA2 则类似于 TR45.5 中的 cdma2000。1.1.4美国的背景情况美国存在着多种二代技术，其中应用最广泛的数字系统是基于 GSM-1900、US-TDMA（D-AMPS） 、US-CDMA（IS-95）标准的，而且也已经为所有这些技术定义了一种向第三代演进的自然途径。此外，TR46.1 标准化委员会还制定了一个与第二代系统没有直接关系的第三代 CDMA提案，即 WIMS W-CDMA。1.2 WCDMA在中国的发展中国联通公司于2009年5月17日开始试商用WCDMA服务，10月1日正式商用WCDMA R6网络，最高下载速率可以达到7.2M。现在国内部分城市下载速率已可达14.4M。第二章 WCDMA主要技术2.1 空中接口和频谱分配在第三代进程中，最初的目标是建立一个单一的、通用的、全球性的 IMT-2000 空中接口。第三代系统要比第二代系统更接近这一目标，这是由于欧洲、亚洲（包括日本和韩国）都采用了相同的空中接口2WCDMA，而且它们都使用相同的WARC-92 分配给第三代 IMT-2000系统的 2GHz附近的频带。图2-1 欧洲、日本、韩国和美国的频谱分配2.2 扩频和解扩图 2-1 示出了一个 DS-CDMA 系统中扩频和解扩的基本操作。图2-2 DS-CDMA中的扩频和解扩2.2.1 扩频这里，假定用户数据是二进制移相键控（BPSK）调制的速率为 R 的比特序列，用户数据比特取1 值。在本例中，扩频操作就是将每一个用户数据比特与一个包括 8 个比特的码序列（称为码片）相乘。我们假定对 BPSK 扩频调制也是如此。可以看出，最后得到的扩展后的数据速率为 8R，并且与扩频码有相同的随机（类似伪噪声）特性。这种情况下，我们说其扩频因子为 8。扩频后得到的宽带信号将通过无线信道传送到接收端。2.2.2 解扩在解扩时， 把扩展的用户数据/码片序列以一比特间隔乘以与在扩频这些比特时所用的相同的 8 个比特的码片。如图 2-2 所示，只要我们能在扩展后的用户信号和扩频码（解扩码）之间取得很好的同步，就能很好地恢复出原始的用户比特序列。2.2.3扩频码的加扰加扰的目的：1. 对扩频信号进行随机化调制，使其特性接近噪声性质。2. 用于识别移动用户和基站。长码：用于识别上/下行链路移动用户。短码：下行链路识别基站，上行链路用于调制。2.2.4扩频通信中的调制QPSK是扩频通信中常用的一种调制方式，CDMA和WCDMA均采用QPSK方式进行射频调制。WCDMA的上下行链路有不同类型的物理信道，他们的射频调制电路是一样的，区别仅在于调制前对物理信道的处理和控制逻辑不同。2.3Rake接收技术Rake接收机中采用的是最大比合并技术。其中的分集技术有时间分集、空间分集、频率分集、极化分集、角度分集和场分量分集。接收信号能量的短期统计平均通常可用瑞利分布来较好地描述，参见参考文献3和4。2.4WCDMA的切换技术WCDMA中主要采用软切换和更软切换。软切换：相同频率，先通后断。更软切换：同一小区的不同扇区之间的切换，当作多径信号处理。除了软切换/更软切换，WCDMA 还提供其他一些切换方式： 1. 频率间的硬切换，可以用于控制移动台从一个WCDMA 载波切换到另一个载波上。 一个应用的例子就是高容量基站带有几个载波。 2. 系统间的硬切换，发生在WCDMA FDD 系统到其他系统（例如WCDMA TDD 或GSM）之间的切换。第三章WCDMA的优势3.1技术优势3.1.1网络速度最快WCDMA网络是全球商用时间最长，技术成熟、可演进性最好的，全球第一个3G商用网络就是采用WCDMA制式。联通采用了全球广泛应用的WCDMA 3G技术，目前已全面支持HSDPA/HSUPA，网络下载理论最高速率达到14.4Mbps。2G无线宽带的最高下载速度约为150Kbps，联通WCDMA网络速度几乎是2G网络速度的100倍。iPhone 4s是目前最快速、最强大的iPhone，依托中国联通优势WCDMA 3G网络可尽情发挥iPhone的最佳性能。3.1.2支持业务最广泛基于WCDMA成熟的网络和业务支撑平台，其所能实现的3G业务非常丰富。无线上网卡、手机上网、手机音乐、手机电视、手机搜索、可视电话、即时通讯、手机邮箱、手机报等业务应用可为用户的工作、生活带来更多的便利和美妙享受。健壮的网络体系和业务支持能力，将使得iPhone的优势性能得到最大程度的发挥。3.1.3终端种类最多截至2008年底，支持WCDMA商用终端的款式数量超过2000款，全球主要手机厂商都推出了为数众多的WCDMA手机。3.1.4国内覆盖广泛截至2009年9月28日，联通3G网络已成功在中国大陆285个地市完成覆盖并正式商用，新覆盖的城镇数量还在不断增长中，联通3G网络和业务已经覆盖了中国绝大部分的人口和地域。3.1.5开通国家最广，可漫游的国家和地区最多截至2008年底，全球已有115个国家开通了264个WCDMA网络，占全球3G商用网络的71.3%。截至2009年9月28日，中国联通已与全球215个国家的395个运营商开通了GSM/WCDMA网络的国际漫游。可以说，联通3G用户完全可以自由行天下。3.2运营优势在联通CDMA建网之前，从全球来看，WCDMA运营热点正由亚太地区向欧洲转移，而制造业却呈现中国崛起的局面。据Gartner统计数据分析，2007年中兴通讯无线新增合同全球第一，GSM出货量同比增长300%，WCDMA系统2007年至2008年间获11个正式合同，其中4个来自欧洲市场。华为方面则表示，公司2007年无线收入达70亿美元。这一成就的取得很大程度上得益于后发优势。 2006年，国内通信设备企业开始大规模进军国际市场，而此时也是HSDPA技术逐步成熟，3G步入务实阶段的开始。没有R99的包袱，国内通信设备商直接切入HSDPA市场，因而占得了先机。 分析人士认为，中国联通此次建设WCDMA网络，仍将首先给国内企业带来机会，同时也将带动WCDMA运营中心向亚洲回归。结论第三代系统是为多媒体通信而设计的：通过该系统提供的高质量图像和视频，使人与人之间的通信能力进一步增强；而第三代系统所带来的更新更灵活的通信能力和更高的数据速率使得公用网和专用网上的信息与业务的接入能力大大增强。WCDMA技术作为第三代系统中十分成熟的技术，已成为了被广泛采纳的空中接口。目前，中国联通采用的是此3G通讯标准。中国移动采用的是TD-SCDMA，中国电信采用CDMA2000。在我看来中国联通正在不断的扩大自己的运营范围，用户量也在不断的增加。中国联通在2009年推出全新的业务品牌“沃”，旨在塑造全新的品牌个性，为广大客户带来耳目一新的人性化沟通体验。相信在不久的将来，联通会取得更好的成绩，让我们拭目以待。参考文献1 Pajukoski, K. and Savusalo, J., Wideband CDMA Test System, Proc. IEEE Int. Conf. On Personal Indoor and Mobile Radio Communications, PIMRC97, Helsinki, Finland, 1-4 September 1997, pp. 669-672.2Holma, H., Toskala, A. and Latva-aho, M., Asynchrono