WCDMA的发展前景分析.doc

四川邮电职业技术学院 毕 业 论 文论文（设计）题目：WCDMA的发展前景分析 班 级： 2010级移动二班 姓 名： 杨耀光 学 号： 2010031253 指导教师： 张绍林 时间： 2013 年 5 月 25 日四川邮电职业技术学院毕 业 设 计（论文）任 务 书班级2010级移动通信技术二班姓名杨耀光学号2010031253设计（或论文）题 目WCDMA的发展前景分析指导教师姓名张绍林指导教师专业技术职称助理讲师设计根据、内容、技术要求，主要设计方法（或步骤）：四、内容纲要：主要阐述移动通信基础理论以及WCDMA标准的特点，再作分析展望。第一章 移动通信系统概述第一节 移动通信系统定义及特点 第二节 移动通信发展简介 第三节 移动通信系统组成第二章 WCDMA概述第一节 WCDMA发展概述第二节 WCDMA网络结构第三章 WCDMA优缺点分析第一节 WCDMA关键技术第二节 WCDMA的优势第三节WCDMA的不足第四章 WCDMA发展现状及前景展望第一节WCDMA发展现状第二节WCDMA前景展望第五章 全文总结主要参考文献、资料：移动通信原理与设备、第三代移动通信技术、百度文库、豆丁网、百度百科要求完成时间2013年5月30日WCDMA的发展前景分析杨耀光摘要：本文简单的介绍了移动通信的组成和发展，着重介绍世界主流的最成熟的3G技术WCDMA，通过对WCDMA的网络结构、关键技术、优缺点的介绍以及WCDMA在中国的发展现状来深入的了解WCDMA，从而分析WCDMA的发展前景, 本文首先对移动通信系统及技术进行了简要的概述，从而有利于进一步地阅读本文。关键字: WCDMA 移动通信 发展前景 关键技术目录绪论移动通信从20世纪80年代第一代模拟蜂窝移动通信开始，到90年代中期以GSM和CDMA为代表的第二代移动通信的大规模商用，再到本世纪初第三代移动通信开始投入商用，基本上是每10年商用一代新技术。目前全球范围内，模拟移动通信技术基本已经退出了历史舞台，第二代技术（包括二代半技术）占据了98%以上的移动通信市场。第三代移动通信已经步入了规模商用阶段，在今后10年间将是第三代移动通信和第二代移动通信长期并存发展的时期。第三代移动通信技术是在2000年由国际电信联盟（ITU）正式确定的，WCDMA技术标准是通过的第三代移动通信主流标准之一。WCDMA移动通信系统从2001年10月开始商用，经过近几年技术设备逐渐成熟的蛰伏期之后，开始在世界范围内逐步步入规模商用阶段。全球获得WCDMA运营许可的运营商有120多家，由于目前占据全球80%以上移动通信市场份额的GSM和TDMA运营商选择了WCDMA技术，所以WCDMA技术毫无疑问将成为占据未来移动通信主导地位的第三代移动通信技第一章 移动通信系统概述。第一节 移动通信技术定义及特点1、 移动通信技术的定义移动通信是指移动体之间或移动体与固定体之间的互相通信，随着人们生活水平的不断提高以及社会活动的日益平凡，人们希望能随时、随地、可靠地进行各种信息交换。无疑这只有移动通信能够实现，并且必须依靠无线通信的传输手段。因此人们亦称移动通信为利用无线信道进行移动体之间或者移动体与固定体之间的互相通信。当移动体与固定体之间通信时，除依靠无线通信技术外，还有赖于有线通信网络技术，它可与公众电话网（PSTN）、公众数据网（PDN）和综合业务数据网（ISDN）相连，实现任何种类的信息交换。因此移动通信是一个有线与无线相结合的通信网，是一种非常理想的通信方式。2、 移动通信技术的特点移动通信系统质量的好坏主要取决于无线传输，在移动通信所使用的频段上，电波的传播既有直射波又有反射波，传播条件非常复杂。对于固定通信而言，由于通信双方的位置可以根据有利地传播条件加以选择，大多数信道可以视为参数恒定信道恒参信道。移动通信，特别是陆地移动通信，由于移动台位置的不断变化，它所处的地形、地物及周围的地理环境也不断的发生变化，而这些对移动通信频段上的电波都有较大的影响。因此移动通信的传输参数是变化的，我们称它的信道为变参信道，在这种传输条件下，移动通信具有以下的几个明显的特点：（1）多径效应在移动通信系统中，移动台的电波传播因受到高大建筑物的反射。阻挡以及电离层的散射，它所受到的信号是从许多路径来的电波的组合，将这种现象成为多径效应。（2）多普勒效应在移动通信中，由于到达端的多径信号的相位是不断变化的，因此，回事工作频率发生偏移。将这种由于移动台移动而产生的频率偏移的现象称为多普勒效应，频率偏移的程度称为多普勒频偏。（3）远近效应移动通信是在运动过程中进行通信的，这样的移动台之间就会出现近距离移动台干扰远距离移动台之间通信的现象，将这种现象称为远近效应。（4）阴影效应由于地形起伏和沿途建筑物的不同，接受信号的强度会在大范围内产生衰落，即地形衰落，亦称阴影效应。在移动通信中，由于以动态所处的环境不断变化，其环境噪声的大小也随之变化。当移动台处于发电厂、机场。码头等处时，环境噪声的干扰就比较大。除以上的背景噪声外，还有移动通信系统本身的干扰。如要求移动台的体积小，需将它的收信机和发信机放在一起，这样就会造成发射对接受的干扰。下面列举现在移动通信系统之中常见的干扰。（1）同频干扰为充分利用无线频率资源，提高频率的利用率，在现在蜂窝移动通信中，一个频率在系统中被多次的使用，即相同频率的重复使用，简称频率复用。它势必会造成同频覆盖区域之间电波的相互干扰，我们将这种由相同频率的重复使用造成的干扰称为同频干扰。（2）邻道干扰在现代公用移动通信系统中，常常将分配给的可用片段按等间隔划分成若干个可用频点，每个频点都会有1个或者2个相邻的频点，称为相邻频道。由于要提高频率的利用率，相邻频道间的距离不会很大，这样会造成相邻频道之间电波的相互干扰，称为邻道干扰。（3）互调干扰互调干扰是由通信系统中器材的非线性造成的。两个频率不同的干扰信号通过非线性器材后，会产生他们的基波、谐波以及这些波的和及差，如果他们的和及差刚好等于所需的信号的频率就会对有用信号构成干扰，称为互调干扰。移动通信主要特点：（与固定点通信相比）（1）、移动通信的传输信道必须使用无线电波传输；（2）电波传输特性复杂，在移动通信系统中由于移动台不断运动，不仅有多普勒效应，而且信号的转播受地形、地物的影响也将随时发生变化；（3）干扰多而复杂；（4）组网方式多样灵活，移动通信系统组网方式可分为小容量大区制和大容量小区制，移动通信网为满足使用，必须具有很强的控制功能，如通信（呼叫）的建立和拆除，频道的控制和分配，用户的登记和定位，以及过境切换和漫游的控制等；（5）对设备要求更苛刻；（6）用户量大而频率有限。第二节 移动通信发展简介移动通信的兴起可以从20世纪20年代算起，但真正的蓬勃发展是从70年代开始的。当时，大规模集成电路技术以及计算机技术的迅猛发展，解决了一直困扰移动通信的终端小型化和系统设计等关键技术问题。按照现代移动通信系统的发展，可以将移动通信系统分为四代，即第一代模拟移动通信系统、第二代数字移动通信系统、第三代数字移动通信系统和第四代数字移动通信系统。1、第一代模拟移动通信系统第一代模拟系统主要建立在频分多址接入和蜂窝频率复用的理论基础上，在商业上取得了巨大的成功，但随着技术和时间的发展，问题也逐渐暴露出来：所支持的业务（主要是话音）单一、频谱效率太低、保密性差等。特别是在欧洲，一个国家有一个自己的标准和体制，无法解决跨国家的漫游问题。模拟移动通信系统经过10余年的发展后，终于在20世纪90年代初逐步被更先进的数字蜂窝移动通信系统所代替2、第二代数字移动通信系统推动第二代移动通信发展的主要动力是欧洲，欧洲国家比较小，要解决标准和制式的统一才可能解决跨国家漫游。故从80年代处就开始研究数字蜂窝移动通信系统，一般称其为第二代移动通信系统。它是随着超大规模集成电路和计算机技术的飞速发展，语音数字处理技术的成熟而发展起来的。在80年代欧洲各国提出了多种方案，并在80年代中、后期进行了这些方案的现场实验比较，最后集中为时分多址（TDMA）的数字移动通信系统，即GSM（Global System for Mobile Communications）系统。由于其技术上的先进性和优越的性能已经成为目前世界上最大的蜂窝移动通信网络。GSM标准化的工作主要由欧洲电信标准委员会（ETSI）下属的特别移动组（SMG）完成。主要分为第一阶段和第2阶段。1990年，第一阶段规范冻结。1992年，商用开始，同年第2阶段标准化工作开始。GSM空中接口的基本原则包括：每载波8个时隙，200KHz/ 载波带宽，慢跳频。和第一阶段比较，GSM第2阶段的主要特性包括：1、增强的全速率语音编码器（EFR）；2、适应多速率编解码器（AMR）；3、14.4Kbit/s数据业务；4、高速率电路交换数据（HSCSD）；5、通用分组无线业务（GPRS）；6、增强数据速率（EDGE）。与欧洲相比较，美国在第二代数字蜂窝移动系统方面的起步要迟一些。1988年，美国制定了基于TDMA技术的IS-54/IS-136标准，IS-136是一种模拟/数字双模标准，可以兼容AMPS。更值得一提的是美国Qualcomm公司在90年代初提出的CDMA技术，并在1993年由TIA完成标准化成为IS-95标准。这也是3G标准中CDMA2000技术的雏形。IS-95引入了直接序列扩谱CDMA空中接口的概念。由于AMPS已有的广大市场，IS-95也必须使用相同频段，故在码片速率及射频特性等方面必须兼容AMPS的模拟制式。CDMA技术有其固有的很多优点，如比FDMA及TDMA系统高得多的容量（频谱效率）、良好的话音质量及保密性等等，使其在移动通信领域备受瞩目。IS-95技术也在北美和韩国等地得到了大规模商用。但是，由于起步较晚及在网络和高层信令方面考虑不足，市场份额还是远低于已经非常成熟的GSM网络。3、第三代数字移动通信系统第三代移动通信系统由卫星移动通信网和地面移动通信网所组成，将形成一个对全球无缝覆盖的立体通信网络，满足城市和偏远地区各种用户密度，支持高速移动环境，提供持话音、数据和多媒体等多种业务（最高速率可达2Mbps）的先进移动通信网，基本实现个人通信的要求。早在1985年国际电信联盟就提出了第三代移动通信（3G）的概念，同时建立了专门的组织机构TG8/1进行研究，当时称为未来陆地移动通信系统（FPLMTS）。这时第二代移动通信GSM的技术还没有成熟，CDMA技术尚未出现。在TG8/1的前十年，进展比较缓慢。1992年，世界无线电行政大会（WARC）分配了230MHz的频率给FPLMTS：1885-2025MHz和2110-2200MHz。此时，FPLMTS的研究工作主要由ITU完成，其中ITU-T负责网络方面的标准化工作，ITU-R负责无线接口方面的标准化工作。关于FPLMTS的研究工作在1996年后取得了迅速的进展，首先ITU于1996年确定了正式名称：IMT-2000（国际移动通信2000），其含义为该系统预期在2000年左右投入使用，工作于2000MHz频带，最高传输数据速率为2000kbps。IMT2000的技术选取中最关键的是无线传输技术（RTT）。无线传输技术（RTT）主要包括多址技术、调制解调技术、信道编解码与交织、双工技术、信道结构和复用、帧结构、RF信道参数等。ITU于1997年制定了M.12251建议，对IMT-2000无线传输技术 提出了最低要求，并面向世界范围征求RTT建议。4、第四代数字移动通信系统4G是第四代移动通信及其技术的简称，是集3G与WLAN于一体并能够传输高质量视频图像以及图像传输质量与高清晰度电视不相上下的技术产品。 4G系统能够以100Mbps的速度下载，比拨号上网快2000倍，上传的速度也能达到20Mbps，并能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求。而在用户最为关注的价格方面，4G与固定宽带网络在价格方面不相上下，而且计费方式更加灵活机动，用户完全可以根据自身的需求确定所需的服务。此外，4G可以在DSL和有线电视调制解调器没有覆盖的地方部署，然后再扩展到整个地区。 很明显，4G有着不可比拟的优越性。 4G移动系统网络结构可分为三层：物理网络层、中间环境层、应用网络层。物理网络层提供接入和路由选择功能，它们由无线和核心网的结合格式完成。中间环境层的功能有QoS映射、地址变换和完全性管理等。物理网络层与中间环境层及其应用环境之间的接口是开放的，它使发展和提供新的应用及服务变得更为容易，提供无缝高数据率的无线服务，并运行于多个频带。这一服务能自适应多个无线标准及多模终端能力，跨越多个运营者和服务，提供大范围服务。第四代移动通信系统的关键技术包括信道传输；抗干扰性强的高速接入技术、调制和信息传输技术；高性能、小型化和低成本的自适应阵列智能天线；大容量、低成本的无线接口和光接口；系统管理资源；软件无线电、网络结构协议等。第四代移动通信系统主要是以正交频分复用（OFDM）为技术核心。OFDM技术的特点是网络结构高度可扩展，具有良好的抗噪声性能和抗多信道干扰能力，可以提供无线数据技术质量更高（速率高、时延小）的服务和更好的性能价格比，能为4G无线网提供更好的方案。例如无线区域环路（WLL）、数字音讯广播（DAB）等，预计都采用OFDM技术。4G移动通信对加速增长的广带无线连接的要求提供技术上的回应，对跨越公众的和专用的、室内和室外的多种无线系统和网络保证提供无缝的服务。通过对最适合的可用网络提供用户所需求的最佳服务，能应付基于因特网通信所期望的增长，增添新的频段，使频谱资源大扩展，提供不同类型的通信接口，运用路由技术为主的网络架构，以傅利叶变换来发展硬件架构实现第四代网络架构。第三节 移动通信系统的组成移动通信包括无线传输、有线传输、信息的手机、处理和存储等，使用的主要设备有无线收发信机、移动交换控制设备和移动终端设备。蜂窝移动通信系统主要是由交换网路子系统（NSS）、无线基站子系统(BSS)和移动台（MS）三大部分组成，如图所示 。1、 交换网路子系统 交换网路子系统（NSS）主要完成交换功能和客户数据与移动性管理、安全性管理所需的数据库功能。 NSS 由一系列功能实体所构成，各功能实体介绍如下： MSC：是GSM系统的核心，是对位于它所覆盖区域中的移动台进行控制和完成话路交换的功能实体，也是移动通信系统与其它公用通信网之间的接口。它可完成网路接口、公共信道信令系统和计费等功能，还可完成BSS、MSC之间的切换和辅助性的无线资源管理、移动性管理等。另外，为了建立至移动台的呼叫路由，每个MS、还应能完成入口MSC（GMSC）的功能，即查询位置信息的功能。 VLR：是一个数据库，是存储MSC为了处理所管辖区域中MS（统称拜访客户）的来话、去话呼叫所需检索的信息，例如客户的号码，所处位置区域的识别，向客户提供的服务等参数。 HLR：也是一个数据库，是存储管理部门用于移动客户管理的数据。每个移动客户都应在其归属位置寄存器（HLR）注册登记，它主要存储两类信息：一是有关客户的参数；二是有关客户目前所处位置的信息，以便建立至移动台的呼叫路由，例如MSC、VLR地址等。 AUC：用于产生为确定移动客户的身份和对呼叫保密所需鉴权、加密的三参数（随机号码RAND，符合响应SRES，密钥Kc）的功能实体。 EIR：也是一个数据库，存储有关移动台设备参数。主要完成对移动设备的识别、监视、闭锁等功能，以防止非法移动台的使用。 2、 无线基站子系统 BSS系统是在一定的无线覆盖区中由MSC控制，与MS进行通信的系统设备，它主要负责完成无线发送接收和无线资源管理等功能。功能实体可分为基站控制器（BSC）和基站收发信台（BTS）。 BSC：具有对一个或多个BTS进行控制的功能，它主要负责无线网路资源的管理、小区配置数据管理、功率控制、定位和切换等，是个很强的业务控制点。 BTS：无线接口设备，它完全由BSC控制，主要负责无线传输，完成无线与有线的转换、无线分集、无线信道加密、跳频等功能。 3、 移动台就是移动客户设备部分，它由两部分组成，移动终端(MS)和客户识别卡（SIM）。 移动终端就是“机”，它可完成话音编码、信道编码、信息加密、信息的调制和解调、信息发射和接收。第二章 WCDMA概述第一节 WCDMA发展简述第二代移动通信系统一般为区域性或者国家标准，国际电联希望在新一代的移动通信系统中能够实现全球范围内的统一，从1996年开始，第三代移动通信系统的研究进入实质性阶段。其中有几种备选方案是基于直接序列扩频分码多工的，而日本的第三代研究也是使用宽带码分多址技术的，其后，以二者为主导进行融合，在3GPP组织中发展成了第三代移动通信系统UMTS，并提交给国际电信联盟（ITU），国际电信联盟最终接受WCDMA作为IMT-2000 3G标准的一部分。2001年，日本NTT DoCoMo公司的FOMA是世界上第一个商业运营WCDMA服务J-Phone日本电话（现软件银行）已经继推出基于WCDMA服务后，声称“沃达丰全球标准”兼容UMTS（尽管2004年时还有争议）。 2003年初，和记黄埔 逐步在全球运营他们的UMTS网络（简称3）。 大多数欧洲GSM运营商已经推出UMTS服务。 沃达丰于2004年2月在欧洲多个UMTS网络投入运行。沃达丰在其他国家（包括澳大利亚及新西兰）建设UMTS网络。 AT&T 无线（现属于Cingular Wireless）在一些城市开通了UMTS。尽管因为公司兼并使得网络建设进度被延迟，但Cingular已宣布计划在2005年与HSDPA一起部署WCDMA。 TeliaSonera于2004年10月13日开始在芬兰提供384kbps速率的WCDMA服务。服务只是在主要城市可用。通讯费率大约2美元每兆字节。 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。空时处理技术通过在空间和时间上联合进行信号处理可以非常有效地改善系统特性。随着第三代移动通信系统对空中接口标准的支持以及软件无线电的发展，空时处理技术必将融入自适应调制解调器中，从而达到优化系统设计的目的。采用空时处理的方法，系统的发送端或接收端使用多个天线，同时在空间和时间上处理信号，它所达到的效果是仅靠单个天线的单时间处理方法所不能实现的：可以在一个给定BER质量门限下，增加用户数；在小区给定的用户数下，改善BER特性；可以更有效地利用信号的发射功率等。第二节 WCDMA网络结构从系统结构和功能上来看，WCDMA系统可以划分为核心网（CN）、无线接入网络（UTRAN）以及终端用户设备（UE）【3】三大部分。其中核心网（CN）负责处理WCDMA系统内所有的话音呼叫和数据连接以及与外部网络的交换和路由，无线接入网络（UTRAN）用于处理所有的与无线有关的功能，由于基于UTRA（UMTS的陆地无线接入）技术，所以称为UTRAN。WCDMA系统中的用户终端设备（UE）可以类比于GSM中的终端（MS）。 如图所示：移动设备（UE）包括移动设备（ME）和用户识别单元（SIM）。ME的主要模块包括射频处理单元、基带处理单元、协议栈模块和应用层软件模块等部分。无线接入网络（UTRAN）由基站（NodeB）和无线网络控制器（RNC）组成。NodeB完成扩频解扩、调制解调、信道编解码、基带信号和射频信号转换等功能；RNC负责连接建立和断开、切换、宏分集合并、无线资源管理等功能的实现。核心网（CN）有语音呼叫和数据连接，完成对UE的通信和管理、与其他网络的连接等功能，核心网分为电路域和分组域两大部分。第三章 WCDMA优缺分析第一节 WCDMA关键技术WCDMA作为世界主流的3G标准，在不断的演进中包含了下面几种关键的技术。(1) CDMA技术WCDMA系统采用了宽带的CDMA方式吸纳了很多CDMA的关键技术，如直接扩频、软切换(包括更软切换)和功率控制等。从纯语音的角度来看同IS95系统一样WCDMA系统可视为上行受限系统但如果考虑数据及多媒体业务对发射功率的要求，系统则可能是下行功率受限。从无线网络规划角度来看，WCDMA同IS-95一样 更多考虑的是如小区收缩等CDMA无线网络的特性，采用PN码规划。从容量的角度来看，WCDMA与IS95一样，都是采纳软容量的概念，对系统容量进行动态控制和调整。(2) 电路交换WCDMA系统目前产品化较为成熟的、市场上正在大量部署的是R99版本，其CS(电路交换)域采用的仍是基于64 kbit/s电路交换的MSC架构，所有从UTRAN中传出的分组语音，均需经过适当的编解码转换，再以电路方式通过核心网进行传；反之则做相反的转换。(3) ATM技术及协议在WCDMA系统标准尤其是R99和R4版本的UTRAN中。大量采用了ATM及其相关协议作为2层传送机制和服务质量保证机制，如AAL2语音封装、AAL5信令封装及CAC(连接接纳控制)机制等。(4) IP承载及应用IP作为目前数据业务事实上的底层承载标准在WCDMA系统标准中获得了广泛的采用从UTRAN中传出的数据包透过is(分组交换)域，可承载于IP，通过SGSN(服务GPRS支持节点)传至GGSN(网关GPRS支持节点)，再接入公共数据网。R4及以后的版本，分组语音也可承载于IP，至PSTN出口网关进行编解码转换以电路方式传入PSTN；反之则做相反的转换。(5) 分组语音技术R4版本以后电路域的语音采用了分组而非TDM方式承载，采用了标准的分组语音网关加服务器的分布式网络体系结构，H248作为网关控制协议，BICC(与承载无关的呼叫控制)作为MSC服务器间互通协议。同时，相对于64 kbit/s电路静态交换方式而言，语音转变为分组承载方式，从传统的基于节点提供业务的节点式网络转变为通过网络提供业务的分布式网络。(6) 传统信令因为考虑到对GSM核心网设备的向下兼容性WCDMA系统标准中大量保留了传统的信令和协议，如MAP(移动应用部分)和ISUP(综合业务数字网用户部分)系统的互联至关重要。第二节 WCDMA的优势优势1、WCDMA终端多就目前来说，全球有100多个国家，258张网络运营WCDMA，用户数3.2亿，全球市场占有率77%。全球WCDMA终端已超过1000款，其中支持3.5G的HSPA终端达450款。WCDMA终端的外形、性能和种类都有了明显改进和丰富，同时价格还在不断下降。三星、摩托、华为都以WCDMA手机为最主要业务，现在市面上大部分手机支持WCDMA，而支持TD-CMDA和CDMA2000的手机相对于支持WCDMA太少了。所以，WCDMA其成熟的产业链，丰富的手机终端，很好的终端性价比，会促使WCDMA业务更快速的发展。优势2、WCDMA带宽宽，速度快！除了终端优势，WCDMA还有技术优势！我们要3G干什么？可视电话、手机电视、手机互联网这就需要无线传输上要有高的带宽和速度。那么3家3G谁最快呢？是WCDMA ! 目前，电信的CDMA 2000采用的是EV-DO制式，移动的TD-SCDMA采用的是TD-HSDPA制式，而我们WCDMA采用的是HSPA方式。移动、电信的制式都是3G制式，而联通则到了3.5G制式。从三大3G技术上看，WCDMA数据传输带宽最宽，速度最快，具有明显的优势。基于WCDMA的可视电话、移动互联网、手机电视等3G业务将更流畅，也可以在同一小区内支持更多的用户流畅使用。优势3、WCDMA真正全球漫游，想游就游WCDMA的3G制式在全球100多个国家有组网，有258张网络,用户3.2亿，全球市场占有率77%，而CDMA 2000则在62个国家有网络，全球用户数9500万，全球市场占有率23%。TD-CDMA在国外还没有网络。对国内经常出国的商务客户，想进行全球漫游，WCDMA是最好的选择。优势4、WCDMA技术成熟，升级到4G指日可待。3G新业务开始时大家用的是不错，可是随着使用3G的用户不断增多，目前的3G网络就逐渐不够用了，其主要表现就是网络拥挤，用户感觉数据下载变慢，视频不再流畅。按照目前3G技术体制，业务上正常发展的话，大约一年后，带宽就将显局促，此时就需要升级，就是升级相应局端设备的软件版本，在不增加或增加很少硬件的情况下，大大增加无线传输的带宽、速率和应用。这也是俗话说的从3G升级到3.5G，甚至4G。三种体制下的技术升级，难度是不一样的。TD-SCDMA作为自产3G体制，其技术核心主要由大唐电信公司掌握，目前全球还没有大规模应用，对于下一步的技术升级路线，无论从技术开发厂商还是从实验用户上，规模都不大，未来的技术升级路线可谓是“摸着石头过河”，前景难测。CDMA 2000是美国高通公司的专利。高通主导的UMB技术可以说是CDMA在3G升级技术中很有亮点的技术，但是，由于高通一贯的技术垄断和封闭，使得UMB技术没有取得市场的广泛认可，更没有形成完善的产业链和产业规模。反观WCDMA，WCDMA标准目前来说是最成熟的，以明晰的技术演进路线获得了全球大多数运营商的支持。目前，标志4G的HSPA+技术也已经开始在澳大利亚、新加坡等地开始建设，速率高达21Mbps。以后我们升级到4G也指日可待。第三节 WCDMA的不足由于WCDMA系统是一个自干扰和软容量系统，其覆盖和容量并非一成不变，而是与网络的干扰水平有关，其覆盖和容量相互影响，当网络负载较轻时，覆盖距离较远；当网络负载加重时，由于用户干扰功率上升，小区覆盖会自动收缩。下行功率规划一般载频功率是导频功率+10dB，现在一般华为中兴都默认导频CPICH发射功率是33dBm，那载频功率一般是最大是43dBm，这43dBm是分给有限个用户使用的，所以是下行是功率受限（如一个小区20w功率，导频占2w，用户1占0.5w，用户2占1w，用户2、占。，20w用完了再有用户就不能接入。）,同理上行受限，由于接入用户多，终端引起的噪声抬升，基站接收上行信号达不到业务解调要求的Eb/No。（上行快速功控的判决是通过SIR来与SIR target的比较来判决的），所以限制接入。整体而言，WCDMA的不足之处也就是其优势的反面，因此，此技术有待进一步地提高，在将来的移动通信技术中引领前沿，逐步满足人们的生活需求。第四章 WCDMA发展现状及前景展望第一节 WCDMA发展现状WCDMA是3G技术中应用最为广泛的无线接入技术，拥有完善的产业链，同时技术演进和快速发展的终端市场也促进了WCDMA产业的发展。目前全球有100多个国家，258张网络运营WCDMA，用户数3.2亿，全球市场占有率77%从发展区域看，WCDMA发展热点正由亚太地区向欧洲转移，欧洲用户数已超过亚太地区。作为WCDMA技术发展的代表性国家，日本和韩国在WCDMA的发展和应用上起到了先锋作用。1、终端设备的发展随着3G时代的到来，智能手机进入千家万户。WCDMA作为世界主流的3G标准，被大多数的终端生产厂家所选中，像三星、苹果等世界著名的厂家生产的大部分终端都支持WCDMA。WCDMA终端市场占有率已经达到了77%.2、WCDMA核心网的演进WCDMA标准是由第三代合作伙伴计划组织(3GPP)制订，其标准继承了第二代GSM标准化程度高和开放性好的特点，实现了核心网络基于 GSM/GPRS网络的演进，并保持与GSM/GPRS网络的兼容性。同时，WCDMA支持软切换和更软切换，包括扇区间软切换、小区间软切换和载频间硬切换。WCDMA网络技术标准的演进主要分为R99、R4、R5和R6几个版本。其中，R99、R4和R5三个版本已经被冻结，R6尚未冻结仍在制订中。目前在全球已经安装和试运行的WCDMA网络都是基于R99版本的，其最大的特点是采用GSM/GPRS的核心网络，引入新的WCDMA和CDMA TDD的无线接入网络(RAN)，并采用了分组化传输，更加有利于实现高速移动数据业务的传输。R4版本的主要特点是支持先进的核心网络，采用承载与控制分离的软交换架构，网络实体间可以采用TDM/ATM/IP传输，信令可以使用IP承载。R5版本的核心网引入了IP多媒体子系统(IMS)，朝着全网 IP化的道路迈出了重要一步，在业务方面除原有的CAMEL、OSA之外，新支持SIPAS。目前计划的R6主要特性包括无线接口增强、Push业务、多媒体广播和多播MBMS、WLANUMTS互通以及网络共享等。在移动通信高速发展的今天，传统的话音业务已经无法满足人们日益变化的多样性互动需求，多媒体数据业务将成为未来电信行业增长的新兴力量。WCDMA的 R99和R4核心网能够提供的最高上下行速率分别为64kbit/s和384kbit/s，为了提高数据传输速率并能与CDMA2000的1xEV-DO 技术抗衡，HSUPA和HSDPA技术标准分别作为上下行高速分组接入技术被引进WCDMA, 作为WCDMA标准的升级技术。HSUPA的引入是通过自动混合重传和快速调度等技术来提高上行链路的数据速率和小区吞吐量。HSDPA的引入能够进一步提升3G网络的数据业务能力，使用户在移动环境中享受更高的业务质量。HSDPA标准提出的R5版本是对R4无线网络的平滑演进，并不影响R4核心网和已有的业务定义。3、中国WCDMA的发展现状中国的WCDMA网络由中国联通构建和运营，近年来中国联通与国内终端厂家合作制定WCDMA定制机，并且推出3G卡等产品，并以低廉的价格和各种优惠活动销售，使得联通用户出现规模增长，但是也出现很多 “用WCDMA终端但不用WCDMA网络”的情况，有以下集中原因。（1）联通信号覆盖不好，虽然有WCMDA制式上网速度快、业务多，但这些都是在手机接收到信号的前提下，手机接收不到信号一切都是空谈。（2）套餐费全国统一，发达城市用的人多，贫穷省市用不起，中国移动的资费并不是全国统一，这也是中国移动保持最大市场占有率的手段之一。（3）套餐中并没有把WCDMA最大优势发挥出来、WCDMA的优势就是上网速度快，但是套餐中的流量跟上网速度不成正比，流量不充裕，速度再快也满足不了我们普通人的需求。随话说“舍不得孩子套不着狼”如果联通能在低价位套餐中给予大量流量，把WCDMA的速度优势发挥出来，势必会有大量的移动或者电信用户来用联通3G，那么联通还有可能挑战移动的老大地位。总的来说，近些年来WCDMA在我国迅猛发展，是我国用户们首选的3G制式，中国联通3G网络已经覆盖国内335个大中城市，基本覆盖了全国地市级以上城市。国际漫游上，中国联通已与217个国家和地区的365家运营商开通了国际漫游业务，与64个国家和地区的126家运营商开通了3G漫游业务。第二节 WCDMA前景展望WCDMA作为发展成熟的3G技术，其未来演进路线已经非常清楚，可以首先从HSPA（高速链路分组接入技术）向HSPA+发展，未来必然会统一于LTE（长期演进）。WCDMA向LTE的演进是一项长期的过程，需要突破频率、市场化等多个瓶颈。目前多家设备商已经有了LTE样机，正在逐渐向商用化产品过渡。大多数国家采用的WCDMA已经演进为HSPA的进度，表面上看网络带宽已经达到14.4M，不过长期来看，随着数据业务的不断增多，网络带宽会被迅速消耗殆尽。HSPA网络也需要升级改造。从目前技术发展趋势上看，FDD-LTE是目前国际上对WCDMA 最经济、最平滑的4G演进。在中国，出席两会的全国人大代表、中国联通董事长常小兵在接受媒体采访时表示，在3G向4G演进的技术制式中，联通的WCDMA是最成熟的，联通只需要在热点地区扩容，暗指联通适合轻松升级到FDD L