第1章 概述

1.1 WCDMA简介

第一代（1G）移动通信系统基于多种模拟蜂窝设备，如美国的AMPS、英国的ETACS、日本的MCMTS和HCMTS、北欧的NMT系统等。这些技术大多类似，但又互不兼容。

第二代（2G）移动通信系统采用TDMA或CDMA技术，使用直接调制到发射载波的数字信道，可以获得更高的频谱效率，使信号的质量、安全性能、实际数据服务量和国际漫游几个方面的价值都得到提升。

欧洲把第三代移动通信系统称为UMTS（Universal Mobile Telecommunication System，通用移动通信系统）。第三代移动通信系统（3G）的目标是提供终端全球无缝移动性，同时与部分接入技术实现全球兼容，如无线本地环路、蜂窝、无绳和卫星系统等。实现终端全球无缝移动性的一个技术上的挑战和困难在于实现全球统一的频率规划。

目前，国际上最具代表性的第三代移动通信技术标准有三种，分别是CDMA2000、WCDMA和TD-SCDMA。其中，CDMA2000和WCDMA属于FDD方式；而TD-SCDMA属于TDD方式，即系统的上行、下行工作于同一频率。

WCDMA的全名是Wideband CDMA（宽带码分多址），是一种由欧洲和日本提出的，由3GPP（第三代合作伙伴项目）制定的以GSM MAP为核心网，UTRAN（UMTS陆地无线接入网）为无线接口的第三代移动通信标准。它可支持384Kbps～2Mbps不等的数据传输速率，可在5MHz带宽内，分别在快速移动、步行和慢速移动以及静止的环境下，提供最高可达144Kbps、384Kbps和2Mbps的数据传输速率。

WCDMA采用的码分多址接入技术和扩频技术，加上丰富的码字资源，使WCDMA系统具有极高的频率利用率，而且同一频率还可以在相邻小区中复用，有效地提高了无线网络的容量，同时也使无线网络规划变得较为容易。WCDMA用码字区分信道，码字长度不同，信道提供的速率就不同，所需的功率也不同，这为WCDMA系统有效支持多种业务、提供不同等级的服务质量奠定了基础。此外，WCDMA中所用到的快速功率控制、软切换等先进技术，也使WCDMA系统能够最大限度地降低干扰，提高服务质量。根据不同业务的需求，WCDMA能够提供多种不同类型（会话型、交互型、背景型等）、不同速率、不同服务等级的无线接入承载（RAB），从而支持高质量的语音业务、宽带的分组数据业务以及流媒体等多种不同的业务，为3G用户提供优质稳定、丰富多彩的服务。

WCDMA用户可以在WCDMA和GSM系统间漫游和切换，这保证了在3G初期阶段，3G用户不会因为WCDMA网络覆盖不全而在漫游或通信方面受到限制。

3GPP定义了WCDMA终端两种可选择的工作模式如下。

频分复用模式（FDD）。其物理信道由两个参数确定：RF信道号和信道码，适合快速移动应用，上行链路和下行链路在频域分开，下行链路比上行链路容量大，上行链路和下行链路都是100%的占空比。目前市面上的WCDMA手机都属于这一类。

时分复用模式（TDD）。其物理信道由3个参数确定：RF信道号、信道码和时隙，适合室内或慢速移动应用，上行链路和下行链路具有相似的容量并占用相同的信道，上行链路和下行链路都有DTX。DTX（不连续传输）是一种用于优化无线语音通信系统效率的方法，这种方法在没有语音输入时，随时关闭移动或便携式电话。典型的两路通话中，每一方说话的时间都略小于总时间的一半，所以如果发射机只在存在语音输入时打开，电话工作的占空比就可以小于50%。这样能够节约电池能量，减轻发射机元件的工作负担，使信道更加空闲，允许系统利用空闲带宽与其他信号共享信道。DTX利用语音活动检测（VAD）电路工作，在无线发射机中有时被称做工作语音传输（VOX）。

在FDD方案中，FDDWCDMA终端仅使用60MHz带宽：WCDMA手机的接收机使用2110～2170MHz频段（下行链路），WCDMA手机的发射机使用1920～1980MHz的频段（上行链路）。这样，在使用FDD方式的工作模式运行时，接收、发射之间有190MHz的双工间隔，收发信机的接收、发射使用两个对称的频率信道（参见表1-1所示的信道频率表）。

尽管FDD WCDMA使用5MHz的信道带宽，但在实际的应用中，可以使用带宽为200kHz的载频（参见表1-1所示的信道频率表）。

表1-1 部分WCDMA信道频率表