WCDMA简介.ppt

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,*,*,WCDMA简介,2026/10/28,1,Outline,WCDMA,的历史由来,WCDMA,的网络架构,WCDMA,的关键技术,WCDMA,商用现状与前景分析,WCDMA,的长期演进（,FDD-LTE,）,2026/10/28,2,WCDMA的历史由来,第三代移动通信的目标,能实现全球漫游,能提供多种业务,能适应多种环境,足够的系统容量，强大的多种用户管理能力，高保密性能和多质量的服务,2026/10/28,3,WCDMA的历史由来,WCDMA,标准与,3G,的其它标准相比：,技术成熟度高,拥有用户数量最多,2026/10/28,4,WCDMA的历史由来,由欧洲和日本支持,有较高的扩频增益,发展空间较大,全球漫游能力最强,在日本已经投入商用,2026/10/28,5,WCDMA的历史由来,第三代移动通信系统是在第二代移动通信系统已经拥有庞大的基础网络与众多客户的基础上发展起来的。无疑它首先考虑与第二代系统的互联和兼容问题，以实现在最初阶段两大系统并存时的综合利用。,2026/10/28,6,WCDMA的历史由来,区分两个概念：,WCDMA,UMTS(Universal Mobile telecommunications System),2026/10/28,7,WCDMA的历史由来,2001,年，日本,NTT,DoCoMo,公司的,FOMA,是世界上第一个商业运营,W-CDMA,服务。,J-Phone,日本电话,(,现沃达丰,),已经继推出基於,W-CDMA,服务后，声称“沃达丰全球标准”相容,UMTS,。,2003,年初，和记黄埔逐步在全球运营他们的,UMTS,网路。,2026/10/28,8,WCDMA的历史由来,大多数欧洲,GSM,运营商计划未来某个时间推出,UMTS,服务，尽管有几个已经把此服务提到日程上来，有一些甚至从,2003,年底就开始运营,UMTS,网路。,沃达丰于,2004,年,2,月在欧洲多个,UMTS,网路投入运行。沃达丰还打算在其他国家（包括澳大利亚及新西兰）建设,UMTS,网路。,2026/10/28,9,WCDMA的历史由来,TeliaSonera,于,2004,年,10,月,13,日开始在芬兰提供,384kbps,速率的,W-CDMA,服务。服务只是在主要城市可用。,AT&T,无线,(,现属于,Cingular Wireless),在一些城市开通了,UMTS,。,Cingular,已宣布计划在,2005,年与,HSDPA,一起部署,W-CDMA,。,T-Mobile USA,计划到,2007,年开始部署,UMTS,。,2026/10/28,10,Outline,WCDMA,的历史由来,WCDMA,的网络架构,WCDMA,的关键技术,WCDMA,商用现状与前景分析,WCDMA,的长期演进（,FDD-LTE,）,2026/10/28,11,WCDMA,的网络架构,WCDMA,系统是,IMT-2000,家族的一员，它由,CN,、,UTRAN,和,UE,组成。,WCDMA,网络是第三代移动通信的一种备选体系，它的标准分为,R99,、,R4,、,R5,和,R6,四个阶段。首先完成标准化工作的版本是,R99,，也称为,WCDMA,第一阶段。这个版本的功能基本稳定，终端和网络设备也经过了很多实验系统和实际运营的测试。,2026/10/28,12,WCDMA,的网络架构,UMTS,是采用,WCDMA,空中接口技术的第三代移动通信系统，通常也把,UMTS,系统称为,WCDMA,通信系统。,UMTS,系统采用了与第二代移动通信系统类似的结构，包括,RAN,和,CN,。,2026/10/28,13,WCDMA,的网络架构,UMTS,网络单元构成示意图,2026/10/28,14,WCDMA,的网络架构,从图,UMTS,网络单元构成示意图中可以看出,WCDMA,系统主要有如下接口：,Cu,接口；,Uu,接口；,Iu,接口；,Iur,接口；,Iub,接口。,WCDMA,的网络接口具有以下,三个特点,：,1.,所有接口具有开放性；,2.,将无线网络层与传输层分离；,3.,控制面和用户面分离。,2026/10/28,15,WCDMA,的网络架构,UTRAN,包含一个或几个,RNS,。一个,RNS,由一个,RNC,和一个或多个,Node B,组成。,RNC,与,CN,之间的接口是,Iu,接口，,Node B,和,RNC,通过,Iub,接口连接。在,UTRAN,内部，,RNC,之间通过,Iur,互联，,Iur,可以通过,RNC,之间的直接物理连接或通过传输网连接。,RNC,用来分配和控制与之相连或相关的,Node B,的无线资源。,Node B,则完成,Iub,接口和,Uu,接口之间的数据流的转换，同时也参与一部分无线资源管理。,2026/10/28,16,CN,从逻辑上又可划分为,CS,域、,PS,域和,BC,域。,CS,域设备是指为用户提供“电路型业务”，或提供相关信令连接的实体。,CS,域特有的实体包括：,MSC,、,GMSC,、,VLR,、,IWF,。,PS,域为用户提供“分组型数据业务”，,PS,域特有的实体包括：,SGSN,和,GGSN,。其他设备如,HLR,、,AuC,、,EIR,等为,CS,域与,PS,域共用。,WCDMA,的网络架构,2026/10/28,17,RNC,，即无线网络控制器，用于控制,UTRAN,的无线资源，它在逻辑上对应,GSM,网络中的,BSC,。,Node B,是,WCDMA,系统的基站，通过标准的,Iub,接口和,RNC,互连，主要完成,Uu,接口物理层协议的处理。它的主要功能是扩频、调制、信道编码及解扩、解调、信道解码，还包括基带信号和射频信号的相互转换等功能。同时它还完成一些如内环功率控制等的无线资源管理功能。它在逻辑上对应于,GSM,网络中的,BTS,。,WCDMA,的网络架构,2026/10/28,18,WCDMA,的网络架构,R99,网络结构图,2026/10/28,19,Outline,WCDMA,的历史由来,WCDMA,的网络架构,WCDMA,的关键技术,WCDMA,商用现状与前景分析,WCDMA,的长期演进（,FDD-LTE,）,2026/10/28,20,WCDMA的关键技术,最小带宽需求,5MHz,采用技术类型 单载波宽带直接序列扩频,CDMA,双工方式,FDD/TDD,码片速率,3.84Mcps,帧长,10ms,基站间同步 异步（不需,GPS,）,调制方式（前向,/,反向）,QPSK/BPSK,上,/,下行信道结构,I/Q,复用,检测 与导频信号相干,下行信道导频 公共与专用导频,功率控制速度,1500Hz,信道编码 卷积码,与,Turbo,码,WCDMA,技术的主要参数,2026/10/28,21,WCDMA的关键技术,切换方式,WCDMA中存在,三种切换方式，即软切换、更软切换和硬切换。,软切换,是指移动台在载波频率相同的基站覆盖小区之间的信道切换。,更软切换,是软切换的一种特殊情况，这种切换发生在同一基站具有相同频率的不同小区之间。,硬切换,是指移动台在载波频率不同的基站覆盖小区之间信道的切换，或者,RNC,之间没有,Iur,接口的不同,RNC控制,的小区间的切换。,2026/10/28,22,WCDMA的关键技术,软切换利弊,优点：,使切换引起掉话的概率大大降低,提高了通信的可靠性,提高了话音质量及上行的系统容量,缺点：,占用了系统的下行链路资源。,2026/10/28,23,WCDMA的关键技术,WCDMA,的拥塞控制,WCDMA,中，,将空中接口的负载控制在门限以下,是非常重要的。因为系统过载将导致无法满足现有的通信质量要求，造成覆盖区缩小、容量降低、用户的,QoS,不能保证，并且使系统处于不稳定运行状态。,接纳控制（,Admission Control）,负载控制（,Load Control,）,分组调度（,Packet Scheduling,）,WCDMA,拥塞控制分类,2026/10/28,24,WCDMA的关键技术,HSDPA,HSDPA是高速下行分组接入,，,即High,Speed,Downlink Packet Access,，,是实现WCDMA网络高速下行数据传输速率最为重要的技术,，HSDPA大大提高了WCDMA下行数据的传输速率。,HSDPA主要采用的链路自适应技术有自适应编码调制（,AMC,）、混合自动重发请求（,HARQ,）和快速调度（,FS,）。链路自适应技术大大提高了用户下行数据业务速率，理论峰值最大值速率可达,14.4Mbps,。,HSDPA,是,WCDMA R99,下行的增强技术。在不改变,R99,网络结构的基础上,HSDPA,既可以与,WCDMA R99,共载频组网，也可以单独载频组网。,2026/10/28,25,WCDMA的关键技术,扩频与调制技术：,支持多种扩频因子，采用,QPSK,调制技术，码资源产生方法容易，抗干扰性好，且提供的码资源充足。,采用编码效率高纠错能力强的,卷积编码和,Turbo,编码方法：,语音和低速信令采用卷积码，数据采用,Turbo,码，其性能已,逼,近,Shannon,极限,，,Turbo,码是编码领域里具有里程碑意义的方法。,由于,WCDMA,采用了,更高的扩频码率,，使系统的接收灵敏度高，使基站能覆盖更远的距离，有效减少网络建设成本。,2026/10/28,26,WCDMA的关键技术,由于采用了,更高的射频带宽和扩频码率,，,WCDMA,在相同的信道容量条件下，减少了基站的射频部件数量，从而减少了信道综合成本。,功率控制技术：,支持开环，内环，外环等多种功率控制技术，内环采用,1500Hz,的快速功率控制，抗衰落性能更好，功率控制步长分别支持,0.5dB,，,1dB,，,1.5dB,，,2dB,多种情况，提高了功率控制的准确度。,发射分集技术：,支持,TSTD,（时间切换发射分集），,STTD,（空分发送分集），,SSDT,（站点选择发送分集）等多种发射分集方式，有效提高无线链路性能。,2026/10/28,27,WCDMA的关键技术,异地方式工作：,WCDMA,采用异地网络,/,同步网络可选，减少了通信网络对于,GPS,系统的依赖。,宏分集合并技术：,RNC,与,UE,之间可以选择多条无线链路，通过多个,NodeB,连接实现通信，能够有效提高无线链路通信效率和通信质量。,Rake,接收技术：,因,WCDMA,带宽更大，码片速率可达,3.84M,，因此可以分离更多的多径，提高了解调性能。,2026/10/28,28,WCDMA的关键技术,先进的无线资源管理方案：,在软切换过程中提供准确的测量方法、软切换算法及切换功能；,呼叫准入控制用一种合适的方法控制网络的接入实现软容量最大化；,无线链路监控在不同信道条件下使用不同的发射模式获得最佳效果；,码资源分配用小的算法复杂度支持尽可能多的用户。,2026/10/28,29,Outline,WCDMA,的历史由来,WCDMA,的网络架构,WCDMA,的关键技术,WCDMA,商用现状与前景分析,WCDMA,的长期演进（,FDD-LTE,）,2026/10/28,30,WCDMA商用现状与前景分析,根据全球移动设备供应商协会,(GSA),的统计，截至,2008,年,5,月,29,日,，全球共有,220,个,商用的,WCDMA,网络,投入运营，这其中包括,185,个,HSDPA,网络和,34,个,HSUPA,网络,。全球,WCDMA,用户数累计达到,2.53,亿户,，占全球,3G,终端用户总数的,70%,，其中，,HSDPA,用户数为,4300,万户，,HSPA,用户数为,725,万户。,在全球范围内，西欧地区的,WCDMA,市场份额占,46%,。亚太地区,WCDMA,市场份额排在第二位，为,41%,。,2026/10/28,31,但是，随着全球,WCDMA,商用网络数量继续增长，覆盖范围不断拓展，发展中国家正在成为新增网络的主体。而且随着用户规模不断增大，在一些著名的,3G,企业，如日本的,NTT,DoCoMo,公司的移动用户中的份额甚至超过了,80%,。,WCDMA,设备市场趋于成熟，,3G+,设备已经成为主流。,WCDMA商用现状与前景分析,2026/10/28,32,WCDMA商用现状与前景分析,目前，全球,WCDMA,商用网络部署具有如下特点：,HSDPA,商用网络成为当前,WCDMA,阵营部署的主流,HSUPA,即将迎来商用网络部署高峰,UMTS,900MHz,商用网络部署取得实质性进展,2026/10/28,33,WCDMA商用现状与前景分析,WCDMA,用户增长势头依然强劲，,2008,年上半年新增了,7400,万,WCDMA(,包括,HSDPA),用户，甚至超过了,2007,年全年的新增量。但随着,3G+,设备的迅速成熟，,WCDMA,设备市场规模在逐渐缩小。,其主要原因在于：,HSDPA,手机,终端逐步成熟，,WCDMA,终端已无竞争优势。,在,EDGE,和,HSDPA,的双重压迫下，,WCDMA,设备市场规模也逐渐缩小。,2026/10/28,34,WCDMA商用现状与前景分析,WCDMA,在中国,从,2008,中国通信展览会上所展出的一系列崭新应用来看，新中国联通已经走在了,WCDMA,业务应用开发的前沿，只待,3G,发牌后进行规模化的全面推广。,新联通展示的,WCDMA,业务：,手机电视,神眼,视频监控,HSPA,的,3G,上,网卡,2026/10/28,35,WCDMA,在全球范围内的前景,3G,网络将推动移动数据业务发展,WCDMA商用现状与前景分析,WCDMA,移动通信网络在数据,传输,能力上的提升，降低了运营商网络成本和业务价格，提升了用户的感知度，将会有力地推动移动数据业务的发展。,2026/10/28,36,WCDMA商用现状与前景分析,感受优化，增强用户认知度,现有,WCDMA,运营商网络上提供的大部分业务源自,2.5G,网络，这些业务的质量水平将由于,WCDMA,及,HSDPA,技术,的应用而迅速提升，用户对业务的感知也会随之大大改善。,例如：,移动游戏业务,移动音乐业务,视频流媒体,2026/10/28,37,WCDMA商用现状与前景分析,价格下降，降低业务使用门槛,随着,WCDMA/HSDPA,技术的广泛使用，运营商的网络容量和能力快速提升，进而导致数据业务的价格不断下降。这也将吸引更多的用户。,2026/10/28,38,WCDMA商用现状与前景分析,以日本运营商,NTT,DoCoMo,为例：,2001,年,10,月，,FOMA,业务的资费套餐中，超出基础套餐中包含的免费数据流量部分，以统一的价格，按流量的多少收费。,2002,年,9,月，在数据业务基础套餐不变的情况下，超出部分话费分为四档，超出越多收取的费用就越低。,2004,年,3,月，,NTTDoCoMo,下调基础资费套餐费用，下降幅度在,25%,50%,之间。,2005,年，推出新套餐,PacketPack90,，基础套餐费为,9000,日元，超出基础套餐中包含的免费数据流量部分按,0.015,日元,/,数据包收费。,2026/10/28,39,Outline,WCDMA,的历史由来,WCDMA,的网络架构,WCDMA,的关键技术,WCDMA,商用现状与前景分析,WCDMA,的长期演进（,FDD-LTE,）,2026/10/28,40,WCDMA的长期演进（FDD-LTE）,LTE,是第三代合作伙伴计划（,3GPP,）项目。它改进并增强了,3G,的空中接入技术，采用,OFDM,和,MIMO,作为其无线网络演进的唯一标准。在,20MHz,频谱带宽下能够提供,下行,100Mbit/s,与上行,50Mbit/s,的峰值速率。改善了小区边缘用户的性能，提高小区容量和降低系统延迟。,何为长期演进（,LTE,）,?,2026/10/28,41,WCDMA的长期演进（FDD-LTE）,目前的,WCDMA,是针对同一无线网络上的语音与数据混合通信开发而成的。通过采用高速数据包访问（,HSPA,）技术，使,3G,网络的数据通信速率达到了,14.4Mbps,的下行,峰值速度与,5.76Mbps,的上行,速度。由于,HSPA,的传输速度更快，,LTE,的目标速率也显著提高，达到,100Mbps,的下行,峰值速度与,50Mbps,的上行,速度。推动速度不断提高的技术变革之一在于网,络技术正在向采用,VoIP,语音传输的全数据网络过度。,何为长期演进（,LTE,）,?,2026/10/28,42,WCDMA的长期演进（FDD-LTE）,LTE,的主要特点,与,3G,相比，,LTE,技术优势具体体现在高数据速率，分组传送，延迟降低，广域覆盖和向下兼容等方面。,(1),通信速率有了提高。,(2),提高了频谱效率。,(3),基于分组交换。,(4)QoS,保证。,(5),提高了系统部署的灵活性。,(6),降低无线网络时延。,(7),增加了小区边界比特速率。,(8),强调向下兼容。,2026/10/28,43,WCDMA的长期演进（FDD-LTE）,LTE,的发展时间表,2026/10/28,44,WCDMA的长期演进（FDD-LTE）,LTE,的接入网体系结构,接入网主要由演进型,eNodeB(eNB,),和接入网关,(,aGW,),构成，这种结构类似典型的,IP,宽带网络结构,eNodeB,是在,NodeB,原有功能基础上，增加了,RNC(,无线网络控制器,),的物理层、,MAC(,介质控制,),层、,RC(,无线资源控制,),、调度、接人控制、承载控制、移动性管理和,intercell RRM(,小区间无线资源管理,),等功能,aGW,实际上是一个边界节点，如果将它看作核心网的一部分则接入网主要由,eNB,一层构成,2026/10/28,45,WCDMA的长期演进（FDD-LTE）,LTE,的核心技术,a.,在下行链路采用能有效对抗多径衰落、提高频谱效率的,OFDM(,正交频分复用,),技术。,b.,采用自适应链路技术，使编码调制参数能适应无线信道的变化。,c.,在发射端和接收端配置多个天线。提高系统容量改善系统性能。,(MIMO,技术,),d.,在帧结构和频谱规划上尽可能与现有,3G,标准相兼容，以方便终端在不同制式系统中的切换，减小未来升级带来的投入。,2026/10/28,46,WCDMA的长期演进（FDD-LTE）,e.,在调制方式上，下行主要采用,QPSK,、,16QAM,、,64QAM,三种调制方式，上行主要采用位移,BPSK(/2-shiftBPSK,用于进一步降低,DFT-S-OFDM,的,PAPR),、,QPSK,、,8PSK,和,16QAM,。,f.,在信道编码方面，,LTE,除了继续采用成熟的,Turbo,信道编码外，还在考虑使用先进的低密度奇偶校验,(LDPC),码。,g.,为提高小区边缘数据率，采用小区间干扰抑制技术，包括干扰随机化、干扰协调、干扰消除和慢功控等。,LTE,的核心技术,2026/10/28,47,WCDMA的长期演进（FDD-LTE）,LTE,与,WiMAX,共同点：,LTE,和,WiMAX,都基于,IP,架构，都以,OFDM,和,MIMO,作为主导技术。,不同点：,在上行技术上，,WiMAX,和,LTE,是有区别的，,WiMAX,用的是,OFDM,，,LTE,用的是,SC-FDMA,。,LTE,可以运行在各种不同的频段。相比,2.5G,频段，,700M,频段可以实现更好的覆盖性能，更低的建网成本，但是在速率上更逊一筹。工作在,2.5 G,频段的,WiMAX,由于信号传输距离所限，往往会通过地毯式覆盖方式，建设成本较高，同时也对切换提出了很高的要求。,2026/10/28,48,WCDMA,谢谢大家！,欢迎交流！期待与你共同进步、提高！,Q&A,2026/10/28,49,