一、概述
1、WCDMA技術(shù)的由來(lái)
寬帶碼分多址(WCDMA:Wideband CDMA)技術(shù)最初是在ITU征集第三代移動(dòng)通信無(wú)線傳輸技術(shù)(ITM-2000)時(shí),由歐洲ETSI向ITU提交的3G方案,最終獲得ITU推薦,成為當(dāng)時(shí)的5大標(biāo)準(zhǔn)之一。在WCDMA方案中,它包括FDD技術(shù)和TDD技術(shù),其TDD技術(shù)即是高碼片速率(3.84Mchip/s)的UTRAN。ETSI為了強(qiáng)力發(fā)展3G,制定了“合作伙伴計(jì)劃”的概念,提出了建立第三代合作伙伴計(jì)劃(3GPP),專(zhuān)注于第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)(UMTS)的研究。在3GPP接納了TD-SCDMA技術(shù)之后,基本放棄了高碼片速率的TDD技術(shù),進(jìn)而支持低碼片速率(1.28Mchip/s)的TDD技術(shù)的TD-SCDMA系統(tǒng)的研究。因此,通常我們所說(shuō)的WCDMA多是指WCDMA-FDD技術(shù)方式。3GPP將WCDMA技術(shù)和TD-SCDMA技術(shù)統(tǒng)稱(chēng)為通用陸地?zé)o線接入網(wǎng)絡(luò)(UTRAN),與R4版本的核心網(wǎng)絡(luò)一起組成的第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)稱(chēng)之為通用移動(dòng)通信系統(tǒng)(UMTS)。
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2、WCDMA技術(shù)的特點(diǎn)
WCDMA-FDD方式,優(yōu)勢(shì)在于采用直接序列擴(kuò)頻(DSSS),基站同步采用異步或同步方式。碼片速率高,有效地利用了頻率選擇性分集與空間的接收和發(fā)射分集,可以解決多徑和衰落問(wèn)題,同時(shí)這種方式采用Turbo信道編碼,可以提供較高的傳輸速率,下行基站區(qū)分采用獨(dú)有的小區(qū)搜索方法,無(wú)需基站間嚴(yán)格同步,而連續(xù)導(dǎo)頻技術(shù)能夠支持高速移動(dòng)終端。WCDMA不僅提供了良好的性能,而且能夠從GSM系統(tǒng)平滑過(guò)渡,為3G運(yùn)營(yíng)提供了良好的技術(shù)基礎(chǔ)。由于GSM在全球應(yīng)用最普及,加上WCDMA自身的一些優(yōu)良特性,WCDMA得到了最廣泛的支持和應(yīng)用。對(duì)于WCDMA技術(shù)的特點(diǎn)詳見(jiàn)下表1-2。
表1-2:WCDMA技術(shù)的特點(diǎn)
3、WCDMA的標(biāo)準(zhǔn)化
WCDMA標(biāo)準(zhǔn)是由3GPP所研究制定的,實(shí)際上3GPP對(duì)于3G標(biāo)準(zhǔn)的研制是針對(duì)UMTS系統(tǒng),包括TD-SCDMA的標(biāo)準(zhǔn),當(dāng)然更包括核心網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)。3GPP研制的標(biāo)準(zhǔn),突出特點(diǎn)是版本多、更新快,新技術(shù)新功能層出不窮。在3G階段,形成的標(biāo)準(zhǔn)版本主要是Release99(R99)、Release4(R4)、Release5(R5)、Release6(R6)和Release7(R7)。這些版本既考慮網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向,又考慮了網(wǎng)絡(luò)的平滑演進(jìn),也考慮了為新技術(shù)的引入留有空間。其中R99是最初的版本,第1個(gè)商用的WCDMA標(biāo)準(zhǔn)版本是R99版本,于2001年3月通過(guò)的,其后更新的版本均與之兼容。R4是最成熟、最穩(wěn)定的版本。R5標(biāo)準(zhǔn)是于R4的基礎(chǔ)上(系統(tǒng)結(jié)構(gòu)),在無(wú)線接入網(wǎng)中引入IP化;在核心網(wǎng)中初次提出IMS。R99、R4、R5版本的主要特征詳見(jiàn)下表1-3。R6、R7階段其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)都沒(méi)有打的變化,主要是新技術(shù)新功能的完善更新。
表1-3:R99、R4、R5版本的主要特征
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我國(guó)依據(jù)3GPP所制定的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,并結(jié)合我國(guó)通信網(wǎng)絡(luò)的具體情況,制定了一系列的WCDMA系統(tǒng)相關(guān)通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),為我國(guó)的WCDMA數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的組建與運(yùn)營(yíng)提供了很好的技術(shù)支撐。
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二、WCDMA的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
對(duì)于WCDMA系統(tǒng)的無(wú)線接入部分(UTRAN),它由多個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)(RNS)組成,RNS如下圖2所示。每個(gè)RNS包括一個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)和一個(gè)或多個(gè)Node B。在RNS內(nèi)部,Node B和RNC之間通過(guò)Iub接口相連。RNC與RNC之間通過(guò)Iur相連。Node B通過(guò)空中接口(Uu接口)與UE通信;RNC通過(guò)Iu-PS接口與SGSN(CN的分組域)相連,RNC通過(guò)Iu-CS接口與MSC(CN的電路域)相連。Iu、Iub和Iur接口控制平面的傳輸承載可采用ATM AAL5或IP傳輸;而用戶(hù)平面,在Iub和Iur 接口上可采用AAL2或IP傳輸,在Iu接口上則對(duì)CS域可采用AAL2或IP傳輸,對(duì)PS域可采用AAL5或IP傳輸。對(duì)系統(tǒng)來(lái)說(shuō),RNS將負(fù)責(zé)控制所屬各小區(qū)的資源。
圖2:WCDMA無(wú)線接入部分的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)(RNS)
對(duì)于WCDMA數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng),它符合UMTS的規(guī)范要求,即由核心網(wǎng)(CN)、UMTS的陸地?zé)o線接入網(wǎng)(WCDMA的RNS)和用戶(hù)設(shè)備(UE)三部分組成。
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三、WCDMA-UTRAN的相關(guān)要求
1、標(biāo)準(zhǔn)接口技術(shù)
WCDMA-UTRAN的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)接口主要包括Uu、Iu、Iub和Iur接口,它們應(yīng)滿(mǎn)足下表3-1中所示的三個(gè)基本要求。
表3-1:WCDMA-UTRAN標(biāo)準(zhǔn)接口應(yīng)滿(mǎn)足的基本要求
1)無(wú)線接口(Uu接口):在我國(guó),Uu 接口的物理層是由通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YD/T 1544.x《2GHz WCDMA數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng) Uu接口物理層技術(shù)要求(第一階段)》系列標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)范的。
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2)Iub接口:RNC和Node B之間的接口稱(chēng)為Iub接口,是一個(gè)開(kāi)放的標(biāo)準(zhǔn)接口。Iub接口的物理層支持的連接方式和傳輸方式要求匯總在下表3-1-2中。在我國(guó),Iub接口是由通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YD/T 1650.x《2GHz WCDMA數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng) Iub接口技術(shù)要求》系列標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)范的。
表3-1-2:Iub、Iur和Iu接口物理層所支持的連接方式和傳輸方式要求
3)Iu接口:Iu接口是CN與RNC間的接口,是一個(gè)開(kāi)放的標(biāo)準(zhǔn)接口。其信令點(diǎn)編碼(SPC)長(zhǎng)度的使用有下表3-1-3所示的三種方式。Iu接口的物理層支持的連接方式和傳輸方式方式也見(jiàn)表3-1-2中。在我國(guó),Iu接口是由我國(guó)通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YD/T 1374.x《2GHz TD-SCDMA/WCDMA數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng) Iu接口技術(shù)要求(第二階段) 》系列標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)范的(注意:WCDMA系統(tǒng)Iu接口技術(shù)要求(第一階段)是由YD/T 1543.x)所規(guī)范)。
表3-1-3:Iu接口SPC長(zhǎng)度的使用方式
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4)Iur接口:Iur接口是RNC間的接口。Iur接口的物理層支持的連接方式和傳輸方式要求也見(jiàn)表3-1-2中。在我國(guó),WCDMA的Iur接口技術(shù)要求,我國(guó)通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)分別給出了第五、第六和第七階段的相應(yīng)要求。
2、所提供的功能
在我國(guó)通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YD/T 1552《2GH WCDMA數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng) 無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)設(shè)備技術(shù)要求(第三階段)》中給出了相應(yīng)WCDMA無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的功能要求。它包括RNC的功能和Node B的功能,而且是按支持R99版本、R4版本、R5版本的不同給出相應(yīng)要求。欲詳細(xì)了解的請(qǐng)查閱下附件。
附件:WCDMA-RNS所支持的功能和業(yè)務(wù)
3、所支持的業(yè)務(wù)
依據(jù)我國(guó)通信行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)YD/T 1552,WCDMA無(wú)線子系統(tǒng)可以提供的業(yè)務(wù)主要是承載業(yè)務(wù),包括電路域承載業(yè)務(wù)、分組域承載業(yè)務(wù)以及它們的組合業(yè)務(wù),具體詳見(jiàn)上附件。
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