一、概述
1、WCDMA技術的由來
寬帶碼分多址(WCDMA:Wideband CDMA)技術最初是在ITU征集第三代移動通信無線傳輸技術(ITM-2000)時,由歐洲ETSI向ITU提交的3G方案,最終獲得ITU推薦,成為當時的5大標準之一。在WCDMA方案中,它包括FDD技術和TDD技術,其TDD技術即是高碼片速率(3.84Mchip/s)的UTRAN。ETSI為了強力發展3G,制定了“合作伙伴計劃”的概念,提出了建立第三代合作伙伴計劃(3GPP),專注于第三代移動通信系統(UMTS)的研究。在3GPP接納了TD-SCDMA技術之后,基本放棄了高碼片速率的TDD技術,進而支持低碼片速率(1.28Mchip/s)的TDD技術的TD-SCDMA系統的研究。因此,通常我們所說的WCDMA多是指WCDMA-FDD技術方式。3GPP將WCDMA技術和TD-SCDMA技術統稱為通用陸地無線接入網絡(UTRAN),與R4版本的核心網絡一起組成的第三代移動通信系統稱之為通用移動通信系統(UMTS)。
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2、WCDMA技術的特點
WCDMA-FDD方式,優勢在于采用直接序列擴頻(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射分集,可以解決多徑和衰落問題,同時這種方式采用Turbo信道編碼,可以提供較高的傳輸速率,下行基站區分采用獨有的小區搜索方法,無需基站間嚴格同步,而連續導頻技術能夠支持高速移動終端。WCDMA不僅提供了良好的性能,而且能夠從GSM系統平滑過渡,為3G運營提供了良好的技術基礎。由于GSM在全球應用最普及,加上WCDMA自身的一些優良特性,WCDMA得到了最廣泛的支持和應用。對于WCDMA技術的特點詳見下表1-2。
表1-2:WCDMA技術的特點
3、WCDMA的標準化
WCDMA標準是由3GPP所研究制定的,實際上3GPP對于3G標準的研制是針對UMTS系統,包括TD-SCDMA的標準,當然更包括核心網的標準。3GPP研制的標準,突出特點是版本多、更新快,新技術新功能層出不窮。在3G階段,形成的標準版本主要是Release99(R99)、Release4(R4)、Release5(R5)、Release6(R6)和Release7(R7)。這些版本既考慮網絡的發展方向,又考慮了網絡的平滑演進,也考慮了為新技術的引入留有空間。其中R99是最初的版本,第1個商用的WCDMA標準版本是R99版本,于2001年3月通過的,其后更新的版本均與之兼容。R4是最成熟、最穩定的版本。R5標準是于R4的基礎上(系統結構),在無線接入網中引入IP化;在核心網中初次提出IMS。R99、R4、R5版本的主要特征詳見下表1-3。R6、R7階段其系統結構都沒有打的變化,主要是新技術新功能的完善更新。
表1-3:R99、R4、R5版本的主要特征
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我國依據3GPP所制定的標準規范,并結合我國通信網絡的具體情況,制定了一系列的WCDMA系統相關通信行業標準,為我國的WCDMA數字蜂窩移動通信網絡的組建與運營提供了很好的技術支撐。
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二、WCDMA的系統結構
對于WCDMA系統的無線接入部分(UTRAN),它由多個無線網絡子系統(RNS)組成,RNS如下圖2所示。每個RNS包括一個無線網絡控制器(RNC)和一個或多個Node B。在RNS內部,Node B和RNC之間通過Iub接口相連。RNC與RNC之間通過Iur相連。Node B通過空中接口(Uu接口)與UE通信;RNC通過Iu-PS接口與SGSN(CN的分組域)相連,RNC通過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;而用戶平面,在Iub和Iur 接口上可采用AAL2或IP傳輸,在Iu接口上則對CS域可采用AAL2或IP傳輸,對PS域可采用AAL5或IP傳輸。對系統來說,RNS將負責控制所屬各小區的資源。
圖2:WCDMA無線接入部分的無線網絡子系統(RNS)
對于WCDMA數字蜂窩移動通信系統,它符合UMTS的規范要求,即由核心網(CN)、UMTS的陸地無線接入網(WCDMA的RNS)和用戶設備(UE)三部分組成。
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三、WCDMA-UTRAN的相關要求
1、標準接口技術
WCDMA-UTRAN的相關標準接口主要包括Uu、Iu、Iub和Iur接口,它們應滿足下表3-1中所示的三個基本要求。
表3-1:WCDMA-UTRAN標準接口應滿足的基本要求
1)無線接口(Uu接口):在我國,Uu 接口的物理層是由通信行業標準YD/T 1544.x《2GHz WCDMA數字蜂窩移動通信網 Uu接口物理層技術要求(第一階段)》系列標準所規范的。
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2)Iub接口:RNC和Node B之間的接口稱為Iub接口,是一個開放的標準接口。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,Iub接口是由通信行業標準YD/T 1650.x《2GHz WCDMA數字蜂窩移動通信網 Iub接口技術要求》系列標準所規范的。
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,是一個開放的標準接口。其信令點編碼(SPC)長度的使用有下表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表3-1-2中。在我國,Iu接口是由我國通信行業標準YD/T 1374.x《2GHz TD-SCDMA/WCDMA數字蜂窩移動通信網 Iu接口技術要求(第二階段) 》系列標準所規范的(注意:WCDMA系統Iu接口技術要求(第一階段)是由YD/T 1543.x)所規范)。
表3-1-3:Iu接口SPC長度的使用方式
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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表3-1-2中。在我國,WCDMA的Iur接口技術要求,我國通信行業標準分別給出了第五、第六和第七階段的相應要求。
2、所提供的功能
在我國通信行業標準YD/T 1552《2GH WCDMA數字蜂窩移動通信網 無線接入網絡設備技術要求(第三階段)》中給出了相應WCDMA無線網絡的功能要求。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要求。欲詳細了解的請查閱下附件。
附件:WCDMA-RNS所支持的功能和業務
3、所支持的業務
依據我國通信行業的標準YD/T 1552,WCDMA無線子系統可以提供的業務主要是承載業務,包括電路域承載業務、分組域承載業務以及它們的組合業務,具體詳見上附件。
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