2021-4-10 | 通信技术
3G即第三代移动通信系统，根据国际电信联盟ITU规定：第三代移动通信系统要能兼容第二代移动通信系统，同时要提高系统容量，提供对多媒体服务的支持以及高速数据传输服务。与前两代系统相比，第三代移动通信系统的主要特征是可提供丰富多彩的移动多媒体业务。
目前ITU接受的3G标准有WCDMA、CDMA2000与TD-SCDMA三种。WCDMA（WidebandCodeDivisionMultipleAccess），是由欧洲提出的宽带CDMA技术，在GSM的基础上发展而来。CDMA2000由美国主推，是基于IS-95技术发展起来的3G技术规范。TD-SCDMA（TimeDivision-SynchronousCodeDivisionMultipleAccess）即时分同步CDMA技术，则是由我国自行制定的3G标准。
1WCDMA和CDMA2000技术标准
1.1WCDMA介绍
由欧洲提出的WCDMA也被称为CDMADirectSpread，意为宽频分码多重存取，国内目前由中国联通公司运营。该技术规范基于GSM网络，与日本提出的宽带CDMA技术基本相同，目前正在进一步融合。其支持者以GSM系统的欧洲制造商为主，日本公司也参与其中，如爱立信、阿尔卡特、诺基亚、朗讯、北电、NTT、富士通、夏普等厂商。系统提供商可以通过采取GSM(2G)—GPRS—EDGE—WCDMA(3G)的演进策略，使其架设在现有的GSM网络上，较轻易地过渡到3G。
WCDMA支持高速数据传输（慢速移动时384Kbps，室内走动时2Mbps），支持可变速传输，帧长为10ms，码片速率为3.84Mbps，异步BS。其主要特点有：支持异步和同步的基站运行方式，组网方便、灵活；上、下行调制方式分别为BPSK和QPSK；采用导频辅助的相干解调和DS-CDMA接入；数据信道采用ReedSolomon编码，语音信道采用R=1/3、K=9的卷积码进行内部编码和Veterbi解码，控制信道则采用R=1/2，K=9的卷积码进行内部编码和Veterbi解码；多种传输速率可灵活地提供多种业务，根据不同的业务质量和业务速率分配不同的资源，对于低速率的32kbps、64kbps、128kbps的业务和高于128kbps的业务可通过分别采用改变扩频比和多码并行传送的方式来实现多速率、多媒体业务；快速、高效的上、下行功率控制减少了系统中的多址干扰，提高了系统容量，也降低了传输功率；核心网络通过GSM/GPRS网络演进，保持了与GSM/GPRS网络的兼容性；BS可收发异步PN码，即BS可跟踪对方发出的PN码，同时MS也可用额外的PN码进行捕获与跟踪，因此无需在BTS之间进行同步即可实现同步来支持越区切换及宏分集；支持软切换和更软切换，其切换方式包括扇区间软切换、小区间软切换和载频间硬切换。
1.2CDMA2000介绍
CDMA2000由美国高通公司提出，国内现由中国电信公司运营。该技术采用多载波方式，载波带宽为1.25MHz，分为两个阶段：第一阶段提供144Kbps的数据传送率，第二阶段则加速到2Mbps。CDMA2000和WCDMA在原理上没有本质的区别，都起源于CDMA（IS-95）系统技术，支持移动多媒体服务是CDMA技术发展的最终目标。CDMA2000做到了对CDMA（IS-95）系统的完全兼容，技术的延续性保障了其成熟性和可靠性，也使其成为从第二代移动通信系统向第三代移动通信系统过渡的最平滑的选择。但是CDMA2000的多载传输方式与WCDMA的直扩模式相比，对频率资源有极大的浪费，而且所处的频段与IMT-2000的规定也产生了冲突。
CDMA2000标准是一个被称为CDMA2000family的体系结构，其主要技术特点是：采用相同M序列的扩频码，通过不同的相位偏置对小区和用户进行区分；前反向同时采用导频辅助相干解调；支持前向快速寻呼信道F-QPCH，可延长手机待机时间；快速前向和反向功率控制；采用从1.25MHz到20MHz的可调射频带宽；下行信道为提高系统容量采用公共连续导频方式进行相干检测，并在其传输过程中，定义了直扩和多载波两种方式，码片速率分别为3.6864Mcps和1.22Mcps，多载波能很好地实现对IS-95网络的兼容；核心网络基于ANSI-41网络演进，保持了与ANSI-41网络的兼容性；两类码复用业务信道设计，基本信道是一个可变速率信道，用于传送语音、信令和低速数据，补充信道用于高速率数据的传送，使用ALOHA技术传输分组，改善了传输性能；支持软切换和更软切换；同步方式与IS-95相同，基站间同步采用GPS方式。
由以IS-95CDMA为标准的美国和韩国制造商和运营公司发起的CDMA2000技术标准，继承了IS-95窄带CDMA系统的特点，网络运营商可以通过更换或增加部分窄带CDMA网络中的设备平滑过渡到3G。
1.3WCDMA和CDMA2000比较
就技术而言，WCDMA和CDMA2000都是FDD标准，都满足了IMT-2000所提出的全部技术要求，包括支持高比特率多媒体业务、分组数据和IP接入。但总体来看，WCDMA似乎更胜一筹，其相对于CDMA2000的优势如下：
1)WCDMA使用了CDMA20001x三倍以上带宽和码片速率，可以提供更大的多路径分集、更高的中继增益和更小的信号开销。较高的码片速率（3.84Mcps）也改善了接收机解决多径效应的能力。
2)由于CDMA2000中支持1xEV-DO的TDM接入系统采用共享时分复用下行链路，时隙固定，物理层兼容性较差。
3)WCDMA的功率控制频率达到了1.5kHz，接近CDMA2000的两倍，能保证更好的信号质量和支持更多的用户。
4)在小区站点同步方面，WCDMA使用异步基站，而CDMA2000基站则由于通过GPS实现同步，使得室内天线部署困难。
5)在导频信道占用下行链路总传输功率方面，CDMA2000需要约20%的开销，而WCDMA只需要约10%，可以节省更多的公用信道开销。
6)计费、安全、漫游等为支持GPRS而部署的所有业务也支持WCDMA业务，而CDMA20001x需要添加额外的设备或进行功能升级，才能完善新的数据/话音网络。
7)WCDMA较CDMA2000能够更加灵活地处理话音和数据混合业务，在混合话音和数据流量方面，WCDMA的系统性能比CDMA2000表现得更为出色。