2024年5月7日发(作者：梅成天)
三种主流3G标准概述
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，其传输速率在高速移动环境中支持144kb/s，步行慢速移动环境
中支持384kb/s，静止状态下支持2Mb/s。其设计目标是为了提供比第二代系统
更大的系统容量、更好的通信质量，而且要能在全球范围内更好地实现无缝漫游
及为用户提供包括话音、数据及多媒体等在内的多种业务，同时也要考虑与已有
第二代系统的良好兼容性。
目前国际电联接受的3G标准主要有以下三种：WCDMA、CDMA2000与
TD-SCDMA。CDMA是Code Division Multiple Access（码分多址）的缩写，是
第三代移动通信系统的技术基础。第一代移动通信系统采用频分多址（FDMA）
的模拟调制方式，这种系统的主要缺点是频谱利用率低，信令干扰话音业务。第
二代移动通信系统主要采用时分多址（TDMA）的数字调制方式，提高了系统容
量，并采用独立信道传送信令，使系统性能大为改善，但TDMA的系统容量仍
然有限，越区切换性能仍不完善。CDMA系统以其频率规划简单、系统容量大、
频率复用系数高、抗多径能力强、通信质量好、软容量、软切换等特点显示出巨
大的发展潜力。
1.1 WCDMA概述
全称为Wideband CDMA，中文译名为“宽带分码多工存取”，这是基于GSM网
发展出来的3G技术规范，是欧洲提出的宽带CDMA技术，它与日本提出的宽
带CDMA技术基本相同，目前正在进一步融合。该标准提出了GSM（2G）
—GPRS—EDGE—WCDMA（3G）的演进策略。GPRS是General Packet Radio
Service（通用分组无线业务）的简称，EDGE是Enhanced Data rate for GSM
Evolution（增强数据速率的GSM演进）的简称，这两种技术被称为2.5代移动
通信技术。目前中国移动正在采用这一方案向3G过渡，并已将原有的GSM网
络升级为GPRS网络。 WCDMA可支持384Kbps到2Mbps不等的数据传输速率，
在高速移动的状态，可提供384Kbps的传输速率，在低速或是室内环境下，则
可提供高达2Mbps的传输速率。而GSM系统目前只能传送9.6Kbps，固定线路
Modem也只是56Kbps的速率，由此可见WCDMA是无线的宽带通讯。
表1.1 WCDMA技术的主要参数
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
功率控制速度
信道编码
1.1.1 WCDMA技术的主要特点
公共与专用导频
1500Hz
卷积码与Turbo码
• 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
• 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。
• 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。
• 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。
• 软切换/更软切换技术：在切换上优化了软切换门限方案，改进了软切换
性能，实现无缝切换。
• 发射分集技术：支持TSTD，STTD，SSDT等多种发射分集方式，有效提
高无线链路性能。
• 压缩模式技术：在一个或连续几个无线帧中某些时隙不发送信息，主要用
于频间测量，系统间切换，可较好地实现WCDMA和GSM系统间切换，
提高运营商服务质量。
• 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。
• 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。
• 基于网络性能的语音AMR可变速率控制技术：通过对AMR语音连接的
信源编码速率和信道参数进行协调考虑，合理有效利用系统负载；可以在
系统负载径时提供优质的语音质量。WCDMA也支持TFO/TrFO技术，提
供语音终端对终端的直接连接，减少语音编解码次数，提高语音质量。
1.1.2 WCDMA的业务特点
智能化：提供灵活的网络业务，终端的智能化。
多媒体化：实现语音，图像，数据等多种媒体信息在无线，有线网之间的无缝传
输。
个性化：用户可以在终端，网络能力的范围内，设计自己的业务。
人性化：满足人的基本要求。
1.1.3 WCDMA系统结构
WCDMA由核心网（CN），无线接入网（ UTRAN ）和用户装置（UE）3
部分组成，如图1－1所示。CN与UTRAN 的接口维IU接口， UTRAN 与UE
的接口为UU接口。UTRAN的结构如图1－2：
2024年5月7日发(作者：梅成天)
三种主流3G标准概述
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，其传输速率在高速移动环境中支持144kb/s，步行慢速移动环境
中支持384kb/s，静止状态下支持2Mb/s。其设计目标是为了提供比第二代系统
更大的系统容量、更好的通信质量，而且要能在全球范围内更好地实现无缝漫游
及为用户提供包括话音、数据及多媒体等在内的多种业务，同时也要考虑与已有
第二代系统的良好兼容性。
目前国际电联接受的3G标准主要有以下三种：WCDMA、CDMA2000与
TD-SCDMA。CDMA是Code Division Multiple Access（码分多址）的缩写，是
第三代移动通信系统的技术基础。第一代移动通信系统采用频分多址（FDMA）
的模拟调制方式，这种系统的主要缺点是频谱利用率低，信令干扰话音业务。第
二代移动通信系统主要采用时分多址（TDMA）的数字调制方式，提高了系统容
量，并采用独立信道传送信令，使系统性能大为改善，但TDMA的系统容量仍
然有限，越区切换性能仍不完善。CDMA系统以其频率规划简单、系统容量大、
频率复用系数高、抗多径能力强、通信质量好、软容量、软切换等特点显示出巨
大的发展潜力。
1.1 WCDMA概述
全称为Wideband CDMA，中文译名为“宽带分码多工存取”，这是基于GSM网
发展出来的3G技术规范，是欧洲提出的宽带CDMA技术，它与日本提出的宽
带CDMA技术基本相同，目前正在进一步融合。该标准提出了GSM（2G）
—GPRS—EDGE—WCDMA（3G）的演进策略。GPRS是General Packet Radio
Service（通用分组无线业务）的简称，EDGE是Enhanced Data rate for GSM
Evolution（增强数据速率的GSM演进）的简称，这两种技术被称为2.5代移动
通信技术。目前中国移动正在采用这一方案向3G过渡，并已将原有的GSM网
络升级为GPRS网络。 WCDMA可支持384Kbps到2Mbps不等的数据传输速率，
在高速移动的状态，可提供384Kbps的传输速率，在低速或是室内环境下，则
可提供高达2Mbps的传输速率。而GSM系统目前只能传送9.6Kbps，固定线路
Modem也只是56Kbps的速率，由此可见WCDMA是无线的宽带通讯。
表1.1 WCDMA技术的主要参数
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
功率控制速度
信道编码
1.1.1 WCDMA技术的主要特点
公共与专用导频
1500Hz
卷积码与Turbo码
• 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
• 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。
• 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。
• 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。
• 软切换/更软切换技术：在切换上优化了软切换门限方案，改进了软切换
性能，实现无缝切换。
• 发射分集技术：支持TSTD，STTD，SSDT等多种发射分集方式，有效提
高无线链路性能。
• 压缩模式技术：在一个或连续几个无线帧中某些时隙不发送信息，主要用
于频间测量，系统间切换，可较好地实现WCDMA和GSM系统间切换，
提高运营商服务质量。
• 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。
• 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。
• 基于网络性能的语音AMR可变速率控制技术：通过对AMR语音连接的
信源编码速率和信道参数进行协调考虑，合理有效利用系统负载；可以在
系统负载径时提供优质的语音质量。WCDMA也支持TFO/TrFO技术，提
供语音终端对终端的直接连接，减少语音编解码次数，提高语音质量。
1.1.2 WCDMA的业务特点
智能化：提供灵活的网络业务，终端的智能化。
多媒体化：实现语音，图像，数据等多种媒体信息在无线，有线网之间的无缝传
输。
个性化：用户可以在终端，网络能力的范围内，设计自己的业务。
人性化：满足人的基本要求。
1.1.3 WCDMA系统结构
WCDMA由核心网（CN），无线接入网（ UTRAN ）和用户装置（UE）3
部分组成，如图1－1所示。CN与UTRAN 的接口维IU接口， UTRAN 与UE
的接口为UU接口。UTRAN的结构如图1－2：