[论文关键词] 3g wcdma cdma2000
[论文摘要] 3g的时代已经来临，其主要技术标准wcdma和cdma2000谁优谁劣自然引起了我们的关注。本文从各个方面对两个技术标准做了全面的对比研究。
一、引言
上世纪70年代末，诞生了被称为第一代蜂窝移动通信系统的双工fdma模拟调频系统，但由于模拟系统固有的先天缺陷，在90年代初被以tdma为基础的第二代数字蜂窝移动通信系统所取代，相对fdma系统有诸多优点，如频谱利用率高，系统容量大、保密性好等。与此同时产生了以cdma为基础的数字蜂窝通信系统，相比tdma系统具有低发射功率、信道容量大、软容量、软切换、采用多种分集技术等优点。
随着网络的广泛普及，图像、话音和数据相结合的多媒体和高速率数据业务的业务量大大增加，人们对通信业务多样化的要求也与日俱增，而一代二代系统远远不能满足用户的这些需求，所以诞生了第三代移动通信技术，它能够处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式，提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务。国际上承认的3g标准有三个：cdma2000、wcdma以及td-scdma，这里主要从各个方面做wcdma和cdma2000的对比研究。
二、wcdma和cdma2000的综合比较
由于wcdma和cdma2000这两种技术都是将cdma技术用于蜂窝系统，许多的思想都是源于cdma系统，因此wcdma和cdma2000有许多相试之处：从双工方式上看，wcdma和cdma2000属于fdd模式。WWW.11665.comwcdma和cdma2000都满足imt-2000提出的技术要求，支持高速多媒体业务、分组数据和ip接入等。但它们在技术实现、规范标准化、网络演进等方面都存在较大差异。
wcdma和cdma2000各有优势和缺点。wcdma技术较成熟，能同广泛使用的gsm系统兼容；相比第二代通信系统能提供更加灵活的服务；而且wcdma能灵活处理不同速率的业务。其缺点是只能共用现有gsm系统的核心网部分，无线侧设备可以共用的很少。
cdma2000的优势是可以和窄带cdma的基站设备很好地兼容，能够从窄带cdma系统平滑升级，只需增加新的信道单元，升级成本较低，核心网和大部分的无线设备都可用。容量也比is-95a增加了两倍，手机待机时间也增加了两倍。缺点是cdma2000系统无法和gsm系统兼容。
1.wcdma 与cdma2000的物理层技术比较
wcdma和cdma2000物理层技术细节上有相似也有差异，由于考虑出发点不同，造成了不同的技术特点。wcdma技术规范充分考虑了与第二代gsm移动通信系统的互操作性和对gsm核心网的兼容性；cdma2000的开发策略是对以is-95标准为蓝本的窄带cdma的平滑升级。
（1）这两个标准的物理层技术相似点可以归纳为以下几点：
①内环均采用快速功率控制。cdma系统是干扰受限系统，因此为了提高系统容量，应尽可能的降低系统的干扰。功率控制技术可以减少一系列的干扰，这意味着同一小区内可容纳更多的用户数，即小区的容量增加。因此cdma系统中引入功率控制技术是非常必要的。
②系统都支持开环发射分集，信道编码采用卷积码和turbo码。
③系统均采用软切换技术。所谓软切换是指移动台需要切换时，先与新的基站连通再与原基站切断联系，而不是先切断与原基站的联系再与新的基站连通。软切换只能在同一频率的信道间进行，因此模拟系统、tdma系统不具有这种功能。软切换可以有效地提高切换的可靠性，大大减少切换造成的掉话。
④wcdma 工作频段：1900～2025mhz频段分配给fdd上行链路使用，2110～2170mhz频段分配给fdd下行链路使用，2110～2170mhz频段分配给tdd双工方式使用。其中wcdma和cdma2000利用1900～2025mhz频段(上行)，2110～2170mhz(下行)。
（2）两个标准的物理层技术差异可以归纳为以下几点：
①扩频码片速率和射频带宽。wcdma 根据itu关于5 mhz 信道基本带宽的划分规则，将基本码片速率定为3.84mcps。wcdma使用带宽和码片速率是cdma2000-1x的3倍以上，能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。cdma2000分两个方案，即cdma2000-1x和cdma2000-3x两个阶段。cdma2000系统可支持话音、分组数据等业务，并且可实现qos的协商。室内最高数据速率达2mbit/s，步行环境384kb/s，车载环境144kb/s。cdma2000在前向和反向cdma信道在单载波上采用码片速率1.2288mcps的直接序列扩频，射频带宽为1.25mhz。
②支持不同的核心网标准。wcdma要求实现与gsm网络的兼容，所以它把gsmmap协议作为上层核心网络议；cdma2000要求兼容窄带cdma，因此它把ansi-41作为自己的核心网络协议。
③wcdma进行功率控制的速度是cdma2000的2倍，能保证更好的信号质量，并支持多用户。
④为了使支持基于gsm的gprs业务而部署的所有业务也支持wcdma业务，为了完善新的数据话音网络，cdma2000-1x需要添加额外的网元或进行功能升级。
2.wcdma与cdma2000网络接口的比较
3g标准的基本目标是能在车载、步行和静止各种不同环境下为多个用户分别提供最高为144kbit/s、384kbit/s和2048kbit/s的无线接入数据速率。为多个用户提供可变的无线接入数率是3g标准的核心要求。cdma2000可分别用于900mhz和2ghz两个频段cdma2000的码片速率与is-95相同，两系统可以兼容。wcdma的码片速率为3.84mcps，显然wcdma系统中低速率用户或语音用户的移动台成本会大幅上升，在cdma2000系统中则不会如此。
wcdma的接口标准规范、制定严谨、组织严密，而cdma2000的接口标准严谨性有待加强。is- 95厂家设备难以互通，给运营商设备选型带来了较大问题；3g许诺的高速无线数据服务必须可以和话音一样实现无缝的漫游，这是至关重要的。多媒体信息要漫游、视频通话也要漫游，没有这些基本要素，3g就不能称其为3g。漫游涉及到的不仅仅是技术问题，更重要的是商业利益。在这方面wcdma显然更胜一筹，它支持全球漫游，全球移动用户均有唯一标识，而cdma2000尚不能很好做到这一点。
3.wcdma和cdma2000网络演进的比较
（1）wcdma 的网络演进技术
现有的gsm系统利用单一时隙可提供9.6kbit/s的数据服务。如果复用多个时隙就能升级为hscsd（高速电路交换数据）方式；此后出现了gprs（通用分组无线业务），首次在核心网中引入了分组交换的方式，可提供144kbit/s的数据速率。接着继续升级采用8psk调制，这样传输速率可以上升至384kbit/s这就是edge；wcdma的数据传输速率将高达2m/s。
（2）cdma2000网络演进技术
主要的cdma2000运营商将来自现在的窄带cdma运营商。窄带cdma向cdma2000过渡的方式为is-95a→is95b→is-95c→imt2000。is-95a的数据传输速率为14.4kbit/s，为了提供更高的速率，1999年部分厂商开始采用is-95b标准，理论上支持115.2kbit/s的速率。is-95c进一步使容量加倍，最后升级为cdma2000。
窄带cdma系统向cdma2000系统的演进分为空中接口、网络接口及核心网络演进等方面。
①目前窄带cdma系统的空中接口是基于is295a，其支持的数据速率为14.4kbit/s，由is295a升级到is295b，可支持64kbit/s。
②窄带cdma网络接口的演进主要指窄带cdma系统a接口的升级和演进。对于窄带cdma系统，以前其a接口不是规范接口(即不是开放接口)，窄带cdma和gsm的a接口的规范相比较， gsm是先有a接口标准，然后厂家依据标准开发；窄带cdma是厂家各自开发，然后广泛宣传，最后凭借自身影响修改标准。
③窄带cdma的核心网在美国经过多年发展后，从is241a到is241b到is241c，我国cdma试验网和红皮书以is241c为基础，is241d规范在1999年底发布，目前is241e规范还未正式发布。
三、wcdma和cdma2000在我国的前景
对3g标准的选择不仅要看其技术原理及成熟程度，还要结合本国国情、市场运作状况等因素进行考虑。按目前的进展来看，两种标准最后不能融合成一种，但可以共存。
在我国，gsm map网络已形成巨大的规模，欧洲标准的wcdma在网络上充分考虑到与第二代的gsm的兼容性，在技术上也考虑了与gsm的双模切换兼容，向wcdma体制的第三代系统演进，从一开始就解决了全网覆盖的问题。而且cdma2000采用gps系统，对gps依赖较大；在小区站点同步方面，cdma2000基站通过gps实现同步，将造成室内和城市小区部署的困难，而wcdma设计可以使用异步基站，运营者独立性强；对于电信设备制造行业，我国在gsm蜂窝移动通信方面发展成熟，而窄带cdma系统尚未形成规模和产业。
wcdma采用全新的cdma多址技术，并且使用新的频段及话音编码技术等。因此gsm网络虽然可采用一些临时的替代方案提供中等速率的数据服务，却不能提供一种相对平滑的路径以过渡到wcdma。而cdma2000的设计是以is-95系统的丰富经验为依据的，因此窄带cdma向cdma2000的演进无论从无线还是网络部分都更为平滑。在基站方面只需更新信道板，并将系统软件升级，即可将is-95基站升级为cdma2000基站。
由此可见,wcdma和cdma2000还将长时间在我国共存，鹿死谁手？尚未分晓。
参考文献：
［1］tero ojanpera，ramjee prasad.朱旭红译.宽带cdma：第三代移动通信技术.北京：人民邮电出版社.
［2］杨大成.cdma2000-1x移动通信系统.北京：机械工业出版社,2003.
［3］罗凌，焦元媛，陆冰.第三代移动通信技术与业务.北京：人民邮电出版社，2005.
