WCDMA基本网络结构

图4 R99核心网结构

R99核心网只是为2G向3G系统过渡而引入的解决方案，真正的WCDMA系统核心网是全IP核心网，目前在R4和R5标准中已制定了大致方案。 全IP核心网

全IP核心网体系结构基于分组技术和IP电话，用于同时支持实时和非实时的业务。此核心网体系结构可以灵活的支持全球漫游和与其它网络的互操作，诸如：PLMN、2G网络、PDN和其它多媒体VOIP网络。此核心网主要包括三部分：GPRS网络、呼叫控制和网关。

GPRS网络部分同R99 GPRS PS网络，而GPRS网络中HLR功能由归属用户服务器提供（HSS）。

网络结构中呼叫控制部分是最重要的功能。CSCF（呼叫状态控制功能）、MGCF（媒体网关控制功能）、R-SGW（漫游信令网关）、T-SGW（传输信令网关）、MGW（媒体网关）和MRF（多媒体资源功能）组成了呼叫控制和信令功能。CSCF与H.323网守或SIP服务器相似。此体系结构是一个通用结构而不是基于一个具体的H.323或SIP的呼叫控制解决方案。

用户特征文件被保存在HSS中。与多媒体IP网络通信的信令只能通过CSCF，而业务则直接通过GGSN就可。MRF与所有业务承载实体协调业务承载事宜，而与CSCF协商信令承载事宜。MRF提供媒体混合、复用以及其它处理和产生功能。

与其它网络（诸如PLMN、其它PDN、其它多媒体VOIP网络和2G继承网络GSM）的互联由GGSN、MGCF、MGW、R-SGW和T-SGW支持。其它PLMN网络与本网的信令和业务接口是它们的GPRS实体。CSCF作为一个新的实体通过信令也参与此过程。到继承网络的信令通过R-SGW、CSCF、MGCF、T-SGW和HSS，而和PSTN网络的业务承载接口通过MGW。

图5 全IP核心网结构

总结

WCDMA系统的网络结构包括核心网和无线接入网两部分。对于核心网采取由GSM的核心网逐步演进的思路，即由最初的GSM的电路交换的一些实体，然后加入GPRS的分组交换的实体，在到最终演变成全IP的核心网。这样可以保证业务的连续性和核心网络建设投资的节约化。而对于无线接入网，由于WCDMA方式是完全不同与GSM的TDMA的无线接入方式，所以无线接入网是全新的，完全不同于GSM的基战子系统。所以WCDMA系统的无线接入网需要重新进行无线网络规划和布站。

WCDMA网络的设计遵循了网络承载和业务应用相分离、承载和控制相分离、控制和用户平面相分离的原则，这样使得整个网络结构清晰，实体功能独立，便于模块化的实现。

WCDMA关键技术

1、RAKE接收机

在CDMA扩频系统中，信道带宽远远大于信道的平坦衰落带宽。不同于传统 的调制技术需要用均衡算法来消除相邻符号间的码间干扰，CDMA扩频码在 选择时就要求它有很好的自相关特性。这样，在无线信道中出现的时延扩展， 就可以被看作只是被传信号的再次传送。如果这些多径信号相互间的延时超 过了一个码片的长度，那么它们将被CDMA接收机看作是非相关的噪声，而 不再需要均衡了。

由于在多径信号中含有可以利用的信息，所以CDMA接收机可以通过合并多 径信号来改善接收信号的信噪比。其实RAKE接收机所作的就是：通过多个相 关检测器接收多径信号中的各路信号，并把它们合并在一起。

2、CDMA射频和中频设计原理

上图给出了CDMA射频和中频部分的原理框图，射频部分是传统的模拟结构， 有用信号在这里转化为中频信号。射频下行通道部分主要包括自动增益控制（RF AGC），接收滤波器（Rx滤波器）和下变频器。射频的上行通道部分主要包括自动增益控制（RF AGC），二次上变频，宽带线性功放和射频发射滤波器。中频部分主要包括下行的去混迭滤波器、下变频器、ADC和上行的 中频和平滑滤波器，上变频器和DAC。对于WCDMA的数字下变频器而言， 由于其输出的基带信号的带宽已经大于中频信号的10%，故与一般的GSM信 号和第一代信号不同，称为宽带信号。

3、分集接收原理

无线信道是随机时变信道，其中的衰落特性会降低通信系统的性能。为了对 抗衰落，可以采用多种措施，比如信道编解码技术，抗衰落接收技术或者扩 频技术。分集接收技术被认为是明显有效而且经济的抗衰落技术.我们知道，无线信道中接收的信号是到达接收机的多径分量的合成。如果在 接收端同时获得几个不同路径的信号，将这些信号适当合并成总的接收信号， 就能够大大减少衰落的影响。这就是分集的基本思路。分集的字面含义就是 分散得到几个合成信号并集中（合并）这些信号。只要几个信号之间是统计 独立的，那么经适当合并后就能是系统性能大为改善。

4、信道编码