摘要　本文给出3G移动通信主流标准性能的比较方法，从扩频因子的角度出发，从用户接入速率，手机发送功率和系统自干扰等主要技术指标从原理上比较了WCDMA，cdma2000，TD-SCDMA这三个标准可能存在的问题。

3G主流标准有WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA这三种制式，在技术上各有千秋，从目前的情况来看，不会出现哪种标准“一统江湖”的局面，由于这些标准的技术内容极为复杂，所以，要在所用技术基础上评价这些标准的优缺点比较困难。但是，对这些标准的某些关键参数进行一些对比，可以得出一些重要结论，而对于我国3G标准选择的参考，也是十分必要和完全可行的。由于这些3G系统均未进入大规模商用，标准可能存在的一些问题和缺陷也很难暴露。在这些标准的实施过程中，各种标准的不足之处也会逐步得到认识，需在实施过程中逐步修改标准，使其更为合理。

下面，首先扼要介绍3G主流标准的基本内容，然后，将着重从扩频因子的角度出发，从用户接入速率Rb，发送功率等方面来比较3G三个标准的不同，最后，提出一些参考意见。

一、3G主流标准概述

1998年6月，各国标准化组织向国际电联提交了各自的无线传输技术候选方案，共有16种。在这些技术当中，以码分多址技术作为第三代移动通信的主要技术。其中，最有代表性的主流技术有三种，分别是WCDMA技术、cdma2000技术和TD-SCDMA技术。其中，WCDMA是欧洲和日本支持的方案，cdma2000是由美国提出的方案，我国提出的TD-SCDMA采用了TDMA和CDMA混合接入方案。这三种无线传输技术的具体技术参数如表1所示。

表1　3G主流标准的具体技术参数

表1中的大多数参数是不难理解的，但从上表可发现在三大主流标准中，扩频因子在各个标准中的数值具有很大的差异，WCDMA的扩频因子取值范围最大，最大值是cdma2000的6倍，是TD-SCDMA的16倍，如此大的差异将会带来怎样的影响?下面具体分析在不同系统中扩频因子产生的影响。

二、在CDMA系统中用SF调整Rb时的问题

3G标准的基本目标是3G系统能在车速、步行和静止三种不同环境下分别提供144kbit/s、384kbit/s和2048kbit/s无线接入数据速率Rb。上述目标是3G标准的核心要求，为避免增加讨论的复杂性，在下面的讨论中将抛开3G标准的其它内容，始终从这一核心要求作为出发点来进行讨论。

在CDMA系统中扩频因子（SF）是用于调整用户速率（Rb）的重要手段。在WCDMA系统中当SF从256变至4时，码分信道的Rb可变化256/4=64倍。然而，由于CDMA系统为自干扰系统，利用SF调整码分信道的Rb时会产生严重问题。其产生原因如下。

为易于分析起见，取大家较为熟悉的IS-95系统为例。先讨论系统解调器中自干扰It的来源。CDMA系统中It的来源可分为两类。一类来自地址码、多径传播和波形成形中产生的码间干扰，将其标为It。另一类If来自多个同频码分信道收信号功率Pr。

IS-95的下行地址码为同步Walsh地址码，受多径衰落影响正交性下降，可能会产生自干扰。上行地址码是长度为242-1的PN序列，产生的自干扰幅度正比于，其影响可以忽略，因此，上行使用同步地址码的意义不大。CDMA系统中的RAKE接收机利用多径传播可成倍提升收信号强度，却很难消除码间干扰。在码分信道数较少的TD-SCDMA系统中可以使用联合接收机消除Ii的影响并达到RAKE接收机的信号增强作用，但改善效果有限。

If的产生原因与扩频解调的原理有关，除了利用智能天线技术外否则无法消除。CDMA接收机会收到多个同频码分信道收信号Pr，其中除去需接收信号外，其余均为干扰收信号Pri，这些Pri经解扩频后均变为强度正比于Pri的加性高斯白噪声Ni，成为收信中的自干扰，使下降，误比特率（BER）上升，其中Nt=N0+∑Ni，N0为噪声功率谱密度。Nt的影响折合到接收机输入端时，也会使下降，此处C为收载波功率。一般而言，当覆盖半径r上升，码分信道数增加，SF值下降，基站BS和多个移动台MS之间的距离差上升时，在下行链路中距BS越近的MS受干扰越大。

在CDMA系统中带有极强的功率控制，其目的就是减少Ni的影响。在上行链路中，功控将努力使基站BS收到的各移动台MS的载波功率C相等。此时，收各MS信号的相等，应有C?SFEb。若SF相等，则收各MS信号的相等，取要求值时，收信号BER可用。系统是It最小的最佳系统，系统总容量最大。设系统中有2个MS，SF不同时，收SF较小MS1信号要求的将成倍增长，此时，MS1对MS2的自干扰增大，使收MS2要求的C上升。此时，各MS的发送功率均需增加，系统成为非It最小的最佳系统，使系统总容量下降。显然，SF不易用于MS的上行速率调整。

在下行链路中，BS的发送功率PT将在各MS间分配，功率控制将使各MS的收信相等，在SF相等时，系统总容量最大，此时，离BS最近的MS的Nt最大。若MS1的SF1较小时，则MS1要求的上升，给MS1分配的发送功率增大，使其它MS的Nte增大，将导致其它MS要求分配的发送功率增大，使系统总容量下降。SF下降时∑Ni的影响会成倍增长，距BS近处的MS收小SF值信号时，可能无法正常工作。这说明SF也不易用于提高下行速率。

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