WCDMA  (Wideband CDMA) в системах 3G
В настоящее время у нас с вами помимо передачи речи  все большим спросом пользуются и другие услуги, переживающие  бурный рост, например, передача текстовых сообщений и доступ к сетям передачи данных. Поэтому  и появились сети 3G.
На форумах по стандартизации технология WCDMA получила признание в качестве наиболее широко распространенного воздушного интерфейса третьего поколения. Его спецификация была разработана в рамках Партнерства по проекту в области технологий 3 поколения (3GPP), который является совместным проектом органов стандартизации Европы, Японии, Кореи, США и Китая. В проекте 3GPP технология WCDMA называется UTRA (Универсальным наземным радиодоступом) с режимами FDD (частотное дуплексное разделение каналов) и TDD (временное дуплексное разделение каналов), при этом название WCDMA используется для охвата обоих режимов - и FDD и TDD.

Краткое рассмотрение основных параметров WCDMA

  • WCDMA представляет собой систему множественного доступа с кодовым разделением каналов и прямым расширением спектра (DS -CDMA), т.е. биты информации пользователя передаются в широкой полосе частот путем умножения исходного потока данных пользователя на последовательности квазислучайных битов (называемых чипами), являющиеся кодами расширения CDMA. Для обеспечения очень высоких скоростей передачи (до 2 Мбит/с) поддерживается использование переменного коэффициента расширения и мультикодовых комбинаций.
  • WCDMA поддерживает самые разные скорости передачи данных пользователя, другими словами, концепция получения ширины полосы по требованию (BoD) достаточно хорошо поддерживается. Каждому пользователю выделяются фреймы длительностью 10 мс, в течение каждого из которых скорость передачи данных пользователя остается постоянной. Однако пропускная способность для передачи данных у пользователя может меняться от фрейма к фрейму.
  • WCDMA поддерживает два основных режима работы: частотное разделение дуплексных каналов (FDD) и временное разделение дуплексных каналов (TDD). В режиме FDD для восходящего и нисходящего каналов используются раздельные несущие с частотой 5 МГц, тогда как в режиме TDD только одна несущая 5 МГц используется для восходящего и нисходящего каналов с разделением прием-передача во времени.
  • WCDMA поддерживает работу асинхронных базовых станций, так что в отличие от синхронной системы IS-95 отсутствует необходимость в глобальной привязке ко времени, например к GPS. Развертывание базовых станций внутри помещений и миниатюрных базовых станций (для пикосот) производится легче, когда не требуется получать сигнал GPS.
  • WCDMA использует когерентный прием  для систем WCDMA в восходящем и нисходящем каналах на основе применения пилот-символов или общих пилот-сигналов. Хотя когерентный прием уже используется в нисходящем канале в IS-95, его применение в восходящем канале является новым для систем CDMA общего пользования и приведет к увеличению общей зоны охвата и пропускной способности восходящего канала.
  • WCDMA предназначена для использования вместе с GSM. Поэтому поддерживаются эстафетные передачи управления (хэндоверы) между GSM и WCDMA для того, чтобы иметь возможность использовать зону охвата GSM для внедрения WCDMA.
Концепция расширения и сжатия спектра
На рис. 1 показаны основные операции при расширении и сжатии спектра системы DS-CDMA.
Рис. 1. Расширение и сжатие в DS-CDMA
Предполагается, что здесь данные пользователя представляют собой битовую последовательность с двухпозиционной фазовой манипуляцией (BPSK), передаваемую со скоростью R, где биты данных пользователя имеют значения ±1. Операция расширения в этом примере – это умножение каждого бита данных пользователя на последовательность из 8 кодовых битов, называемых чипами. Мы предполагаем, что это относится также к модуляции расширения, использующей BPSK. Мы видим, что полученные в результате расширения данные передаются со скоростью 8´ R и имеют такой же случайный (шумоподобный) вид, что и код расширения. В этом случае можно сказать, что мы использовали коэффициент расширения равный 8. Затем этот широкополосный сигнал передается по беспроводному каналу на приемный конец.
При сжатии мы умножаем расширенные данные пользователя/последова-тельность чипов, бит за битом на те же самые 8 кодовых чипов, которые использовали во время расширения этих битов. Как показано на рисунке 1, исходная битовая последовательность пользователя отлично восстанавливается при условии, что мы имеем также точную синхронизацию расширенного сигнала пользователя и точную копию кода расширения (сжатия).
Умножение скорости передачи сигналов на коэффициент 8 соответствует расширению (на коэффициент 8) занимаемого спектра частот расширенным сигналом данных пользователя. Благодаря этому достоинству системы CDMA чаще называют системами с расширенным спектром. Сжатие восстанавливает ширину полосы частот пропорционально R сигнала.
Принцип действия корреляционного приемника для CDMA  показан на рис. 2. Верхняя половина рисунка показывает прием полезного собственного сигнала. Как и на рис. 1, здесь мы видим операцию сжатия при идеально синхронизированном коде. Затем корреляционный приемник интегрирует (т.е. суммирует) получающиеся произведения (данные´код) для каждого бита пользователя.
Рис. 2. Принцип действия корреляционного приемника CDMA
Нижняя половина рис. 2 демонстрирует влияние операции по сжатию, когда оно относится к сигналу CDMA другого пользователя, сигнал которого, как полагают, был расширен с использованием другого кода расширения. Результат умножения сигнала помехи на собственный код и интеграция получающихся произведений приводят к тому, что значения сигнала помехи оказываются близкими к 0.
Как можно видеть, амплитуда собственного сигнала увеличивается в среднем на коэффициент расширения 8 относительно амплитуды сигнала пользователя другой создающей помехи системы, т.е. корреляционный прием позволил увеличить полезный сигнал на коэффициент расширения, в данном случае в 8 раз, по сравнению с сигналом помехи, присутствующем в системе CDMA. Этот эффект называется «выигрышем в отношении сигнал/шум при обработке сигнала» и является фундаментальным показателем для всех систем CDMA и вообще для всех систем с расширенным спектром. Выигрыш в отношении сигнал/шум при обработке сигнала – это то, что делает системы CDMA работоспособными в отношении внутренней интерференции, а это необходимо для повторного использования имеющихся несущих с частотой 5 МГц на географически близких расстояниях.
Как базовые станции, так и подвижные станции, для режима WCDMA используют по существу этот тип корреляционного приемника. Однако из-за многолучевого распространения (и возможно, при множестве приемных антенн) необходимо использовать соответствующее множество корреляционных приемников для того, чтобы восстановить энергию от многих лучей и/или антенн. Такая совокупность корреляционных приемников называемая «пальцами», («тратами»), составляет то, что включает в себя понятие приемника Rake CDMA (за подробностями обращайтесь к статье Дарьи)
Скремблирование
Помимо расширения спектра частью происходящего в передатчике процесса является операция скремблирования. Скремблирование накладывается поверх расширения спектра, так что оно не меняет ширину полосы сигнала, а просто позволяет сигналы от различных источников отделять друг от друга. При скремблировании не будет иметь значение, если фактическое расширение спектра произведено с одним и тем же кодом для нескольких передатчиков. На рис. 3 показаны порядок (последовательность) введения скорости передачи чипов в канале с расширением спектра и скремблирования в UTRA. Так как скорость передачи чипов уже достигнута при расширении спектра кодами канализации, то скремблирование не оказывает воздействия на скорость передачи символов.
Рис. 3. Схема введения расширения спектра и скремблирования
 Список используемой литературы:
1) Harri Holma, Antti Toskala - WCDMA for UMTS - Radio Access for Third Generation Mobile Communications 3rd Ed (Wiley 2004) - технический перевод
2) http://wcdma3g.ru
3) В. Ипатов "Расширение спектра и CDMA"