世界各地蜂窝网络和移动电话的使用量正在快速增长。作为朝着第三代（3G）网络演进的战略组成部分，无线网络运营商现在正把或已经把W-CDMA/UMTS网络投入商业服务中。手机用户已经习惯于依赖优质蜂窝服务，进行业务往来及保持联系。美国最近增加的规定要求能够实现移机不改号，同时随着世界各地无线服务供应商之间的竞争不断加剧，用户可以非常轻松地更换运营商。无线网络运营商设计和维护蜂窝网络、保证高服务质量（QoS）至关重要。掉话、不可用和性能差会降低收入和客户满意度，进而减少客户数量。同时，无线网络运营商正把重点放在提高效率和营业收入、同时降低运营费用上。 在20世纪80年代以前，移动无线通信行业局限于采用专用系统的军队服务、商用机构和公共机构，以及海上和航空通信。面向大众推出的第一种产品是局限于一个基站范围、只覆盖很小区域的手提电话。自动切换等技术创新及硬件成本、规格和重量的降低，导致20世纪80年代出现了第一代（1G）移动通信系统。这些系统基于模拟蜂窝技术。主要包括两种系统：美国．AMPS（高级移动电话服务/系统）和北欧NMT系统（北欧移动电话）。尽管这些系统不能兼容，但这些模拟系统提供了重要的常用功能： 1．用来在基站和手机之间通信的蜂窝结构。 2．在小区之间进行频率复用。 3．在手机从一个小区转移到另一个小区时，在小区之间进行切换。 4．全双工通信。 5．在系统之间漫游。 6．用来建立呼叫的专用控制信道。 这些1G系统的传输质量还急待改进，系统不兼容使得厂商之间几乎不可能互相协作。 第二代系统在20世纪80年代开始出现。第一个数字蜂窝协议和系统是GSM（全球移动通信系统）。GSM非常迅速地普及，因为它采用统一的国际标准，改善了语音质量，并能够在世界范围内使用一个电话号码和一部移动电话。由CCITT启动、由ETSI推进的标准化工作，导致1991年出现GSM标准。GSM不断发展，增加了更多的特性和功能。目前，世界上已有160多个国家使用GSM，用户数量超过3．5亿。据估计，在2001年底，GSM占整个蜂窝市场的63％。GSM在空中接口标准中采用TDMA（时分多址）方式。欧洲的GSM系统在900和1800MHz频段中工作，美国的GSM在800MHz（蜂窝）和1900MHz个人通信服务（PCS）频段中工作。GSM还在RF空中接口上采用GMSK（高斯调制位移键控）调制方式。 在20世纪90年代早期，实现了与GSM类似的其它数字蜂窝系统。目前仍在使用的TDMAIS-136（临时标准-136）是1994年在美国推出的。运营商可以简便地从AMPS转向TDMAIS-136，网络容量可以提高三倍。PDC（个人数字蜂窝）是日本单独开发的一种TDMA变通方案。码分多址（CDMA）是一种采用扩频通信原理的蜂窝技术。它通过数字编码系统，而不是TDMA提供系统接入能力。移动网络使用的最初CDMA标准是1993年完成的，称为临时标准95A（IS-95A）。CDMAIS-95系统也称为cdmaOne，其容量是1GAMPS的10倍，支持最多22条语音信道和最高14．4kbps的数据速率，分布在1．25MHz频段中。在CDMA中，所有用户都同时共享相同的RF带宽，彼此之间仅通过扩展代码进行区分。 为满足对互联网应用迅速增长的需求，人们发现，电路交换基础结构必需演进到分组交换结构。于是通用无线分组服务（GPRS）于1997年首次发布，为GSM网络中的分组交换技术奠定了坚实的基础。GPRS为移动用户提供了更高的数据速率。它在GSM现有的电路交换网络顶部安装一个分组交换网络，而没有改动无线接口。通过动态分配多条信道，可以为用户提供更高的数据速率。GPRS是增强GSM核心网络、以面向UMTS（通用移动通信服务）作好准备所采取的第一步措施。GPRS还引入了重要的QoS功能。 为协调全球演进到3G移动通信网络的进程，ITU（国际电信联盟）在1999年评估和接受了17种不同的建议书，作为IMT-2000（国际移动通信标准2000）标准。最重要的IMT-2000建议书是UMTS（通用移动通信系统）、cdma2000（作为IS-95的后续标准）和EDGE。TS-CDMA（时间同步CDMA）是中国提出的一种3G规范。ITU把3G网络定义为比2G系统改善了系统容量和频谱效率的网络。3G网络支持数据服务，在移动通信（移动）环境中的传输速率超过144kbps，在固定（室内）环境中传输速率超过2Mbps。EDGE。EDGE（全球演进增强数据速率）于1999年实现标准化，增强了无线接口，它采用8-PSK（相位位移键控）调制技术（GPRS采用GMSK/高斯最小位移键控技术）。EDGE采用链路质量控制程序，用来根据无线链路质量选择最优的信道编码方案，以提供最大的数据速率。在实践中，EDGE与GPRS一起部署，也称为EGPRS（增强通用无线分组服务）。CDMA2000。edma2000规范和结构包括多种实现方案，运营商可以根据竞争问题、现有的基础设施、成本和其它变量，选择最好的传输战略。CDMA2000分三个阶段推出。第一个阶段是CDMA20001XRTT（无线传输技术，1乘以当前北美CDMA码片速率1，228，800个码片/秒），把代码数量从64个（早期的IS-95速率）提高到128个。第二阶段包括CDMA2001XEV-DV（1x演进到数据语音）和1XEV-DO（1x演进到数据优化），进一步提高了数据速率。 W-CDMA（宽带码分多址）定义了UMTS网络的空中接口接入。GSM和GPRS采用时分多址和频分多址技术，与此不同，W-CDMA允许所有用户同时传输信息，共享相同的RF载波。此外，与CDMAIS-95系统（1．25MHz）相比，W-CDMA采用更宽的带宽（5MHz）。另外，W-CDMA基站不要求宽系统时间同步，它们也不依赖GPS（全球定位系统）信号。W-CDMA定义了两种模式：FDD（频分双工）模式，对上行和下行链路采用不同的频率；TDD（时分双工），上行和下行承载在一个频率上的交替脉冲中。目前正在部署FDD，通常称为W-CDMA。为进行讨论，W-CDMA和UMTS可以互换使用。W-CDMA有时称为IMT-2000FDD。在接入技术上，W-CDMA也称为UTRA（UMTS陆上无线接入）。UMTS规范把手机或移动设备称为UE（用户设备），W-CDMA基站称为NodeB。NodeB和基站可以互换使用。在第三代合作项目（3GPP）的监督下，业内一直在协同制订早期W-CDMA规范及进行现场试验，如日本的ARIB（无线行业和商业协会）和欧洲的通用移动电话系统（UMTS）。3GPP由来自世界各地的全球标准机构组成。 在老式模拟FDMA系统，一条频率信道用于用户发送信息（对AMPS是30kHz的带宽），另一条信道用于通话期间接收信息。这些发送信道和接收信道会一直忙，直到通话结束。在高峰期间，许多用户不能接入系统，这会导致网络运营商收入损失，同时提高了用户的不满意度。TDMA系统通过进一步把一定的带宽划分到多个时隙中，改善了这种容量问题。例如，在NADC（北美数字蜂窝）系统中，30kHz频率带宽可以划分到三个时隙中，用户可以分配某个时隙。通过这种方式，多个用户可以同时使用相同的双工对。 CDMA和W-CDMA系统比FDMA或TDMA系统使用宽得多的带宽。这一带宽被划分成多个代码和特殊的数据流分配给特定的用户，而不是根据频率或时间划分用户。所有用户同时发送信号，多个用户共享相同的频率载波。每个移动用户由专用代码和频率进行唯一标识。频率复用。传统蜂窝系统（FDMA或TDMA）采用频率重用方法，其中仅在某个码型内部复制频率。这降低了使用相同信道的两个相邻小区基站之间发生干扰的可能。CDMA和W-CDMA采用的方法有一个很大的差别，即每个基站都使用相同的频率。在CDMA中，前向链路不是通过频率区分，而是通过伪噪声（PN）偏置区分。在W-CDMA中，前向链路通过扰码区分。W-CDMA信号扩展和关联。与TDMA信号不同的是，W-CDMA信号对每条RF信道使用所有可用的带宽。代码信道区分通过对各条信道以数字方式编码完成，而不是采用频率区分。特定用户的接收机会查找为其分配的唯一代码，而其余各信道与噪声特性无区别。每条信道通过载频和代码进行唯一标识。 W-CDMA规范支持3．84MHz的信号带宽。在9．6kbps速率上，数据通常需要大约10kHz的频谱。然后，这些数据被代码速率为3．84Mbps的代码“扩展”，得到的扩展位称为片码。最后得到的发送扩展速率对W-CDMA表示为3．84Mcps，相当于3．84MHz的带宽。用户移动接收机将查看这一扩展信号及同一RF频率时隙中的噪声、干扰和消息。干扰可能来自同一小区中的其它用户及相邻小区。然后，接收机的解调器/关联器重新应用代码，恢复原始数据信号。