Универсальная система мобильной связи (UMTS) - это система мобильной сотовой связи третьего поколения для сети на основе стандарта GSM. UMTS, поддерживает и поддерживаемый 3GPP (проект партнерства третьего поколения), является составной частью стандартного набора Международного союза электросвязи IMT-2000 и сравнивается с CDMA2000 стандартный набор для сетей на основе конкурирующей технологии cdmaOne. UMTS использует широкополосный множественный доступ с кодовым разделением каналов (W-CDMA), чтобы предложить использование мобильной сети более высокой спектральной эффективности и пропускной способности.
UMTS определяет полную сетевую систему, которая включает в себя сеть радиодоступа (Наземная сеть радиодоступа UMTS или UTRAN), базовая сеть (Mobile Application Part или MAP) и аутентификация пользователей с помощью SIM-карт (модуль идентификации абонента ).
Технология, описанная в UMTS, иногда также упоминается как свобода мультимедийного доступа (FOMA) или 3GSM.
В отличие от EDGE (IMT с одной несущей, на основе GSM) и CDMA2000 (IMT с безопасими несущими), UMTS требует новых базовых станций и новых распределений частот.
UMTS поддерживает максимальную теоретическую скорость передачи данных 42 Мбит / с, когда в сети реализована Evolved HSPA (HSPA +). Пользователи в развернутых сетях могут рассчитывать на скорость передачи 384 кбит / с для мобильных телефонов выпуска '99 (R99) (исходный выпуск UMTS) и 7,2 Мбит / с для высокоскоростного пакетного доступа по нисходящей линии связи (HSDPA) в нисходящем соединении. Эти скорости значительно выше, чем 9,6 кбит / с одного канала передачи данных с коммутацией каналов с исправленными ошибками GSM, нескольких каналов 9,6 кбит / с в высокоскоростных с коммутацией каналов (HSCSD) и 14, 4 кбит / с. s для каналов CDMAOne.
В 2006 году сети UMTS находятся в процессе модернизации с использованием высокоскоростного пакетного доступа по новой линии связи (HSDPA), иногда известной как 3.5G. В настоящее время HSDPA обеспечивает скорость передачи нисходящего канала до 21 Мбит / с. Продолжается работа по восходящей линии связи с помощью высокоскоростной пакетной линии доступа по восходящей линии связи (HSUPA). В более долгосрочной перспективе проект 3GPP Long Term Evolution (LTE) перенести UMTS на скорость 4G 100 Мбит / с вниз и 50 Мбит / с вверх с использованием технологииинтерфейса следующего поколения на основе мультиплексирование с ортогональным разделением каналов.
Первые национальные потребительские сети UMTS, запущенные в 2002 году, с упором на мобильные приложения, такие как мобильное телевидение и видеозвонки. Высокие скорости передачи UMTS сейчас чаще всего используются для доступа в Интернет: опыт Японии и других стран показал, что пользователи видеозвонки невысок, популярность аудио / видеоконтента, предоставляемого операторами связи, снизилась в пользу высокоскоростного. доступ к всемирной паутине - либо непосредственно на телефоне, либо подключенный к компьютеру через Wi-Fi, Bluetooth или USB.
UMTS объединяет три разных наземных радиоинтерфейса, ядро Mobile Application Part (MAP) GSM и семейство GSM речи кодеки.
Радиоинтерфейсы называются наземным радиодоступом UMTS (UTRA). Все варианты радиоинтерфейса являются частью ITU IMT-2000. Наиболее популярным сейчас время для сотовых мобильных телефонов используется W-CDMA (IMT Direct Spread). Его также называют «интерфейс Uu», поскольку он связывает пользовательское оборудование с наземной сетью радиодоступа UMTS
Обратите внимание, что термины W-CDMA, TD-CDMA и TD-SCDMA вводят в заблуждение. Хотя они включены охватить только метод доступа к каналу (а именно вариант CDMA ), на самом деле они являются общими названиями для всех стандартов радиоинтерфейса.
W-CDMA (WCDMA; широкополосный множественный доступ с кодовым разделом ) вместе с UMTS-FDD, UTRA-FDD или IMT-2000 CDMA Direct Spread - это стандарт радиоинтерфейса, встречающаяся в сетях 3G мобильной связи. Он поддерживает обычные сотовые голосовые, текстовые и MMS услуги, но также может передавать данные с высокой скорости, что позволяет оператора мобильной связи использовать приложения с более высокой пропускной способностью, включая передачу данных и широкополосный доступ в Интернет.
W-CDMA использует метод доступа к каналу DS-CDMA с парой каналов шириной 5 МГц. Напротив, конкурирующая система CDMA2000 использует один или несколько доступных каналов 1,25 для каждого направления связи. Системы W-CDMA широко критикуются, задерживают развертывание в странах, которые относительно медленно выделяют новые частоты, специально для услуг 3G (например, в США).
Конкретные полосы частот, устанавливают стандартом UMTS, составляют 1885–2025 для мобильной связи (восходящий канал) и 2110–2200 МГц для связи между стандартной станцией (нисходящий канал). В США вместо них используются 1710–1755 МГц и 2110–2155 МГц, поскольку полоса 1900 МГц уже использовалась. В то время как UMTS2100 является наиболее широко используемым диапазоном UMTS, операторы UMTS в некоторых диапазонах используют диапазоны 850 (900 МГц в Европе) и / или 1900 МГц (независимо друг от друга, что означает, что восходящая и нисходящая линии связи находятся в пределах той же линии связи) той же полосе), особенно в США: ATT Mobility, Новая Зеландия Telecom New Zealand в XT Mobile Network и в Австралии Телстра в Дальше G сеть. Некоторые операторы связи, такие как T-Mobile, используют номера диапазонов для идентификации частот UMTS. Например, Band I (2100 МГц), Band IV (1700/2100 МГц) и Band V (850 МГц).
UMTS-FDD - это аббревиатура от Universal Mobile Telecommunication System (UMTS) - дуплекс с частотным разделом (FDD) и 3GPP стандартизированная версия сетей UMTS, в которой используется дуплекс с частотным разделением для дуплексной связи через радиоинтерфейс наземного радиодоступа UMTS (UTRA ).
W-CDMA используется японской службы NTT DoCoMo FOMA и часто используется член семейства универсальных телекоммуникационных систем (UMTS), который иногда используется как синоним UMTS. Он использует метод доступа к каналу DS-CDMA и метод дуплексной связи FDD для достижения более высоких скоростей и поддержки большего числа пользователей по сравнению с наиболее часто используемыми ранее множественным доступом с временным разделом (TDMA) и дуплексом с временным разделением (TDD) схемы.
Хотя он и не является эволюционным обновлением в воздушной зоне, он ту же базовая сеть, что и 2G сети GSM, развернутые по всему миру, что позволяет двухрежимной мобильной связи работа вместе с GSM / EDGE ; функция, которую он разделяет с другими членами семейства UMTS.
В конце 1990-х годов NTT DoCoMo разработала W-CDMA в качестве радиоинтерфейса для их сети 3G FOMA. Позднее NTT DoCoMo представила спецификацию в Международный союз электросвязи (ITU) в качестве кандидата на международный стандарт 3G, известный как IMT-2000. В конечном итоге ITU принял W-CDMA как часть систем стандартов 3G IMT-2000 в качестве альтернативы CDMA2000, EDGE и систему ближнего действия DECT. Позже W-CDMA был выбран в качестве радиоинтерфейса для UMTS.
. Заказ NTT DoCoMo не дождалась завершения спецификации 3G Release 99, их сеть несовместима с UMTS. Однако это было решено NTT DoCoMo, обновившим свою сеть.
Коммуникационные сети множественного доступа с кодовым разделением каналов разрабатываются рядом компаний на протяжении многих лет, но в разработке сетей сотовой связи на основе доминировала CDMA (до W-CDMA) Qualcomm, компании, удалось применить практичную и экономичную использование CDMA для потребительских сотовых телефонов, и ее ранний стандарт радиоинтерфейса IS-95 превратился в текущий стандарт CDMA2000 (IS-856 / IS-2000). Qualcomm создала экспериментальную широкополосную CDMA под названием CDMA2000 3x, которая объединила сетевые технологии W-CDMA (3GPP ) и CDMA2000 (3GPP2 ) в единую конструкцию для всемирного стандартного радиоинтерфейса. Совместимость с CDMA2000 могла бы выгодно сделать возможным роуминг в сетях за пределами Японии, поскольку Qualcomm CDMA2000 широко распространяется, особенно в Северной и Южной Америке, за пределы страны по состоянию на 2006 год. Однако различные требования приводят к сохранению стандарта W-CDMA и внутри по всему миру. Затем W-CDMA стала доминирующей технологией с 457 коммерческими сетями в 178 странах по состоянию на апрель 2012 года. Несколько операторов CDMA2000 даже перевели свои сети на W-CDMA для обеспечения совместимости с роумингом и плавного перехода на LTE.
, несмотря на совместимость с существующими стандартами радиоинтерса, благодаря развертыванию совершенно новой технологии передатчика, доминирующим стандартом W-CDMA.
W-CDMA передает по паре радиоканалов шириной 5 МГц, тогда как CDMA2000 передает по одному или нескольким парам радиоканалов 1,25 МГц. Хотя W-CDMA действительно использует метод передачи CDMA с прямой последовательностью , такой как CDMA2000, W-CDMA - это не просто широкополосная версия CDMA2000. Система W-CDMA - это новая разработка NTT DoCoMo, которая во многих аспектах отличается от CDMA2000. С инженерной точки зрения W-CDMA обеспечивает другой баланс между стоимостью, емкостью, производительностью и плотностью; он также обещает снижения стоимости мобильных телефонов для видеотелефонов. W-CDMA может также лучше подходить для развертывания в очень густонаселенных городах Европы и Азии. Однако препятствия остаются, и перекрестное лицензирование патентов между Qualcomm и W-CDMA не устранило возможные проблемы с патентами из-за функций W-CDMA, которые остаются защищенными патентами Qualcomm..
W-CDMA разработан в виде полного набора спецификаций, подробного протокола, который определяет, как мобильный телефон взаимодействует с, как модулируются сигналы, как структурированы дейтаграммы, а также указаны системные интерфейсы, позволяющие свободную конкуренцию по элементам технологий.
Первая в мире коммерческая услуга W-CDMA, FOMA, была запущена NTT DoCoMo в Японии в 2001 году.
В другом месте, W- Развертывания CDMA обычно продаются под брендом UMTS.
W-CDMA также был адаптирован для использования в спутниковой системе Система определения цели мобильной связи США с использованием геосинхронных спутников вместо вышек сотовой связи.
J-Phone Япония (когда-то Vodafone, а теперь SoftBank Mobile ) вскоре запустил свою собственную услугу на основе W-CDMA, использованную названную «Vodafone Global Standard» »» »» И заявляет о совместимости с UMTS. Название услуги было изменено на «Vodafone 3G» (теперь «SoftBank 3G») в декабре 2004 года.
Начиная с 2003 года, Hutchison Whampoa постепенно запустили свои новые сети UMTS.
Большинство стран с тех пор, как МСЭ одобрил услугу мобильной связи 3G, либо «выставили на аукцион» радиочастоты компании, либо провели «конкурс красоты», попросив представить компании, что они намерены предпринять, если получат лицензию. Эту стратегию критиковали за то, что она направила на то, чтобы вывести деньги операторов на грань банкротства, чтобы выполнить их заявки или предложения. "Охват" достигнуто в заданную дату, иначе будет отозвана, только из них есть временные ограничения для развертывания службы.
Vodafone запустил несколько сетей UMTS в Европе в феврале 2004 года. MobileOne из Сингапур коммерчески запустил свои услуги 3G (W-CDMA) в феврале 2005 года. Новая Зеландия в августе 2005 г. и Австралия в октябре 2005 г.
ATT Wireless (ныне часть Cingular Wireless) развернула UMTS в нескольких городах. Хотя развертывание сети было отложено из-за слияния с Cingular, Cingular начала предлагать услугу HSDPA в декабре 2005 года.
Роджерс в Канаде март 2007 г. HSDPA в районе Золотые Подковы Торонто на W-CDMA на 850/1900 МГц и планируют запуск коммерческой услуги в 25 лучших городах Октябрь 2007 года.
TeliaSonera открыла услугу W-CDMA в Финляндии 13 октября 2004 г., со скоростью до 384 кбит / с. Доступность только в городах. Цена прибл. 2 евро / МБ.
SK Telecom и KTF, два поставщика услуг мобильной связи в Южной Корее, начали предлагать услуги W-CDMA в декабре 2003 года. Из-за плохого покрытия и отсутствия выбора в карманных компьютерах услуга W-CDMA практически не повлияла на корейский рынок, где доминировал CDMA2000. К октябрю 2006 года обе компании охватывают более 90 городов, в то время как SK Telecom объявила, что обеспечит общенациональное покрытие для своей сети WCDMA, чтобы к первой половине года предлагать телефоны SBSM (однополосный однополосный режим). 2007 г., таким образом, сократит финансирование развития своей сети CDMA2000 до минимума.
В Норвегии Telenor представила W-CDMA в крупных городах к концу 2004 г., а их конкурент NetCom последовал их пример. несколько месяцев спустя. Оба оператора имеют 98% национального покрытия на EDGE, но Telenor имеет параллельные роуминговые сети WLAN на GSM, где услуга UMTS конкурирует с этим. По этой причине Telenor прекращает поддержку своего сервиса WLAN в Австрии (2006 г.).
Maxis Communications и Celcom, два поставщика услуг мобильной связи в Малайзии, начали предлагать услуги W-CDMA в 2005 году.
В Швеция, Telia представила W-CDMA в марте 2004 года.
UMTS-TDD, аббревиатура от Универсальной системы мобильной связи (UMTS) - Дуплекс с временным разделением (TDD) - это стандартизированная версия 3GPP сетей UMTS, которые используют UTRA-TDD. UTRA-TDD - это UTRA, который использует дуплексную связь с временным разделом для дуплексной связи. Будучи полной реализацией UMTS, он в основном используется для обеспечения доступа в Интернет в обстоятельствах, подобных тем, которые могут использовать 1 WiMAX. UMTS-TDD не совместим напрямую с UMTS-FDD: устройство, разработанное для использования одного стандарта, не может, если оно специально не предназначено, чтобы работать с другими из-за разницы в технологиях радиоинтерфейса и используемых частотах. Более формально это IMT-2000 CDMA-TDD или IMT 2000 с временным разделением (IMT-TD).
Два радиоинтерфейса UMTS (UTRA) для UMTS-TDD - это TD-CDMA и TD-SCDMA. Оба радиоинтерфейса используют комбинацию двух методов доступа к каналу, множественного доступа с кодовым разделом (CDMA) и множественного доступа с временным разделом (TDMA): полоса частот разделена на временные интервалы (TDMA), которые также делятся на каналы с использование кодов расширения CDMA. Эти радиоинтерфейсы классифицируются как TDD, поскольку временные интервалы могут быть выделены для трафика восходящей или нисходящей линии связи.
TD-CDMA, сокращение множественного доступа с временным разделением и кодовым разделением каналов, представляет собой метод доступа к каналу, основанный на использовании множественного доступа с расширенным спектром (CDMA) по множеству временных интервалов (TDMA ). TD-CDMA - это метод доступа к каналу для UTRA-TDD HCR, который является аббревиатурой от наземного радиодоступа UMTS, дуплекс с временным разделением и высокой скоростью передачи чипов.
Радиоинтерфейсы UMTS-TDD, которые используют доступ к каналу TD-CDMA. Методики стандартизированы как UTRA-TDD HCR, который использует приращения 5 МГц, причем каждый слайс разделен на 10 мс, содержит пятнадцать времен интервалов (1500 в секунду). Временные интервалы (TS) распределяются в фиксированном процентном движении для нисходящей и восходящей линий связи. TD-CDMA используется для мультиплексирования потоков от или к нескольким приемопередатчикам. В отличие от W-CDMA, ему не нужны отдельные полосы частот для восходящего и нисходящего потоков, что позволяет использовать узкие полосы частот..
TD-CDMA является частью IMT-2000, определяемой как IMT-TD Time-Division (IMT CDMA TDD) и является одним из трех радиоинтерфейсов UMTS (UTRA), стандартизированных 3GPP в UTRA-TDD HCR. UTRA-TDD HCR соединяется с W-CDMA и по возможности предоставляет те же типы каналов. Усовершенствования UMTS HSDPA / HSUPA также реализованы в TD-CDMA.
В пределах Штатах эта технология использовалась для общественной безопасности и государственного использования в Нью-Йорке и некоторых других площадях. В Японии IPMobile планировала предоставить услугу TD-CDMA в 2006 году, но она была отложена, переведена на TD-SCDMA и обанкротилась до официального запуска услуги.
Множественный доступ с синхронным кодовым разделением каналов с временным разделением (TD-SCDMA) или UTRA TDD 1,28 mcps низкая скорость передачи микрочипов (UTRA-TDD LCR) - это радиоинтерфейс, используемый в сети мобильной связи UMTS в Китае в альтернативы W-CDMA.
TD-SCDMA использует метод доступа к каналу TDMA в сочетании с адаптивным синхронным компонентом CDMA на срезах 1,6 МГц, что позволяет использовать более узкие полосы частот, чем TD-CDMA. Он стандартизирован 3GPP и также называется «UTRA-TDD LCR». Однако стимулом для разработки этого китайского стандарта было сокращение лицензионных сборов, которые уплачены некитайским патентообладателям. В отличие от других радиоинтерфейсов, TD-SCDMA не был частью UMTS с самого начала, но был добавлен в версии 4 спецификации.
Подобно TD-CDMA, TD-SCDMA известно как IMT CDMA TDD в IMT-2000.
Термин «TD-SCDMA» в ввод в заблуждение. Хотя он предлагает охватить только метод доступа к каналу, на самом деле это общее название для всей радиоинтерфейса.
Сети TD-SCDMA / UMTS-TDD (LCR) несовместимы с W-CDMA / UMTS-FDD и сетями TD-CDMA / UMTS-TDD (HCR).
TD-SCDMA был разработан в Китайской Народной академии телекоммуникационными технологиями (CATT), Datang Telecom и Siemens AG при попытке избежать зависимости от западных технологий. Вероятно, это в первую очередь из практических соображений, поскольку другие форматы 3G требуют уплаты патентных пошлин большому западных патентообладателей.
Сторонники TD-SCDMA утверждают, что он лучше подходит для густонаселенных отрицательных. Кроме того, согласно положениям, защищенным от использования, как W-CDMA оптимизирован для симметричного трафика и макросов, тогда как TD-CDMA лучше всего использовать в сценариях с низкой мобильностью в микро- или пикосотах.
TD-SCDMA основывается на технологиях расширенного глобального, поэтому маловероятно, что позволяет избежать уплаты лицензов западных держателей. Запуск национальной сети TD-SCDMA используется планировался к 2005 году, но в 2008 году были крупномасштабные коммерческие испытания с участием 60 000 пользователей в восьми городах.
7 января 2009 года Китай предоставил лицензию TD-SCDMA 3G. на China Mobile.
21 сентября 2009 г. компания China Mobile официально заявила, что на конец августа 2009 г. у нее было 1 327 000 подписчиков TD-SCDMA.
Хотя TD в основном обслуживает только Китайские системы, он вполне может экспортироваться в развивающиеся страны. Вероятно, она будет заменена более новой системой TD-LTE в течение следующих 5 лет.
TD-SCDMA TDD, в отличие от схемы FDD, используемой в W-CDMA. Путем динамической регулировки количества временных интервалов, используемых для новой линии связи и восходящей линии связи, система может более легко приспособить асимметричный трафик с различными требованиями к скорости передачи данных по новой и восходящей линии связи, чем схемы FDD. Не требуется парный спектр для восходящей линии связи, также увеличивается гибкость распределения товаров. Использование одной и той же несущей линии связи для восходящей линии связи также означает, что состояние канала одинаково в обоих направлениях, и базовая станция может вывести информацию о канале другой линии связи из восходящей линии связи, что полезно для применения методы формирования луча.
TD-SCDMA также использует TDMA в дополнение к CDMA, используемому в WCDMA. Это уменьшает количество пользователей в каждом временном интервале, что снижает сложность реализации многопользовательского обнаружения и прерывистая передача также уменьшает покрытие (из-за более высокой пиковой мощности требуется), мобильность (из-за более низкой частоты управления мощностью ) и усложняет алгоритмы управления радиоресурсами.
«S» в TD-SCDMA означает «синхронный», что означает, что сигналы восходящей линии связи синхронизируются в приемнике передачи станции, что достигается путем непрерывной регулировки синхронного. Это уменьшает помеху между одним пользователем и тем же временным интервала, используя разные коды, за счет улучшения ортогональности между кодом, тем самым увеличивая пропускную способность за счет некоторой аппаратной сложности в достижении восходящей линии связи.
20 января 2006 года Международная информационная индустрия Китайской Народной Республики официально объявлено, что TD-SCDMA является стандартом мобильной связи 3G в стране. 15 февраля 2006 г. был объявлен график развертывания сети в Китае, в котором говорилось, что предкоммерческие испытания начнутся после завершения ряда тестовых сетей в отдельных городах. Эти испытания проводились с марта по октябрь 2006 г., но результаты были явно неудовлетворительными. В начале 2007 года правительство Китая поручило доминирующему оператору сотовой связи, China Mobile, построить коммерческие пробные сети в восьми городах и два операторам фиксированной связи, China Telecom и China Netcom, чтобы построить по одному в двух других городах. Строительство этих пробных сетей планировалось завершить четвертым кварталом 2007 года, но задержка означали, что строительство не было завершено до начала 2008 года.
Стандарт был принят 3GPP со времен Rel-4, известного как «UTRA». Вариант TDD 1,28 Мбит / с ».
28 марта 2008 г. China Mobile Group объявила о «коммерческих испытаниях» TD-SCDMA для 60 000 тестовых пользователей в восьми городах с 1 апреля 2008 г. Сети, использующие другие стандарты 3G (WCDMA и CDMA2000 EV / DO) еще не запущен в Китае, так как они были отложены до тех пор, пока TD-SCDMA не был готов к коммерческому запуску.
В январе 2009 года Министерство промышленности и информационных технологий (МИИТ) в Китае предприняло необычный шаг, назначив лицензию на три стандарта мобильных телефонов третьего поколения трем оператора связи в течение длительного периода времени. Ожидаемый шаг, как ожидается, к выделению 41 миллиарда долларов на новое оборудование. Разработанный в Китае стандарт TD-SCDMA был назначен абонентами China Mobile, назначенному в мире оператору телефонной связи. Похоже, это была попытка убедиться, что новая система имеет финансовую и техническую поддержку для успеха. Лицензии на два стандарта 3G, W-CDMA и CDMA2000 1xEV-DO, были переданы China Unicom и China Telecom соответственно. Технология третьего поколения, или 3G, поддерживает веб-услуги, беспроводное видео и ожидает, что запуск услуги другие услуги к новому доходу.
Техническое разделение MIIT затруднило работу China Mobile на рынке 3G, причем пользователи и инженеры China Mobile одинаково указывали на отсутствие подходящих телефонов для использования сети. Развертывание базовых станций также было медленным. Само сетевое соединение было постоянно медленнее, чем у двух других операторов, что приводило к резкому снижению доли рынка. К 2011 году China Mobile уже переключила свое внимание на TD-LTE. Постепенное закрытие станции началось в 2016 году.
Ниже представлен список мобильных сетей, использующих TD-SCDMA третьего поколения / Технология UMTS-TDD (LCR).
Оператор | Страна | Частота. (МГц) | Диапазон | Дата запуска | Примечания |
---|---|---|---|---|---|
Китай Мобильная связь | Китай | 2100 | A+. (диапазон 34) | январь 2009 г. | . (↓ ↑) 2010–2025 МГц. Отказ от сети пользуется LTE. |
China Mobile | Китай | 1900 | A-. (диапазон 33) | январь 2009 г. | . (↓ ↑) 1900–1920 МГц (подмножество диапазона 39). ранее использовалось Xiaolingtong (PHS).. Отказ от сети пользуется LTE. |
нет | Китай | 1900 | F. (Band 39) | Н / Д | (↓ ↑) 1880–1920 МГц. Нет развертываний, позже для TD- LTE вместо этого. |
нет | Китай | 2300 | E. (Band 40) | N / A | (↓ ↑) 2300–2400 МГц. Нет развертываний, позже используется для TD- LTE вместо этого. |
Xinwei. (CooTel) | Никарагуа | 1800 | Н / Д | апр 2016 | . (↓ ↑) 1785–1805 МГц |
В Европе CEPT выделил диапазон 2010–2020 МГц для варианта UMTS-TDD, разработанного для нелицензионного использования самостоятельно. Некоторые телекоммуникационные группы и юрисдикции предложили отказаться от этой услуги лицензированной UMTS-TDD из-за отсутствия спроса и отсутствия технологии радиоинтерфейса UMTS TDD, подходящей для развертывания в этой полосе.
Обычная UMTS использует UTRA-FDD в качестве радиоинтерфейса и известна как UMTS-FDD. UMTS-FDD использует W-CDMA для множественного доступа и с частотным разделением для дуплексной связи, что означает восходящую и нисходящую линии связи передают на разных частотах. UMTS обычно передается на частотах, назначенных для 1G, 2G, или услуги мобильной телефонной сети 3G в странах, где они работают связи.
UMTS-TDD использует дуплексную связь с временным разделом, позволяя восходящему и нисходящему каналу совместно использовать один и тот же спектр. Это позволяет оператору более гибко распределять использование доступного трафика в соответствии с моделями трафика. Для обычных телефонных услуг можно ожидать, что по восходящему и нисходящему каналу будут передаваться примерно равные объемы данных (поскольку каждый телефонный звонок требует передачи голоса в любом направлении), но трафик, ориентированный на Интернет, является односторонним. Например, при просмотре веб-сайта пользователь будет отправлять на сервер короткие команды, но в ответ сервер будет отправлять целые файлы, обычно больше, чем эти команды.
UMTS-TDD обычно выделяет частоту, предназначенную для услуг мобильного / беспроводного Интернета, а не на текущих частотах сотовой связи. Частично это связано с тем, что дуплексирование TDD обычно не разрешено на частотах сотовой, PCS / PCN и 3G. Технологии TDD открывают возможность использования оставшегося непарного настоящего.
По всей Европе несколько диапазонов либо специально для UMTS-TDD, либо для других технологий. Это 1900 МГц и 1920 МГц и между 2010 МГц и 2025 МГц. В нескольких странах полоса 2500–2690 МГц (также известная как MMDS в США) использовалась для развертывания UMTS-TDD. Кроме того, в некоторых странах, особенно в Великобритании, в технологически нейтральной среде был выделен спектр в диапазоне 3,5 ГГц. В Чешской стране UTMS-TDD также используется в диапазоне частот около 872 МГц.
UMTS-TDD был развернут для общедоступных и / или частных сетей как минимум в девятнадцати странах. по всему миру, с живыми системами, в том числе других стран, Австралии, Чехии, Франции, Германии, Японии, Новой Зеландии, Ботсване, Южной Африки, Великобритании и США.
Развертывание в США пока ограничено. Он был выбран для сети поддержки, используемой службами экстренной помощи в Нью-Йорке, но за пределами некоторых экспериментальных систем, особенно одной из Nextel, до сих пор стандарт WiMAX, похоже, получил большую популярность в качестве общего система мобильного доступа в Интернет.
Существуют различные системы доступа в Интернет, которые обеспечивают скоростной широкополосный доступ в сети. К ним защищаем WiMAX и ГИПЕРМАН. UMTS-TDD имеет преимущества, заключающиеся в возможности использовать существующую инфраструктуру UMTS / GSM оператора, если таковая имеется, и в том, что она включает режимы UMTS, оптимизированные для коммутации каналов, если, например, оператор хочет предложить услуги телефонной связи. Производительность UMTS-TDD также более стабильна. Однако разработчики UMTS-TDD часто сталкиваются с нормативными проблемами при использовании некоторых услуг, предоставляющих совместю UMTS. Например, спектр UMTS-TDD в Великобритании не может быть предложением услуг телефонной связи, хотя регулятор OFCOM обсуждает возможность его разрешения в какой-то момент в будущем. Некоторые операторы, рассматривающие возможность использования UMTS-TDD, имеют существующую инфраструктуру UMTS / GSM.
Кроме того, системы WiMAX и HIPERMAN увеличивают большую пропускную способность, когда мобильная станция находится в непосредственной близости от вышки.
Как и большинство мобильных пользователей в Интернет, многие пользователи, в которых они выбрали UMTS-TDD, обнаружат, что их потребуются специальным набором неподключенных точек доступа Wi-Fi во многих ресторанах и транспортных узлах и / или Доступ в Интернет уже предоставлен оператором мобильной связи. Для сравнения, UMTS-TDD (и такие системы, как WiMAX) действует и более быстрый доступ, чем первый, как правило, более быстрый доступ, чем второй.
UMTS также определяет универсальную наземную сеть радиодоступа (UTRAN), которая состоит из множества базовых станций, возможно, использующих разные стандарты наземного радиоинтерфейса и полосы частот.
UMTS и GSM / EDGE могут совместно использовать базовую сеть (CN), что делает UTRAN альтернативной сетью радиодоступа для GERAN (GSM / EDGE RAN) и позволяет (в основном) прозрачное переключение между RAN в соответствии с доступным покрытием и потребностями в обслуживании. По этой причине сети радиодоступа UMTS и GSM / EDGE иногда вместе именуются UTRAN / GERAN.
Сети UMTS часто объединяются с GSM / EDGE, последний из которых также является частью IMT-2000.
Интерфейс UE (Пользовательское оборудование ) в RAN (сеть радиодоступа) в основном состоит из RRC (управление радиоресурсами), PDCP (протокол конвергенции пакетных данных), RLC (управление радиоканалом) и MAC (управление доступом к среде). Протокол RRC обрабатывает установление соединения, измерения, услуги радиоканала, безопасность и решения о передаче обслуживания. Протокол RLC в основном делится на три режима: прозрачный режим (TM), режим неподтверждения (UM), режим подтверждения (AM). Функциональность объекта AM похожа на операцию TCP, тогда как операция UM похожа на операцию UDP. В режиме TM данные будут отправляться на нижние уровни без добавления заголовка в SDU более высоких уровней. MAC обрабатывает планирование данных по радиоинтерфейсу в зависимости от параметров конфигурации более высокого уровня (RRC).
Набор свойств, относящихся к передаче данных, называется радиоканалом (RB). Этот набор свойств определяет, какие максимально разрешенные данные в TTI (интервале времени передачи). RB включает в себя информацию RLC и отображение RB. Отображение RB определение отображения между транспортным каналом RB <->логического канала <->. Сигнальные сообщения отправляются по сигнальным радиоканалам (SRB), пакеты данных (CS или PS) отправляются по RB данных. Сообщения RRC и NAS отправляются на SRB.
Безопасность включает две процедуры: целостность и шифрование. Целостность проверяет ресурс сообщений, а также гарантирует, что никто (третья / неизвестная сторона) на радиоинтерфейсе не изменил сообщения. Шифрование гарантирует, что никто не прослушивает ваши данные по радиоинтерфейсу. И целостность, и шифрование применяются для SRB, тогда как для RB данных применяется только шифрование.
В части мобильного приложения UMTS используется тот же стандарт сети, что и GSM / EDGE. Это позволяет выполнить простой переход для нового оператора GSM. Однако переход к UMTS по-прежнему является дорогостоящим: хотя большая часть базовой инфраструктуры используется совместно с GSM, стоимость получения новых лицензий на использование спектра и наложения UMTS на существующие вышки высока.
CN может быть подключен к различным магистральным сетям, таким как Интернет или телефонная сеть цифровой сети с интегрированными услугами (ISDN). UMTS (и GERAN) включают три нижних уровня модели OSI. Сетевой уровень (OSI 3) включает в себя протокол управления радиоресурсами (RRM), который управляет однонаправленными каналами между мобильными терминалами и фиксированной сетью, включая передачи обслуживания.
UARFCN (аббревиатура для абсолютного номера радиочастотного канала UTRA, где UTRA означает наземный радиодоступ UMTS) используется для определения частоты в полосах UMTS.
Обычно номер канала выводится из частоты в МГц по формуле Номер канала = Частота * 5. Однако это может представлять только каналы, которые находятся в центре. на частоте, кратной 200 кГц, что не соответствует условиям лицензирования в Северной Америке. 3GPP добавил несколько специальных значений для общих каналов Северной Америки.
Операторам по всему миру уже выдано более 130 лицензий (по состоянию на декабрь 2004 г.), определяющих технологию радиодоступа W-CDMA, основанную на GSM. В Европе процесс лицензирования происходил в хвостовой части технологического пузыря, и аукционные механизмы распределения, созданные в некоторых странах, привели к чрезвычайно высоким ценам, заплаченным за оригинальные лицензии на 2100 МГц, особенно в Великобритании и Германии. В Германии участники торговили в общей сложности 50,8 млрд евро за шесть лицензий, две из которых были заброшены и списаны их покупателями (Mobilcom и Sonera / Telefonica консорциум). Было высказано предположение, что эти огромные лицензионные сборы имеют характер очень большого налога, уплачиваемого с будущего дохода, который ожидается через много лет. В случае из-за высоких цен некоторые европейские операторы связи оказались на грани банкротства (в первую очередь, KPN ). За несколько лет некоторые операторы полностью или частично списали лицензионные расходы. В период с 2007 по 2009 год все три финских оператора связи начали использовать UMTS с полосой пропускания 900, совместно с соседними базовыми станциями GSM 2G для воздействия, отрицательной и этой тенденции, как ожидается, распространяться в Европе в следующие 1-3 года.
Полоса 2100 МГц (линия вниз около 2100 МГц и линия вверх около 1900 МГц), выделенная для UMTS в Европе и большей части Азии, уже используется в Северной Америке. Диапазон 1900 МГц используется для услуг 2G (PCS ), а диапазон 2100 МГц используется для спутниковой связи. Однако регулирующие органы высвободили часть диапазона 2100 МГц для услуг 3G, а также другой диапазон около 1700 МГц для восходящей линии связи.
ATT Wireless запустила услуги UMTS в США к концу 2004 г., используя строго существующий спектр 1900 МГц, выделенный для услуг 2G PCS. Cingular приобрела ATT Wireless в 2004 году и с тех пор запустила UMTS в некоторых городах США. Cingular переименовала себя в ATT Mobility и развернула в некоторых городах сеть UMTS на частотах 850, чтобы расширить UMTS на част 1900, и теперь предлагает абонентам ряд двухдиапазонных телефонов UMTS 850/1900.
Внедрение T-Mobile UMTS в США изначально было сосредоточено на диапазоне 1700 МГц. Тем не менее, T-Mobile переводит пользователей с 1700 МГц на 1900 МГц (PCS), чтобы перераспределить для спектра услуг 4G LTE.
В Канаде покрытие UMTS предоставляется на диапазоны 850 МГц и 1900 МГц в сетях Rogers и Bell-Telus. Bell и Telus используют сеть. Недавно новые провайдеры Wind Mobile, Mobilicity и Videotron начали работу в диапазоне 1700 МГц.
В 2008 году австралийская телекоммуникационная компания Telstra заменила существующую сеть CDMA сетевой сетью 3G на базе UMTS под торговой маркой NextG, работающей в диапазоне 850 МГц. В настоящее время Telstra предоставляет услуги UMTS в этой сети, а также в сети UMTS 2100 МГц, находясь в совместном владении с компанией-владельцем и администратором 3GIS. Совладельцем этой компании также является Hutchison 3G Australia, и это основная сеть, используемая их клиентами. Optus в настоящее время развертывает сеть 3G, работающую в диапазоне 2100 МГц в крупных городах, а также в диапазоне 900 МГц в регионах. Vodafone также строит сеть 3G с использованием диапазона 900 МГц.
В Индии BSNL начала услуг 3G с октября 2009 года, начиная с крупных городов, а затем распространившись на более мелкие города. Полосы 850 МГц и 900 МГц обеспечивают большее покрытие по сравнению с соответствующими сетями 1700/1900/2100 МГц и лучше всего подходят для региональных зон, где базовая станция и абонент разделяются на большие расстояния.
Операторы в Южной Америке теперь также развертывают сети 850 МГц.
Телефоны UMTS (и карты данных) очень портативны - они были разработаны для удобного роуминга в других сетях UMTS (если у провайдеров есть соглашение о роуминге). Кроме того, почти все телефоны UMTS являются двухрежимными устройствами UMTS / GSM, поэтому, если телефон UMTS выходит за пределы зоны действия UMTS во время вызова, вызов может быть прозрачно передан в доступное покрытие GSM. Плата за роуминг обычно значительно выше, чем плата за обычное использование.
Большинствоиатов UMTS говорят повсеместный прозрачный глобальный роуминг связана проблемой. Для обеспечения степени совместимости телефоны UMTS обычно несколько различных частот в дополнение к резервному GSM. В разных странах поддерживаются разные диапазоны частот UMTS: в Европе используется частота 2100 МГц, а в США - 850 МГц и 1900 МГц. T-Mobile запустила сеть в США, работающую на частотах 1700 МГц (восходящая линия связи) / 2100 МГц (нисходящая линия связи), и эти полосы также приняты в других странах США, Канаде и Латинской Америки. Телефон и сеть UMTS должны поддерживать общую частоту для совместной работы. Из-за используемых частот ранние модели телефонов UMTS, предназначенные для США, скорее всего, не будут работать в других местах и наоборот. В настоящее время во всем мире используется 11 различных комбинаций частот, включая частоты, которые ранее использовались исключительно для услуг 2G.
Телефоны UMTS могут использовать универсальный модуль идентификатора, USIM (на основе SIM-карты GSM), а также работать (включая услуги UMTS) с SIM-картами GSM. Это глобальный стандарт идентификации, который позволяет идентифицировать и аутентифицировать (U) SIM-карту в телефоне. Соглашения о роуминге между сетями позволяют переадресовывать звонки клиентам во время роуминга и определять услуги (и цены), доступные пользователю. В дополнение к информации о абоненте и аутентификации, (U) SIM-карта предоставляет место для хранения телефонной книги. Телефонные трубки могут хранить свои данные в собственной памяти или на (U) SIM-карте (которая обычно более ограничена в контактной информации телефонной книги). (U) SIM-карту можно переместить на другой телефон UMTS или GSM, и телефон будет принимать данные пользователя (U) SIM-карты, то есть именно (U) SIM-карта (а не телефон) указать номер телефона. телефон и выставление счетов за звонки с телефона.
Япония была первой страной, принявшей технологии 3G, и, поскольку они ранее не использовали GSM, у них не было необходимости встраивать совместимость с GSM в свои телефоны, а их телефоны 3G были меньше, чем те, которые доступны в других странах. В 2002 году сеть NTT DoCoMo FOMA 3G была первой коммерческой сетью UMTS - с использованием предварительной спецификации, она изначально была несовместима со стандартом UMTS на уровне радиосвязи, но использовала стандартные карты USIM, что означало возможность роуминга на основе карты USIM (передача USIM-карты в телефон UMTS или GSM во время путешествия). И NTT DoCoMo, и SoftBank Mobile (который запустил 3G в декабре 2002 года) теперь используют стандартный UMTS.
Все основные производители телефонов 2G (которые все еще работают) теперь производят Телефоны 3G. Первые 3G-телефоны и модемы были специфичны для частот, необходимых в их стране, что означало, что они перемещались в другие страны только на той же частоте 3G (хотя они могут вернуться к более старому стандарту GSM). Канада и США имеют общую частоту, как и большинство европейских стран. Статья «Полосы частот UMTS» представляет собой обзор частот сети UMTS по всему миру.
Используя сотовый маршрутизатор, PCMCIA или USB-карту, клиенты могут получить доступ к услугам широкополосного доступа 3G независимо от того, какой компьютер они выберут (например, планшетный ПК или a КПК ). Некоторое программное обеспечение самоустанавливается с модема, так что в некоторых случаях совершенно не требуется никаких технических знаний, чтобы мгновенно подключить к сети. Используя телефон, поддерживающий 3G и Bluetooth 2.0, можно подключить к Интернету несколько ноутбуков с функцией Bluetooth. Некоторые смартфоны также могут выступать в качестве мобильных точки доступа WLAN.
. Существует очень мало телефонов или модемов 3G, поддерживающих все частоты 3G (UMTS850 / 900/1700/1900/2100 МГц). Nokia недавно выпустила ряд телефонов с покрытием 3G Pentaband, включая N8 и E7. Многие другие телефоны предоставляют более одного диапазона, что по-прежнему обширный роуминг. Например, Apple iPhone 4 содержит четырехдиапазонный набор микросхем, работающий на частотах 850/900/1900/2100 МГц, что позволяет использовать в большинстве стран, где развернут UMTS-FDD.
Основным конкурентом UMTS является CDMA2000 (IMT-MC), используя 3GPP2. В отличие от UMTS, CDMA2000 является эволюционным обновлением существующего стандарта 2G, cdmaOne, и может работать в тех же распределенных частотах. Это и более узкие требования к полосе пропускания CDMA2000 облегчают развертывание в используемых спектрах. В некоторых случаях могут использоваться только GSM операторы, которые могут использовать только UMTS, либо GSM, но не оба одновременно. Например, в блок составляет PCS США D, E и F. доступный спектр 5 МГц в каждом направлении. Стандартная система UMTS насыщала бы этот спектр. Там, где развернут CDMA2000, он обычно сосуществует с UMTS. Однако на многих рынках сосуществования не допускаются законодательные препятствия для использования в одном стандарте.
Еще одним конкурентом UMTS является EDGE (IMT-SC), который представляет собой эволюционное обновление системы 2G GSM, использующее возбуждающее спектры GSM. Операторам беспроводной связи также намного проще, быстрее и дешевле «закрепить» функциональность EDGE, модернизировав свое существующее оборудование передачи GSM для поддержки EDGE, вместо того, чтобы установить все новое оборудование для доставки UMTS. Однако, будучи разработанным 3GPP, как и UMTS, EDGE не является настоящим конкурентом. Вместо этого он используется как временное решение перед развертыванием UMTS или в качестве дополнения для сельской местности. Благодаря этому обеспечивается тот факт, что в спецификациях GSM / EDGE и UMTS представлена одна и та же базовая сеть, которая позволяет работать в двух режимах, включая вертикальную передачу обслуживания.
Китайский стандарт TD-SCDMA Это тоже часто рассматривается как конкурент. TD-SCDMA был добавлен в версию 4 UMTS как UTRA-TDD с низкой скоростью передачи чипов 1,28 млн / с (UTRA-TDD LCR). В отличие от TD-CDMA (UTRA-TDD 3,84 мегапикселя с высокой скоростью передачи данных, UTRA-TDD HCR), который дополняет W-CDMA (UTRA-FDD), он подходит как для микро, так и для макросот. Однако отсутствие поддержки со стороны вендоров не позволяет ей быть настоящим конкурентом.
Хотя DECT технически способен конкурировать с UMTS и другими сотовыми сетями в густонаселенных городских районах, он был развернут только для домашних беспроводных телефонов и частных домашних сетей.
Все эти конкуренты были приняты МСЭ как часть семейства стандартов 3G IMT-2000 вместе с UMTS-FDD.
На стороне доступа к конкурирующим системам безопасности WiMAX и Flash-OFDM.
Из сети GSM / GPRS следующие элементы можно использовать повторно :
Из радиосети связи GSM / GPRS нельзя повторно использовать следующие элементы:
Они могут оставаться в сети и
Сеть UMTS, в режиме перехода к сети и новой сети. редставляет новые сетевые элементы, которые функционируют как заданный 3GPP:
Функциональные возможности MSC и SGSN изменяются при переходе к UMTS. В системе GSM MSC работают все операции с коммутацией каналов, такие как подключение A- и B абонента через сеть. SGSN обрабатывает все операции с коммутацией пакетов и передает все данные в сети. В UMTS медиашлюз (MGW) берет на себя всю передачу данных как в сетях с коммутацией каналов, так и в сетях с коммутацией пакетов. MSC и SGSN контролируют работу MGW. Узлы переименованы в MSC-сервер и GSN-сервер.
В некоторых странах, включая США, спектр распределяется иначе, чем в рекомендациях ITU, поэтому стандартные полосы, наиболее часто используемые для UMTS (UMTS-2100) отсутствовали. В этих странах используются альтернативные полосы частот, что препятствует совместимости существующего оборудования UMTS-2100 и требует разработки и производства различного оборудования для использования на этих рынках. Как и в случае GSM900 сегодня, стандартное оборудование UMTS 2100 МГц не будет работать на этих рынках. Однако, что UMTS не так сильно страдает от проблем совместимости диапазонов для мобильных телефонов, как GSM, многие UMTS-телефоны являются многодиапазонными режимами UMTS и GSM. Пентадиапазонные (диапазоны 850, 900, 1700, 2100 и 1900 МГц), четырехдиапазонные GSM (диапазоны 850, 900, 1800 и 1900 МГц) и трехдиапазонные UMTS (диапазоны 850, 1900 и 2100 МГц) становятся все более обычным.
На своем рынке проблемы UMTS во многих странах: тяжелые телефоны с низким временем автономной работы были первыми на рынке, который очень чувствителен к весу и форм-фактору. Motorola A830, дебютный телефон в сети Hutchison 3, весил более 200 граммов и даже имел съемную камеру для уменьшения веса телефона. Другая важная проблема связана с надежностью вызова, связанная с проблемами передачи обслуживания от UMTS к GSM. Клиенты представляют, что их соединения прерываются, поскольку передача обслуживания возможна только в одном направлении (UMTS → GSM), при этом трубка переключалась обратно на UMTS только после, как повесила трубку. В большинстве сетей по всему миру это больше не проблема.
По сравнению с GSM сети UMTS изначально требовали более высокой плотности тип станции. Для полнофункциональной UMTS, включающей функции видео по запросу, необходимо установить одну базовую станцию каждые 1–1,5 км (0,62–0,93 мили). Так было, когда использовалась только полоса 2100 МГц, однако с растущим использованием более низкочастотных полос (таких как 850 и 900 МГц) это больше не так. Это привело к расширению развертывания сетей нижнего диапазона оператора с 2006 года.
Даже с текущими технологиями и UMTS нижнего диапазона, телефония и передача данных через UMTS требуют большей мощности, чем в сопоставимых сетях GSM. Apple Inc. назвала энергопотребление UMTS причиной того, что первое поколение iPhone поддерживало только EDGE. В их выпуске iPhone 3G время разговора по UMTS составляет половину времени, доступного, когда телефон настроен на использование GSM. Другие производители указывают другое время автономной работы для режима UMTS по сравнению с режимом GSM. По мере совершенствования аккумуляторов и сетевых технологий эта проблема уменьшается.
Еще в 2008 году было известно, что сети операторами связи Programme для тайного сбора информации о пользователях. В августе 2014 года Washington Post сообщила о широкомасштабном маркетинге систем наблюдения, использующих протоколы Система сигнализации № 7 (SS7) для определения местоположения вызывающих абонентов в любой точке мира.
В декабре 2014 года появилась новость о том, что собственные функции SS7 могут быть перепрофилированы для наблюдения из-за слабой безопасности, чтобы прослушивать звонки в режиме реального времени или записывать зашифрованные звонки и тексты для последующего дешифрования или обманывать пользователей и операторами сотовой связи.
Deutsche Telekom и Vodafone заявили в тот же день, что у них есть устраненные пробелы в своих сетях, но проблема носит глобальный характер и может быть устранена только с помощью общесистемного решения для телекоммуникационной системы.
Развитие UMTS идет в соответствии с запланированными выпусками. Каждый выпуск предназначен для введения новых функций и улучшения существующих.
На Викискладе есть материалы, связанные с Универсальной системой мобильной связи. |