UMTS

Эта статья поднимает множество проблем. Пожалуйста, помогите улучшить его или обсудите эти проблемы на странице обсуждения . ( Узнайте, как и когда удалить эти сообщения-шаблоны ) Ведущий раздел этой статьи может быть слишком коротким, чтобы адекватно резюмировать ее ключевые моменты . Пожалуйста, рассмотрите возможность расширения лид, чтобы предоставить доступный обзор всех важных аспектов статьи. ( Декабрь 2016 г. ) Эта статья требует дополнительных ссылок для проверки . Пожалуйста, помогите улучшить эту статью , добавив цитаты из надежных источников . Материал, не полученный от источника, может быть оспорен и удален. Поиск источников:  «UMTS»  -  новости  · газеты  · книги  · ученый  · JSTOR ( декабрь 2016 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения ) Эту статью, возможно, придется переписать, чтобы она соответствовала стандартам качества Википедии . Вы можете помочь . Страница обсуждения может содержать предложения. ( Декабрь 2016 г. ) Эта статья нуждается в обновлении . Обновите эту статью, чтобы отразить недавние события или новую доступную информацию. ( Декабрь 2016 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения )

Система универсальная мобильная телекоммуникационная (UMTS) , является третьим поколением мобильной сотовой системой для сетей на основе GSM стандарта. UMTS, разработанный и поддерживаемый 3GPP (Проект партнерства третьего поколения), является компонентом набора стандартов IMT-2000 Международного союза электросвязи и сравнивается со стандартным набором CDMA2000 для сетей, основанных на конкурирующей технологии cdmaOne . UMTS использует технологию радиодоступа широкополосного множественного доступа с кодовым разделением каналов ( W-CDMA ), чтобы предложить операторам мобильных сетей более высокую спектральную эффективность и пропускную способность.

UMTS определяет полную сетевую систему, которая включает в себя сеть радиодоступа ( наземную сеть радиодоступа UMTS или UTRAN), базовую сеть (часть мобильного приложения или MAP) и аутентификацию пользователей с помощью карт SIM ( модуль идентификации абонента ).

Технологию, описанную в UMTS, иногда также называют свободой мобильного мультимедийного доступа (FOMA) ^[1] или 3GSM.

В отличие от EDGE (IMT с одной несущей на основе GSM) и CDMA2000 (IMT с несколькими несущими), UMTS требует новых базовых станций и нового распределения частот.

Особенности [ править ]

UMTS поддерживает максимальную теоретическую скорость передачи данных 42  Мбит / с, когда в сети реализована технология Evolved HSPA (HSPA +). ^[2] Пользователи развернутых сетей могут рассчитывать на скорость передачи данных до 384 кбит / с для телефонов версии 99 (R99) (исходный выпуск UMTS) и 7,2 Мбит / с для телефонов с высокоскоростным пакетным доступом по нисходящей линии связи (HSDPA). в нисходящем соединении. Эти скорости значительно выше, чем 9,6 кбит / с для одного канала данных с коммутацией каналов с исправленной ошибкой GSM, нескольких каналов 9,6 кбит / с для высокоскоростных данных с коммутацией каналов (HSCSD) и 14,4 кбит / с для каналов CDMAOne.

С 2006 года сети UMTS во многих странах были или находятся в процессе модернизации с использованием высокоскоростного пакетного доступа по нисходящей линии связи (HSDPA), иногда известного как 3.5G . В настоящее время HSDPA обеспечивает скорость передачи данных по нисходящему каналу до 21 Мбит / с. Также продолжается работа по повышению скорости передачи по восходящей линии связи с помощью высокоскоростного пакетного доступа по восходящей линии связи (HSUPA). В более долгосрочной перспективе проект 3GPP Long Term Evolution (LTE) планирует перевести UMTS на скорости 4G 100 Мбит / с вниз и 50 Мбит / с вверх, используя технологию радиоинтерфейса следующего поколения, основанную на мультиплексировании с ортогональным частотным разделением каналов .

Первые национальные потребительские сети UMTS были запущены в 2002 году с упором на мобильные приложения, предоставляемые операторами связи, такие как мобильное телевидение и видеозвонки . Высокие скорости передачи данных UMTS в настоящее время чаще всего используются для доступа в Интернет: опыт Японии и других стран показал, что спрос пользователей на видеозвонки невысок, а популярность аудио / видеоконтента, предоставляемого операторами связи, снизилась в пользу высокоскоростного. доступ к всемирной паутине - прямо на телефоне или подключенный к компьютеру через Wi-Fi , Bluetooth или USB . ^{[ необходима цитата ]}

Воздушные интерфейсы [ править ]

UMTS включает в себя три различных наземных радиоинтерфейсов , GSM «ы мобильных приложений Часть (MAP) , основные и семейство GSM из речевых кодеков .

Радиоинтерфейсы называются наземным радиодоступом UMTS (UTRA). ^[3] Все варианты радиоинтерфейса являются частью МСЭ «s IMT-2000 . В наиболее популярном в настоящее время варианте для сотовых мобильных телефонов используется W-CDMA (IMT Direct Spread). Его также называют «интерфейсом 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 предлагают охватить только метод доступа к каналу (а именно вариант CDMA ), на самом деле они являются общими названиями для всех стандартов радиоинтерфейса. ^[4]

W-CDMA (UTRA-FDD) [ править ]

W-CDMA (WCDMA; широкополосный множественный доступ с кодовым разделением каналов ) вместе с UMTS-FDD, UTRA-FDD или IMT-2000 CDMA Direct Spread - это стандарт радиоинтерфейса, применяемый в сетях мобильной связи 3G . Он поддерживает обычные сотовые голосовые, текстовые и MMS- сервисы, но также может передавать данные на высоких скоростях, что позволяет операторам мобильной связи предоставлять приложения с более высокой пропускной способностью, включая потоковую передачу и широкополосный доступ в Интернет. ^[5]

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 МГц для каждого направления связи. Системы W-CDMA широко критикуются за широкое использование спектра, что задерживало развертывание в странах, которые относительно медленно выделяли новые частоты специально для услуг 3G (например, в США).

Конкретные полосы частот, первоначально определенные стандартом UMTS, составляют 1885–2025 МГц для мобильной связи (восходящая линия связи) и 2110–2200 МГц для базовой станции (нисходящей линии связи). В США вместо них используются 1710–1755 МГц и 2110–2155 МГц, поскольку полоса 1900 МГц уже использовалась. ^[6] В то время как UMTS2100 является наиболее широко используемым диапазоном UMTS, операторы UMTS в некоторых странах используют диапазоны 850 МГц (900 МГц в Европе) и / или 1900 МГц (независимо друг от друга, что означает, что восходящая и нисходящая линии связи находятся в одной полосе), особенно в США - AT&T Mobility , Новую Зеландию - Telecom New Zealand в сети XT Mobile, а в Австралии - Telstra в сети Next G. Некоторые перевозчики, такие какT-Mobile использует номера диапазонов для определения частот UMTS. Например, диапазон I (2100 МГц), диапазон IV (1700/2100 МГц) и диапазон V (850 МГц).

UMTS-FDD - это аббревиатура от Universal Mobile Telecommunication System (UMTS) - дуплексирование с частотным разделением (FDD) и стандартизированная версия 3GPP сетей UMTS, в которой используется дуплексирование с частотным разделением для дуплексной передачи в эфире наземного радиодоступа UMTS ( UTRA ). интерфейс. ^[7]

W-CDMA является основой Японии NTT DoCoMo «s FOMA службы и наиболее часто используемых членов семьи универсальной системы мобильной связи (UMTS) и иногда используется как синоним UMTS. ^[8] 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 схемами множественного доступа с временным разделением (TDMA) и дуплексной связи с временным разделением (TDD).

Хотя он и не является эволюционным обновлением в контролируемой зоне, он использует ту же базовую сеть, что и сети 2G GSM, развернутые по всему миру, что позволяет работать в двух режимах мобильной связи вместе с GSM / EDGE ; функция, которую он разделяет с другими членами семейства UMTS.

Развитие [ править ]

В конце 1990-х годов W-CDMA был разработан NTT DoCoMo в качестве радиоинтерфейса для их сети 3G FOMA . Позже 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 семейства стандартов 3G IMT-2000 в качестве альтернативы CDMA2000, EDGE и системе DECT ближнего действия . Позже W-CDMA был выбран в качестве радиоинтерфейса для UMTS .

Поскольку NTT DoCoMo не дождалась завершения спецификации 3G Release 99, их сеть изначально была несовместима с UMTS. ^[9] Однако это было решено NTT DoCoMo, обновившим свою сеть.

Коммуникационные сети множественного доступа с кодовым разделением каналов разрабатывались рядом компаний на протяжении многих лет, но при разработке сетей сотовой связи на основе CDMA (до W-CDMA) доминировала Qualcomm , первая компания, добившаяся успеха в разработке практических решений. рентабельная реализация 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 систему CDMA под названием CDMA2000 3x, которая объединила W-CDMA ( 3GPP ) и CDMA2000 ( 3GPP2).) сетевых технологий в единую конструкцию для всемирного стандартного радиоинтерфейса. Совместимость с CDMA2000 могла бы выгодно сделать возможным роуминг в существующих сетях за пределами Японии, поскольку сети Qualcomm CDMA2000 широко развернуты, особенно в Северной и Южной Америке, с охватом в 58 странах по состоянию на 2006 год ^{[Обновить]}. Однако различные требования привели к тому, что стандарт W-CDMA был сохранен и развернут во всем мире. Затем W-CDMA стал доминирующей технологией с 457 коммерческими сетями в 178 странах по состоянию на апрель 2012 года. ^[10] Некоторые операторы CDMA2000 даже перевели свои сети на W-CDMA для обеспечения совместимости с международным роумингом и плавного перехода на LTE .

Несмотря на несовместимость с существующими стандартами радиоинтерфейса, позднее внедрение и высокую стоимость обновления, связанного с развертыванием совершенно новой технологии передатчика, W-CDMA стал доминирующим стандартом.

Обоснование W-CDMA [ править ]

W-CDMA передает по паре радиоканалов шириной 5 МГц, тогда как CDMA2000 передает по одной 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 ^{[ цитата необходима ]} ; он также обещает добиться снижения стоимости мобильных телефонов для видеотелефонов. W-CDMA также может лучше подходить для развертывания в очень густонаселенных городах Европы и Азии. Тем не менее, препятствия остаются, и кросс-лицензирования впатенты между Qualcomm и поставщиками W-CDMA не устранили возможные проблемы с патентами, связанные с особенностями W-CDMA, которые остаются защищенными патентами Qualcomm. ^[11]

W-CDMA был разработан в виде полного набора спецификаций, подробного протокола, который определяет, как мобильный телефон взаимодействует с вышкой, как модулируются сигналы, как структурированы дейтаграммы, а системные интерфейсы определены, позволяя свободную конкуренцию по элементам технологии.

Развертывание [ править ]

Первая в мире коммерческая услуга W-CDMA, FOMA, была запущена NTT DoCoMo в Японии в 2001 году.

В других странах развертывания W-CDMA обычно продаются под брендом UMTS.

W-CDMA также был адаптирован для использования в спутниковой связи в системе целей мобильного пользователя США с использованием геосинхронных спутников вместо вышек сотовой связи.

Вскоре после этого J-Phone Japan (ранее Vodafone, а теперь SoftBank Mobile ) запустила свою собственную услугу на основе W-CDMA под брендом Vodafone Global Standard и заявила о совместимости с UMTS. Название услуги было изменено на «Vodafone 3G» (ныне «SoftBank 3G») в декабре 2004 года.

Начиная с 2003 года, Hutchison Whampoa постепенно запустила свои новые сети UMTS.

С тех пор, как МСЭ одобрил услуги мобильной связи 3G, большинство стран либо «выставили на аукцион» радиочастоты компании, готовой платить больше, либо провели «конкурс красоты», прося различные компании представить, на что они намерены пойти. если выданы лицензии. Эту стратегию критиковали за то, что она направлена ​​на то, чтобы вывести деньги операторов на грань банкротства, чтобы выполнить их заявки или предложения. У большинства из них есть временные ограничения для развертывания услуги - когда определенное «покрытие» должно быть достигнуто в течение заданной даты, иначе лицензия будет отозвана.

Vodafone запустил несколько сетей UMTS в Европе в феврале 2004 года. MobileOne из Сингапура коммерчески запустила свои услуги 3G (W-CDMA) в феврале 2005 года. Новая Зеландия в августе 2005 года и Австралия в октябре 2005 года.

AT&T Wireless (теперь часть Cingular Wireless) развернула UMTS в нескольких городах. Хотя продвижение в развертывании сети было отложено из-за слияния с Cingular, Cingular начала предлагать услуги HSDPA в декабре 2005 года.

Компания Rogers в Канаде в марте 2007 г. запустила HSDPA в районе Золотой Подковы Торонто на W-CDMA на частотах 850/1900 МГц и планирует запустить коммерческую услугу в 25 крупнейших городах в октябре 2007 г.

TeliaSonera открыла в Финляндии услугу W-CDMA 13 октября 2004 года со скоростью до 384 кбит / с. Доступность только в крупных городах. Цена прибл. 2 евро / МБ. ^{[ необходима цитата ]}

SK Telecom и KTF , два крупнейших поставщика услуг мобильной связи в Южной Корее , начали предлагать услугу W-CDMA в декабре 2003 года. Из-за плохого покрытия и отсутствия выбора портативных устройств услуга W-CDMA почти не повлияла на Корейский рынок, на котором доминировал CDMA2000. К октябрю 2006 года обе компании охватят более 90 городов, в то время как SK Telecom объявила, что обеспечит общенациональное покрытие для своей сети WCDMA, чтобы к первой половине 2007 года предлагать телефоны SBSM (Single Band Single Mode). KT Freecel сделает это. Таким образом, финансирование развития сети CDMA2000 было сокращено до минимума.

В Норвегии , Telenor представил W-CDMA в крупных городах к концу 2004 года, в то время как их конкурент, NetCom , последовал его примеру 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 Швеции , Telia представил W-CDMA в марте 2004 года.

UTRA-TDD [ править ]

UMTS-TDD, аббревиатура от Universal Mobile Telecommunication System (UMTS) - дуплекс с временным разделением (TDD), является стандартизированной 3GPP версией сетей UMTS, которые используют UTRA-TDD. ^[7] UTRA-TDD - это UTRA, в котором для дуплексной связи используется дуплекс с разделением по времени. ^[7] Будучи полной реализацией UMTS, он в основном используется для предоставления доступа в Интернет в обстоятельствах, аналогичных тем, в которых может использоваться WiMAX . ^{[ необходима цитата ]} UMTS-TDD не совместим напрямую с UMTS-FDD: устройство, разработанное для использования одного стандарта, не может, если оно специально не предназначено, работать с другим из-за разницы в технологиях радиоинтерфейса и используемых частотах. ^{[ необходима цитата]} Более формально это IMT-2000 CDMA-TDD или IMT 2000 с временным разделением (IMT-TD). ^{[12] [13]}

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 разделением каналов (CDMA) и множественного доступа с временным разделением каналов (TDMA): полоса частот разделена на временные интервалы (TDMA), которые далее делятся на каналы с использованием CDMA. коды распространения. Эти радиоинтерфейсы классифицируются как TDD, поскольку временные интервалы могут быть выделены для трафика восходящей или нисходящей линии связи.

TD-CDMA (UTRA-TDD 3,84 Мбит / с, высокая скорость передачи микросхем (HCR)) [ править ]

TD-CDMA , аббревиатура от множественного доступа с временным разделением и кодовым разделением каналов , представляет собой метод доступа к каналу, основанный на использовании множественного доступа с расширенным спектром (CDMA) через множество временных интервалов ( TDMA ). TD-CDMA - это метод доступа к каналу для UTRA-TDD HCR, который является аббревиатурой от UMTS Terrestrial Radio Access-Time Division Duplex High Chip Rate. ^[12]

Радиоинтерфейсы UMTS-TDD, которые используют метод доступа к каналу TD-CDMA, стандартизированы как UTRA-TDD HCR, который использует приращения спектра в 5  МГц , каждый сегмент разделен на кадры 10 мс, содержащие пятнадцать временных интервалов (1500 в секунду). ^[12] Временные интервалы (TS) выделяются в фиксированном процентном соотношении 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 . ^[14]

TD-CDMA является частью IMT-2000, определяемой как IMT-TD с временным разделением (IMT CDMA TDD), и является одним из трех радиоинтерфейсов UMTS (UTRA), как стандартизовано 3GPP в UTRA-TDD HCR. UTRA-TDD HCR тесно связан с W-CDMA и по возможности предоставляет те же типы каналов. Расширения UMTS HSDPA / HSUPA также реализованы в TD-CDMA. ^[15]

В Соединенных Штатах эта технология использовалась для общественной безопасности и государственного использования в Нью-Йорке и некоторых других районах. ^[16] 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.

TD-SCDMA (UTRA-TDD 1,28 Мбит / с с низкой скоростью передачи данных (LCR)) [ править ]

Синхронный множественный доступ с кодовым разделением каналов с временным разделением каналов (TD-SCDMA) или UTRA TDD с низкой чиповой скоростью 1,28 Мбит / с (UTRA-TDD LCR) ^{[13] [4]} - это радиоинтерфейс ^{[13], используемый} в сетях мобильной связи UMTS в Китае как альтернатива W-CDMA.

TD-SCDMA использует метод доступа к каналу TDMA в сочетании с адаптивным синхронным компонентом CDMA ^[13] на срезах спектра 1,6 МГц, что позволяет использовать его даже в более узких полосах частот, чем TD-CDMA. Он стандартизирован 3GPP и также называется «UTRA-TDD LCR». Однако основным стимулом для разработки этого стандарта, разработанного в Китае, было избежание или снижение лицензионных сборов, которые должны быть 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 известна как IMT CDMA TDD в IMT-2000.

Термин «TD-SCDMA» вводит в заблуждение. Хотя он предлагает охватить только метод доступа к каналу, на самом деле это общее название для всей спецификации радиоинтерфейса. ^[4]

Сети TD-SCDMA / UMTS-TDD (LCR) несовместимы с сетями W-CDMA / UMTS-FDD и TD-CDMA / UMTS-TDD (HCR).

Цели [ править ]

TD-SCDMA был разработан в Китайской Народной Республике Китайской академией телекоммуникационных технологий (CATT), Datang Telecom и Siemens AG в попытке избежать зависимости от западных технологий. Это, вероятно, в первую очередь из практических соображений, поскольку другие форматы 3G требуют уплаты патентных пошлин большому количеству западных патентообладателей.

Сторонники TD-SCDMA также утверждают, что он лучше подходит для густонаселенных районов. ^[13] Кроме того, предполагается, что он охватывает все сценарии использования, тогда как W-CDMA оптимизирован для симметричного трафика и макросот, а TD-CDMA лучше всего использовать в сценариях с низкой мобильностью в микро- или пикосотах. ^[13]

TD-SCDMA основан на технологии расширенного спектра, поэтому маловероятно, что он сможет полностью избежать уплаты лицензионных сборов западным патентообладателям. Запуск национальной сети TD-SCDMA первоначально планировался к 2005 году ^[17], но только в 2008 году были проведены крупномасштабные коммерческие испытания с участием 60 000 пользователей в восьми городах ^[18].

7 января 2009 года Китай предоставил China Mobile лицензию TD-SCDMA 3G . ^[19]

21 сентября 2009 года China Mobile официально объявила, что на конец августа 2009 года у нее было 1 327 000 подписчиков TD-SCDMA.

Хотя TD в основном предназначена только для Китая, она вполне может экспортироваться в развивающиеся страны. Вероятно, в ближайшие 5 лет он будет заменен на более новую систему TD-LTE .

Технические характеристики [ править ]

TD-SCDMA использует TDD , в отличие от схемы FDD , используемой W-CDMA . Путем динамической регулировки количества временных интервалов, используемых для нисходящей и восходящей линий связи , система может более легко приспособить асимметричный трафик с различными требованиями к скорости передачи данных по нисходящей и восходящей линиям связи, чем схемы FDD. Поскольку не требуется парный спектр для нисходящей и восходящей линий связи, также увеличивается гибкость распределения спектра. Использование одной и той же несущей частоты для восходящей и нисходящей линий связи также означает, что состояние канала одинаково в обоих направлениях, и базовая станция может вывести информацию о канале нисходящей линии связи из оценок канала восходящей линии связи, что полезно для применения методов формирования диаграммы направленности .

TD-SCDMA также использует TDMA в дополнение к CDMA, используемому в WCDMA. Это уменьшает количество пользователей в каждом временном интервале, что снижает сложность реализации схем многопользовательского обнаружения и формирования диаграммы направленности, но прерывистая передача также снижает охват (из-за более высокой необходимой пиковой мощности), мобильность (из-за более низкой частоты управления мощностью ) и усложняет алгоритмы управления радиоресурсами .

Буква «S» в TD-SCDMA означает «синхронный», что означает, что сигналы восходящей линии связи синхронизируются в приемнике базовой станции, что достигается путем непрерывной регулировки синхронизации. Это уменьшает взаимные помехи между пользователями одного и того же временного интервала, использующими разные коды, за счет улучшения ортогональности между кодами, тем самым увеличивая пропускную способность системы за счет некоторой аппаратной сложности в достижении синхронизации восходящей линии связи.

История [ править ]

20 января 2006 года Министерство информационной индустрии Китайской Народной Республики официально объявило, что TD-SCDMA является национальным стандартом мобильной связи 3G. 15 февраля 2006 г. был объявлен график развертывания сети в Китае, в котором говорилось, что предкоммерческие испытания начнутся после завершения ряда тестовых сетей в выбранных 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, а также двум операторам фиксированной связи, China Telecom и China Netcom., чтобы построить по одному в двух других городах. Строительство этих пробных сетей планировалось завершить в четвертом квартале 2007 года, но задержки означали, что строительство не было завершено до начала 2008 года.

Стандарт был принят 3GPP со времен Rel-4, известный как «UTRA TDD 1.28Mbps Option». ^[13]

28 марта 2008 года China Mobile Group объявила о «коммерческих испытаниях» TD-SCDMA для 60 000 тестовых пользователей в восьми городах с 1 апреля 2008 года. Сети, использующие другие стандарты 3G (WCDMA и CDMA2000 EV / DO), еще не были запущены в Китае. , поскольку 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) Китая предприняло необычный шаг, назначив лицензии на 3 различных стандарта мобильных телефонов третьего поколения трем операторам связи. Это долгожданный шаг, который, как ожидается, потребует 41 миллиарда долларов расходов. на новом оборудовании. Разработанный в Китае стандарт TD-SCDMA был назначен абонентами China Mobile, крупнейшему в мире оператору телефонной связи. Похоже, это была попытка убедиться, что новая система имеет финансовую и техническую поддержку для успеха. Лицензии на два существующих стандарта 3G, W-CDMA и CDMA2000 1xEV-DO , были переданы China Unicom.и China Telecom соответственно. Технология третьего поколения, или 3G, поддерживает веб-серфинг, беспроводное видео и другие сервисы, и ожидается, что запуск сервиса приведет к новому росту доходов.

Техническое разделение MIIT затруднило работу China Mobile на рынке 3G, при этом пользователи и инженеры China Mobile одинаково указывали на отсутствие подходящих телефонов для использования сети. ^[20] Развертывание базовых станций также шло медленно, что не привело к улучшению обслуживания пользователей. ^[21] Само сетевое соединение постоянно было 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. ^{[22] [23]} Постепенное закрытие станций TD-SCDMA началось в 2016 году. ^{[24] [25]}

Частотные диапазоны и развертывание [ править ]

Ниже приведен список сетей мобильной связи, использующих технологию TD-SCDMA / UMTS-TDD (LCR) третьего поколения.

Оператор	Страна	Частота (МГц)	Группа	Дата запуска	Примечания
China Mobile	Китай	2100	A + (группа 34)	Январь 2009 г.	[23] [25] [26] (↓ ↑) 2010–2025 МГц прекращается использование сети LTE.
China Mobile	Китай	1900 г.	A- (группа 33)	Январь 2009 г.	[23] [25] [26] (↓ ↑) 1900–1920 МГц (подмножество диапазона 39) Ранее использовалось Xiaolingtong (PHS) . Отказ от сети в пользу LTE.
никто	Китай	1900 г.	F (группа 39)	N / A	(↓ ↑) 1880–1920 МГц Нет развертываний, позже вместо этого использовался TD-LTE.
никто	Китай	2300	E (группа 40)	N / A	(↓ ↑) 2300–2400 МГц Без развертывания, позже вместо этого используется TD-LTE.
Xinwei (CooTel)	Никарагуа	1800	N / A	Апрель 2016 г.	[27] [28] [29] (↓ ↑) 1785–1805 МГц

Нелицензионный UMTS-TDD [ править ]

В Европе CEPT выделил диапазон 2010–2020 МГц для варианта UMTS-TDD, предназначенного для нелицензионного использования самостоятельно. ^[30] Некоторые телекоммуникационные группы и юрисдикции предложили отказаться от этой услуги в пользу лицензированной UMTS-TDD ^[31] из-за отсутствия спроса и отсутствия разработки технологии радиоинтерфейса UMTS TDD, подходящей для развертывания в этой полосе.

Сравнение с UMTS-FDD [ править ]

Обычная UMTS использует UTRA-FDD в качестве радиоинтерфейса и известна как UMTS-FDD . UMTS-FDD использует W-CDMA для множественного доступа и частотное разделение для дуплексной связи, что означает, что восходящий и нисходящий каналы передают на разных частотах. UMTS обычно передается на частотах, назначенных для услуг мобильной телефонной связи 1G , 2G или 3G в странах, где они работают.

UMTS-TDD использует дуплекс с временным разделением, позволяя восходящему и нисходящему каналам совместно использовать один и тот же спектр. Это позволяет оператору более гибко распределять использование доступного спектра в соответствии с моделями трафика. Для обычных телефонных услуг можно ожидать, что по восходящему и нисходящему каналам будут передаваться примерно равные объемы данных (потому что каждый телефонный звонок требует передачи голоса в любом направлении), но трафик, ориентированный на Интернет, чаще является односторонним. Например, при просмотре веб-сайта пользователь будет отправлять на сервер короткие команды, но в ответ сервер будет отправлять целые файлы, которые обычно больше этих команд.

UMTS-TDD обычно выделяет частоту, предназначенную для услуг мобильного / беспроводного Интернета, а не на существующих частотах сотовой связи. Частично это связано с тем, что дуплексирование TDD обычно не разрешено на частотах сотовой связи , PCS / PCN и 3G. Технологии TDD открывают возможность использования оставшегося непарного спектра.

По всей Европе несколько диапазонов предоставляются либо специально для UMTS-TDD, либо для аналогичных 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 Республике UTMS-TDD также используется в диапазоне частот около 872 МГц. ^[32]

Развертывание [ править ]

UMTS-TDD был развернут для общедоступных и / или частных сетей как минимум в девятнадцати странах по всему миру, с действующими системами, среди других стран, в Австралии, Чешской Республике, Франции, Германии, Японии, Новой Зеландии, Ботсване, Южной Африке, Великобритания и США.

До сих пор развертывание в США было ограниченным. Он был выбран для сети поддержки общественной безопасности, используемой службами экстренной помощи в Нью-Йорке ^[33], но за пределами некоторых экспериментальных систем, в частности, от Nextel , до сих пор стандарт WiMAX, похоже, получил большую популярность в качестве общего доступа к мобильному Интернету. система.

Конкурирующие стандарты [ править ]

Существуют различные системы доступа в Интернет, которые обеспечивают скоростной широкополосный доступ в сеть. К ним относятся WiMAX и HIPERMAN . UMTS-TDD имеет преимущества, заключающиеся в возможности использовать существующую инфраструктуру UMTS / GSM оператора, если она есть, 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, предоставляемых совместимостью UMTS. Например, спектр UMTS-TDD в Великобритании не может использоваться для предоставления телефонных услуг, хотя регулятор OFCOMобсуждает возможность разрешить это в какой-то момент в будущем. Немногие операторы, рассматривающие возможность использования UMTS-TDD, имеют существующую инфраструктуру UMTS / GSM.

Кроме того, системы WiMAX и HIPERMAN обеспечивают значительно большую полосу пропускания, когда мобильная станция находится в непосредственной близости от вышки.

Как и большинство мобильных систем доступа в Интернет, многие пользователи, которые в противном случае могли бы выбрать UMTS-TDD, обнаружат, что их потребности покрываются специальным набором неподключенных точек доступа Wi-Fi во многих ресторанах и транспортных узлах и / или доступом в Интернет, уже предоставляемым их оператор мобильной связи. Для сравнения, UMTS-TDD (и такие системы, как WiMAX) предлагают мобильный и более последовательный доступ, чем первый, и, как правило, более быстрый доступ, чем второй.

Сеть радиодоступа [ править ]

UMTS также определяет универсальную наземную сеть радиодоступа (UTRAN), которая состоит из нескольких 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 услугах. Из-за этого 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 ( пользовательского оборудования ) RAN (сети радиодоступа) в основном состоит из протоколов RRC (управление радиоресурсами ), PDCP (протокол конвергенции пакетных данных), RLC (управление радиоканалом ) и MAC (управление доступом к среде). Протокол RRC управляет установлением соединения, измерениями, услугами радиоканала, безопасностью и решениями передачи 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 более низкие уровни без добавления заголовка в SDU.из более высоких слоев. MAC обрабатывает планирование данных на радиоинтерфейсе в зависимости от параметров конфигурации более высокого уровня (RRC).

Набор свойств, связанных с передачей данных, называется радиоканалом (RB). Этот набор свойств определяет максимально допустимые данные в TTI (интервале времени передачи). RB включает в себя информацию RLC и отображение RB. Отображение RB определяет отображение между RB <-> логическим каналом <-> транспортным каналом. Сигнальные сообщения отправляются по сигнальным радиоканалам (SRB), а 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.

Базовая сеть [ править ]

В части мобильного приложения UMTS использует тот же стандарт базовой сети, что и GSM / EDGE. Это позволяет выполнить простой переход для существующих операторов GSM. Однако путь перехода 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 интеграцией служб (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.

Полосы частот и полосы пропускания каналов [ править ]

UARFCN [ править ]

UARFCN ( аббревиатура для Абсолютного номера радиочастотного канала UTRA, где UTRA означает наземный радиодоступ UMTS) используется для идентификации частоты в полосах частот UMTS .

Обычно номер канала выводится из частоты в МГц по формуле Номер канала = Частота * 5. Однако это может представлять только каналы, центрированные на частоте, кратной 200 кГц, что не соответствует условиям лицензирования в Северной Америке. 3GPP добавил несколько специальных значений для общих североамериканских каналов.

Распределение спектра [ править ]

Этот раздел необходимо обновить . Обновите эту статью, чтобы отразить недавние события или новую доступную информацию. ( Октябрь 2013 г. )

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 механизмы аукционов для распределения, созданные в некоторых странах, привели к чрезвычайно высоким ценам, заплаченным за исходные лицензии на 2100 МГц, особенно в Великобритании и Германии. В Германии участники торгов заплатили в общей сложности 50,8 млрд евро за шесть лицензий, две из которых были впоследствии 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 любом случае из-за высоких цен некоторые европейские операторы связи оказались на грани банкротства (в первую очередь KPN ). За последние несколько лет некоторые операторы списали часть или всю стоимость лицензий. В период с 2007 по 2009 год все три финских оператора связи начали использовать UMTS на частоте 900 МГц совместно с окружающими их базовыми станциями 2G GSM для покрытия сельских районов, и эта тенденция, как ожидается, будет распространяться на Европу в следующие 1-3 года. ^{[ требуется обновление ]}

Полоса 2100 МГц (нисходящая линия около 2100 МГц и восходящая линия 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. Тем не менее, регуляторы высвободили часть диапазона 2100 МГц для услуг 3G вместе с другим диапазоном около 1700 МГц для восходящей линии связи. ^{[ требуется обновление ]}

AT&T Wireless запустила услуги UMTS в Соединенных Штатах к концу 2004 года, строго используя существующий спектр 1900 МГц, выделенный для услуг 2G PCS. Cingular приобрела AT&T Wireless в 2004 году и с тех пор запустила UMTS в некоторых городах США. Cingular переименовала себя в AT&T Mobility и развернула ^{[34] в} некоторых городах сеть UMTS на частоте 850 МГц, чтобы расширить существующую сеть UMTS на частоте 1900 МГц, и теперь предлагает абонентам несколько двухдиапазонных телефонов UMTS 850/1900.

Развертывание UMTS T-Mobile в США первоначально было сосредоточено на диапазоне 1700 МГц. Однако T-Mobile переводит пользователей с 1700 МГц на 1900 МГц (PCS), чтобы перераспределить спектр для услуг 4G LTE . ^[35]

В Канаде покрытие UMTS обеспечивается в диапазонах 850 МГц и 1900 МГц в сетях Rogers и Bell-Telus. Bell и Telus совместно используют сеть. Недавно новые провайдеры Wind Mobile , Mobilicity и Videotron начали работу в диапазоне 1700 МГц.

В 2008 году австралийская телекоммуникационная компания Telstra заменила свою существующую сеть CDMA национальной 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. Эта компания также принадлежит Hutchison 3G Australia , и это основная сеть, используемая их клиентами. Optus в настоящее время развертывает сеть 3G, работающую в диапазоне 2100 МГц в городах и большинстве крупных городов, а также в диапазоне 900 МГц в регионах. Vodafone также строит сеть 3G с использованием диапазона 900 МГц.

В Индии BSNL начала предоставлять услуги 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 эквивалентными сетями 1700/1900/2100 МГц и лучше всего подходят для регионов, где базовая станция и абонент разделяются на большие расстояния.

Операторы в Южной Америке теперь также развертывают сети 850 МГц.

Функциональная совместимость и глобальный роуминг [ править ]

Телефоны UMTS (и карты данных) очень портативны - они были разработаны, чтобы легко перемещаться в другие сети UMTS (если у провайдеров есть соглашения 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.

Большинство лицензиатов UMTS считают повсеместный прозрачный глобальный роумингважный вопрос. Для обеспечения высокой степени совместимости телефоны UMTS обычно поддерживают несколько разных частот в дополнение к резервному GSM. В разных странах поддерживаются разные диапазоны частот UMTS: в Европе изначально использовалась частота 2100 МГц, а в США - 850 МГц и 1900 МГц. T-Mobile запустила сеть в США, работающую на частотах 1700 МГц (восходящая линия) / 2100 МГц (нисходящая линия связи), и эти полосы также были приняты в других местах в США, Канаде и Латинской Америке. 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 где-либо еще, и наоборот. В настоящее время в мире используется 11 различных комбинаций частот, включая частоты, которые ранее использовались исключительно для услуг 2G.

Телефоны UMTS могут использовать универсальный модуль идентификации абонента , USIM (на основе SIM-карты GSM).), а также работать (включая услуги UMTS) с SIM-картами GSM. Это глобальный стандарт идентификации, который позволяет сети идентифицировать и аутентифицировать (U) SIM-карту в телефоне. Соглашения о роуминге между сетями позволяют переадресовывать вызовы 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 контактов телефонной книги. 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 в другой телефон UMTS или GSM, и телефон примет данные пользователя (U) SIM-карты,Это означает, что это (U) SIM-карта (а не телефон), которая определяет телефонный номер телефона и выставление счетов за звонки, сделанные 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 ^[36], она изначально была несовместима со стандартом UMTS на уровне радиосвязи, но использовала стандартные карты USIM, что означало, что роуминг на основе карты USIM был возможен. (перенос 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.

Трубки и модемы [ править ]

Этот раздел необходимо обновить . Обновите эту статью, чтобы отразить недавние события или новую доступную информацию. ( Август 2015 г. )

Все основные производители телефонов 2G (которые все еще работают) теперь являются производителями телефонов 3G. Ранние 3G-телефоны и модемы были специфичны для частот, необходимых в их стране, что означало, что они могли перемещаться в другие страны только на той же частоте 3G (хотя они могут вернуться к более старому стандарту GSM). Канада и США имеют общую долю частот, 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 КПК ). Некоторое программное обеспечение устанавливается с модема, поэтому в некоторых случаях для мгновенного подключения к сети не требуется никаких технических знаний . С помощью телефона, поддерживающего 3G и Bluetooth 2.0, к Интернету можно подключить несколько ноутбуков с функцией Bluetooth. Некоторые смартфоны также могут выступать в качестве мобильной точки доступа WLAN .

Доступно очень мало телефонов или модемов 3G, поддерживающих все частоты 3G (UMTS850 / 900/1700/1900/2100 МГц). Nokia недавно выпустила ряд телефонов с покрытием Pentaband 3G, включая N8 и E7 . Многие другие телефоны предлагают более одного диапазона, что по-прежнему обеспечивает обширный роуминг. Например, iPhone 4 от Apple содержит четырехдиапазонный чипсет, работающий на частотах 850/900/1900/2100 МГц, что позволяет использовать его в большинстве стран, где развернут UMTS-FDD.

Другие конкурирующие стандарты [ править ]

Основным конкурентом UMTS является CDMA2000 (IMT-MC), разработанный 3GPP2.. В отличие от UMTS, CDMA2000 представляет собой эволюционное обновление существующего стандарта 2G, cdmaOne, и может работать в тех же распределениях частот. Это и более узкие требования к полосе пропускания CDMA2000 упрощают развертывание в существующих спектрах. В некоторых, но не во всех случаях, существующие операторы GSM имеют достаточно спектра только для реализации либо UMTS, либо GSM, но не обоих одновременно. Например, в блоках спектра PCS США D, E и F. доступный спектр составляет 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 вопрос сосуществования не имеет большого значения, поскольку существуют законодательные препятствия для совместного развертывания двух стандартов в одном и том же лицензированном участке спектра.

Еще одним конкурентом UMTS является EDGE (IMT-SC), который представляет собой эволюционное обновление системы 2G GSM, использующее существующие спектры GSM. Кроме того, операторам беспроводной связи намного проще, быстрее и значительно дешевле закрепить функциональность EDGE, модернизировав свое существующее оборудование передачи GSM для поддержки EDGE, вместо того, чтобы устанавливать почти все новое оборудование для доставки UMTS. Однако, будучи разработанным 3GPP так же, как и UMTS, EDGE не является настоящим конкурентом. Вместо этого он используется как временное решение перед развертыванием UMTS или как дополнение для сельской местности. Этому способствует тот факт, что спецификации GSM / EDGE и UMTS разрабатываются совместно и полагаются на одну и ту же базовую сеть, что позволяет работать в двух режимах, включая вертикальные передачи обслуживания .

Китайский стандарт TD-SCDMA также часто рассматривается как конкурент. TD-SCDMA был добавлен в версию 4 UMTS как UTRA-TDD с низкой скоростью передачи данных 1,28 млн. Пикс / с (UTRA-TDD LCR). В отличие от TD-CDMA (UTRA-TDD 3.84 Mcps High Chip Rate, 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.

Что касается доступа в Интернет, к конкурирующим системам относятся WiMAX и Flash-OFDM .

Переход с GSM / GPRS на UMTS [ править ]

В сети GSM / GPRS можно повторно использовать следующие элементы сети:

• Регистр домашнего местоположения (HLR)
• Регистр местоположения посетителей (VLR)
• Регистр идентификации оборудования (EIR)
• Центр коммутации мобильной связи (MSC) (зависит от поставщика)
• Центр аутентификации (AUC)
• Обслуживающий узел поддержки GPRS ( SGSN ) (зависит от производителя)
• Узел поддержки шлюза GPRS ( GGSN )

Из радиосети связи GSM / GPRS нельзя повторно использовать следующие элементы:

• Контроллер базовой станции (BSC)
• Базовая приемопередающая станция (BTS)

Они могут оставаться в сети и использоваться в режиме двойной сети, когда сети 2G и 3G сосуществуют, в то время как переход сети и новые терминалы 3G становятся доступными для использования в сети.

Сеть UMTS представляет новые сетевые элементы, которые функционируют в соответствии с требованиями 3GPP:

• Узел B (базовая приемопередающая станция)
• Контроллер радиосети (RNC)
• Медиа-шлюз (MGW)

Функциональные возможности MSC и SGSN меняются при переходе на UMTS. В системе GSM MSC обрабатывает все операции с коммутацией каналов, такие как подключение A- и B-абонентов 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.

Проблемы и проблемы [ править ]

Некоторые страны, включая США, распределили спектр иначе, чем в рекомендациях ITU , поэтому стандартные полосы, наиболее часто используемые для UMTS (UMTS-2100), были недоступны. ^{[ необходима цитата ]} В этих странах используются альтернативные диапазоны, что препятствует совместимости существующего оборудования UMTS-2100 и требует разработки и производства различного оборудования для использования на этих рынках. Как обстоят дела с GSM900 сегодня ^{[ когда? ]}, стандартное оборудование UMTS 2100 МГц не будет работать на этих рынках. Тем не менее, похоже, что UMTS не так сильно страдает от проблем совместимости с диапазоном частот для мобильных телефонов, как GSM, поскольку многие UMTS-телефоны являются многодиапазонными в режимах 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 явлением. ^[37]

В первые дни ^{[ когда? ]} , У UMTS были проблемы во многих странах: тяжелые телефоны с низким временем автономной работы были первыми на рынке, который очень чувствителен к весу и форм-фактору. ^{[ необходима цитата ]} Motorola A830, дебютный телефон в сети Hutchison 3, весил более 200 граммов и даже имел съемную камеру для уменьшения веса телефона. Еще одна важная проблема связана с надежностью вызова, связанная с проблемами передачи обслуживания от UMTS к GSM. Клиенты обнаружили, что их соединения прерываются, поскольку передача обслуживания была возможна только в одном направлении (UMTS → GSM), а трубка переключалась обратно на UMTS только после того, как повесила трубку. В большинстве сетей по всему миру это больше не проблема. ^{[ необходима цитата]}

По сравнению с GSM, сети UMTS изначально требовали более высокой плотности базовых станций . Для полноценной UMTS, включающей функции видео по запросу , необходимо установить одну базовую станцию ​​через каждые 1–1,5 км (0,62–0,93 мили). Так было, когда использовалась только полоса 2100 МГц, однако с растущим использованием полос более низких частот (таких как 850 и 900 МГц) это больше не так. Это привело к увеличению откачки из нижнего диапазона сетей операторов с 2006 года ^{[ править ]}

Даже с современными технологиями и низкополосным UMTS, телефония и передача данных по UMTS требует больше энергии, чем в сопоставимых сетях GSM. Apple Inc. назвала ^[38] энергопотребление UMTS причиной того, что iPhone первого поколения поддерживал 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.

Проблемы безопасности [ править ]

Еще в 2008 году было известно, что сети операторов связи могут использоваться для тайного сбора информации о местоположении пользователей. ^[39] В августе 2014 года газета Washington Post сообщила о широкомасштабном маркетинге систем наблюдения, использующих протоколы системы сигнализации № 7 (SS7) для определения местоположения вызывающих абонентов в любой точке мира. ^[39]

В декабре 2014 года появилась новость о том, что собственные функции SS7 могут быть перепрофилированы для наблюдения из-за его слабой безопасности, чтобы прослушивать звонки в реальном времени или записывать зашифрованные звонки и тексты для последующего дешифрования или обманывать пользователей и операторов сотовой связи. . ^[40]

Deutsche Telekom и Vodafone заявили в тот же день, что у них есть пробелы в своих сетях, но проблема носит глобальный характер и может быть устранена только с помощью общесистемного решения. ^[41]

Релизы [ править ]

Развитие UMTS идет согласно запланированным выпускам. Каждый выпуск предназначен для введения новых функций и улучшения существующих.

Выпуск '99 [ править ]

• Услуги на предъявителя
• Коммутатор 64 кбит / с
• 384 кбит / с с коммутацией пакетов
• Сервисы определения местоположения
• Служба вызовов: совместима с глобальной системой мобильной связи ( GSM ) на основе универсального модуля идентификации абонента (USIM)
• Функции качества передачи голоса - тандемная свободная работа
• Частота 2.1 ГГц

Выпуск 4 [ править ]

• Edge радио
• Мультимедийные сообщения
• MExE (мобильная среда выполнения)
• Улучшенные службы определения местоположения
• Мультимедийные IP-услуги (IMS)
• TD-SCDMA (UTRA-TDD 1,28 Мбит / с, низкая скорость передачи микросхем)

Выпуск 5 [ править ]

• Подсистема IP-мультимедиа (IMS)
• IPv6 , IP транспорт в UTRAN
• Улучшения в GERAN, MExE и др.
• HSDPA

Выпуск 6 [ править ]

• Интеграция WLAN
• Мультимедийная трансляция и мультикаст
• Улучшения в IMS
• HSUPA
• Дробный DPCH

Выпуск 7 [ править ]

• Улучшенный L2
• 64 QAM, MIMO
• Голос через HSPA
• CPC - непрерывная пакетная связь
• FRLC - гибкий RLC

Выпуск 8 [ править ]

• Двухканальный HSDPA

Выпуск 9 [ править ]

• Двухканальный HSUPA

См. Также [ править ]

Ссылки [ править ]

Цитаты [ править ]

Библиография [ править ]

• Мартин Заутер: Системы связи для мобильного информационного общества , Джон Вили, сентябрь 2006 г., ISBN 0-470-02676-6 . 
• Ахонен и Барретт (редакторы), Services for UMTS (Wiley, 2002), первая книга об услугах для 3G, ISBN 978-0-471-48550-6 . 
• Холма и Тоскала (редакторы), WCDMA для UMTS , (Wiley, 2000) первая книга, посвященная технологии 3G, ISBN 978-0-471-72051-5 . 
• Креер и Рюдебуш, Сигнализация UMTS: интерфейсы UMTS, протоколы, потоки сообщений и процедуры, проанализированные и объясненные (Wiley 2007), ISBN 978-0-470-06533-4 . 
• Лайхо, Вакер и Новосад, Планирование и оптимизация радиосети для UMTS (Wiley, 2002) первая книга по планированию радиосети для 3G, ISBN 978-0-470-01575-9 . 
• Мураторе, Флавио. UMTS: мобильная связь будущего. John Wiley & Sons, Inc., 2000. ISBN 978-0-471-49829-2 . 

Документация [ править ]

• Спецификация 3GPP, серия 25  - Аспекты радиосвязи 3G, включая UMTS
• TS 25.201 Физический уровень - Общее описание  - Описывает основные различия между FDD и TDD.
• TS 25.211 Физические каналы и отображение транспортных каналов на физические каналы (FDD)
• TS 25.221 Физические каналы и отображение транспортных каналов на физические каналы (TDD)
• TS 25.212 Мультиплексирование и канальное кодирование (FDD)
• TS 25.222 Мультиплексирование и канальное кодирование (TDD)
• TS 25.213 Расширение спектра и модуляция (FDD)
• TS 25.223 Расширение спектра и модуляция (TDD)
• TS 25.214 Процедуры физического уровня (FDD)
• TS 25.224 Процедуры физического уровня (TDD)
• TS 25.215 Физический уровень - Измерения (FDD)
• TS 25.225 Физический уровень - Измерения (TDD)

Внешние ссылки [ править ]

Викискладе есть медиафайлы по теме универсальной системы мобильной связи .

• 3gpp.org  - стандарт проекта партнерства третьего поколения
• Схемы нумерации спецификаций 3GPP
• Словарь для спецификаций 3GPP, до версии 8
• Сравнение бюджета каналов UMTS LTE
• UMTS FAQ по UMTS World
• Распределение частот W-CDMA по всему миру в UMTS World
• UMTS TDD Alliance Глобальный UMTS TDD Alliance
• Всемирный конгресс 3GSM
• Таблица провайдеров UMTS
• Энциклопедия LTE
• Форум TD-SCDMA
• Промышленный альянс TD-SCDMA
• UMTS FAQ