Informație

Ce este 3G UMTS: Tutorial WCDMA

Ce este 3G UMTS: Tutorial WCDMA

UMTS - Sistemul universal de telecomunicații mobile, este succesorul 3G al familiei de standarde GSM, inclusiv GPRS și EDGE.

3G UMTS folosește o interfață radio total diferită, bazată pe utilizarea spectrului de propagare a secvenței directe ca CDMA sau acces multiplu prin diviziune de cod.

Deși 3G UMTS folosește un standard de acces radio complet diferit, rețeaua de bază este aceeași cu cea utilizată pentru GPRS și EDGE pentru a transporta date separate de voce și pachete cu comutare de circuite separate.

UMTS utilizează o versiune de bandă largă a CDMA care ocupă un canal lat de 5 MHz. Fiind mai larg decât competiția sa CDMA2000, care folosea doar un canal de 1,25 MHz, schema de modulație era cunoscută sub numele de bandă largă CDMA sau WCDMA / W-CDMA. Acest nume a fost adesea folosit pentru a se referi la întregul sistem.

Specificații și gestionare 3GPP UMTS

Pentru a crea și gestiona un sistem la fel de complicat precum UMTS sau WCDMA este necesar să se dezvolte și să se mențină un număr mare de documente și specificații. Pentru UMTS sau WCDMA, acestea sunt acum gestionate de un grup cunoscut sub numele de 3GPP - Programul de parteneriat de a treia generație. Aceasta este o cooperare globală între șase parteneri organizaționali - ARIB, CCSA, ETSI, ATIS, TTA și TTC.

Scopul 3GPP a fost de a produce specificații tehnice și rapoarte tehnice aplicabile la nivel global pentru un sistem de telecomunicații mobile de generația a treia. Acest lucru s-ar baza pe rețelele de bază GSM și pe tehnologiile de acces radio pe care le acceptă (de exemplu, accesul radio universal terestru (UTRA) atât la modurile duplex de diviziune a frecvenței (FDD), cât și la modulele de diviziune temporală (TDD)).

De când a fost inițial format, 3GPP și-a asumat responsabilitatea pentru standardele GSM, precum și examinarea dezvoltărilor viitoare, inclusiv LTE (Long Term Evolution) și tehnologia 4G cunoscută sub numele de LTE Advanced.

Notă despre istoria tehnologiei telefoniei mobile:

Tehnologia telefoanelor mobile s-a dezvoltat în fiecare an. De la primele introduceri de sisteme de telefonie mobilă în anii 1980 până în prezent, dezvoltarea de noi tehnologii a îmbunătățit constant sistemele disponibile. Începând cu sistemele analogi de prima generație, au fost introduse noi sisteme digitale 2G, care au continuat, astfel încât tehnologia 5G este acum în curs de dezvoltare.

Citiți mai multe despre Istoricul telefonului mobil.

Rezumatul specificațiilor UMTS WCDMA

Sistemul UMTS WCDMA a oferit o îmbunătățire semnificativă a capacității față de serviciile 2G anterioare.

Rezumatul specificațiilor 3G UMTS
ParametruSpecificație
Rata maximă de dateGama mică de 2048 kbps
384 kbps urban și exterior
Lățimea de bandă a canalului RF5 MHz
Schema de acces multipluCDMA
Scheme duplexFDD și, de asemenea, TDD

Capabilități 3G UMTS

UMTS folosește banda largă CDMA - WCDMA - ca standard de transmisie radio. Folosește o lățime de bandă a canalului de 5 MHz. Folosind această lățime de bandă, are capacitatea de a efectua peste 100 de apeluri vocale simultane sau poate transmite date la viteze de până la 2 Mbps în formatul său original. Cu toate acestea, odată cu îmbunătățirile ulterioare ale HSDPA și HSUPA (descrise în alte articole accesibile din pagina meniului de telecomunicații celulare) incluse în versiunile ulterioare ale standardului, viteza de transmisie a datelor a fost mărită la 14,4 Mbps.

Multe dintre ideile care au fost încorporate în GSM au fost reportate și îmbunătățite pentru UMTS. Elemente precum SIM-ul au fost transformate într-un USIM (Universal SIM) mult mai puternic. În plus, rețeaua a fost concepută astfel încât îmbunătățirile utilizate pentru GPRS și EDGE să poată fi utilizate pentru UMTS. În acest fel, investiția necesară este redusă la minimum.

O nouă introducere pentru UMTS este că există specificații care permit atât modurile duplex de diviziune în frecvență (FDD), cât și modurile duplex în diviziune de timp (TDD). Primele moduri care trebuie utilizate sunt modurile FDD în care legătura ascendentă și legătura descendentă sunt pe frecvențe diferite. Distanța dintre ele este de 190 MHz pentru rețelele de bandă 1 utilizate în prezent și lansate.

Cu toate acestea, modul TDD în care legătura ascendentă și legătura descendentă sunt împărțite în timp cu stațiile de bază și apoi telefoanele mobile care transmit alternativ pe aceeași frecvență este potrivit în special pentru o varietate de aplicații. Evident, în cazul în care spectrul este limitat și benzile asociate spațiate corespunzător nu sunt disponibile. De asemenea, funcționează bine în cazul utilizării celulelor mici. Deoarece este necesar un timp de pază între transmisie și recepție, acesta va fi mai mic atunci când timpii de tranzit sunt mai mici, ca urmare a distanțelor mai mici acoperite. Un alt avantaj apare din faptul că se constată că sunt transportate mult mai multe date în legătura descendentă ca urmare a navigării pe internet, a descărcărilor video și altele asemenea. Aceasta înseamnă că este adesea mai bine să alocați mai multă capacitate legăturii descendente. În cazul în care se utilizează spectrul asociat, acest lucru nu este posibil. Cu toate acestea, atunci când se utilizează un sistem TDD, este posibil să se modifice echilibrul dintre transmisiile de legătură descendentă și de legătură în sus pentru a adapta acest dezechilibru și, astfel, să îmbunătățească eficiența. În acest fel, sistemele TDD pot fi extrem de eficiente atunci când sunt utilizate în picocelule pentru transportul datelor de pe Internet. Sistemele TDD nu au fost utilizate pe scară largă, dar acest lucru se poate întâmpla mai mult în viitor. Având în vedere caracterul său, este adesea denumit TD-CDMA (Time Division CDMA).

Tehnologii 3G UMTS / WCDMA

Există mai multe domenii cheie ale 3G UMTS / WCDMA. În cadrul acestora există mai multe tehnologii cheie care au fost utilizate pentru a permite UMTS / WCDMA să ofere un salt de performanță față de predecesorii săi 2G.

Unele dintre aceste domenii cheie includ:

  • Interfață radio: Interfața radio UMTS oferă definiția de bază a semnalului radio. W-CDMA ocupă canale de 5 MHz și are formate definite pentru elemente precum sincronizarea, controlul puterii și altele asemenea
  • Tehnologie CDMA: 3G UMTS se bazează pe o schemă cunoscută sub numele de CDMA sau cod divizează accesul multiplu pentru a permite mai multor telefoane sau echipamente de utilizator să aibă acces la stația de bază. Folosind o schemă cunoscută sub numele de spectru răspândit de secvență directă, diferite UE au coduri diferite și pot vorbi cu stația de bază, chiar dacă toate sunt pe aceeași frecvență
  • Arhitectura rețelei UMTS: Arhitectura pentru o rețea UMTS a fost concepută pentru a permite transmiterea datelor de pachete prin rețea, permițându-i totuși să accepte vocea cu comutare de circuit. Sunt acceptate, de asemenea, toate funcțiile obișnuite care permit accesul la rețea, roaming și altele asemenea.
  • Scheme de modulare UMTS: În formatul semnalului CDMA, sunt utilizate o varietate de forme de modulație. Acestea sunt în mod tipic forme de introducere a fazei.
  • Canalele UMTS: Ca și în cazul oricărui sistem celular, sunt necesare diferite canale de date pentru transmiterea datelor privind sarcina utilă, precum și informații de control și pentru a permite alocarea resurselor necesare. O varietate de canale de date diferite sunt utilizate pentru a permite realizarea acestor facilități.
  • UMTS TDD: Există două metode de furnizare duplex pentru 3G UMTS. Unul este ceea ce se numește duplex cu diviziune de frecvență, FDD. Aceasta folosește două canale suficient de distanțate, astfel încât receptorul să poată primi în timp ce emițătorul funcționează. O altă metodă este utilizarea duplexului de viziune în timp, TDD unde blocurile de timp scurt sunt alocate transmisiilor în ambele direcții. Folosind această metodă, este necesar doar un singur canal
  • Predea: O zonă cheie a oricărui sistem de telecomunicații celulare este transferul (transferul) de la o celulă la alta. Folosind CDMA există mai multe forme de predare care sunt implementate în cadrul sistemului.

Îmbunătățiri 3G UMTS

Sistemul celular de bază 3G UMTS a permis atingerea unor rate de date de până la 2048 kbps. Cu toate acestea, deoarece utilizarea datelor a crescut rapid, aceste cifre nu mai erau suficiente și au fost necesare creșteri suplimentare ale ratei de date.

O schemă cunoscută sub numele de HSDPA, acces de descărcare de pachete de mare viteză a fost introdusă pentru prima dată pentru a permite creșterea vitezei legăturii descendente. Acest lucru a fost urmat de HSUPA, a fost introdus accesul la legătura în sus a pachetelor de mare viteză. Suita combinată a fost apoi cunoscută sub numele de HSPA, acces la pachete de mare viteză.

UMTS 3G de bază a reușit să ofere o creștere bună a performanței datelor față de cea a GPRS și EDGE, deși utilizarea așteptată a videoclipului nu a avut loc când a fost introdusă forma de bază UMTS. A fost prea lent mai ales când mulți utilizatori erau conectați. Cu toate acestea, îmbunătățirile în ceea ce privește HSPA au contribuit la creșterea performanței și utilizarea datelor a crescut cu o rată mult mai mare.

Subiecte de conectivitate wireless și prin cablu:
Noțiuni de bază despre comunicații mobile 2G GSM3G UMTS4G LTE5GWiFiIEEE 802.15.4 Telefoane fără fir DECT NFC - Comunicare în câmp aproape Principii fundamentale de rețea Ce este CloudEthernetDate serialeUSBSigFoxLoRaVoIPSDNNFVSD-WAN
Reveniți la Conectivitate wireless și cablată


Priveste filmarea: universal mobile telecommunication system UMTS (Octombrie 2021).