Информация

Какво е 3G UMTS: Урок за WCDMA

Какво е 3G UMTS: Урок за WCDMA

UMTS - универсалната мобилна телекомуникационна система, е 3G наследник на GSM фамилията стандарти, включително GPRS и EDGE.

3G UMTS използва напълно различен радиоинтерфейс, базиран на използването на спектъра за разпространение на директна последователност като CDMA или множествен достъп с кодово разделение.

Въпреки че 3G UMTS използва напълно различен стандарт за радиодостъп, основната мрежа е същата като тази, използвана за GPRS и EDGE за пренос на гласови и пакетни данни с превключване на отделни вериги.

UMTS използва широколентова версия на CDMA, заемаща 5 MHz широк канал. Тъй като е по-широка от конкуренцията си CDMA2000, която използва само 1.25MHz канал, схемата за модулация е известна като широколентов CDMA или WCDMA / W-CDMA. Това име често се използва за обозначаване на цялата система.

3GPP UMTS спецификации и управление

За да се създаде и управлява толкова сложна система като UMTS или WCDMA, е необходимо да се разработят и поддържат голям брой документи и спецификации. За UMTS или WCDMA те вече се управляват от група, известна като 3GPP - програма за партньорство от трето поколение. Това е глобално сътрудничество между шест организационни партньора - ARIB, CCSA, ETSI, ATIS, TTA и TTC.

Обхватът на 3GPP беше да изготви приложими в световен мащаб технически спецификации и технически доклади за трето поколение мобилни телекомуникационни системи. Това ще се основава на основните мрежи на GSM и технологиите за радиодостъп, които те поддържат (т.е. универсален наземен радиодостъп (UTRA), както Дуплекс с честотно разделение (FDD), така и Дуплекс с разделяне на времето (TDD)).

Откакто е създаден първоначално, 3GPP също така поема отговорността за стандартите на GSM, както и разглежда бъдещите разработки, включително LTE (Long Term Evolution) и 4G технологията, известна като LTE Advanced.

Бележка за историята на технологиите за мобилни телефони:

Технологията за мобилни телефони се развива всяка година. От първите въвеждания на клетъчни телефонни системи през 80-те години до наши дни, развитието на новите технологии постоянно подобрява наличните системи. Започвайки с аналоговите системи от първо поколение, бяха въведени нови 2G цифрови системи, които продължиха, така че 5G технологията сега се разработва.

Прочетете повече за История на мобилния телефон.

Обобщение на спецификацията на UMTS WCDMA

Системата UMTS WCDMA предлага значително подобрение на възможностите в сравнение с предишните 2G услуги.

Резюме на спецификациите на 3G UMTS
ПараметърСпецификация
Максимална скорост на предаване на данни2048 kbps нисък обхват
384 kbps градско и външно
Честотна лента на RF канала5 MHz
Схема за множествен достъпCDMA
Дуплексни схемиFDD, а също и TDD

3G UMTS възможности

UMTS използва широколентов CDMA - WCDMA - като стандарт за радиопредаване. Той използва 5 MHz честотна лента. Използвайки тази честотна лента, той има капацитета да пренася над 100 едновременни гласови повиквания или е в състояние да пренася данни със скорост до 2 Mbps в оригиналния си формат. С по-късните подобрения на HSDPA и HSUPA (описани в други статии, достъпни от страницата на менюто за клетъчни телекомуникации), включени в по-късните версии на стандарта, скоростите на предаване на данни са увеличени до 14,4 Mbps.

Много от идеите, които бяха включени в GSM, бяха пренесени и подобрени за UMTS. Елементи като SIM са трансформирани в далеч по-мощен USIM (Universal SIM). В допълнение към това мрежата е проектирана така, че подобренията, използвани за GPRS и EDGE, да могат да се използват за UMTS. По този начин необходимите инвестиции се свеждат до минимум.

Ново въведение за UMTS е, че има спецификации, които позволяват както Дуплекс с честотно разделяне (FDD), така и Дуплекс с разделяне на времето (TDD). Първите режими, които трябва да се използват, са режими FDD, при които връзката нагоре и надолу е на различни честоти. Разстоянието между тях е 190 MHz за мрежи от обхват 1, които се използват и се разпространяват в момента.

Обаче режимът TDD, при който връзката нагоре и надолу е разделена във времето с базовите станции и след това мобилните устройства, предаващи редуващи се на една и съща честота, е особено подходящ за различни приложения. Очевидно там, където спектърът е ограничен и не са налични сдвоени ленти с подходящо разстояние. Той се представя добре и там, където трябва да се използват малки клетки. Тъй като между предаването и приемането е необходимо време за охрана, това ще бъде по-малко, когато времето за преминаване е по-малко в резултат на по-късите разстояния, които се изминават. Допълнително предимство произтича от факта, че е установено, че много повече данни се пренасят в низходящата връзка в резултат на сърфиране в интернет, изтегляне на видео и други подобни. Това означава, че често е по-добре да се разпредели повече капацитет към връзката надолу. Когато се използва сдвоен спектър, това не е възможно. Въпреки това, когато се използва TDD система, е възможно да се промени балансът между предаванията надолу и нагоре, за да се приспособи този дисбаланс и по този начин да се подобри ефективността. По този начин TDD системите могат да бъдат високо ефективни, когато се използват в пикоклетки за пренасяне на интернет данни. Системите TDD не са широко използвани, но това може да се случи повече в бъдеще. С оглед на характера си, той често се нарича TD-CDMA (Time Division CDMA).

3G UMTS / WCDMA технологии

Има няколко ключови области на 3G UMTS / WCDMA. В тях има няколко ключови технологии, които са използвани, за да дадат възможност на UMTS / WCDMA да осигури скок в производителността спрямо своите 2G предшественици.

Някои от тези ключови области включват:

  • Радио интерфейс: Радиоинтерфейсът на UMTS предоставя основната дефиниция на радиосигнала. W-CDMA заема 5 MHz канали и има определени формати за елементи като синхронизация, контрол на мощността и други подобни
  • CDMA технология: 3G UMTS разчита на схема, известна като CDMA или кодово разделяне на множествен достъп, за да даде възможност на множество слушалки или потребителско оборудване да имат достъп до базовата станция. Използвайки схема, известна като разпръснат спектър с директна последователност, различните UE имат различни кодове и всички могат да говорят с базовата станция, въпреки че всички те са на една и съща честота
  • UMTS мрежова архитектура: Архитектурата на UMTS мрежа е проектирана така, че да позволява пренасянето на пакетни данни по мрежата, като същевременно я позволява да поддържа глас с комутирана верига. Поддържат се и всички обичайни функции, позволяващи достъп до мрежата, роуминг и други подобни.
  • Схеми за модулация на UMTS: В рамките на CDMA формата на сигнала се използват различни форми на модулация. Това обикновено са форми на фазово манипулиране.
  • UMTS канали: Както при всяка клетъчна система, са необходими различни канали за предаване на данни за полезния товар, както и контролна информация и за да могат да се разпределят необходимите ресурси. Различни различни канали за данни се използват, за да могат тези съоръжения да бъдат осъществени.
  • UMTS TDD: Има два метода за осигуряване на дуплекс за 3G UMTS. Единият е това, което се нарича дуплекс с честотно разделяне, FDD. Това използва два канала, раздалечени достатъчно на разстояние, така че приемникът да може да приема, докато предавателят също работи. Друг метод е да се използва дуплекс с времеви зрение, TDD, където къси времеви блокове се разпределят за предавания в двете посоки. Използвайки този метод, е необходим само един канал
  • Предаване: Една ключова област на всяка клетъчна телекомуникационна система е предаването (предаването) от една клетка на следващата. Използването на CDMA има няколко форми на предаване, които се прилагат в системата.

3G UMTS подобрения

Основната 3G UMTS клетъчна система позволява да се постигнат скорости на предаване на данни до 2048kbps. Въпреки това, тъй като използването на данни бързо се увеличи, тези цифри вече не бяха достатъчни и се наложи допълнително увеличаване на скоростта на данни.

За първи път е въведена схема, известна като HSDPA, високоскоростен достъп до изтегляне на пакети, за да се увеличи скоростта на низходящата връзка. Това беше последвано от HSUPA, въведен е високоскоростен пакетен достъп до връзката нагоре. Тогава комбинираният пакет беше известен като HSPA, високоскоростен пакетен достъп.

Основният 3G UMTS успя да осигури добро увеличение на производителността на данните в сравнение с GPRS и EDGE, въпреки че очакваното използване на видео не се появи при въвеждането на основната форма на UMTS. Беше твърде бавно, особено когато много потребители бяха свързани. Подобренията по отношение на HSPA обаче помогнаха да се увеличи производителността и използването на данни се увеличи с много по-голяма скорост.

Теми за безжична и кабелна свързаност:
Основи на мобилните комуникации 2G GSM3G UMTS4G LTE5GWiFiIEEE 802.15.4DECT безжични телефони NFC - Близка комуникация Основи на работата в мрежата Какво е CloudEthernetСерийни данниUSBSigFoxLoRaVoIPSDNNFVSD-WAN
Върнете се към безжична и кабелна свързаност


Гледай видеото: 3G WCDMA UMTS Fundamentals-Spreading Principle (Януари 2022).