Teave

Mis on 3G UMTS: WCDMA õpetus

Mis on 3G UMTS: WCDMA õpetus

UMTS - universaalne mobiilsidesüsteem, on GSM-i standardite, sealhulgas GPRS ja EDGE, 3G järeltulija.

3G UMTS kasutab täiesti erinevat raadioliidest, mis põhineb otsese järjestuse hajuspektri kasutamisel CDMA või koodijaotuse mitmekordse juurdepääsuna.

Kuigi 3G UMTS kasutab täiesti teistsugust raadio juurdepääsustandardit, on põhivõrk sama, mida kasutatakse GPRS-i ja EDGE-ga eraldi vooluahelaga kõne- ja pakettandmete edastamiseks.

UMTS kasutab CDMA lairiba versiooni, mis hõivab 5 MHz laiust kanalit. Kuna modulatsiooniskeem oli laiem kui konkurentsi CDMA2000, mis kasutas ainult 1,25 MHz kanalit, oli see tuntud kui lairiba CDMA või WCDMA / W-CDMA. Seda nime kasutati sageli kogu süsteemi tähistamiseks.

3GPP UMTS spetsifikatsioonid ja haldamine

Nii keerulise süsteemi nagu UMTS või WCDMA loomiseks ja haldamiseks on vaja välja töötada ja säilitada arvukalt dokumente ja spetsifikatsioone. UMTS või WCDMA puhul haldab neid nüüd rühm, mida nimetatakse 3GPP-ks - kolmanda põlvkonna partnerlusprogramm. See on ülemaailmne koostöö kuue organisatsioonipartneri - PRIA, CCSA, ETSI, ATIS, TTA ja TTC vahel.

3GPP ulatus oli koostada 3. põlvkonna mobiilsidesüsteemi ülemaailmselt rakendatavad tehnilised kirjeldused ja tehnilised aruanded. See põhineb GSM-põhivõrkudel ja raadiosidetehnoloogiatel, mida nad toetavad (st universaalne maapealne raadioside (UTRA) nii sagedusjaotuse dupleks (FDD) kui ka ajajaotise dupleks (TDD) režiimides).

Alates selle loomisest on 3GPP võtnud üle ka vastutuse GSM-standardite eest ning vaadanud tulevasi arenguid, sealhulgas LTE (Long Term Evolution) ja 4G-tehnoloogiat, mida nimetatakse LTE Advancediks.

Märkus mobiiltelefonitehnoloogia ajaloo kohta:

Mobiiltelefonide tehnoloogia on arenenud igal aastal. Alates mobiiltelefonisüsteemide esmakordsest kasutuselevõtust 1980. aastatel kuni tänapäevani on uue tehnoloogia areng olemasolevaid süsteeme pidevalt parandanud. Alustades esimese põlvkonna analoogsüsteemidest, võeti kasutusele uued 2G digitaalsüsteemid ja need on edasi liikunud nii, et nüüd arendatakse 5G tehnoloogiat.

Loe lähemalt Mobiiltelefonide ajalugu.

UMTS WCDMA spetsifikatsiooni kokkuvõte

UMTS WCDMA süsteem pakkus märkimisväärset võimekuse paranemist võrreldes eelmiste 2G-teenustega.

3G UMTS spetsifikatsiooni kokkuvõte
ParameeterSpetsifikatsioon
Maksimaalne andmeedastuskiirus2048 kbps madal vahemik
384 kbps linnas ja väljas
RF-kanali ribalaius5 MHz
Mitmekordse juurdepääsu skeemCDMA
DupleksskeemidFDD ja ka TDD

3G UMTS-i võimalused

UMTS kasutab raadioedastusstandardina lairiba CDMA - WCDMA. See kasutab 5 MHz kanali ribalaiust. Seda ribalaiust kasutades on see võimeline kandma üle 100 samaaegse häälkõne või suudab andmeid edastada algsel kujul kuni 2 Mbps kiirusega. HSDPA ja HSUPA hilisemate täiustustega (mida on kirjeldatud teistes mobiilside menüülehelt juurdepääsetavates artiklites), mis sisalduvad standardi hilisemates väljaannetes, on andmeedastuskiirust suurendatud 14,4 Mbps-ni.

Paljud GSM-i integreeritud ideed on UMTS-i jaoks üle kantud ja täiustatud. Sellised elemendid nagu SIM on muudetud palju võimsamaks USIM-iks (Universal SIM). Lisaks sellele on võrk projekteeritud nii, et GPRS-i ja EDGE-ga seotud lisaseadmeid saaks kasutada UMTS-i jaoks. Sel viisil viiakse vajalik investeering minimaalseks.

UMTS-i uus sissejuhatus on see, et on olemas spetsifikatsioonid, mis lubavad nii sagedusjaotuse dupleksi (FDD) kui ka ajajaotise dupleksi (TDD) režiime. Esimesed kasutatavad režiimid on FDD režiimid, kus üles- ja allalüli on erinevatel sagedustel. Praegu kasutatavate ja kasutuselevõtu sagedusriba 1 võrkude vaheline kaugus on 190 MHz.

Kuid TDD-režiim, kus üles- ja allalüli jagunevad tugijaamadega ajas ning seejärel samal sagedusel vaheldumisi edastavad mobiilid, sobib eriti paljudele rakendustele. Ilmselgelt pole spektri piiratus ja sobivate vahedega paarisribad saadaval. See toimib hästi ka väikeste rakkude kasutamisel. Kuna edastamise ja vastuvõtmise vahel on vaja valveaega, on see väiksem, kui läbisõiduajad on väiksemate läbitud vahemaade tõttu väiksemad. Täiendav eelis tuleneb asjaolust, et leitakse, et allalülis on Internetis surfamise, videote allalaadimise jms tulemusel palju rohkem andmeid. See tähendab, et sageli on parem eraldada allalingile rohkem võimsust. Paaritud spektri kasutamisel pole see võimalik. Kuid TDD süsteemi kasutamisel on võimalik tasakaalustamatuse vähendamiseks ja seeläbi efektiivsuse parandamiseks muuta tasakaalu allalüli ja üleslingi ülekannete vahel. Sel viisil võivad TDD-süsteemid olla ülitõhusad, kui neid kasutatakse picocellides Interneti-andmete kandmiseks. TDD-süsteeme pole laialdaselt kasutusele võetud, kuid tulevikus võib seda juhtuda rohkem. Oma iseloomu silmas pidades nimetatakse seda sageli TD-CDMA-ks (Time Division CDMA).

3G UMTS / WCDMA tehnoloogiad

3G UMTS / WCDMA-l on mitu võtmevaldkonda. Neis on kasutatud mitmeid võtmetehnoloogiaid, mis võimaldavad UMTS / WCDMA-l oma 2G eelkäijatega võrreldes hüppelist jõudlust tõsta.

Mõned neist võtmevaldkondadest hõlmavad järgmist:

  • Raadio liides: Raadiosignaali põhiline määratlus on UMTS-raadiosides. W-CDMA hõivab 5 MHz kanaleid ja on määratlenud selliste elementide vormingud nagu sünkroniseerimine, toitejuhtimine jms
  • CDMA tehnoloogia: 3G UMTS tugineb skeemile, mida nimetatakse CDMA-ks või koodijagamiseks mitmekordseks juurdepääsuks, et võimaldada mitmel telefonitorul või kasutajate seadmel juurdepääsu tugijaamale. Otsese järjestuse hajutusspektrina tuntud skeemi kasutades on erinevatel kasutajaliideseil erinevad koodid ja nad kõik saavad tugijaamaga rääkida, kuigi nad kõik on samal sagedusel
  • UMTS-võrgu arhitektuur: UMTS-võrgu arhitektuur oli loodud selleks, et võimaldada pakettandmete edastamist üle võrgu, võimaldades samal ajal toetada vooluahelaga kõnet. Samuti toetatakse kõiki tavapäraseid võrgule juurdepääsu võimaldavaid funktsioone, rändlust ja muud sarnast.
  • UMTS-i modulatsiooniskeemid: CDMA signaali formaadis kasutatakse mitmesuguseid modulatsiooni vorme. Need on tavaliselt faasinihete sisestamise vormid.
  • UMTS-kanalid: Nagu iga kärgsüsteemi puhul, on nii kasuliku koormuse andmete kui ka juhtimisteabe edastamiseks ja vajalike ressursside eraldamiseks vaja erinevaid andmekanaleid. Nende võimaluste saavutamiseks kasutatakse mitmesuguseid erinevaid andmekanaleid.
  • UMTS TDD: 3G UMTS-i dupleksiks on kaks meetodit. Üks on see, mida nimetatakse sagedusjaotuse dupleksiks (FDD). Selleks kasutatakse kahte kanalit, mis on piisavalt üksteisest eraldatud, et vastuvõtja saaks vastu võtta ka saatja töötamise ajal. Teine meetod on ajanägemise dupleksi (TDD) kasutamine, kus mõlemas suunas edastustele eraldatakse lühikesed ajablokid. Selle meetodi kasutamisel on vaja ainult ühte kanalit
  • Anna üle: Ükskõik millise kärgstruktuurisüsteemi põhipunkt on üleandmine (üleandmine) ühest kärjest teise. CDMA-d kasutades on süsteemis rakendatud mitu üleandmisvormi.

3G UMTS-i täiustused

Põhiline 3G UMTS mobiilsidesüsteem võimaldas saavutada andmeedastuskiirust kuni 2048 kbps. Kuid kuna andmete kasutamine kiiresti kasvas, ei olnud need arvud enam piisavad ja vajati täiendavat andmeedastuskiirust.

Esialgu võeti kasutusele skeem, mida tuntakse HSDPA, kiire pakettide allalaadimise juurdepääsuna, et võimaldada allalingi kiirust. Sellele järgnes HSUPA, kehtestati kiire pakett-üleslingi juurdepääs. Kombineeritud pakett oli siis tuntud kui HSPA, kiire pakettjuurdepääs.

Põhiline 3G UMTS suutis andmeside jõudluse GPRS-i ja EDGE-ga võrreldes korralikult tõsta, ehkki UMTS-i põhivormi kasutuselevõtul ei olnud video eeldatav kasutamine. See oli liiga aeglane, eriti kui paljud kasutajad olid ühendatud. Kuid HSPA täiustused aitasid tõsta jõudlust ja andmekasutus kasvas palju kiiremini.

Juhtmevaba ja juhtmega ühenduvuse teemad:
Mobiilside põhitõed: 2G GSM3G UMTS4G LTE5GWiFiIEEE 802.15.4DECT juhtmeta telefonidNFC - lähiväljasideNetworking fundamentals
Naaske juhtmeta ja traadiga ühenduvuse juurde


Vaata videot: UMTS Power Control - 3G Technology - Mobile Communication (September 2021).