UMTS

目錄
·緒言
·特性
·實際運營情況
·技術
·3G外置調(diào)制解調(diào)器
·互操作性和全球漫游
·頻譜分配
·其他競爭標準
·問題
·參考
·外部連接




Universal Mobile Telecommunications System -- 通用移動通訊系統(tǒng)

Universal Mobile Telecommunications Services -- 通用移動電信業(yè)務


通用移動通訊系統(tǒng)：Universal Mobile Telecommunications System（UMTS） 一種第三代（3G） 移動電話技術。它使用WCDMA作為底層標準，由 3GPP定型，代表歐洲對ITU IMT-2000 關于3G蜂窩無線系統(tǒng)需求的回應。
UMTS有時也叫3GSM，強調(diào)結合了3G技術而且是GSM標準的后續(xù)標準。




緒言

本條目主要討論圍繞源于GSM網(wǎng)絡基礎結構和WCDMA空中接口的UMTS標準的有關技術商業(yè)用途和其他方面的內(nèi)容。任何僅僅和WCDMA接口本身緊密相關的議題都在WCDMA中更好地被闡述。
由于UMTS變化很快，本頁面的信息可能會比實際狀況滯后二到三個月的時間。強烈建議讀者發(fā)表自己的觀點和附加的獨立研究；所有的發(fā)信都被鼓勵追加到本頁面以完善本條目。積極更新的讀者請您附加上適當?shù)男薷臅r間以幫助其他讀者建立他們的時間線，更好理解本條目內(nèi)容。


特性

UMTS支持1920kbps的傳輸速率（不是經(jīng)�？吹降�2Mbps），然而在現(xiàn)實高負載系統(tǒng)中典型的最高速率大約只有384Kbps。即使這樣數(shù)據(jù)傳輸速率已經(jīng)高出GSM糾錯數(shù)據(jù)信道14.4kbps或者多個14.4 kbps組成的HSCSD信道，真正能夠?qū)崿F(xiàn)價格可接受的移動WWW訪問和MMS。 UMTS實現(xiàn)的前提是現(xiàn)在廣泛使用GSM移動電話系統(tǒng)，屬于2G技術。還有一個叫做GPRS的從2G演進的途徑。（可以看作2.5G）GPRS支持更好的數(shù)據(jù)速率（理論上最大可以到140.8kbps，實際上能實現(xiàn)接近56Kbps），數(shù)據(jù)封裝好于面向連接。GPRS已經(jīng)在很多GSM網(wǎng)絡部署。
今天的UMTS網(wǎng)絡未來可能升級成HSDPA，有時也叫3.5G。 它可以實現(xiàn)下行鏈路大于10Mbps的傳輸速度。
UMTS在市場運作上強調(diào)移動視頻電話會議實現(xiàn)的可能性，盡管實際上這項很有潛力的服務還有很多沒有經(jīng)過測試驗證。
UMTS其它可能的應用還有音樂下載和視頻電話。


實際運營情況

世界上第一個UMTS網(wǎng)絡2001年在馬恩島由Manx Telecom投入運營。下一個網(wǎng)絡簡稱移動運營商3 2003年在英國啟動。
3是一個從3G網(wǎng)絡成長起來的原屬于和記黃埔（現(xiàn)在是合作伙伴）的運營商。它很快就要在全球啟動其他UMTS網(wǎng)絡(2004年12月) 包括 澳大利亞、奧地利、丹麥、香港、以色列、意大利、葡萄牙、愛爾蘭共和國和瑞典。大多數(shù)西歐GSM運營商打算未來升級到UMTS，因為它比較接近于GSM2G標準。
2003年12月，T-Mobile啟動了他的奧地利UMTS網(wǎng)絡，英國和德國的網(wǎng)絡也在調(diào)試中。
2004年2月，沃達豐開始在包括英國德國荷蘭瑞典在內(nèi)的幾個歐洲市場大范圍部署UMTS。在葡萄牙，UMTS已經(jīng)先于Euro 2004運營。
非洲第一個UMTS網(wǎng)絡于2004年11月在毛利求斯投入運行,由中國的華為提供全網(wǎng)設備，緊隨其后Vodacom2004年12月在南非推出3G服務。
在NTT DoCoMo事先授權下, 美國 AMPS/TDMA/GSM 運營商 AT&T Wireless 2004年底以前必須在四個主要的城市建立和運營UMTS網(wǎng)絡。CTIA 2004年會上, AT&T Wireless聲明他們的UMTS網(wǎng)絡在1900MHz頻段獨立運行，已經(jīng)計劃2004年底啟動UMTS服務。2004年7月，AT&T Wireless (現(xiàn)在屬于Cingular) 在 西雅圖 (華盛頓), 舊金山 (加利福尼亞), 底特律（密歇根），菲尼科斯（亞里桑那），圣地牙哥（加利福尼亞）和 達拉斯（得克薩斯）成功啟動UMTS服務。
2005年第一季度德國移動運營商沃達豐D2，O2－de相繼推出UMTS服務。
與AT&T Wireless合并之后, Cingular已經(jīng)聲明計劃2005年開始部署使用HSDPA技術的UMTS網(wǎng)絡。 區(qū)別于AT&T開發(fā)的 UMTS, Cingular拓展了UMTS的頻率范圍到1900MHz和850MHz兩個頻段。
T-Mobile USA計劃到2007年開始部署UMTS。
運營商開始銷售整合3G和Wi-Fi服務的移動互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品。筆記本電腦用戶可以買到他們提供的UMTS Modem，還有用戶端軟件用于自動探測網(wǎng)絡狀態(tài)，以便在有Wi-Fi信號時自動從3G網(wǎng)絡切換。開始Wi-FI被認為是3G的一個競爭對手，但是現(xiàn)在不得不承認，運營商為了提供比單純UMTS更有競爭力的產(chǎn)品，他們必須或者擁有或者租用別人的Wi-Fi網(wǎng)絡。


技術

注意: UMTS的許多技術特征是所有WCDMA變種所共同具有的，更多信息請參看條目WCDMA。以下僅討論UMTS特有的一些技術特征，它們不適用于FOMA或其他W-CDMA變種。
簡單的說，UMTS結合了WCDMA的空中接口(移動電話和基站的空中通信協(xié)議)、GSM系統(tǒng)的移動應用核心部分(MAP,參見en:MAP)（此協(xié)議提供從用戶或者到用戶的呼叫路由功能），以及GSM的語音編碼算法例如自適應多速率(AMR)和加強全速率(EFR)（它們定義了將語音數(shù)字化、壓縮、編碼的方法）。換言之，WCDMA（依照IMT-2000的定義）只是一個空中接口，而UMTS才是一個用于3G全球移動通訊的完整協(xié)議棧，可用來代替GSM。然而，實際上也經(jīng)常將WCDMA作為所有采用該空中接口的3G標準族的總稱，包括UMTS，F(xiàn)OMA和J-Phone.
與其它WCDMA變種一樣，UMTS使用一對5 MHz信道，上行信道在1900 MHz附近，下行信道在2100 MHz附近。相比之下，CDMA2000則可在每個方向上使用一個或多個1.25 MHz信道，因此UMTS常因為它的高帶寬需求而受到批評。
UMTS原先規(guī)定的頻段為上行1885-2025 MHz，下行2110-2200 MHz。目前的頻段分配可參見[1]。
對現(xiàn)有的GSM營運商有一個簡單但比較昂貴的升級到UMTS的方案：大部分現(xiàn)有的基礎設施可以維持原狀，但是獲得頻段授權和在現(xiàn)有基站塔上完成UMTS覆蓋的費用可能極其高昂。
UMTS與GSM的一個主要的差別是由無線接口等構成的通用無線接入網(wǎng)(GRAN)，它能夠聯(lián)入不同的骨干網(wǎng)絡，如英特網(wǎng)、ISDN、GSM或者UMTS網(wǎng)絡。GRAN包含OSI模型的低三層（物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡層）。 網(wǎng)絡層(OSI 3)協(xié)議包括RRM協(xié)議(RRM)，它負責管理移動設備與固定網(wǎng)絡之間的承載信道，并完成切換功能。


3G外置調(diào)制解調(diào)器

使用一個3G路由器，PCMCIA卡或者USB卡，用戶就可以享用3G波段的服務，而選擇那一種類型的計算機（如臺式機或PDA）是沒有關系的。調(diào)制解調(diào)器自己帶有軟件，所以在短時間內(nèi)上網(wǎng)對操作者來講沒有任何技術上的要求。
目前有很多手機經(jīng)具備了3G的能力，和藍牙2.0技術結合起來，用戶可以使用帶藍牙的筆記本與手機相連，再連接到網(wǎng)絡。這個時候手機就可以看作是一個路由器，不過和筆記本之間是通過藍牙協(xié)議而不是TCP/IP協(xié)議。


互操作性和全球漫游

在空中接口層，UMTS兼容GSM。盡管市場上現(xiàn)在的UMTS手機都是UMTS/GSM雙模手機但是他們都能在純GSM的網(wǎng)絡中很好的工作。如果一個UMTS用戶漫游到?jīng)]有UMTS覆蓋的地方，他的手機會自動切換到GSM模式（要支付漫游費用）。如果用戶在通話中漫游出了UMTS覆蓋范圍，那么電話將會切換到有GSM覆蓋的區(qū)域去。普通GSM手機不能在UMTS網(wǎng)絡使用。
沃達豐－日本 (前身 J-Phone) 有一個使用WCDMA并兼容UMTS的3G網(wǎng)絡。這使得UMTS成為真正的全球無線標準。當前的全球無線標準, GSM適用于除了日本和韓國以外多數(shù)國家。
NTT DoCoMo的3G網(wǎng)絡, FOMA,同樣使用WCDMA, 但是不兼容UMTS。 然而NTT DoCoMo擁有AT&T無線實驗室18的股份原來還持有3UK20的股份。 這些在國外的資本為未來的全球漫游解決方案提供一個測試平臺. (到2004年12月)
所有UMTS/GSM雙模電話都應當兼容現(xiàn)存GSM標準SIM卡. 有時你被允許在同一個運營商網(wǎng)絡里使用SIM卡在UMTS網(wǎng)絡漫游。
在美國, 由于現(xiàn)存的對頻率使用的限制只是運營商AT&T無線的網(wǎng)絡只能在1900MHz頻段。 為美國市場設計的UMTS手機跟其他區(qū)域的有所區(qū)別，這也反映了當前美國的GSM手機和GSM網(wǎng)絡使用不同與其他國家的狀況。盡管聯(lián)邦通訊委員會（FCC）已經(jīng)決議允許附加2100MHz頻段給UMTS，大多數(shù)獲得UMTS授權的運營商好像打算放棄承擔保證實現(xiàn)全球漫游的責任。
盡管歐亞手機可以實現(xiàn)漫游，但是到2004年12月在美國實現(xiàn)與歐亞漫游可能性還不大。


頻譜分配

超過120份許可證已經(jīng)頒發(fā)給全世界的運營商（截至2004年），特別是基于GSM的無線訪問技術WCDMA。由于技術還在不斷的完善中，所以政客過于倉促的賣出許可，成百上千億美元的許可證費用流入公共預算。 僅僅在德國，許可證費用就高達508億歐元。運營商被期望在2005年開始從這些許可盈利。
在北美ITU已經(jīng)為UMTS分配了頻段。 1900MHz范圍應用于2G (PCS) 服務, 2100 MHz 范圍用于衛(wèi)星通訊。 盡管在北美UMTS將要不得不與現(xiàn)存2G服務共享1900MHz頻段，但是國際上正試圖為3G服務釋放2100MHz頻段。 2G GSM 服務因使用900MHz和1800MHz，因此不再共享任何UMTS服務的頻段。
到為3G分配新的特定頻段之前，北美還沒有廠商回答UMTS使用那些頻率。 AT&T Wireless 2004年底已經(jīng)確定在美國 確定為UMTS服務啟用了為2GPCS服務使用的1900 MHz頻段。最初在加拿大展示的UMTS服務也使用1900MHz頻段。


其他競爭標準

除UMTS還有其他的3G標準，例如CDMA2000和專有系統(tǒng)包括Arraycom的iBurst， Flarion and WCDMA-TDD (無線IP)。然而，人們還是比較期望3GSM/UMTS成為取代當前GSM標準的統(tǒng)治地位成為事實的3G。
CDMA2000和WCDMA是ITU認可的IMT-20003G標準族成員 ,另外的還有EDGE和中國自有3G標準TD-SCDMA。
CDMA2000改良升級自CDMA One（CDMA 1x）,不需要新的頻段分配，可以穩(wěn)定運行在現(xiàn)有PCS頻段。
大多數(shù)現(xiàn)有的GSM運營商因為高昂的頻段和設備費用對UMTS持觀望態(tài)度。
多數(shù)北美GSM運營商已接受EDGE作為暫定3G解決方案。 AT&T無線2003年本國范圍內(nèi)開始運行EDGE，Cingular 也在本國內(nèi)運行，T-Mobile美國 計劃全美范圍提供EDGE。Rogers Wireless在2003年晚期開始在加拿大范圍內(nèi)投入運行EDGE服務。EDGE的好處是它有效利用現(xiàn)有GSM頻段而且兼容現(xiàn)有GSM手機。EDGE為GSM運營商與CDMA2000競爭提供了一個短期的升級途經(jīng)。


問題

運營商首先面對的問題:

超重的手機只有可憐的待機時間;
若要完美實現(xiàn)UMTS的VOD功能, 每100米要設立一個基站。在都市區(qū)域經(jīng)濟上可行，在人口較少的郊區(qū)和鄉(xiāng)下不可行。
來自Wi-Fi寬帶網(wǎng)絡的競爭;
客戶缺少對3G重要的需求

而未來很可能面對的問題：

在3G普及前、WiMAX就已經(jīng)成熟、而且成本可能會更低廉。



參考


2G
4G
GSM
CDMA
CDMA2000: 由CDMA標準演化而來的與W-CDMA競爭的3G標準
UMTS
TD-SCDMA
WCDMA: 基于UMTS技術
Wi-Fi: 補充UMTS的無線以太網(wǎng)技術(WLan), 但是破壞了很多早期UMTS的商業(yè)模式



外部連接


UMTS FAQ 位于網(wǎng)站UMTS World下
全球UMTS頻率分配 位于網(wǎng)站UMTS World下
全球UMTS 論壇
UMTS TDD Alliance 全球 UMTS 技術文檔聯(lián)盟

UMTS

• 通信詞典解釋