UMTS

目錄
·緒言
·特性
·實(shí)際運(yùn)營(yíng)情況
·技術(shù)
·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(jìng)爭(zhēng)標(biāo)準(zhǔn)
·問(wèn)題
·參考
·外部連接




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

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


通用移動(dòng)通訊系統(tǒng)：Universal Mobile Telecommunications System（UMTS） 一種第三代（3G） 移動(dòng)電話技術(shù)。它使用WCDMA作為底層標(biāo)準(zhǔn)，由 3GPP定型，代表歐洲對(duì)ITU IMT-2000 關(guān)于3G蜂窩無(wú)線系統(tǒng)需求的回應(yīng)。
UMTS有時(shí)也叫3GSM，強(qiáng)調(diào)結(jié)合了3G技術(shù)而且是GSM標(biāo)準(zhǔn)的后續(xù)標(biāo)準(zhǔn)。




緒言

本條目主要討論圍繞源于GSM網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)和WCDMA空中接口的UMTS標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)技術(shù)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(guān)的議題都在WCDMA中更好地被闡述。
由于UMTS變化很快，本頁(yè)面的信息可能會(huì)比實(shí)際狀況滯后二到三個(gè)月的時(shí)間。強(qiáng)烈建議讀者發(fā)表自己的觀點(diǎn)和附加的獨(dú)立研究；所有的發(fā)信都被鼓勵(lì)追加到本頁(yè)面以完善本條目。積極更新的讀者請(qǐng)您附加上適當(dāng)?shù)男薷臅r(shí)間以幫助其他讀者建立他們的時(shí)間線，更好理解本條目?jī)?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(shí)高負(fù)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(cuò)數(shù)據(jù)信道14.4kbps或者多個(gè)14.4 kbps組成的HSCSD信道，真正能夠?qū)崿F(xiàn)價(jià)格可接受的移動(dòng)WWW訪問(wèn)和MMS。 UMTS實(shí)現(xiàn)的前提是現(xiàn)在廣泛使用GSM移動(dòng)電話系統(tǒng)，屬于2G技術(shù)。還有一個(gè)叫做GPRS的從2G演進(jìn)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(shí)際上能實(shí)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(luò)部署。
今天的UMTS網(wǎng)絡(luò)未來(lái)可能升級(jí)成HSDPA，有時(shí)也叫3.5G。 它可以實(shí)現(xiàn)下行鏈路大于10Mbps的傳輸速度。
UMTS在市場(chǎng)運(yùn)作上強(qiáng)調(diào)移動(dòng)視頻電話會(huì)議實(shí)現(xiàn)的可能性，盡管實(shí)際上這項(xiàng)很有潛力的服務(wù)還有很多沒(méi)有經(jīng)過(guò)測(cè)試驗(yàn)證。
UMTS其它可能的應(yīng)用還有音樂(lè)下載和視頻電話。


實(shí)際運(yùn)營(yíng)情況

世界上第一個(gè)UMTS網(wǎng)絡(luò)2001年在馬恩島由Manx Telecom投入運(yùn)營(yíng)。下一個(gè)網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)稱移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商3 2003年在英國(guó)啟動(dòng)。
3是一個(gè)從3G網(wǎng)絡(luò)成長(zhǎng)起來(lái)的原屬于和記黃埔（現(xiàn)在是合作伙伴）的運(yùn)營(yíng)商。它很快就要在全球啟動(dòng)其他UMTS網(wǎng)絡(luò)(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(ài)爾蘭共和國(guó)和瑞典。大多數(shù)西歐GSM運(yùn)營(yíng)商打算未來(lái)升級(jí)到UMTS，因?yàn)樗�比較接近于GSM2G標(biāo)準(zhǔn)。
2003年12月，T-Mobile啟動(dòng)了他的奧地利UMTS網(wǎng)絡(luò)，英國(guó)和德國(guó)的網(wǎng)絡(luò)也在調(diào)試中。
2004年2月，沃達(dá)豐開(kāi)始在包括英國(guó)德國(guó)荷蘭瑞典在內(nèi)的幾個(gè)歐洲市場(chǎng)大范圍部署UMTS。在葡萄牙，UMTS已經(jīng)先于Euro 2004運(yùn)營(yíng)。
非洲第一個(gè)UMTS網(wǎng)絡(luò)于2004年11月在毛利求斯投入運(yùn)行,由中國(guó)的華為提供全網(wǎng)設(shè)備，緊隨其后Vodacom2004年12月在南非推出3G服務(wù)。
在NTT DoCoMo事先授權(quán)下, 美國(guó) AMPS/TDMA/GSM 運(yùn)營(yíng)商 AT&T Wireless 2004年底以前必須在四個(gè)主要的城市建立和運(yùn)營(yíng)UMTS網(wǎng)絡(luò)。CTIA 2004年會(huì)上, AT&T Wireless聲明他們的UMTS網(wǎng)絡(luò)在1900MHz頻段獨(dú)立運(yùn)行，已經(jīng)計(jì)劃2004年底啟動(dòng)UMTS服務(wù)。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(dá)拉斯（得克薩斯）成功啟動(dòng)UMTS服務(wù)。
2005年第一季度德國(guó)移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商沃達(dá)豐D2，O2－de相繼推出UMTS服務(wù)。
與AT&T Wireless合并之后, Cingular已經(jīng)聲明計(jì)劃2005年開(kāi)始部署使用HSDPA技術(shù)的UMTS網(wǎng)絡(luò)。 區(qū)別于AT&T開(kāi)發(fā)的 UMTS, Cingular拓展了UMTS的頻率范圍到1900MHz和850MHz兩個(gè)頻段。
T-Mobile USA計(jì)劃到2007年開(kāi)始部署UMTS。
運(yùn)營(yíng)商開(kāi)始銷售整合3G和Wi-Fi服務(wù)的移動(dòng)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(dòng)探測(cè)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，以便在有Wi-Fi信號(hào)時(shí)自動(dòng)從3G網(wǎng)絡(luò)切換。開(kāi)始Wi-FI被認(rèn)為是3G的一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，但是現(xiàn)在不得不承認(rèn)，運(yùn)營(yíng)商為了提供比單純UMTS更有競(jìng)爭(zhēng)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(luò)。


技術(shù)

注意: UMTS的許多技術(shù)特征是所有WCDMA變種所共同具有的，更多信息請(qǐng)參看條目WCDMA。以下僅討論UMTS特有的一些技術(shù)特征，它們不適用于FOMA或其他W-CDMA變種。
簡(jiǎn)單的說(shuō)，UMTS結(jié)合了WCDMA的空中接口(移動(dòng)電話和基站的空中通信協(xié)議)、GSM系統(tǒng)的移動(dòng)應(yīng)用核心部分(MAP,參見(jiàn)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(yǔ)音編碼算法例如自適應(yīng)多速率(AMR)和加強(qiáng)全速率(EFR)（它們定義了將語(yǔ)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(gè)空中接口，而UMTS才是一個(gè)用于3G全球移動(dòng)通訊的完整協(xié)議棧，可用來(lái)代替GSM。然而，實(shí)際上也經(jīng)常將WCDMA作為所有采用該空中接口的3G標(biāo)準(zhǔn)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(duì)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(gè)方向上使用一個(gè)或多個(gè)1.25 MHz信道，因此UMTS常因?yàn)樗�的高帶寬需求而受到批評(píng)。
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(jiàn)[1]。
對(duì)現(xiàn)有的GSM營(yíng)運(yùn)商有一個(gè)簡(jiǎn)單但比較昂貴的升級(jí)到UMTS的方案：大部分現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施可以維持原狀，但是獲得頻段授權(quán)和在現(xiàn)有基站塔上完成UMTS覆蓋的費(fèi)用可能極其高昂。
UMTS與GSM的一個(gè)主要的差別是由無(wú)線接口等構(gòu)成的通用無(wú)線接入網(wǎng)(GRAN)，它能夠聯(lián)入不同的骨干網(wǎng)絡(luò)，如英特網(wǎng)、ISDN、GSM或者UMTS網(wǎng)絡(luò)。GRAN包含OSI模型的低三層（物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層）。 網(wǎng)絡(luò)層(OSI 3)協(xié)議包括RRM協(xié)議(RRM)，它負(fù)責(zé)管理移動(dòng)設(shè)備與固定網(wǎng)絡(luò)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(gè)3G路由器，PCMCIA卡或者USB卡，用戶就可以享用3G波段的服務(wù)，而選擇那一種類型的計(jì)算機(jī)（如臺(tái)式機(jī)或PDA）是沒(méi)有關(guān)系的。調(diào)制解調(diào)器自己帶有軟件，所以在短時(shí)間內(nèi)上網(wǎng)對(duì)操作者來(lái)講沒(méi)有任何技術(shù)上的要求。
目前有很多手機(jī)經(jīng)具備了3G的能力，和藍(lán)牙2.0技術(shù)結(jié)合起來(lái)，用戶可以使用帶藍(lán)牙的筆記本與手機(jī)相連，再連接到網(wǎng)絡(luò)。這個(gè)時(shí)候手機(jī)就可以看作是一個(gè)路由器，不過(guò)和筆記本之間是通過(guò)藍(lán)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(chǎng)上現(xiàn)在的UMTS手機(jī)都是UMTS/GSM雙模手機(jī)但是他們都能在純GSM的網(wǎng)絡(luò)中很好的工作。如果一個(gè)UMTS用戶漫游到?jīng)]有UMTS覆蓋的地方，他的手機(jī)會(huì)自動(dòng)切換到GSM模式（要支付漫游費(fèi)用）。如果用戶在通話中漫游出了UMTS覆蓋范圍，那么電話將會(huì)切換到有GSM覆蓋的區(qū)域去。普通GSM手機(jī)不能在UMTS網(wǎng)絡(luò)使用。
沃達(dá)豐－日本 (前身 J-Phone) 有一個(gè)使用WCDMA并兼容UMTS的3G網(wǎng)絡(luò)。這使得UMTS成為真正的全球無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)前的全球無(wú)線標(biāo)準(zhǔn), GSM適用于除了日本和韓國(guó)以外多數(shù)國(guó)家。
NTT DoCoMo的3G網(wǎng)絡(luò), FOMA,同樣使用WCDMA, 但是不兼容UMTS。 然而NTT DoCoMo擁有AT&T無(wú)線實(shí)驗(yàn)室18的股份原來(lái)還持有3UK20的股份。 這些在國(guó)外的資本為未來(lái)的全球漫游解決方案提供一個(gè)測(cè)試平臺(tái). (到2004年12月)
所有UMTS/GSM雙模電話都應(yīng)當(dāng)兼容現(xiàn)存GSM標(biāo)準(zhǔn)SIM卡. 有時(shí)你被允許在同一個(gè)運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)里使用SIM卡在UMTS網(wǎng)絡(luò)漫游。
在美國(guó), 由于現(xiàn)存的對(duì)頻率使用的限制只是運(yùn)營(yíng)商AT&T無(wú)線的網(wǎng)絡(luò)只能在1900MHz頻段。 為美國(guó)市場(chǎng)設(shè)計(jì)的UMTS手機(jī)跟其他區(qū)域的有所區(qū)別，這也反映了當(dāng)前美國(guó)的GSM手機(jī)和GSM網(wǎng)絡(luò)使用不同與其他國(guó)家的狀況。盡管聯(lián)邦通訊委員會(huì)（FCC）已經(jīng)決議允許附加2100MHz頻段給UMTS，大多數(shù)獲得UMTS授權(quán)的運(yùn)營(yíng)商好像打算放棄承擔(dān)保證實(shí)現(xiàn)全球漫游的責(zé)任。
盡管歐亞手機(jī)可以實(shí)現(xiàn)漫游，但是到2004年12月在美國(guó)實(shí)現(xiàn)與歐亞漫游可能性還不大。


頻譜分配

超過(guò)120份許可證已經(jīng)頒發(fā)給全世界的運(yùn)營(yíng)商（截至2004年），特別是基于GSM的無(wú)線訪問(wèn)技術(shù)WCDMA。由于技術(shù)還在不斷的完善中，所以政客過(guò)于倉(cāng)促的賣出許可，成百上千億美元的許可證費(fèi)用流入公共預(yù)算。 僅僅在德國(guó)，許可證費(fèi)用就高達(dá)508億歐元。運(yùn)營(yíng)商被期望在2005年開(kāi)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(yīng)用于2G (PCS) 服務(wù), 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(wù)共享1900MHz頻段，但是國(guó)際上正試圖為3G服務(wù)釋放2100MHz頻段。 2G GSM 服務(wù)因使用900MHz和1800MHz，因此不再共享任何UMTS服務(wù)的頻段。
到為3G分配新的特定頻段之前，北美還沒(méi)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(guó) 確定為UMTS服務(wù)啟用了為2GPCS服務(wù)使用的1900 MHz頻段。最初在加拿大展示的UMTS服務(wù)也使用1900MHz頻段。


其他競(jìng)爭(zhēng)標(biāo)準(zhǔn)

除UMTS還有其他的3G標(biāo)準(zhǔn)，例如CDMA2000和專有系統(tǒng)包括Arraycom的iBurst， Flarion and WCDMA-TDD (無(wú)線IP)。然而，人們還是比較期望3GSM/UMTS成為取代當(dāng)前GSM標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)治地位成為事實(shí)的3G。
CDMA2000和WCDMA是ITU認(rèn)可的IMT-20003G標(biāo)準(zhǔn)族成員 ,另外的還有EDGE和中國(guó)自有3G標(biāo)準(zhǔn)TD-SCDMA。
CDMA2000改良升級(jí)自CDMA One（CDMA 1x）,不需要新的頻段分配，可以穩(wěn)定運(yùn)行在現(xiàn)有PCS頻段。
大多數(shù)現(xiàn)有的GSM運(yùn)營(yíng)商因?yàn)楦甙旱念l段和設(shè)備費(fèi)用對(duì)UMTS持觀望態(tài)度。
多數(shù)北美GSM運(yùn)營(yíng)商已接受EDGE作為暫定3G解決方案。 AT&T無(wú)線2003年本國(guó)范圍內(nèi)開(kāi)始運(yùn)行EDGE，Cingular 也在本國(guó)內(nèi)運(yùn)行，T-Mobile美國(guó) 計(jì)劃全美范圍提供EDGE。Rogers Wireless在2003年晚期開(kāi)始在加拿大范圍內(nèi)投入運(yùn)行EDGE服務(wù)。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(jī)。EDGE為GSM運(yùn)營(yíng)商與CDMA2000競(jìng)爭(zhēng)提供了一個(gè)短期的升級(jí)途經(jīng)。


問(wèn)題

運(yùn)營(yíng)商首先面對(duì)的問(wèn)題:

超重的手機(jī)只有可憐的待機(jī)時(shí)間;
若要完美實(shí)現(xiàn)UMTS的VOD功能, 每100米要設(shè)立一個(gè)基站。在都市區(qū)域經(jīng)濟(jì)上可行，在人口較少的郊區(qū)和鄉(xiāng)下不可行。
來(lái)自Wi-Fi寬帶網(wǎng)絡(luò)的競(jìng)爭(zhēng);
客戶缺少對(duì)3G重要的需求

而未來(lái)很可能面對(duì)的問(wèn)題：

在3G普及前、WiMAX就已經(jīng)成熟、而且成本可能會(huì)更低廉。



參考


2G
4G
GSM
CDMA
CDMA2000: 由CDMA標(biāo)準(zhǔn)演化而來(lái)的與W-CDMA競(jìng)爭(zhēng)的3G標(biāo)準(zhǔn)
UMTS
TD-SCDMA
WCDMA: 基于UMTS技術(shù)
Wi-Fi: 補(bǔ)充UMTS的無(wú)線以太網(wǎng)技術(shù)(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(shù)文檔聯(lián)盟

UMTS

• 通信詞典解釋