UMTS - какво е това? UMTS технология. Клетъчна комуникация

Понастоящем клетъчната комуникация се развива само в една посока - подобряване на качеството на комуникацията и увеличаване скоростта на предаване на данни.

праистория

Понастоящем глобалният мобилен пазар е най-печелившият. Почти всеки гражданин на всяка страна участва в него. Но има и тежка конкуренция. Постоянно се наблюдава подобряване на мобилните комуникационни технологии. Водещите производители инвестират огромни суми в ново разработване на оборудване и компоненти за мобилни комуникационни системи. Технологията UMTS се превърна в едно от тези разработки.

3G мобилни комуникационни мрежи

Тя се основава на пакета предаване на данни. Появата на такива мрежи се свързва с увеличаване на търсенето на високоскоростни технологии. Модерни мрежи от трето поколение се използват в следните области:

• видеотелефонна комуникация;
• интерактивен обмен на данни в различни мултимедийни формати;
• прехвърляне на големи количества информация и изображения;
• работа с интранет и интернет;
• Излъчване на мултимедийна информация в асиметричен режим.

Въпросите, свързани със стандартизацията на 3G мрежи, понастоящем се разглеждат от Международния съюз по далекосъобщения. Сега трябва да разгледаме технологията UMTS. Какво става, става ясно, ако разбирате неговото създаване и използване.

създаване

Технологията UMTS е разработена от Европейския институт за стандартизация в областта на телекомуникациите, специално за европейските страни. При това намаление се крие следното: универсална мобилна телекомуникационна система. Като радио интерфейс се използва WCDMA тук. Трябва да се отбележи, че тези две понятия са напълно различни, което не позволява тяхното използване като синоними.

Стандартът UMTS често се разглежда като преходен вариант между технологиите 2G и 3G-4G. Това означава, че с помощта на него е възможно да се направи по-лесен преход към ново ниво на развитие на мобилната комуникация без съществена промяна в оборудването, което съществува в момента. Като гръбнак на мрежата се използва GSM MAP, а комбинираните технологии GSM / EDGE и WCDMA служат като мрежа за радиовръзка. Последните са изградени на съществуващи GSM мрежи, но те работят успоредно. Превключването на абонатната станция между мрежите се извършва в автоматичен режим.

Същността на технологиите

В UMTS (какво е това и как работи, ще бъде разбрано по-късно), два различни метода за излъчване на радиосигнала се сляха. Приземните предаватели използват UTRA интерфейси. Благодарение на спецификацията 3GPP Releace 4, има медийни шлюзове, алармен шлюз и сървър за комутационен център. Така че е възможно да се раздели на MSC сигнализираща информация и потребителски данни. В допълнение, тази спецификация съдържа подробно описание на универсалния базов радиоустройствен достъп до UMTS мрежата. Какво е това? Този механизъм ви позволява да постигнете скорости на предаване на данни до 2 мегабита в секунда. Сега има единадесет 3GPP спецификации.

UTRAN е проектиран да комбинира базовата станция и контролера на радиомрежата и е отговорен за работата на всички радиочестотни модули и канали в UMTS. RNC е мрежов контролер, който може да се монтира директно в оборудването на базовата станция. Комбинацията от тези два елемента, а именно базовата станция и съответния контролер, в структурния модел на UMTS мрежата се нарича подсистема на мрежата. Няколко подобни подсистеми могат да се използват в една базова единица.

Възможности за работа

3G UMTS позволява използването на оборудване от различни производители, тъй като тук се използва интерфейс lu. Използването на luR осигурява възможност за меко предаване между няколко станции, където може да се използва различно оборудване. Клетъчната комуникация, съгласно стандарта UMTS, е защитена от прекъсване на комуникацията в движение, защото използва меко предаване. Например, при движение по магистрала с еднакво установени базови станции, разстоянието от един от тях комуникация с клиента се изпраща най-близо до него. Връзката не се прекъсва рязко, както се случва в GSM мрежите. UMTS в този план работи много по-приятелски за абоната. Разбира се, това важи само за области, които са добре обхванати от мрежата. Интерфейсът lub е проектиран напълно отворен специално за привличане на инвестиции от производителите на хардуер в тази област.

Мрежово оборудване

Блоковете на гръбнака се състоят от традиционно оборудване, сред които са:

• транскодер;
• бизнес регистър;
• адресен регистър;
• GPRS единица за поддръжка;
• шлюз за превключване към други мрежи;
• комутационен център за мобилни комуникации;
• контролер на базова станция.

Последният поема задачите за разпределяне на каналния ресурс, превключване на канали, организиране на релето, събиране и предаване на телеметрия към управляващата подсистема. Транскодерът е натоварен с кодиране и декодиране на речеви сигнали, предавани чрез компресиране. Адресният регистър осигурява база данни за всички абонати на клетъчната мрежа на този оператор. Списъкът за гости съдържа информация за абонатите, които са в обхвата на мрежата.

Принцип на функциониране на UMTS

Това стана ясно от горното описание, както и течаща такава мрежа, е необходимо да се разбере. В блок CN извършва най-важните операции, които се редуцират до свързване на мобилната станция към мрежата, че допълнително пейджинг, клетъчната локализация и избор на абоната, прилагането на входящи и изходящи повиквания, абонатната предаването между базови станции. CN се разделя логически на две области - CS и PS. Базова станция е отговорен за обработката на радио сигнали, кодиране на канали и адаптиране на скоростта и много други. Освен това контролира захранването във вътрешната верига. UMTS клетъчната комуникация може да осъществи връзка с различни външни мрежи, условно разделени на две групи: с превключване на веригата и с превключване на пакети. Първата опция е за телефонна комуникация, а втората за свързване с интернет. Тъй като центърът за превключване координира работата си с фиксирани мрежи, той е натоварен с всички функции, необходими за превключване на каналите, и също така е отговорен за управлението на връзката. Центърът за превключване изпълнява процедурите, които са необходими за предаване и регистрация на местоположението.

Допълнителни характеристики

Мрежите от ново поколение се характеризират с наличието на функция QoS с набор от приоритети: стрийминг, разговори, фон и интерактивни. Както вече беше споменато, при преминаване към 3G мрежи се използва UMTS. Това беше описано достатъчно подробно. Важно е да се отбележи, че окончателното въвеждане на такъв преход изисква подмяна на абонатните терминали и подсистемите на базовите станции. Освен това в момента се изисква да се замени по-голямата част от използваното оборудване на нивото на основните мрежи. Мрежова архитектура се различава съществено от наличието на разделянето на превключвателите на две независими нива - преработка на превключване и сигнализация с контрол на обслужването. Това е доказателство, че за следващия преход към мрежи от следващо поколение ще бъде необходимо да се надстроят подсистемите на базовите станции и абонатните терминали. Новите UMTS банди и реализирането на всички тези цели ще изискват създаването на електронни компоненти и привличането на огромни инвестиции.

Как действа?

В момента няколко стандарта могат да бъдат приписани на 3G, CDMA2000 и UMTS са най-широко разпространените в света. И двете технологии се основават на множествен достъп с кодово разпределение на сигнали. С тяхна помощ е възможно да се разширят тесните ленти на сигнала в конвенционалните клетъчни мрежи. Естествено, такова разширение е предназначено да осигури безжичен широколентов достъп до интернет.

Схемата за работа на такива мрежи е много проста: абонатният блок комуникира със станцията на клетъчния оператор, ако поддържа този стандарт и е най-близък. Клетъчната комуникация в този случай действа на много по-голям радиус, отколкото Wi-Fi, така че абонатите не са толкова ограничени в пространството, използвайки безжичен интернет. UMTS лентите ви позволяват да използвате удобно всички предоставени услуги. Ако абонатът напусне радиуса на една станция, той попада в обхвата на другата, без загуба на комуникация. Най-често честотата на UMTS е 2100 мегахерца.

За да работите с такива мрежи изисква специално оборудване на потребителя, т.е. интелигентни телефони, които поддържат 3G, USB модеми, смартфони, таблети и преносими компютри, оборудван с вградени модули.

Плащането за 3G се извършва най-често по един от двата начина: плащане чрез трафик или абонамент. Във втория случай абонатът има достъп до интернет за определено време, обикновено за един месец. Има условно неограничени тарифни планове, които имат доста голяма квота за трафик, но обикновено е трудно да се използва за един месец.