通用移動(dòng)通訊系統(tǒng)

通用移動(dòng)通訊系統(tǒng)第三代移動(dòng)電話技術(shù)01特性UMTS-FDD3G外置調(diào)制解調(diào)器技術(shù)UMTS-TDD互操作性和全球漫游目錄030502040607頻譜分配其他競(jìng)爭(zhēng)標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題實(shí)際運(yùn)營(yíng)情況標(biāo)準(zhǔn)目錄0901108010基本信息通用移動(dòng)通訊系統(tǒng)（，縮寫(xiě)：UMTS）是當(dāng)前最廣泛采用的一種第三代（3G）移動(dòng)**技術(shù)。它的無(wú)線接口使用W-CDMA技術(shù)，由3GPP定型，代表歐洲對(duì)ITUIMT-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)。UMTS分組交換系統(tǒng)是由GPRS系統(tǒng)所演進(jìn)而來(lái)，故系統(tǒng)的架構(gòu)頗為相像。特性特性1997年7月，ETSI將UMTSTRA（TerrestrialRadioAccess）的備選歸納為：W-CDMA、TDMA/CDMA、OFDMA、ODMA類。1998年1月，ETSI用W-CDMA技術(shù)作為UTRA（UMTSTerrestrialRadioAccess）的無(wú)線接口技術(shù)。UMTS支持1920kbps的傳輸速率，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)14.4kbps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。

Releases99時(shí)的UTRAN架構(gòu)UMTS實(shí)現(xiàn)的前提是現(xiàn)在廣泛使用GSM移動(dòng)**系統(tǒng)，屬于3G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)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**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**。技術(shù)技術(shù)簡(jiǎn)單的說(shuō)，UMTS結(jié)合了W-CDMA的空中接口（移動(dòng)**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，MobileApplicationPart）（此協(xié)議提供從用戶或者到用戶的調(diào)用路由功能），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，W-CDMA（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W-CDMA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W-CDMA變種一樣，UMTS使用一對(duì)5MHz信道，上行信道在1900MHz附近，下行信道在2100MHz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)1.25MHz信道，因此UMTS常因?yàn)樗母邘捫枨蠖艿脚u(píng)。UMTS原先規(guī)定的頻段為上行1885-2025MHz，下行2110-2200MHz。目前的頻段分配可參見(jiàn)。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）。UMTS-FDD誤解W-CDMA名字跟CDMA很相近，同時(shí)W-CDMA跟CDMA關(guān)系也很微妙。兩者都基于碼分多址技術(shù)，都使用了美國(guó)高通（Qualcomm）的部分專利技術(shù)。一般認(rèn)為W-CDMA的提出是部分廠商為了繞開(kāi)專利陷阱而開(kāi)發(fā)的，其方案已經(jīng)盡可能地避開(kāi)高通專利。在移動(dòng)**領(lǐng)域，術(shù)語(yǔ)CDMA指代屬于第二代移動(dòng)**的幾種相關(guān)技術(shù)，包括碼分多址擴(kuò)頻復(fù)用技術(shù)，以及美國(guó)高通（Qualcomm）開(kāi)發(fā)的包括cdmaOne（IS-95）和CDMA2000（IS-2000）的CDMA標(biāo)準(zhǔn)族。在Qualcomm為IS-95協(xié)議使用它之前，CDMA復(fù)用技術(shù)已經(jīng)存在了很長(zhǎng)時(shí)間。然而，由于采用CDMA復(fù)用方法是IS-95協(xié)議區(qū)別于當(dāng)時(shí)的GSM（采用TDMA）等其它協(xié)議的主要特征，現(xiàn)在通常將該協(xié)議也稱為CDMA。W-CDMA屬于第三代移動(dòng)**技術(shù)，它也使用CDMA的復(fù)用技術(shù)而且它跟Qualcomm的標(biāo)準(zhǔn)也很相似。但是W-CDMA不僅僅是復(fù)用標(biāo)準(zhǔn)。它是一個(gè)詳細(xì)的定義移動(dòng)**怎樣跟基站通訊，信號(hào)怎樣調(diào)制，數(shù)據(jù)幀怎么構(gòu)建等的完整的規(guī)范集。W-CDMA可以使用非成對(duì)或者成對(duì)頻段，雖然所有當(dāng)前W-CDMA設(shè)備（例如FOMAandUMTS）使用兩個(gè)5MHz頻段，一個(gè)用于上行一個(gè)用于下行。更多信息請(qǐng)參看擴(kuò)頻。UMTS-TDDTD-SCDMATD-CDMAUMTS-TDDTD-CDMATD-CDMA是UMTS-TDD主要使用的空中接口（airinterface），采用增量5MHz的頻譜，每slice分為10msframe包含15slot（1500每秒）。TD-CDMA是IMT-20003G的airinterface，歸納為IMT-TDTime-Division，是由3GPPUMTS定為UTRATDD-HCR.部署UMTS-TDD已部署的公共和/或私人網(wǎng)絡(luò)在至少19個(gè)世界的各地國(guó)家，如澳大利亞、捷克共和國(guó)、法國(guó)、德國(guó)、日本、新西蘭、南非、英國(guó)，和美國(guó)。競(jìng)爭(zhēng)的標(biāo)準(zhǔn)各式各樣的互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)系統(tǒng)的存在提供寬帶高速接入網(wǎng)絡(luò)。這些措施包括WiMAX技術(shù)和HiperMAN。UMTS-TDD的的優(yōu)點(diǎn)是能夠使用運(yùn)營(yíng)商的現(xiàn)有的UMTS/GSM基礎(chǔ)設(shè)施，如果它有一個(gè)，它包括的UMTS模式優(yōu)化的電路交換應(yīng)，例如，運(yùn)營(yíng)商希望提供**服務(wù)。UMTS-TDD的表現(xiàn)也更加穩(wěn)定。但是，UMTS-TDD的deployers往往監(jiān)管問(wèn)題，利用一些服務(wù)的UMTS兼容性提供。例如，UMTS-TDD的頻譜在英國(guó)不能用來(lái)提供**服務(wù)，但監(jiān)管機(jī)構(gòu)OFCOM正在討論的可能性，從而使其在未來(lái)的某一時(shí)刻。少數(shù)經(jīng)營(yíng)者考慮的UMTS-TDD的已經(jīng)現(xiàn)有的UMTS/GSM基礎(chǔ)設(shè)施。TD-SCDMA時(shí)分-同步碼分多址（英語(yǔ)：TimeDivision-SynchronousCodeDivisionMultipleAccess，縮寫(xiě)為：TD-SCDMA），融合后亦稱UMTSTDDLCR，是ITU（國(guó)際電信聯(lián)盟）批準(zhǔn)的多個(gè)3G移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)中的一個(gè)。相對(duì)于另兩個(gè)主要3G標(biāo)準(zhǔn)（W-CDMA和CDMA2000），它的起步較晚而且產(chǎn)業(yè)鏈薄弱（2008年中國(guó)大陸發(fā)放3G牌照時(shí)的情況），發(fā)展過(guò)程較為曲折。該標(biāo)準(zhǔn)是中國(guó)大陸地區(qū)制定的3G標(biāo)準(zhǔn)。1998年6月29日，中國(guó)大陸地區(qū)原郵電部電信科學(xué)技術(shù)研究院（現(xiàn)大唐電信科技股份有限公司）以信威通信的SCDMA技術(shù)為基礎(chǔ)，向ITU提出了該標(biāo)準(zhǔn)，并且順利通過(guò)成為IMT20003G系統(tǒng)的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。在3GPPR99之后的版本，TD-SCDMA實(shí)現(xiàn)了與原西門子所研究的TD-CDMA的高層融合，結(jié)合SCDMA的智能天線、上行同步、和軟件無(wú)線電（SDR,SoftwareDefinedRadio）等技術(shù)，成功克服了TD-CDMA技術(shù)不能用于宏蜂窩組網(wǎng)的缺陷，原因是通過(guò)GPS同步和特殊時(shí)隙，實(shí)現(xiàn)了全網(wǎng)同步解決了切換的問(wèn)題，雖較TD-CDMA系統(tǒng)的特殊時(shí)隙配置固定化，卻獲得了宏網(wǎng)組網(wǎng)能力。技術(shù)特點(diǎn)TD-SCDMA在頻譜利用率、對(duì)業(yè)務(wù)支持具有靈活性、頻率靈活性及成本等方面有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。TD-SCDMA由于采用時(shí)分雙工，上行和下行信道特性基本一致，因此，基站根據(jù)接收信號(hào)估計(jì)上行和下行信道特性比較容易。3G外置調(diào)制解調(diào)器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)牙的筆記本電腦與手機(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。如果用戶在通話中漫游出了UMTS覆蓋范圍，那么**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W-CDMA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。NTTDoCoMo的3G網(wǎng)絡(luò)，F(xiàn)OMA，同樣使用W-CDMA。然而NTTDoCoMo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**都應(yīng)當(dāng)兼容現(xiàn)存GSM標(biāo)準(zhǔn)SIM卡。有時(shí)你可以在同一個(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，但是大多數(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。頻譜分配頻譜分配超過(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)W-CDMA。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)，2100MHz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)分配2100MHz頻段。2GGSM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&TWireless2004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1900MHz頻段。最初在加拿大展示的UMTS服務(wù)也使用1900MHz頻段。實(shí)際運(yùn)營(yíng)情況實(shí)際運(yùn)營(yíng)情況世界上第一個(gè)UMTS網(wǎng)上2001年在馬恩島由ManxTelecom投入運(yùn)營(yíng)。下一個(gè)網(wǎng)上簡(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)上成長(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)上（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)商均升級(jí)到UMTS，因?yàn)樗容^接近于GSM2G標(biāo)準(zhǔn)。2001年，日本NTTDoCoMo公司的FOMA是世界上第一個(gè)商業(yè)運(yùn)營(yíng)W-CDMA服務(wù)。J-Phone日本**（現(xiàn)軟件銀行）已經(jīng)繼推出基于W-CDMA服務(wù)后，聲稱“沃達(dá)豐全球標(biāo)準(zhǔn)”兼容UMTS（盡管2004年時(shí)還有爭(zhēng)議）。2003年初，和記黃埔逐步在全球運(yùn)營(yíng)他們的UMTS網(wǎng)絡(luò)（簡(jiǎn)稱3）。2003年12月，T-Mobile啟動(dòng)了他的奧地利UMTS網(wǎng)上，英國(guó)和德國(guó)的網(wǎng)上也在調(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Euro2004運(yùn)營(yíng)。TeliaSonera于2004年10月13日開(kāi)始在芬蘭提供384kbps速率的W-CDMA服務(wù)。服務(wù)只是在主要城市可用。通訊費(fèi)率大約2美元每兆字節(jié)。其他競(jìng)爭(zhēng)標(biāo)準(zhǔn)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，F(xiàn)larionandW-CDMA-TDD（無(wú)線IP）。CDMA2000，W-CDMA，EDGE，WiMAX和中國(guó)自有3G標(biāo)準(zhǔn)TD-SCDMA是ITU認(rèn)可的IMT-20003G標(biāo)準(zhǔn)族成員。CDMA2000改良升級(jí)自cdmaOne，不需要新的頻段分配，可以穩(wěn)定運(yùn)行在現(xiàn)有PCS頻段。UMTS現(xiàn)在是全球使用