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UMTS
阅读:29025时间:2011-10-10 10:03:28

  UMTS(Universal Mobile Telecommunications System),意即通用移动通信系统。是当前最广泛采用的一种第三代(3G) 移动电话技术。它的无线接口使用WCDMA技术,由3GPP定型,代表欧洲对ITU IMT-2000 关于3G蜂窝无线系统需求的回应。

系统结构

  UTRAN、CN 与用户设备(User Equipment,UE)一起构成了整个UMTS 系统。其系统结构如图1所示。

图1 UMTS的系统结构

系统网络组成

  UMTS 网络单元构成如图2 所示。

图 2 UMTS 网络单元构成示意图

  从图 2 的UMTS 系统网络构成示意图中可以看出,UMTS 系统的网络单元包括如下部分:

  1、UE(User Equipment)

  UE 是用户终端设备,它主要包括射频处理单元、基带处理单元、协议栈模块以及应用层软件模块等。UE 通过Uu 接口与网络设备进行数据交互,为用户提供电路域和分组域内的各种业务功能,包括普通话音、数据通信、移动多媒体、Internet 应用(如E-mail、WWW浏览、FTP 等)。

  2、UTRAN(UMTS Terrestrial Radio Access Network,UMTS)

  UTRAN,即陆地无线接入网,分为基站(Node B)和无线网络控制器(RNC) 两部分。

  3、CN(Core Network)

  CN,即核心网络,负责与其他网络的连接和对UE 的通信和管理。

  4、External NetworksExternal

  Networks,即外部网络,可以分为两类:

  (1) 电路交换网络(CS Networks):提供电路交换的连接服务,象通话服务。ISDN 和PSTN均属于电路交换网络。

  (2) 分组交换网络(PS Networks):提供数据包的连接服务,Internet 属于分组数据交换网络。

版本

  UMTS标准的4个版本:R99、R4、R5、R6。形成了一个庞大的而内部又相对独立的标准体系。 WCDMA是其中最早,也是最完善的空中接口,并为欧洲,亚洲和美洲的3G运营商所广泛选用。

特点

  (1) 能实现全球漫游:用户可以在整个系统甚至全球范围内漫游,且可以在不同速率、不同运动状态下获得有质量保证的服务;

  (2) 能提供多种业务:提供话音、可变速率的数据、活动视频会话等业务,特别是多媒体业务;

  (3) 能适应多种环境:可以综合现有的公众电话交换网(PSTN)、综合业务数字网、无绳系统、地面移动通信系统、卫星通信系统,来提供无缝隙的覆盖;

  (4) 足够的系统容量,强大的多种用户管理能力,高保密性能和高质量的服务。

技术

  UMTS的许多技术特征是所有W-CDMA变种所共同具有的,更多信息请参看条目W-CDMA。以下仅讨论UMTS特有的一些技术特征,它们不适用于FOMA或其他W-CDMA变种。

  简单的说,UMTS结合了W-CDMA的空中接口(移动电话和基站的空中通信协议)、GSM系统的移动应用核心部分,以及GSM的语音编码算法例如自适应多速率(AMR)和加强全速率(EFR)(它们定义了将语音数字化、压缩、编码的方法)。换言之,W-CDMA(依照IMT-2000的定义)只是一个空中接口,而UMTS才是一个用于3G全球移动通讯的完整协议栈,可用来代替GSM。然而,实际上也经常将W-CDMA作为所有采用该空中接口的3G标准族的总称,包括UMTS,FOMA和J-Phone.

  与其它W-CDMA变种一样,UMTS使用一对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则可在每个方向上使用一个或多个1.25 MHz信道,因此UMTS常因为它的高带宽需求而受到批评。

  对现有的GSM运营商有一个简单但比较昂贵的升级到UMTS的方案:大部分现有的基础设施可以维持原状,但是获得频段授权和在现有基站塔上完成UMTS覆盖的费用可能极其高昂。

  UMTS与GSM的一个主要的差别是由无线接口等构成的通用无线接入网(GRAN),它能够联入不同的骨干网络,如英特网、ISDN、GSM或者UMTS网络。GRAN包含OSI模型的低三层(物理层、数据链路层、网络层)。 网络层(OSI 3)协议包括RRM协议(RRM),它负责管理移动设备与固定网络之间的承载信道,并完成切换功能。

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