UMTS - што гэта? Тэхналогія UMTS. сотавая сувязь

Сотавая сувязь у цяперашні час развіваецца толькі ў адным кірунку - паляпшэння якасці сувязі і павелічэння хуткасці перадачы дадзеных. На сусветным рынку ідзе бесперапынны працэс з'яўлення прагрэсіўных стандартаў і тэхналогій. У адпаведнасці з гэтым з'яўляюцца новыя абазначэння і назвы. І адным з іх з'яўляецца UMTS. Што гэта, варта разабрацца.

перадгісторыя

Сусветны рынак мабільнай сувязі на дадзены момант з'яўляецца самым выгадным. У ім прымае ўдзел амаль кожны грамадзянін любой краіны. Але тут маецца і жорсткая канкурэнцыя. Пастаянна адбываецца ўдасканаленне тэхналогій мабільнай сувязі. Вядучыя вытворцы ўкладаюць вялікія сродкі ў новыя распрацоўкі абсталявання і камплектуючых для сістэм мабільнай сувязі. Тэхналогія UMTS стала адной з такіх распрацовак.

Сеткі мабільнай сувязі трэцяга пакалення 3G

У яе аснову закладзена пакетная перадача дадзеных. З'яўленне такіх сетак звязана з павелічэннем попыту на высакахуткасныя тэхналогіі. Сучасныя сеткі трэцяга пакалення выкарыстоўваюцца ў такіх галінах:

• відэатэлефон сувязь;
• інтэрактыўны абмен дадзенымі ў розных мультымедыйных фарматах;
• перадача вялікіх аб'ёмаў інфармацыі і малюнкаў;
• праца з інтрасеткі і інтэрнэтам;
• трансляцыя мультымедыйнай інфармацыі у асіметрычным рэжыме.

Пытаннямі, звязанымі са стандартызацыяй 3G-сетак, на дадзены момант займаецца Міжнародны саюз электрасувязі. Цяпер каштуе разгледзець тэхналогію UMTS. Што гэта, стане зразумела, калі разабрацца ў яе стварэнні і выкарыстанні.

стварэнне

Тэхналогія UMTS была распрацавана еўрапейскім інстытутам па стандартызацыі ў галіне тэлекамунікацый спецыяльна для краін Еўропы. Пад гэтым скарачэннем хаваецца наступнае: універсальная мабільная тэлекамунікацыйная сістэма. У якасці радиоинтерфейса тут выкарыстоўваецца WCDMA. І варта адзначыць, што два гэтыя паняцці зусім розныя, што не дапускае іх выкарыстання ў якасці сінонімаў.

Стандарт UMTS часта разглядаюць у якасці пераходнага варыянта паміж тэхналогіямі 2G і 3G-4G. Гэта значыць пры дапамозе яго можна ажыццявіць больш лёгкі пераход на новы ўзровень развіцця мабільнай сувязі без нейкага значнага змены абсталявання, існуючага на дадзены момант. У якасці сеткавай базавай магістралі тут выкарыстоўваецца GSM MAP, а сеткай радыёдоступу служаць камбінаваныя тэхналогіі GSM / EDGE і WCDMA. Апошнія надбудоўваюцца над ўжо існуючымі сеткамі GSM, але працуюць паралельна. Пераключэнне абаненцкай станцыі паміж сеткамі ажыццяўляецца ў аўтаматычным рэжыме.

сутнасць тэхналогіі

У UMTS (што гэта і як працуе, будзе зразумела далей) аб'ядналіся дзве розныя методыкі трансляцыі радыёсігналу. Наземныя перадаюць прылады выкарыстоўваюць інтэрфейсы UTRA. Дзякуючы спецыфікацыі 3GPP Releace 4 з'явіліся шлюзы асяроддзя, шлюз сігналізацыі і сервер цэнтра камутацыі. Так атрымалася удзельнічаць праз MSC інфармацыю сігналізацыі і карыстацкія дадзеныя. Акрамя гэтага, дадзеная спецыфікацыя змяшчае падрабязнае апісанне універсальнага базавага блока радыёдоступу да сеткі UMTS. Што гэта? Такі механізм дазваляе дамагчыся хуткасці перадачы дадзеных да 2 мегабіт за секунду. Ёсць у наш час адзінаццаць спецыфікацый 3GPP.

UTRAN прызначаны для аб'яднання базавай станцыі і радиоконтроллера сеткі, а таксама ён нясе адказнасць за працу ўсіх радыёчастотных модуляў і каналаў у UMTS. RNC ўяўляе сабой сеткавы кантролер, які можа быць змантаваны прама ў абсталяванні базавай станцыі. Сукупнасць гэтых двух элементаў, а менавіта базавай станцыі і кантролера, адпаведнага ёй, у структурнай мадэлі сеткі UMTS прынята называць падсістэмай сеткі. У адным базавым блоку можа выкарыстоўвацца некалькі падобных падсістэм.

Магчымасці для працы

3G UMTS дазваляе выкарыстоўваць абсталяванне ад розных вытворцаў, так як тут выкарыстоўваецца інтэрфейс lu. Выкарыстанне luR дае магчымасць для рэалізацыі мяккай эстафетнай перадачы абанента паміж некалькімі станцыямі, на якіх можа выкарыстоўвацца рознае абсталяванне. Сотавая сувязь па стандарце UMTS абаронена ад абрываў сувязі ў руху, бо тут выкарыстоўваецца мяккі хэндовер. Да прыкладу, пры руху аўтамабіля па трасе з раўнамерна усталяванымі базавымі станцыямі, пры выдаленні ад адной з іх сувязь з кліентам перадаецца да бліжэйшай да яго. Злучэнне не перапыняецца скокам, як бывае ў сетках GSM. UMTS у гэтым плане працуе значна прыязней ў адносінах да абаненту. Вядома, гэта актуальна толькі для зон, якія адрозніваюцца добрым пакрыццём сеткі. Інтэрфейс lub быў распрацаваны цалкам адкрытым спецыяльна для таго, каб прыцягваць інвестыцыі вытворцаў абсталявання ў гэтай галіне.

абсталяванне сеткі

Блокі апорнай сеткі складаюцца з традыцыйнага абсталявання, сярод якога можна вылучыць:

• транскодер;
• візітнай рэгістр;
• адрасны рэгістр;
• блок падтрымкі GPRS;
• шлюз для пераходу на іншыя сеткі;
• цэнтр камутацыі для рухомай сувязі;
• кантролер базавых станцый.

Апошні бярэ на сябе задачы па размеркаванні канального рэсурсу, камутацыі каналаў, арганізацыі эстафетнай перадачы, зборы і перадачы тэлеметрыі ў кіравальную падсістэму. На транскодер ўскладзеныя задачы па кадаванню і раскодированию маўленчых сігналаў, якія перадаюцца з выкарыстаннем сціску. У адрасным рэгістры прадстаўлена база дадзеных аб усіх абанентах сотавай сеткі гэтага аператара. У госцевым рэгістры змяшчаецца інфармацыя пра абанентаў, якія знаходзяцца ў зоне дзеяння сеткі.

Прынцып працы UMTS

Што гэта, ужо стала зразумела з папярэдняга апісання, а як працуе такая сетка, варта разабрацца. У блоку CN выконваюцца найбольш важныя аперацыі, якія зводзяцца да падлучэння мабільнай станцыі да сеткі, яе далейшаму пэйджынгу, сотавай селекцыі і лакалізацыі абанента, ажыццяўленне ўваходных і выходных выклікаў, эстафетнай перадачы абанента паміж базавымі станцыямі. CN падзяляецца лагічна на два дамена - CS і PS. Базавая станцыя нясе адказнасць за апрацоўку радыёсігналаў, канальнае кадаваньне і адаптацыю хуткасці, а таксама многае іншае. Акрамя гэтага, яна кіруе магутнасцю ва ўнутраным контуры. Сотавая сувязь UMTS можа рэалізоўваць злучэнне з рознымі знешнімі сеткамі, якія ўмоўна падзяляюцца на дзве групы: з камутацыяй каналаў і з камутацыяй пакетаў. Першы варыянт прызначаны для тэлефоннай сувязі, а другі - для падлучэння да інтэрнэту. Бо цэнтр камутацыі узгадняе сваю працу са стацыянарнымі сеткамі, на яго ўскладзеныя усе функцыі, якія патрабуюцца для камутацыі каналаў, а таксама ён нясе адказнасць за кіраванне злучэннем. Цэнтр камутацыі выконвае працэдуры, якія патрабуюцца для перадачы абслугоўвання і рэгістрацыі месцазнаходжаньня.

дадатковыя характарыстыкі

Сеткі новага пакалення характарызуюцца наяўнасцю функцыі QoS з наборам прыярытэтаў: струменевы, гутарковы, фонавы і інтэрактыўны. Як ужо было сказана, пры пераходзе да сетак 3G выкарыстоўваецца UMTS. Што гэта, было апісана досыць падрабязна. Важна адзначыць, што канчатковая рэалізацыя такога пераходу патрабуе замены як абаненцкіх тэрміналаў, так і падсістэм базавых станцый. Акрамя гэтага, патрабуецца замяніць вялікую частку абсталявання, якое выкарыстоўваецца на ўзроўні апорных сетак у сапраўдны момант. Архітэктура сеткі істотна адрозніваецца наяўнасцю падзелу камутатара на два незалежных ўзроўню - камутацыі і апрацоўкі сігналізацыі з кантролем паслуг. Гэта ўсё з'яўляецца сведчаннем таго, што для наступнага пераходу да сетак новага пакалення спатрэбіцца правесці мадэрнізацыю падсістэм базавых станцый і абаненцкіх тэрміналаў. Новыя дыяпазоны UMTS і рэалізацыя ўсіх гэтых мэтаў запатрабуюць стварэння электронных кампанентаў і прыцягнення вялізных інвестыцый.

Як гэта працуе?

На дадзены момант да 3G можна аднесці некалькі стандартаў, у свеце найбольшае распаўсюджванне атрымалі CDMA2000 і UMTS. Абедзве тэхналогіі грунтуюцца на множным доступе з кодавай размеркаваннем сігналаў. Пры дапамозе іх атрымоўваецца пашырыць вузкія палосы сігналаў у звычайных сотавых сетках. Натуральна, падобнае пашырэнне прызначана для забеспячэння бесправаднога шырокапалоснага доступу да сеткі Інтэрнэт.

Схема працы падобных сетак вельмі простая: абаненцкая прылада звязваецца са станцыяй сотавага аператара, калі яна падтрымлівае такі стандарт і знаходзіцца бліжэй за ўсё. Сотавая сувязь у дадзеным выпадку дзейнічае на значна большым радыусе, чым Wi-Fi, таму абаненты не настолькі моцна абмежаваныя ў прасторы, выкарыстоўваючы бесправадной інтэрнэт. Дыяпазоны UMTS дазваляюць з камфортам карыстацца ўсімі прадстаўляюцца паслугамі. Калі абанент пакідае межы радыусу адной станцыі, ён трапляе ў радыус дзеяння іншай, пры гэтым няма страты сувязі. Часцей за ўсё частата UMTS складае 2100 мегагерц.

Для працы з такімі сеткамі неабходна адмысловае абаненцкае абсталяванне, то ёсць смартфоны, якія падтрымліваюць 3G, USB-мадэмы, камунікатары, планшэты і партатыўныя кампутары, абсталяваныя ўбудаванымі модулямі.

Аплата 3G часцей за ўсё ажыццяўляецца адным з двух спосабаў: аплата па трафіку або падпіска. У другім выпадку ў абанента ёсць доступ да інтэрнэту на пэўны час, звычайна на месяц. Існуюць ўмоўна безлімітныя тарыфныя планы, якія маюць даволі вялікую квоту трафіку, аднак звычайна яе складана выдаткаваць за месяц.