Komunikacja komórkowa rozwija się obecnie tylko w jednym kierunku - poprawie jakości komunikacji i zwiększeniu szybkości przesyłania danych. Na rynku światowym stale pojawia się proces powstawania postępowych standardów i technologii. Zgodnie z tym pojawiają się nowe oznaczenia i nazwy. A jednym z nich jest UMTS. Co to jest, powinieneś to rozgryźć.
Backstory
Globalny rynek telefonii komórkowej jest obecnie najbardziej dochodowy. Bierze w nim udział prawie każdy obywatel dowolnego kraju. Ale jest też ostra konkurencja. Technologie komunikacji mobilnej są stale ulepszane. Wiodący producenci intensywnie inwestują w nowe opracowania sprzętu i komponentów do systemów komunikacji mobilnej. Jednym z takich rozwiązań stała się technologia UMTS.
Sieci komunikacji mobilnej 3G
Opiera się na pakietowej transmisji danych. Pojawienie się takich sieci wiąże się ze wzrostem zapotrzebowania na szybkie technologie. W takich przypadkach wykorzystywane są nowoczesne sieci trzeciej generacjiobszary:
- telefonia wideo;
- interaktywna wymiana danych w różnych formatach multimedialnych;
- transmisja dużej ilości informacji i obrazów;
- praca z intranetami i Internetem;
- przesyłaj informacje multimedialne w trybie asymetrycznym.
Zagadnieniami związanymi ze standaryzacją sieci 3G zajmuje się obecnie Międzynarodowy Związek Telekomunikacyjny. Teraz warto zastanowić się nad technologią UMTS. Co to jest, stanie się jasne, jeśli zrozumiesz jego tworzenie i użytkowanie.
Tworzenie
Technologia UMTS została opracowana przez Europejski Instytut Norm Telekomunikacyjnych specjalnie dla krajów europejskich. Pod tym skrótem kryje się: uniwersalny system telefonii komórkowej. WCDMA jest używany jako interfejs radiowy. I należy zauważyć, że te dwa pojęcia są zupełnie różne, co nie pozwala na ich użycie jako synonimów.
UMTS jest często postrzegany jako opcja przejściowa między technologiami 2G i 3G-4G. Oznacza to, że za jego pomocą można łatwiej przejść na nowy poziom rozwoju komunikacji mobilnej bez żadnych znaczących zmian w istniejącym obecnie sprzęcie. GSM MAP jest używany jako szkielet sieci, a połączone technologie GSM/EDGE i WCDMA służą jako sieć dostępu radiowego. Te ostatnie są zbudowane na istniejących sieciach GSM, ale działają równolegle. Przełączanie stacji abonenckiej pomiędzy sieciami odbywa się automatycznietryb.
Istota technologii
W UMTS (co to jest i jak działa, wyjaśnimy później) dwie różne metody nadawania sygnału radiowego zostały połączone. Nadajniki naziemne wykorzystują interfejsy UTRA. W specyfikacji 3GPP Release 4 wprowadzono bramy medialne, bramkę sygnalizacyjną i serwer centralny. Dzięki temu możliwe było oddzielenie informacji sygnalizacyjnych i danych użytkownika w MSC. Ponadto specyfikacja ta zawiera szczegółowy opis uniwersalnej jednostki bazowej do radiowego dostępu do sieci UMTS. Co to jest? Mechanizm ten pozwala na osiągnięcie szybkości przesyłania danych do 2 megabitów na sekundę. Obecnie istnieje jedenaście specyfikacji 3GPP.
UTRAN jest zaprojektowany do łączenia stacji bazowej i kontrolera sieci radiowej, a także odpowiada za działanie wszystkich modułów częstotliwości radiowych i kanałów w UMTS. RNC to sterownik sieciowy, który można zamontować bezpośrednio na wyposażeniu stacji bazowej. Połączenie tych dwóch elementów, czyli stacji bazowej i odpowiadającego jej kontrolera, w strukturalnym modelu sieci UMTS nazywa się podsystemem sieciowym. W jednej jednostce bazowej można zastosować kilka takich podsystemów.
Możliwości pracy
3G UMTS umożliwia korzystanie ze sprzętu różnych producentów, ponieważ wykorzystuje interfejs lu. Zastosowanie luR daje możliwość realizacji miękkiego przełączenia abonenta pomiędzy wieloma stacjami, które mogą korzystać z różnych urządzeń. komórkowyzgodnie ze standardem UMTS jest zabezpieczony przed rozłączeniami w ruchu, ponieważ zastosowano tutaj miękkie przekazywanie. Na przykład, gdy samochód porusza się po autostradzie z równomiernie zainstalowanymi stacjami bazowymi, podczas oddalania się od jednej z nich komunikacja z klientem jest przenoszona na najbliższą. Połączenie nie jest przerywane skokiem, jak to ma miejsce w sieciach GSM. UMTS pod tym względem działa znacznie przyjaźniej w stosunku do abonenta. Oczywiście dotyczy to tylko obszarów o dobrym zasięgu sieci. Interfejs lub został zaprojektowany tak, aby był w pełni otwarty, specjalnie w celu przyciągnięcia inwestycji ze strony producentów OEM w terenie.
Sprzęt sieciowy
Jednostki sieci szkieletowej składają się z tradycyjnego sprzętu, wśród którego możemy wyróżnić:
- transkoder;
- rejestr firmowy;
- rejestr adresowy;
- Jednostka wsparcia GPRS;
- brama do innych sieci;
- mobilne centrum przełączania;
- kontroler stacji bazowej.
Ta ostatnia zajmuje się przydzielaniem zasobów kanału, przełączaniem kanałów, organizacją transmisji przekaźnikowej, gromadzeniem i przesyłaniem telemetrii do podsystemu sterowania. Transkoder ma za zadanie kodować i dekodować sygnały mowy przesyłane za pomocą kompresji. Rejestr adresowy zawiera bazę danych wszystkich abonentów sieci komórkowej danego operatora. Rejestr gości zawiera informacje o abonentach znajdujących się w zasięgu sieci.
Jak działa UMTS
Co to jest, stało się już jasne z poprzedniego opisu, ale jak działa taka sieć, warto zrozumieć. W bloku CN wykonywane są najważniejsze operacje, które sprowadzają się do przyłączenia stacji ruchomej do sieci, jej dalszego przywołania, wyboru i lokalizacji telefonu komórkowego abonenta, wykonywania połączeń przychodzących i wychodzących, przekazywania abonenta pomiędzy stacjami bazowymi. CN jest podzielony logicznie na dwie domeny - CS i PS. Stacja bazowa odpowiada za przetwarzanie sygnału radiowego, kodowanie kanałów, adaptację szybkości i wiele więcej. Dodatkowo kontroluje moc w wewnętrznej pętli. Komunikacja komórkowa UMTS może realizować połączenia z różnymi sieciami zewnętrznymi, które są warunkowo podzielone na dwie grupy: z komutacją obwodów i z komutacją pakietów. Pierwsza opcja dotyczy komunikacji telefonicznej, a druga połączenia z Internetem. Ponieważ centrala rozdzielcza koordynuje swoją pracę z sieciami stacjonarnymi, powierza się jej wszystkie funkcje potrzebne do przełączania obwodów, a także odpowiada za zarządzanie połączeniami. Centrala rozdzielcza wykonuje procedury wymagane do przekazania i rejestracji lokalizacji.
Dodatkowe funkcje
Sieci nowej generacji charakteryzują się funkcją QoS z zestawem priorytetów: przesyłanie strumieniowe, konwersacja, praca w tle i interaktywność. Jak już wspomniano, UMTS jest wykorzystywany przy przejściu na sieci 3G. Co to jest, zostało opisane wystarczająco szczegółowo. Należy zauważyć, że ostateczna implementacja takiego przejścia wymaga wymianyzarówno terminale abonenckie, jak i podsystemy stacji bazowych. Ponadto wymagana jest obecnie wymiana większości sprzętu wykorzystywanego na poziomie sieci szkieletowych. Architektura sieci różni się znacząco tym, że przełącznik jest podzielony na dwa niezależne poziomy - przełączanie i przetwarzanie sygnalizacji z kontrolą usług. Wszystko to świadczy o tym, że dla późniejszego przejścia do sieci nowej generacji konieczna będzie modernizacja podsystemów stacji bazowych i terminali abonenckich. Nowe pasma UMTS i realizacja wszystkich tych celów będą wymagały stworzenia komponentów elektronicznych i przyciągnięcia ogromnych inwestycji.
Jak to działa?
W tej chwili kilka standardów można przypisać do 3G, CDMA2000 i UMTS są najczęściej używanymi na świecie. Obie technologie są oparte na wielokrotnym dostępie do dystrybucji kodu. Za ich pomocą można rozszerzyć wąskie pasma sygnałów w konwencjonalnych sieciach komórkowych. Oczywiście takie rozszerzenie ma na celu zapewnienie bezprzewodowego szerokopasmowego dostępu do Internetu.
Schemat działania takich sieci jest bardzo prosty: urządzenie abonenckie komunikuje się ze stacją operatora komórkowego, jeśli obsługuje taki standard i jest najbliżej. Komunikacja komórkowa w tym przypadku działa w znacznie większym promieniu niż Wi-Fi, dzięki czemu abonenci nie są tak bardzo ograniczeni w przestrzeni korzystając z bezprzewodowego Internetu. Opaski UMTS pozwalają wygodnie korzystać ze wszystkich świadczonych usług. Jeśli abonent opuści promień jednej stacji, wpadnie w promieńdziałania innego, podczas gdy nie ma utraty komunikacji. Najpopularniejsza częstotliwość UMTS to 2100 megaherców.
Do pracy z takimi sieciami wymagany jest specjalny sprzęt abonencki, czyli smartfony obsługujące 3G, modemy USB, komunikatory, tablety i komputery przenośne wyposażone we wbudowane moduły.
Płatność za 3G odbywa się najczęściej na jeden z dwóch sposobów: płatność ruchem lub abonament. W drugim przypadku abonent ma dostęp do Internetu przez określony czas, zwykle przez miesiąc. Istnieją warunkowo nieograniczone plany taryfowe, które mają dość duży limit ruchu, ale zwykle trudno jest go wykorzystać w ciągu miesiąca.
