umts 2100 что это такое
UMTS: обзор технологии сотовой связи
В этом обзоре мы расскажем про UMTS – приведем подробное определение, коснемся истории создания и рассмотрим основные параметры и характеристики стандарта связи. Поговорим о распространении в нашей стране и затронем основные принципы работы. Читайте нашу статью, если хотите больше узнать о принципах работы и развитии мобильной связи в мире и РФ.
Определение и характеристики
Начнем с определения, что это – тип мобильной сети UMTS.
UMTS — это связь третьего поколения (англ. Universal Mobile Telecommunications System), часто рассматриваемая как переход между сетями второго поколения(GSM) и 3G вместе с 4G. Аббревиатура расшифровывается как «универсальная мобильная телекоммуникационная система» – этот стандарт работает на основе радиоинтерфейса WCDMA (3 Джи).
Рассмотрим основные технические характеристики
Нельзя не поговорить о том, что лучше – UMTS или WCDMA. УМТС работает на основании технологии 3Джи, а значит, может считаться более современным стандартом, который позволяет получить высокую скорость соединения и передачи данных.
Мы поговорили о том, что это – сети GSM и UMTS и дали точное определение стандарту связи. Кратко обсудим, что представляет собой архитектура построения сети стандартов GSM, UMTS, LTE. Все элементы сети группируются:
Особенность УМТС – отсутствие подробного определения функций внутри элементов сети. Вместо этого определяются открытые интерфейсы – выделим основные составляющие.
История появления
Давайте немного поговорим о том, когда и кем был разработан переходный тип связи – рассмотрим краткую историю создания.
Первый запуск в коммерческую эксплуатацию произошел в 2001 году в Норвегии, а уже к 2010 году количество абонентов сети во всем мире достигло 540 миллионов человек.
Напоследок отметим, есть ли технология в России и каково ее распространение.
Распространение в России
В этой части статьи мы поговорим про распространение и частоты UMTS в России. Стандарт на территории РФ реализуется с 2007 года тремя операторами:
В 2008 году сеть стабильно заработала в нескольких городах страны – первым это сделал Мегафон, запустив технологию на территории Северо-Западного региона (начиная с Санкт-Петербурга).
Диапазон частот в России – от 900 Мегагерц до 1800 Мегагерц.
Отметим, что это – LTE/TD/SCDMA/UMTS. — это один из режимов работы современных смартфонов, позволяющий устройству переключаться между разными стандартами в зависимости от нахождения в определенной зоне покрытия. Подключение такого режима работы позволяет всегда оставаться на связи, даже при нахождении в труднодоступных районах с плохим покрытием.
Мы рассказали о том, что это такое – UMTS в телефоне, теперь вы сможете внимательно изучить представленную информацию и понять особенности и преимущества использования данного типа передачи данных. Читайте наш обзор и пополняйте знания о работе телефонов, занимающих огромное место в жизни современного человека.
Полезная информация по частотам сотовой связи
GSM TECHNOLOGY
Что такое Downlink и Uplink?
Надеемся, с этим более-менее понятно.
Частоты репитеров
Градация разделения частот
Какие бывают частоты сотовой связи?
Частота 4G/LTE2600
Стандарт 4G/ LTE Частота 800
UpLink / DownLink (МГц)
Ростелеком: 791-798,5 / 832 — 839,5
МТС: 798,5-806 / 839,5 — 847,5
Мегафон: 806-813,5 / 847 — 854,5
Билайн: 813,5 — 821 / 854,5 — 862
Частота 3G
Именно эти частоты используются в работе всех операторов, и обеспечивает нам стабильный сигнал МТС 3g или Теле2. С учетом того, что частот в связи с постоянным ростом абонентов не хватает, 3G стал запускаться сразу на нескольких частотах: Uplink 880-915 МГц и DownLink 925-960 МГц.
UpLink / DownLink (МГц)
Скайлинк: 1920-1935 / 2110 — 2125 — в конечном итоге наиболее вероятно эти частоты отойдут Ростелекому. На данный момент сеть не используется.
Мегафон: 1935-1950 / 2125 — 2140
МТС: 1950-1965 / 2140 — 2155
Билайн: 1965 — 1980 / 2155 — 2170
Частота GSM:
GSM – связь второго поколения. GSM частоты:
Определяем частоту сигнала 3G – UMTS900 или UMTS2100
Сети третьего поколения чаще всего разворачиваются на частоте 2100 mHz. Это принятый мировой стандарт 3G. Данная несущая частота отлично подходит для передачи данных на вполне высоких скоростях. Она достаточна далека как от голосовой GSM1800/1900, так и от Wi-Fi/WiMax 2400-2500 мГц. Стало быть ничего ей там не должно мешать. Стандарт WCDMA (именно с него все началось) имеет ряд надстроек. Чем новее надстройка, тем быстрее идет передача данных, при том как от абонента, так и обратно.
Немного теории для понимания:
WCDMA (3G) включает в себя:
Более детально:
На карте четко видно, что на Юго-Западе МО абсолютно отсутствует покрытие UMTS2100 (почти 100%). Чеховский, Одинцовский, часть Подольского района и Голицыно, Кубинка, Наро-Фоминск, Троицк, Серпухов и их окрестности и еще многие-многие другие населенные пункты в направлении Минского, Киевского, Калужского, Симферопольского, Варшавского и Каширского шоссе абсолютно лишены возможности работы на более продвинутых стандартах 3G, вещающих на повышенной частоте 2100 мГц. В других районах МО можно обнаружить присутствие стандартов как UMTS900, так и 2100 мГц. В данном случае оператор идет на это ухищрение в целях получения максимального покрытия сети.
Как вы могли уже догадаться, именно из-за повышенной проникающей способности волн 900-ого диапазона было принято решение о введении в России стандарта UMTS900. Да, скорость передачи данных на нем не сможет достигать скоростей, присущих частоте 2100 мГц, однако, она вполне может доходить до 7-10 мбит/сек (HSPA+). Данный показатель относительно не плох, если учесть тот факт, что еще пару лет назад говорить о покрытии 3G в этих районах было практически невозможно. UMTS900 оказался выходом из сложившейся ситуации. Но и здесь оказалось не все так просто.
Большинство модемов, которые были куплены до 2012 года, вообще не знают, что такое UMTS900, а потому не умеют с ним корректно работать. Многие люди не понимают, почему на карте покрытия 3G сеть у них есть, а на практике соединение с ней не может быть установлено. Все просто: их модем устарел и не умеет UMTS900. Ничего не остается делать, как его заменить.
Первые на замену (Сектор А): Huawei E303, E220, E153, E171, E173, E1820, B970, B260; ZTE MF-все до 652. Alcatel почти все не умеют UMTS900.
Отлично работают с UMTS900 (Сектор Б): Huawei E352, E352b (намного стабильнее 352-ого), E372, E353, E3131, B970b, B260a, E367, E392, E3276. ZTE начиная с 652-ого и выше.
Как определить частоту приема 3G: 2100 мГц или 900 мГц?
Допустим, вы задумали организовать доступ в интернет на своем загородном участке. Для стабильного и уверенного сигнала вам потребуется 3G-антенна определенного частотного диапазона. Хочу вас уверить на 100% в том, что не бывает универсальных антенн под все диапазоны GSM, 3G, 4G и так далее. Это нереально. Такие антенны будут очень плохо работать. Их продают только лишь потому, что люди не хотят платить за разные антенны, а готовы купить только одну, но универсальную. Спрос рождает предложение! Такая антенна будет универсально плохо работать на всех частотных диапазонах, которые заявлены в ее характеристиках.
Поэтому, перед опытным человеком встает выбор: какую 3G антенну покупать: на 900 или на 2100 мГц?
Логично предположить, что если ваш модем из сектора «А» и он хоть как-то ловит сигнал, даже без антенны, то вам, скорее всего, потребуется антенна на 2100 мГц. Однако, модемов из сектора «А» с выходом под внешнюю антенну почти нет.
Намного сложнее обстоят дела с модемами из сектора «Б», где почти все из представленных умеют работать на UMTS 900 мГц. Определить, в данном случае, уже намного сложнее: 900 мГц у вас или 2100. Для этого нам на помощь снова приходит очень полезная программа MDMA. С помощью нее мы сможем определить частоту вещания 3G.
Для того, чтобы верно определить частоту вещания вашего сотового оператора и правильно подобрать 3G-aнтенну, вам потребуется поднять ваш модем как можно выше с помощью USB-удлинителя или какого-либо другого приспособления и загрузить программу MDMA:
C:\mdma.exe /port:comXX /commandset:huawei
После запуска программы MDMA, вы увидите уровень приема, параметры базовой станции, шумов и так далее. В программе нужно найти кнопку «Band Config». Именно с помощью нее мы сможем определить частоту UMTS и LTE.
Нажав на эту кнопку, у вас должно появиться диалоговое окно, в котором вы можете явно выбирать частоты для передачи данных. Если этого не происходит или программа выдает ошибку, о том, что данная опция недоступна для модема, то стоит попробовать ее запустить из командной строки, как описано выше. Если и это не помогло, то скорее всего модем не поддерживает команды жесткого задания частот.
Поскольку нас интересует 3G, то внимание мы остановим только на параметрах UMTS2100 и UMTS900, хотя можно поиграться и с GSM-частотами для подбора, например, GSM-репитера.
1) Выставляем параметр «Custom» вместо «Automatic»
2) Ставим галочку только на «UMTS2100», далее нажимаем «Apply», затем «OK» и наблюдаем за поведением уровня сигнала и регистрацией в сети. Если после сохранения параметров в главном окне программы в поле «Operator» появилось название оператора сотовой связи и параметр «Registered» стал отмечен галочкой, то значит регистрация в сети прошла нормально и это говорит о том, что у вас ведется вещание на частоте UMTS2100.
3) Если предыдущий пункт не дал положительного результата, то пробуем выставить галочку только на UMTS900 и проделать все тоже самое. Если регистрация прошла успешно и вы получили название оператора, частоту, и отметку «Registered», то у вас 3G работает на 900 мГц.
При выборе вручную стандарта UMTS900 и попытке применить изменения, MDMA может выдать ошибку о том, что данная настройка не может быть применена. Это означает, что модем не умеет работать в стандарте UMTS900.
После проведенных действий вы будете точно знать на какой частоте работает сеть 3G у вашего сотового оператора. Соответственно, вам не составит труда подобрать 3G-антенну под требуемый частотный диапазон и получить максимальную скорость и стабильность соединения.
260 кбит/сек, и то, если повезет.
Спасибо за интерес к моему проекту! До скорой встречи! Жду комментариев и вопросов.
Понравилась статья? Вы можете оставить отзыв или подписаться на RSS, чтобы автоматически получать информацию о новых статьях.
Что такое 2G, 3G: UMTS, HSDPA, HSPA+, DC-HSPA+ и 4G (LTE)
Идея беспроводной мобильной связи зародилась в головах ученых еще в начале 20-го века. Работы по созданию системы радиотелефонной связи активно велись и в западных странах и в Советском Союзе, однако первая рабочая модель сотового телефона появилась в лишь в 1973 году, когда американская компания Motorola представила миру DynaTac — первый прототип портативного сотового телефона.
Сегодня жизнь человека практически невозможно представить без мобильных устройств, использующих технологии беспроводной связи. За последние 35 лет сменилось 4 поколения сотовой связи, и на смену четвертому приходит пятое поколение, внедрение которого ожидается к 2020 году. Об истории развития сотовой связи, поколениях и применяемых технологиях пойдет речь в данной статье.
Первое поколение — 1G
Второе поколение — 2G
Третье поколение — 3G
Работы по созданию технологий третьего поколения начались в 1990-х годах, а внедрение состоялось только в начале 2000-х (в 2002 году в России). Разработанные к тому времени стандарты основывались на технологии CDMA (Code Division Multiple Access — множественный доступ с кодовым разделением).
Третье поколение мобильной связи включает 5 стандартов: UMTS/WCDMA, CDMA2000/IMT-MC, TD-CDMA/TD-SCDMA, DECT и UWC-136. Наиболее распространенными из них являются стандарты UMTS/WCDMA и CDMA2000/IMT-MC. В России популярность получил стандарт UMTS/WCDMA. Далее предлагаем остановиться на основных технологиях 3G:
UMTS (Universal Mobile Telecommunications System – универсальная сисема мобильной электросвязи) – технология сотовой связи разработанная для внедрения 3G в Европе. Используемый диапазон частот 2110-2200 МГц. (зачастую ширина канала 5 МГц). Скорость передачи данных в режиме UMTS составляет не более 2 Мбит/с (для неподвижного абонента), а при движении абонента, в зависимости от скорости движения, может опуститься до 144 Кбит/с.
HSDPA
HSDPA (High-Speed Downlink Packet Access — высокоскоростная пакетная передача данных от базовой станции к мобильному телефону) – первый из семейства протоколов сотовой связи HSPA (High Speed Packet Access — высокоскоростная пакетная передача данных), основанный на UMTS технологии. Данный протокол и последующие его версии позволили значительно увеличить скорость передачи данных в сетях 3G. В первой своей реализации протокол HSDPA имел максимальную скорость передачи данных 1,2 Мбит/с. Скорость передачи данных в следующей реализации протокола HSDPA составляла уже 3,6 Мбит/с. На этот момент 3G модемы получили большую популярность и у большинства пользователей были модемы поддерживающие именно этот стандарт, наиболее популярные модель Huawei E1550, ZTE mf180 (такие экземпляры встречаются до сих пор). В результате дальнейшего развития протокола HSDPA удалось увеличить скорость сначала до 7,2 Мбит/с (наиболее популяные модемы Huawei E173, ZTE MF112), а затем до 14,4 Мбит/с. (Huawei E1820, ZTE MF658) Вершиной технологии HSDPA стала технология DC-HSDPA скорость которой могла достигать 28.8 Мбит/с. DC-HSDPA по сути двухканальный вариант HSDPA.
HSPA+ – технология, базирующаяся на HSDPA, в которой реализованы более сложные методы модуляции сигнала (16QAM, 64QAM) и технология MIMO (Multiple Input Multiple Output – множественный вход множественный выход). Максимальная скорость 3G может достигать 21 Мбит/с. Подобную технологию уже относят к 3,5G.
DC-HSPA+
DC-HSPA+ технология с самым быстрым 3G Интернетом 42,2 Мбит/с. По сути это двухканальный HSPA+ с шириной канала 10 МГц. Часто это технологию называют 3.75G.
Все устройства, поддерживающие режим работы в сетях третьего поколения, поддерживают также стандарты предыдущих поколений. К примеру, уже устаревший на сегодняшний день USB-модем Huawei E173 для сетей 2G/3G поддерживает стандарты GSM, GPRS, EDGE (до 236,8 Кбит/c), UMTS (до 384 Кбит/c), HSDPA (до 7,2 Мбит/с), т.е. стандарты сетей как второго так и третьего поколений. Максимальная скорость с которой может работать данное устройство равна 7,2 Мбит/с. Более «продвинутая» модель Huawei E3131 для сетей 2G/3G поддерживает набор стандартов, включающий кроме вышеперечисленных еще и HSPA+. Максимальная достижимая скорость загрузки данных на этом устройстве значительно больше и составляет 21 Мбит/сек. Но следует учесть, что максимальная теоретическая и реальная скорости отличаются довольно сильно.Например на модемах huawei E1550, zte mf180, где максимальная скорость 3.6 Мбит/с, на практике можно добиться скорости 1-2 Мит/с, на модемах Huawei E173, ZTE MF112 (максимальная скорость 7,2 Мбит/с) на практике 2-3,5 Мбит/с, это при условии хорошего уровня сигнала и низкой загруженности вышки мобильного оператора. Одним из факторов повышения скорости 3G Интернета является использования модема поддерживающего максимальную скорость 3G. Мы рекомендуем модем Huawei E3372, он не только поддерживает максимальную скорость 3G Интернета (до 42,2 Мбит/с), но и 4G (до 150 Мбит/с). Кто то может возразить и сказать что в его «дыре» 4G не будет никогда, однако не забывайте, что несколько лет назад вы и о 3G не мечтали. Технологии не стоят на месте!
Четвертое поколение — 4G
На смену еще не исчерпавшему свои возможности 3G приходят новые технологии, технологии четвертого поколения (4G), в большей степени отвечающие запросам времени. Технологии поколения 4G обозначили совершенно новые требования к качеству сигнала связи и его стабильности.
Детищем совместных исследований компаний Hewlett-Packard и NTT DoCoMo в области разработки технологий передачи данных в беспроводных сетях четвертого поколения стали стандарты LTE и WiMax.
• Стандарт WiMAX был разработан в 2001 году организацией WiMAX Forum, в состав которой входят такие производители, как Samsung, Huawei Technologies, Intel и другие известные компании. Концептуально WiMAX является продолжением беспроводного стандарта Wi-Fi. Версии стандарта WiMAX подразделяются на фиксированные, предназначенные для неподвижных абонентов, и мобильные, для движущихся абонентов со скоростью, не превышающей 115 км/час. Первая коммерческая WiMAX-сеть была запущена в эксплуатацию в Канаде в 2005 году.
• Стандарт LTE (Long-Term Evolution — долговременное развитие) по сути является продолжением развития стандартов GSM/UMTS и первоначально не относился к четвёртому поколению мобильной связи. На сегодняшний день именно LTE является основным стандартом сетей четвертого поколения (4G). Впервые представленный вышеупомянутой компанией NTT DoCoMo, крупнейшим в мире японским оператором сотовой связи, стандарт LTE, в десятом его релизе LTE Advanced, был избран Международным союзом электросвязи в качестве стандарта, отвечающего требованиям беспроводной связи четвертого поколения. Первая коммерческая реализация LTE-сети была осуществлена в 2009 году в Швеции и Норвегии.
Максимальная теоретическая скорость передачи данных в LTE-сетях составляет 326.4 Мбит/с. На практике скорость передачи данных существенно зависит от используемой оператором ширины диапазона частот. Наибольшую ширину диапазона частот на сегодняшний день имеет сотовый оператор Мегафон (40 МГц), что является серьезным преимуществом перед другими отечественными операторами сотовой связи, которые используют ширину 10 МГц. Максимальная скорость передачи данных в LTE-сети при ширине диапазона 10 МГЦ равна 75 Мбит/с. Ну а предельная скорость передачи данных при использовании ширины диапазона 40 МГц может достигать 300 Мбит/с.
Пятое поколение — 5G
Работы по разработке новых стандартов беспроводной передачи данных идут не останавливаясь. В основном при спонсорской поддержке одного из крупнейших производителей сетевого оборудования китайской компании Huawei. Повсеместное внедрение технологий пятого поколения прогнозируется в 2020 году. Однозначных сведений относительно максимальных скоростей передачи данных в сетях 5G пока нет, однако известно, что в опытных испытаниях сетей 5G удавалось достичь скорости 25 Гбит/с. Это в десятки раз превышает максимальные значения скорости передачи данных в сетях четвертого поколения.
UMTS-2100
UMTS, используя разработки W-CDMA, позволяет поддерживать скорость передачи информации на теоретическом уровне до 21 Мбит в сек. (при использовании HSPA+).
UMTS, используя разработки W-CDMA, позволяет поддерживать скорость передачи информации на теоретическом уровне до 21 Мбит в сек. (при использовании HSPA+). В настоящий момент самыми высокими скоростями считаются 384 Кбит/сек для мобильных станций технологии R99 и 7,2 Мбит/сек для станций HSDPA в режиме передачи данных от базовой станции к мобильному терминалу. Это является скачком по сравнению со значением в 9,6 Кбит/сек при передаче данных по каналу GSM, или использованием в соответствии с технологией HSCSD нескольких каналов 9,6 Кбит/сек (при этом максимально достигаемая скорость — 14,4 Кбит/сек в CDMAOne), и, наряду с другими технологиями беспроводной передачи данных (CDMA2000, PHS, WLAN) позволяет получить доступ к Всемирной Паутине и другим сервисам посредством использования мобильных станций.
Предшествующее поколению 3G второе поколение мобильной связи включает в себя такие технологии как GSM, IS-95, PHS, используемый в Японии PDC и некоторые другие, принятые на вооружение в самых разных странах. Эволюционным этапом на этом пути развития телекоммуникаций является поколение «2,5G», обозначающее применение на сетях технологии GPRS. Теоретически скорость передачи данных с GPRS может составлять максимально 171,2 Кбит/сек, но на практике она колеблется в пределах 56 Кбит/сек, что тем не менее повышает привлекательность технологии, основанной на пакетной коммутации по сравнению с более медленными в передаче данных способах, основанных на коммутации каналов. GPRS применена на многих сотовых сетях стандарта GSM, а следующий этап в этой технологии — EDGE, использующий более сложные схемы кодирования информации — позволяет поднять скорость передачи данных до 473,6 Кбит/с в теории и до 180 Кбит/сек на практике. Сети, развёрнутые с применением EDGE, относят к поколению «2,75G». Улучшенный GPRS это и есть EDGE. GSM/EDGE составляют один из уровней доступа 3G/UMTS – GERAN.
Начиная с 2006 года на сетях UMTS повсеместно распространяется технология высокоскоростной пакетной передачи данных от базовой станции к мобильному терминалу HSDPA, которую принято относить к сетям поколения «3,5G». К началу 2008 года HSDPA поддерживала скорость передачи данных в режиме «от базовой станции к мобильному терминалу» до 7,2 Мбит/сек. Также ведутся разработки по повышению скорости передачи данных в режиме от мобильного терминала к базовой станции HSUPA. В долгосрочной перспективе, согласно проектам 3GPP, планируется эволюция UMTS в сети четвёртого поколения 4G, позволяющие базовым станциям передавать и принимать информацию на скоростях 100 Мбит/сек и 50 Мбит/сек соответственно, благодаря усовершенствованному использованию воздушной среды посредством мультиплексирования с ортогональным частотным (скорее, имеется в виду фазовое) разделением сигналов OFDM.
UMTS позволяет пользователям проводить сеансы видеоконференций посредством мобильного терминала, однако опыт работы операторов связи Японии и некоторых других стран показал невысокий интерес абонентов к данной услуге. Гораздо более перспективным представляется развитие сервисов, предлагающих загрузку музыкального и видео контента: высокий спрос на услуги такого рода был продемонстрирован в сетях 2,5G.
Технология
Следующая ниже информация не применима к сетям, отличным от UMTS, но использующим радио-интерфейс W-CDMA: таким, как например FOMA
UMTS развёртывается путём внедрения технологий радио-интерфейса W-CDMA, TD-CDMA, или TD-SCDMA на «ядро» GSM. В настоящий момент большинство операторов, работающих как на сетях UMTS, так и других стандартов типа FOMA, выбирают в качестве технологии воздушного интерфейса W-CDMA.
Радио-интерфейс UMTS использует в своей работе пару каналов с шириной полосы 5 МГц. Для сравнения, конкурирующий стандарт CDMA2000 использует один или несколько каналов с полосой частот 1,25 МГц для каждого соединения. Здесь же кроется и недостаток сетей связи, использующих W-CDMA: неэкономичная эксплуатация спектра и необходимость освобождения уже занятых под другие службы частот, что замедляет развёртывание сетей, как, например, в США.
Согласно спецификациям стандарта, UMTS использует следующий спектр частот: 1885 МГц — 2025 МГц для передачи данных в режиме «от мобильного терминала к базовой станции» и 2110 МГц — 2200 МГц для передачи данных в режиме «от станции к терминалу». В США по причине занятости спектра частот в 1900 МГц сетями GSM выделены диапазоны 1710 МГц — 1755 МГц и 2110 МГц — 2155 МГц соответственно. Кроме того, операторы некоторых стран (например, американский AT&T Mobility) дополнительно эксплуатируют полосы частот 850 МГц и 1900 МГц. Далее, правительство Финляндии на законодательном уровне поддерживает развитие сети стандарта UMTS900, покрывающей труднодоступные районы страны и использующей диапазон 900 МГц (в данном проекте участвуют такие компании как Nokia и Elisa).
Для операторов связи, уже оказывающих услуги в формате GSM, переход в формат UMTS представляется лёгким с технической точки зрения и значительно затратным одновременно: при создании сетей нового уровня сохраняется значительная часть прежней инфраструктуры, но вместе с тем получение лицензий и приобретение нового оборудования для базовых станций требует значительных капитальных вложений.
Основным отличием UMTS от GSM является построение воздушной среды передачи данных на принципах Сети Общего Радиодоступа GeRAN. Это позволяет осуществлять стыки UMTS с цифровыми сетями интегрированного обслуживания ISDN, сетью Internet, сетями GSM или другими сетями UMTS. Сеть общего радиодоступа GeRAN включает три нижних уровня модели OSI (Open Systems Interconnection Model — модель Взаимодействия Открытых Систем), верхний из которых (третий, сетевой уровень) составляют протоколы, образующие системный уровень управления радиоресурсами (протокол RRM). Этот уровень ответственен за управление каналами между мобильными терминалами и сетью базовых станций (в том числе передача обслуживания терминала между базовыми станциями).
Доступ пользователей к услуге передачи данных сети UMTS может обеспечиваться вне зависимости от типа используемого компьютера, путём применения шлюза доступа к сети (cellular router), использующего интерфейс PCMCIA либо USB. Часть программного обеспечения устанавливается автоматически при обнаружении операционной системой модема, и не требует дополнительных знаний по настройке подключения к сети.
Использование мобильного терминала, имеющего доступ к сетям 3G, в качестве маршрутизатора(модема)позволяет установить соединение с сетью Интернет посредством Bluetooth или USB ноутбукам самых разных марок и производителей.
Взаимодействие сетей и международный роуминг
UMTS и GSM задействуют различные механизмы на уровне воздушного интерфейса, и потому не являются совместимыми. Однако последние разработки среди продаваемых на территории Европы, США, Северной Африки и большей части Азии мобильных терминалов и карт доступа UMTS позволяют работать в сетях обоих стандартов. Если абонент UMTS выходит из зоны действия UMTS, его терминал автоматически переключается на приём и посылку сигналов в формате GSM (даже если сети обслуживаются разными операторами связи). Вместе с тем, мобильные терминалы стандарта GSM не могут использоваться в сетях UMTS.
Распределение частот
К декабрю 2004 года по всему миру было выдано более 120 лицензий на предоставление услуг связи операторам, внедряющих технологию радиодоступа W-CDMA на оборудовании стандарта GSM. В Европе процесс выдачи лицензий пришёлся на время повышенного спроса на акции технологических компаний, и в таких странах как Великобритания и Германия стоимость лицензий была по мнению многих специалистов неоправданно завышена. В Германии покупатели выложили в сумме более 50 миллиардов евро за шесть лицензий, две из которых позже были аннулированы без возмещения стоимости (компании Mobilcom и консорциума финской Sonera и испанской Telefonica). Помимо оплаты стоимости лицензии, операторы брали на себя бремя достаточно высоких налоговых выплат в течение последующих десяти лет, что, по прогнозам финансистов, не могло окупить затрат участников и привело бы к банкротству (в числе наиболее рискованных игроков оказалась нидерландская KPN). Спустя несколько лет часть операторов предпочла частично или полностью отказаться от полученных лицензий.
Спектр частот, отведённый под использование UMTS в Европе, является уже занятым под предоставление других услуг на территории США: частота в 1900 МГц отведена под Personal Communications Service (PCS) стандарта 2G, частота 2100 МГц используется для спутниковой связи. Тем не менее, по решению государственных органов США часть диапазона 2100 МГц освобождается под услуги 3G, также как и часть диапазона 1700 МГц (для передачи данных в режиме «от мобильного терминала к базовой станции»).
AT&T Wireless запустила сеть UMTS в Соединённых Штатах Америки в конце 2004 г. в диапазоне 1900 МГц. Компания сотовой связи Cingular, приобретённая AT&T в том же 2004 году, смогла применить эту технологию на своей сети в ряде американских городов. В соседней Канаде запуск UMTS также анонсируется на частоте 1900 МГц. Другая компания, T-Mobile, предполагает развернуть сеть в диапазоне 2100/1700 МГц.
С целью расширения абонентской базы AT&T также осваивает диапазон в 850 МГц в части американских штатов. Австралийский оператор Telstra планирует к февралю 2008 года перейти от эксплуатации сети CDMA в диапазоне 850 МГц к UMTS на частоте 2100 МГц. Стоит отметить то, что диапазон 850 МГц позволяет охватывать большую зону действия в пределах одной базовой станции по отношению к сетям 1700/1900/2100 МГЦ.
Конкурирующие стандарты
Несмотря на то что UMTS реализует последние разработки в области использования воздушного интерфейса, конкурентными по отношению к этой технологии считаются сети FOMA, CDMA2000 и TD-SCDMA. Из перечисленных только FOMA предполагает использование W-CDMA.
В принципе, конкурирующий стандарт определяется исходя из конфигурации самой UMTS. Если UMTS нацелена на передачу данных, то тут конкурирующими считаются технологии WiMAX, Flash-OFDM и LTE. В настоящей статье обсуждаются аспекты систем UMTS-FDD, формы UMTS, предлагаемой к использованию в традиционных сотовых сетях. Другая форма UMTS, UMTS-TDD, построенная на отличной от W-CDMA технологии передачи данных по воздуху (TD-CDMA) предлагает осуществлять обмен данными между базовой станцией и мобильным терминалом в одном спектре, что является эффективным решениям для предоставления раздельного доступа. В данном случае мы можем говорить о более конкурентоспособном решении по отношению к сетям, аналогичным WiMAX, чем ориентированные на голосовой трафик UMTS.
И CDMA2000, и W-CDMA согласованы Международным союзом электросвязи как часть семейства IMT-2000 поколения 3G в приложение к технологиям TD-CDMA, EDGE и собственному стандарту КНР TD-SCDMA.
Более узкая по отношению к UMTS полоса пропускания CDMA2000 позволяет гораздо легче запустить эту технологию в местах, где эксплуатируются более ранние сети. По ряду причин операторы связи могут эксплуатировать либо UMTS, либо GSM, но не обе технологии в одной полосе частот одновременно. Однако это не является большой проблемой, так как в большинстве регионов развёртывание двух сетей в одном спектре уже ограничено законодательным образом.
Большинство операторов GSM в Северной Америке, так же как и операторы в других регионах, используют оборудование EDGE как наиболее близкую к 3G технологию. Американская AT&T Wireless предложила своим абонентам эту услугу в 2003 году, T-Mobile USA — в октябре 2005 года, канадская Rogers Wireless — в конце 2003 года. Литовский оператор Bitė Lietuva был одним из первых европейских операторов, предложивших пользователям EDGE (декабрь 2003 года), итальянская компания TIM сделала это в 2004 году. Преимущество EDGE заключается в том, что она может быть использована в полосе частот, занимаемых GSM, и лёгкости её внедрения на мобильных терминалах для производителей телефонов. Это лёгкая, удобная в эксплуатации и относительно недорогая технология, служащая временным решением для апгрейда сетей GSM: UMTS требует более значительных вложений и изменений в архитектуре провайдера. Основным конкурентом этого приложения к сетям выступает CDMA2000.
Недостатки
В некоторых странах (в том числе США и Японии) порядок распределения радиочастотного спектра не соответствует рекомендациям Международного союза электросвязи, и в результате UMTS не может быть развёрнута в спектре, назначенном разработчиками. Это требует нового подхода к оборудованию сети связи, и перед производителями ставится задача разработки новых технологических решений. Опыт эксплуатации оборудования сетей GSM позволяет сделать предположение, что в скором времени на рынке появится оборудование, которое сможет удовлетворить требованиям заказчиков во всех странах мира, но его стоимость будет значительно выше существующих на данный момент предложений. Однако такая универсальность в конечном итоге позволяет снизить затраты по отрасли в целом, и в результате абонент окажется в выгоде.
В начале эры UMTS основными недостатками технологии представляются следующие моменты:
В настоящее время одной из основных проблем остаётся повышенное энергопотребление в режиме UMTS по сравнению с режимом GSM. Большинство производителей телефонов указывают различное время работы для своих устройств в зависимости от того в сети GSM или сети UMTS работает телефон – при этом продолжительность жизни аккумулятора в сети UMTS значительно короче.
Вторая проблема в переходный от GSM к UMTS период – недостаточное покрытие территории сетью UMTS.
В КАЗАХСТАНЕ
В Казахстане технология 3G W-CDMA введена в сети K’Cell/Activ/Vegaline – торговые марки ТОО «GSM Казахстан» ОАО «Казахтелеком» (контрольным пакетом, владеет скандинавский холдинг TeliaSonera) с 1 декабря 2010 года в городах Алма-Ате, Астане. С 2011 года постепенно подключались города Актау, Атырау, Караганда, Кокшетау, Костанай, Кызыл-Орда, Тараз, Кокшетау, Петропавловск, Семипалатинск, Талды-Корган, Усть-Каменогорск, Шымкент, Каскелен, Талгар и Экибастуз.
Кроме того технология 3G W-CDMA введена и в сети BeeLine, бывший бренд K-Mobile/Excess (торговая марка ТОО «Кар-Тел») в городах Алма-Ате, Астане. С 01 января 2011 г. во всех областных центрах: Актау, Атырау, Караганде, Кокшетау, Костанае, Кызыл-орде, Петропавловске, Талды-Коргане, Таразе, Усть-Каменогорске, Шымкенте и крупных городах Семипалатинске, Аягоз, Байконур, Кокшетау, Туркестане и Экибастузе. С 1 декабря в Казахстане будет работать не менее 90 базовых станций 3G в стандарте UMTS и HSDPA от компаний Kcell и Кар-Тел.
С 24 апреля 2011 в Казахстане начал работу сотовый оператор Tele2, ранее известный под брендом Neo (ТОО «МобайлТелекомСервис») который запустил стандарт 3G (UMTS-900) в г. Алматы и Астана.