umts сигнал что это
Как устроена сеть сотовой связи GSM/UMTS
В комментариях к постам про сеть WiMAX (1, 2) и про GPRS был выражен интерес к сетям сотовой связи, поэтому решил реализовать свою давнюю задумку и описать хабрасообществу как же устроены современные сети сотовой связи.
На приведённой картинке изображена общая структура сетей сотовой связи. Изначально сеть разделяется на 2 больших подсети — сеть радиодоступа (RAN — Radio Access Network) и сеть коммутации или опорную сеть (CN — Core Network).
Хочу подчеркнуть, что буду описывать именно существующие сети сотовой связи для СНГ, потому что в Европе, Америке и Азии сети более развиты и их структура несколько отличается от наших сетей, про это напишу как-нибудь позже, если будет интерес.
Сперва, хотелось бы рассказать в общих словах про сеть, а потом более подробно расскажу про функции каждого из элементов сети.
Сеть радиодоступа
Существующие сети радиодоступа у наших операторов — продукт долгой эволюции, поэтому они состоят из сети радиодоступа к GSM (GERAN — GSM EDGE Radio Access Network) и сеть радиодоступа к UMTS (UTRAN — UMTS Terrestrial Radio Access Network). Сверху слева на картинке вы видите GERAN, внизу слева, соответственно UTRAN. Наибольшие изменения при переходе от GSM к UMTS происходят как раз в сети радиодоступа — оператору нужно построить вторую сеть и заново покрыть уже имеющиеся территории.
Сеть радиодоступа — эта та паутина, которой охвачены огромные территории городов и открытых местностей, за счёт неё как раз и обеспечивается то огромное погрытие, которое предоставляют сети сотовой связи.
Опорная сеть
Опорная сеть — ядро сетей сотовой связи. Название опорная — мой вольный перевод, в GSM эту часть сети называют сетью коммутации, в UMTS — Core Network, что по сути можно перевести как ядро сети. К этому ядру, как периферийные устройства к системному блоку, могут подключаться различные сети радиодоступа. Опорная сеть мало эволюционирует в связи с эволюцией от GSM к UMTS, эта сильная эволюция происходит немного позже — её уже прошли западные и азиатские операторы, у нас же она только начинается.
Опорная сеть на приведённой выше картинке разделена на 2 части — верхняя правая часть отвечает за голосовые соединения, или CS-соединения (Circuit Switch), нижняя правая часть отвечает за пакетные соединения, или же PS-соединения (Packet Switch).
Опорная сеть сосредоточена в одном или нескольких зданий, принадлежащих оператору сотовой связи, в больших машинных залах — проще говоря огроменнейшая серверная, где стоит большое количество шкафов оборудования, их ещё холодильниками иногда называют, потому что с виду очень похожи 🙂
HLR — Home Location Register, Регистр положения домашних абонентов.
По сути это большая база данных, в которой хранится всё об абоненте данной сети. В крупных сетях, таких, как у операторов большой тройки, таких узлов несколько — они разбросаны по регионам. Их количество измеряется единицами штук. Для того, чтобы понимать порядки — в Питере такой узел один, в Москве другой, на Урале ещё один, ещё на Кавказе, в Сибири — 3-4 штучки… На практике это может быть распределённая БД, потому что ёмкости одного HLR может не хватить для хранения данных обо всех абонентах. Тогда оператор докупает ещё один HLR (физическое устройство) и организует распределённую БД.
Какая же информация там хранится? По большей части, это информация об услугах, подключенных у абонента:
— может ли абонент совершать исходящие звонки
— может ли абонент отправлять/принимать SMS
— разрешена ли услуга конференц-связи
— ну и все остальные возможные услуги
Также здесь хранится такая важная информация, как идентификатор того MSC, в зоне действия которого сейчас находится абонент. Позже мы увидим для чего это может быть нужно.
MSC/VLR
MSC — Mobile Switching Center, центр коммутации для мобильных абонентов;
VLR — Visitor Location Register, регистр положения гостевых абонентов.
Логически это 2 раздельных узла, но на практике, это реализовано в одном и том же устройстве.
VLR хранит в себе копию тех данных, которые записаны в HLR с той лишь разницей, что тут уже нет информации о том MSC, в зоне действия которого находится абонент. Здесь хранится информация о том, в зоне действия какого BSC находится данный абонент. Ну и здесь, естественно, хранятся данные только о тех абонентах, которые сейчас находятся в зоне действия того MSC, к которому подключен данный VLR. 
MSC — классический коммутатор (конечно, не такой классический, который можно увидеть в музеях, где сидели бабушки и перетыкали проводки). Основные его функции — для исходящего вызова — определить куда переключить вызов, для входящего же соединения — определить на какой BSC отправить вызов. Для выполнения этих то функций он и обращается в VLR за хранящейся там информацией. Здесь стоит заметить, что это плюс разнесения HLR и VLR — MSC не будет стучаться в HLR каждый раз, когда абоненту что-то нужно, а будет всё делать своими силами. Также MSC собирает данные для биллинга, далее эти данные скармливаются соответствующим системам.
AUC — AUthentication Center, центр аутентификации абонентов. Этот узел отвечает за то, чтобы злоумышленник не мог получить доступ к сети от вашего лица. Также этот узел генерирует ключи шифрования, с помощью которых шифруется ваше соединение с сетью в самом уязвимом месте — на радиоинтерфейсе.
GMSC — Gateway MSC, шлюзовой коммутатор. Этот узел сети используется только при входящих вызовах. У операторов есть определённая номерная ёмкость, этой номерной ёмкости сопоставляются шлюзовые коммутаторы сетей связи (сотовых, фиксированных). Когда вы набираете номер друга, ваш звонок доходит до коммутатора (MSC) вашей сети и он определяет куда дальше отправить этот вызов на основе имеющихся у него соответствий между номерами и шлюзами сетей. Звонок отправляется на GMSC сотового оператора, которым пользуется ваш друг. Далее GMSC делает запрос в HLR и узнаёт в зоне действия какого MSC сейчас находится вызываемый абонент. Туда дальше и перенаправляется вызов.
SGSN — Serving GPRS Support Node, обслуживающий узел поддержки GPRS. Этот узел отвечает за то, чтобы определить каким образом предоставлять услуги на основе запрошенной APN (Access Point Name, точки доступа, например, mms.beeline.ru). Также на этом узле осуществляется посчёт трафика.
GGSN — Gateway GPRS Support Node, шлюзовой узел поддержки GPRS. Ну это шлюз, отвечает за правильную доставку пакетов до пользователя.
BSC — Base Station Controller, контроллер базовых станций. Узел, к которому подключаются базовые станции, дальше он осуществляет управление базовыми станциями — назначает какому абоненту где сколько ресурсов выделить, определяет каким образом осуществляются хэндоверы. Когда с MSC приходит сигнал о входящем соединении для абонента, контроллер осуществляет процедуру пейджинга — через все подчинённые ему базовые станции посылает вызов данному абоненту, который должен отозваться через одну из базовых станций.
TRC — TRansCoder, транскодер. Устройство, отвечающее за перекодирование речи из формата GSM в стандартный формат телефонии, используемый в фиксированных сетях связи и обратно. Таким образом, получается, что речь передаётся в формате сетей фиксированной связи в сети GSM на участке от GMSC до TRC.
BTS — Base Transceiver Station, базовая приёмопередающая станция. Это то, что непосредственно находится близко к самому пользователю. Именно базовые станции образуют ту самую паутину, которой накрывают операторы сотовой связи, именно от их количества зависит территория, на которой предоставляют услуги операторы сотовой связи. По сути — довольно глупое устройство, оно обеспечивает выделение пользователям отдельных каналов связи, преобразует сигнал в высокочастотный, который будет передаваться в эфир, ну и выдаёт этот самый высокочастотный сигнал на антенны. А вот антенны то мы и можем наблюдать каждый день.
Хочу заметить, что антеннки — это не есть базовая станция 🙂 Базовая станция похожа на холодильник — шкафчик с модулями, который стоит в специальном месте. Это специальное место — например, синенькие вагончики, которые ставятся под красно-белыми вышками где-нибудь в пригороде.
Более подробно можно почитать в недавно опубликованной статье про базовые станции.
RNC — Radio Network Controller, контроллер сети радиодоступа. По сути выступает в той же роли, что BSC в GERAN.
NodeB
NodeB, базовая станция в UMTS. Аналог BTS в GSM.
В целом, здесь описаны все жизненно важные элементы сети GSM/UMTS. Здесь я не упоминал ещё некоторые узлы, такие как SMS-C (SMS-Center), MMS-C (MMS-Center), WAP-GW (WAP-Gateway).
Если статья вызовет интерес, то в дальнейшем могу рассказать более подробно про сети радиодоступа GERAN и UTRAN, потому что я занимаюсь по большей части именно радийными вещами.
Также уже есть идеи для ряда статей на основе вопросов, вызвавших интерес, в комментариях к статьям по телекоммуникациям, пока не буду раскрывать интригу — задавайте интересные вопросы — будут интересные статьи! 😉
UPD: в комментариях отписались эксперты в своих областях, что очень интересно почитать:
1. Ветка про ПО, устанавливаемом на оборудовании;
2. Ветка про отличия наших (СНГшных) сетей и сетей в Европе/США/Азии;
3. Комментрии от пользователя DeSh с поправлениями и уточнениями: тыц, тыц.
Да и вообще в комментариях довольно много всего интересного всплыло помимо выделенных мной комментариев.
GSM и UMTS 2019
Развитие технологий 3G
Развитие CDMA2000 началось с внедрения технологии CDMA2000 1х с полосой частот (канал или поднесущая) 1,25 МГц.* Усовершенствованный вариант — 1xEV-DO Rel. 0, затем 1xEV-DO Rev.А, является на данный момент базовой технологией для сетей CDMA2000 и позволяет осуществить миграцию к сетям «четвертого поколения» (4G).
Для модернизации UMTS используется «надстройка» HSPA (объединяет технологии HSDPA и HSUPA)**. Дальнейший этап развития сетей UMTS связан с внедрением HSPA+, являющейся переходной технологией к сетям 4G.
*В результате частотный диапазон используется более эффективно, чем в сетях UMTS (5 МГц).**Технология HSDPA (High Speed Downlink Packet Access) позволяет увеличить скорость передачи данных в сетях UMTS по линии «вниз» (Down link (DL)). Для увеличения скорости передачи данных от абонента к базовой станции по линии «вверх» (Up Link (UL)) была разработана технология HSUPA (High Speed Uplink Packet Access).
В чем разница между WCDMA и GSM
GSM – это стандарт сотовой связи, который появился еще в конце 1980-х годов. Он использует частоты в диапазоне от 800 до 1900 МГц и обеспечивает базовые услуги сотовой связи.
Например, с помощью GSM можно:
Кроме этого GSM может обеспечивать ряд дополнительных услуг, среди которых: определение номера звонящего абонента, переадресация звонков, удержание и ожидание вызова, конференцсвязь, голосовая почта.
Как видно, GSM обеспечивает работу базовых услуг мобильной связи, в то время как WCDMA – это стандарт сотовой связи, который создавался как дополнение к GSM. Стандарт WCDMA работает в диапазоне частот от 1900 до 2100 МГц и используется для обеспечения доступа к услугам мобильной связи третьего поколения (3G).
Также WCDMA и GSM по-разному работают с частотами и каналами. В GSM используется разделение каналов по времени и частоте (TDMA и FDMA), тогда как WCDMA использует кодовое разделение (CDMA). Использование CDMA имеет ряд преимуществ TDMA и FDMA:
Какой режим выбрать
WCDMA – это режим мобильной связи нового поколения (3G). Через него можно передавать голос и данные, и происходит это значительно быстрее. Качество связи практически не отличается в этих режимах. Но покрытие WCDMA чаще всего не ловит за городом.
Следовательно, если вы часто выезжаете за городские пределы и для вас важна связь, выбирайте GSM. А если вы чаще всего бываете именно в городе и хотите пользоваться скоростным интернетом, вам больше подойдет WCDMA. Плюсом этого режима сети является то, что он экономит энергопотребление аккумулятора, и связь не будет глючить во время перемещения по городу.
Можно также выбрать и автоматический режим (переключение между сетями в зависимости от качества покрытия). Он обеспечит интернет и голосовую связь в любой точке досягаемости радиоволн. Но его недостатком является повышенная энергозатратность, потому что одновременно работают два радиомодуля.
А поскольку радиомодуль использует больше энергии там, где сигнал слабо досягаем, то за городом батарея будет разряжаться очень быстро. Следовательно, выезжая, переключайтесь на GSM.
Чтобы включить в смартфонах с поддержкой ОС Android (Meizu, Xiaomi, Lenovo, Prestigio, и др.) необходимый режим сети, зайдите в Настройки > Мобильные сети > Режим сети > включить WCDMA / GSM / UMTS / HSDPA+.
На этом все, друзья! Надеюсь, статья была для вас полезной. Делитесь её с друзьями, не забывайте ставить лайки и подписываться на нас в Facebook Twitter и ВКонтакте! До встречи!
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 капиталовложений.
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).
Что такое 3G
В сетях 3G (The Third Generation – «третье поколение») обеспечивается предоставление двух базовых услуг: передача данных и передача голоса.
Согласно регламентам ITU* сети 3G должны поддерживать следующие скорости передачи данных:
3G включает в себя 5 стандартов семейства IMT-2000 (ссылка) (UMTS/WCDMA, CDMA2000/IMT-MC, TD-CDMA/TD-SCDMA (собственный стандарт Китая), DECT и UWC-136).
Наибольшее распространение в мире получили два стандарта: UMTS (WCDMA) и CDMA2000 (IMT-MC), в основе которых лежит одна и та же технология — CDMA (Code Division Multiple Access — множественный доступ с кодовым разделением каналов).
Работа по стандартизации UMTS координируется международной группой 3GPP (Third Generation Partnership Project), а по стандартизации CDMA2000 — международной группой 3GPP2 (Third Generation Partnership Project 2), созданными и сосуществующими в рамках ITU.
Технология CDMA2000 обеспечивает эволюционный переход от узкополосных систем с кодовым разделение каналов IS-95 (американский стандарт цифровой сотовой связи второго поколения) к системам CDMA «третьего поколения» и получила наибольшее распространение на североамериканском континенте, а также в странах Азиатско-Тихоокеанского региона.
Технология UMTS (Universal Mobile Telecommunications Service — универсальная система мобильной электросвязи) разработана для модернизации сетей GSM (европейского стандарта сотовой связи второго поколения), и получила широкое распространение не только в Европе, но и во многих других регионах мира.
*(International Telecommunications Union) – Международный Союз Электросвязи (ссылка)
Принцип работы UMTS
Что это, уже стало понятно из предыдущего описания, а как работает такая сеть, стоит разобраться. В блоке CN выполняются наиболее важные операции, которые сводятся к подключению мобильной станции к сети, ее дальнейшему пейджингу, сотовой селекции и локализации абонента, осуществление входящих и исходящих вызовов, эстафетной передаче абонента между базовыми станциями. CN разделяется логически на два домена – CS и PS. Базовая станция несет ответственность за обработку радиосигналов, канальное кодирование и адаптацию скорости, а также многое другое. Помимо этого, она управляет мощностью во внутреннем контуре. Сотовая связь UMTS может реализовывать соединение с различными внешними сетями, которые условно разделяются на две группы: с коммутацией каналов и с коммутацией пакетов. Первый вариант предназначен для телефонной связи, а второй — для подключения к интернету. Так как центр коммутации согласовывает свою работу со стационарными сетями, на него возложены все функции, которые требуются для коммутации каналов, а также он несет ответственность за управление соединением. Центр коммутации выполняет процедуры, которые требуются для передачи обслуживания и регистрации местоположения.
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.
Дополнительные характеристики
Сети нового поколения характеризуются наличием функции QoS с набором приоритетов: потоковый, разговорный, фоновый и интерактивный. Как уже было сказано, при переходе к сетям 3G используется UMTS. Что это, было описано достаточно подробно
Важно отметить, что окончательная реализация такого перехода требует замены как абонентских терминалов, так и подсистем базовых станций. Помимо этого, требуется заменить большую часть оборудования, используемого на уровне опорных сетей в настоящий момент
Архитектура сети существенно отличается наличием разделения коммутатора на два независимых уровня – коммутации и обработки сигнализации с контролем услуг. Это все является свидетельством того, что для последующего перехода к сетям нового поколения потребуется провести модернизацию подсистем базовых станций и абонентских терминалов. Новые диапазоны UMTS и реализация всех этих целей потребуют создания электронных компонентов и привлечения огромных инвестиций.
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 работы от аккумулятора в сети UMTS значительно короче.
Вторая проблема в переходный от GSM к UMTS период — недостаточное покрытие территории сетью UMTS.
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.
WCDMA и GSM в чем разница
Исходя из вышеописанного можно сделать вывод, что:
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 использования 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.
В Казахстане
В Казахстане технология 3G W-CDMA введена в сети Kcell/Activ — торговые марки АО «Кселл» — с 1 декабря 2010 года в городах Алматы, Астане. С 2011 года постепенно подключались города Актау, Атырау, Караганда, Кокшетау, Костанай, Кызылорда, Тараз, Петропавловск, Семей, Талдыкорган, 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 Алматы и Астана. С 1 января 2011 г. во всех областных центрах: Актобе, Актау, Атырау, Караганде, Кокшетау, Костанае, Кызылорде, Петропавловске, Талдыкоргане, Таразе, Усть-Каменогорске, Шымкенте и крупных городах Семее, Аягозе, Байконуре, Туркестане, 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 г. в Казахстане начал работу сотовый оператор Tele2, ранее известный под брендом Neo (ТОО «Мобайл Телеком-Сервис»), который запустил стандарт 3G (UMTS-900) в Алматы и Астане, с весны 2012 — в г. Павлодар.
Разновидности 3G
Максимальная теоретическая скорость передачи данных по стандарту HSPA составляет 14,4 Мбит/с (скорость передачи данных от базовой станции на всех локальных абонентов) и до 5,76 Мбит/с от абонента. Первые этапы внедрения стандарта имели скорость 3,6 Мбит/с к абоненту HSDPA (D — downlink). После внедрения второго этапа HSUPA (U — uplink, то есть ускорения передачи от абонента) всю технологию сокращённо стали называть HSPA.
HSPA+ (англ. Evolved High-Speed Packet Access, «развитый высокоскоростной пакетный доступ») — стандарт мобильной связи, модернизация третьего поколения мобильной связи, с высокой скоростью, сравнимой с 4G.
К HSPA+ принято относить технологии, позволяющие осуществлять пакетную передачу данных со скоростью скачивания до 42,2 Мбит/с и отдачи до 5,76 Мбит/с. На практике скорость соединения ниже и составляет 10 — 20 Мбит/с (на картинке выше 1,6 Мб/с x 8 = 12,8 Мбит/с).
Эта технология считается переходной между сетями третьего (3G) и четвёртого (4G) поколения. Иногда её ещё называют «3.5G».
Возможности
UMTS, используя разработки W-CDMA, позволяет поддерживать скорость передачи информации на теоретическом уровне до 21 Мбит/с (при использовании HSPA+). В настоящий момент самыми высокими скоростями считаются 384 Кбит/с для мобильных станций технологии R99 и 7,2 Мбит/с для станций HSDPA в режиме передачи данных от базовой станции к мобильному терминалу. Это является скачком по сравнению со значением в 9,6 Кбит/с при передаче данных по каналу GSM или использованием в соответствии с технологией HSCSD нескольких каналов 9,6 Кбит/с (при этом максимально достигаемая скорость — 14,4 Кбит/с 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 172 Кбит/с, но на практике (из-за ограничений абонентских терминалов половиной полосы, то есть 4 слота из 
она достигает 85 Кбит/с, а в среднем примерно 30-40 Кбит/с, 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
Следующий этап в этой технологии — EDGE, использующий более сложные схемы кодирования информации (вместо гауссовской модуляции GMSK плотностью 1 бит/Герц используется разновидность QPSK, квадратурная ортогональная модуляция 8PSK до 3 бит/Герц) — позволяет поднять скорость передачи данных в три раза до 474 Кбит/с в теории и до 237 Кбит/с на практике (опять ограничение абонентских терминалов — приём 4 слота из 8), и в среднем 100—120 Кбит/с в реальности.
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/с. 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/с и 50 Мбит/с соответственно, благодаря усовершенствованному использованию воздушной среды посредством мультиплексирования с ортогональным частотным разделением каналов (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.