Die Mobilfunkkommunikation entwickelt sich derzeit nur in eine Richtung – die Verbesserung der Kommunikationsqualität und die Erhöhung der Geschwindigkeit der Datenübertragung. Es gibt einen kontinuierlichen Prozess der Entstehung fortschrittlicher Standards und Technologien auf dem Weltmarkt. Dementsprechend erscheinen neue Bezeichnungen und Namen. Und einer davon ist UMTS. Was es ist, solltest du herausfinden.
Vorgeschichte
Der globale Mobilfunkmarkt ist derzeit der profitabelste. Fast jeder Bürger eines Landes nimmt daran teil. Aber es gibt auch einen harten Wettbewerb. Mobile Kommunikationstechnologien werden ständig verbessert. Führende Hersteller investieren stark in Neuentwicklungen von Geräten und Komponenten für mobile Kommunikationssysteme. Die UMTS-Technologie ist zu einer solchen Entwicklung geworden.
3G-Mobilfunknetze
Es basiert auf Paketdatenübertragung. Die Entstehung solcher Netze ist mit einer steigenden Nachfrage nach Hochgeschwindigkeitstechnologien verbunden. Dabei kommen moderne Netze der dritten Generation zum EinsatzBereiche:
- Videotelefonie;
- interaktiver Datenaustausch in verschiedenen Multimediaformaten;
- Übertragung großer Informations- und Bildmengen;
- Arbeiten mit Intranets und dem Internet;
- sende Multimedia-Informationen im asymmetrischen Modus.
Probleme im Zusammenhang mit der Standardisierung von 3G-Netzen werden derzeit von der International Telecommunication Union behandelt. Jetzt lohnt es sich, über die UMTS-Technologie nachzudenken. Was es ist, wird klar, wenn Sie seine Erstellung und Verwendung verstehen.
Erstellung
UMTS-Technologie wurde vom European Telecommunications Standards Institute speziell für europäische Länder entwickelt. Unter dieser Abkürzung verbirgt sich folgendes: ein universelles mobiles Telekommunikationssystem. Als Funkschnittstelle wird WCDMA verwendet. Und es sollte beachtet werden, dass diese beiden Konzepte völlig unterschiedlich sind, was ihre Verwendung als Synonyme nicht zulässt.
UMTS wird oft als Übergangsoption zwischen 2G- und 3G-4G-Technologien angesehen. Das heißt, mit seiner Hilfe ist es möglich, einen leichteren Übergang auf eine neue Entwicklungsstufe des Mobilfunks ohne wesentliche Änderung der derzeit vorhandenen Ausrüstung zu machen. GSM MAP wird als Netzwerk-Backbone verwendet, und kombinierte GSM/EDGE- und WCDMA-Technologien dienen als Funkzugangsnetzwerk. Letztere bauen auf bestehenden GSM-Netzen auf, arbeiten aber parallel. Das Umsch alten der Teilnehmerstation zwischen Netzwerken wird automatisch durchgeführtModus.
Die Essenz der Technologie
In UMTS (was es ist und wie es funktioniert, wird später klar werden) wurden zwei verschiedene Verfahren zum Senden eines Funksignals kombiniert. Terrestrische Sender verwenden UTRA-Schnittstellen. Die Spezifikation 3GPP Release 4 führte Medien-Gateways, ein Signalisierungs-Gateway und einen Switching-Center-Server ein. Somit war es möglich, die Signalisierungsinformationen und Nutzdaten in der MSC zu trennen. Außerdem enthält diese Spezifikation eine detaillierte Beschreibung der universellen Basiseinheit für den Funkzugang zum UMTS-Netz. Was ist das? Mit diesem Mechanismus können Sie Datenübertragungsraten von bis zu 2 Megabit pro Sekunde erreichen. Mittlerweile gibt es elf 3GPP-Spezifikationen.
UTRAN ist als Kombination aus Basisstation und Radio Network Controller konzipiert und auch für den Betrieb aller Hochfrequenzmodule und -kanäle in UMTS verantwortlich. Der RNC ist ein Netzwerkcontroller, der direkt an der Basisstationsausrüstung montiert werden kann. Die Kombination dieser beiden Elemente, nämlich der Basisstation und dem ihr entsprechenden Controller, im Strukturmodell des UMTS-Netzes wird als Netzsubsystem bezeichnet. In einer Basiseinheit können mehrere solcher Subsysteme verwendet werden.
Arbeitsmöglichkeiten
3G UMTS ermöglicht die Verwendung von Geräten verschiedener Hersteller, da es die lu-Schnittstelle verwendet. Die Verwendung von luR bietet eine Möglichkeit, eine sanfte Übergabe eines Teilnehmers zwischen mehreren Stationen zu implementieren, die unterschiedliche Geräte verwenden können. zellularnach dem UMTS-Standard ist es vor Verbindungsabbrüchen während der Fahrt geschützt, da hier Soft-Handover verwendet wird. Wenn sich beispielsweise ein Auto mit gleichmäßig installierten Basisstationen auf einer Autobahn bewegt, wird die Kommunikation mit dem Client beim Entfernen von einer von ihnen auf die ihm am nächsten liegende übertragen. Die Verbindung wird nicht wie in GSM-Netzen durch einen Sprung unterbrochen. UMTS arbeitet diesbezüglich wesentlich teilnehmerfreundlicher. Dies ist natürlich nur für Gebiete mit guter Netzabdeckung relevant. Die Lub-Schnittstelle wurde so konzipiert, dass sie vollständig offen ist, um Investitionen von OEMs in diesem Bereich anzuziehen.
Netzwerkgeräte
Die Kernnetzeinheiten bestehen aus traditionellen Geräten, unter denen wir unterscheiden können:
- transcoder;
- Unternehmensregister;
- Adressregister;
- GPRS-Unterstützungseinheit;
- Gateway zu anderen Netzwerken;
- Mobilfunkvermittlungsstelle;
- Basisstations-Controller.
Letzteres übernimmt die Aufgaben der Zuweisung der Kanalressource, des Umsch altens der Kanäle, der Organisation der Relaisübertragung, des Sammelns und Übertragens von Telemetriedaten an das Steuersubsystem. Der Transcoder hat die Aufgabe, Sprachsignale zu codieren und zu decodieren, die unter Verwendung einer Komprimierung übertragen werden. Das Adressregister enthält eine Datenbank aller Teilnehmer des Mobilfunknetzes eines bestimmten Betreibers. Das Gästeverzeichnis enthält Informationen über Teilnehmer, die sich im Versorgungsgebiet des Netzes befinden.
So funktioniert UMTS
Was ist das, es ist bereits aus der vorherigen Beschreibung klar geworden, aber wie ein solches Netzwerk funktioniert, ist es wert zu verstehen. Im CN-Block werden die wichtigsten Operationen durchgeführt, die darauf hinauslaufen, eine Mobilstation mit dem Netzwerk zu verbinden, ihr weiteres Paging, die Zellularauswahl und Lokalisierung des Teilnehmers, das Tätigen von eingehenden und ausgehenden Anrufen, die Übergabe des Teilnehmers zwischen Basisstationen. CN ist logisch in zwei Domänen unterteilt - CS und PS. Die Basisstation ist für die Funksignalverarbeitung, Kanalcodierung und Ratenanpassung und vieles mehr verantwortlich. Darüber hinaus steuert es die Leistung in der inneren Schleife. Die zellulare UMTS-Kommunikation kann eine Verbindung mit verschiedenen externen Netzwerken implementieren, die bedingt in zwei Gruppen unterteilt sind: leitungsvermittelt und paketvermittelt. Die erste Option ist für die Telefonkommunikation und die zweite für die Verbindung zum Internet. Da die Vermittlungsstelle ihre Arbeit mit Festnetzen koordiniert, ist sie mit allen für die Leitungsvermittlung erforderlichen Funktionen betraut und auch für das Verbindungsmanagement zuständig. Die Vermittlungsstelle führt die für die Übergabe und Standortregistrierung erforderlichen Verfahren durch.
Zusatzfunktionen
Netzwerke der neuen Generation zeichnen sich durch das Vorhandensein einer QoS-Funktion mit einer Reihe von Prioritäten aus: Streaming, Konversation, Hintergrund und Interaktivität. Wie bereits erwähnt, kommt UMTS beim Übergang zu 3G-Netzen zum Einsatz. Was es ist, wurde ausführlich genug beschrieben. Es ist wichtig zu beachten, dass die endgültige Implementierung eines solchen Übergangs den Austausch erfordertsowohl Teilnehmerterminals als auch Basisstationssubsysteme. Darüber hinaus ist es erforderlich, die meisten der derzeit auf der Ebene der Kernnetze verwendeten Geräte zu ersetzen. Die Netzwerkarchitektur unterscheidet sich erheblich dadurch, dass der Switch in zwei unabhängige Ebenen unterteilt ist – Switching und Signalisierungsverarbeitung mit Dienststeuerung. All dies ist ein Beweis dafür, dass für den anschließenden Übergang zu Netzwerken der neuen Generation eine Aufrüstung der Subsysteme von Basisstationen und Teilnehmerendgeräten erforderlich sein wird. Die neuen UMTS-Bänder und die Verwirklichung all dieser Ziele werden die Schaffung elektronischer Komponenten erfordern und enorme Investitionen anziehen.
Wie funktioniert es?
Derzeit sind mehrere Standards 3G zuzuordnen, CDMA2000 und UMTS sind die weltweit am weitesten verbreiteten. Beide Technologien basieren auf Code Distribution Multiple Access. Mit ihrer Hilfe ist es möglich, die schmalbandigen Signale herkömmlicher Mobilfunknetze zu erweitern. Natürlich soll eine solche Erweiterung den drahtlosen Breitbandzugang zum Internet ermöglichen.
Das Funktionsschema solcher Netzwerke ist sehr einfach: Das Teilnehmergerät kommuniziert mit der Station des Mobilfunkbetreibers, wenn sie einen solchen Standard unterstützt und am nächsten ist. Die Mobilfunkkommunikation arbeitet in diesem Fall in einem viel größeren Radius als Wi-Fi, sodass die Teilnehmer bei der Nutzung des drahtlosen Internets räumlich nicht so sehr eingeschränkt sind. Mit UMTS-Bändern können Sie alle bereitgestellten Dienste bequem nutzen. Verlässt der Teilnehmer den Radius einer Station, fällt er in den RadiusHandlungen eines anderen, ohne dass die Kommunikation verloren geht. Die gebräuchlichste UMTS-Frequenz ist 2100 Megahertz.
Um mit solchen Netzwerken zu arbeiten, sind spezielle Teilnehmergeräte erforderlich, d. h. Smartphones, die 3G unterstützen, USB-Modems, Kommunikatoren, Tablets und tragbare Computer, die mit integrierten Modulen ausgestattet sind.
Die Zahlung für 3G erfolgt meistens auf eine von zwei Arten: Zahlung nach Verkehr oder Abonnement. Im zweiten Fall hat der Abonnent für eine bestimmte Zeit Zugang zum Internet, in der Regel für einen Monat. Es gibt bedingt unbegrenzte Tarifpläne, die ein ziemlich großes Verkehrskontingent haben, aber es ist normalerweise schwierig, es in einem Monat zu verbrauchen.
