UMTS je standard mobilní komunikace 3. generace (3G), který nahradil GSM/GPRS. Zavádí rádiové rozhraní WCDMA, aby umožnil vyšší přenosové rychlosti pro multimediální služby, jako je videohovor a mobilní internet.

Popis

Universal Mobile Telecommunications System (UMTS) je mobilní komunikační systém třetí generace (3G) standardizovaný organizací 3GPP. Jeho architektura je rozdělena na základnovou síť (Core Network, CN), pozemní rádiovou přístupovou síť UMTS (UTRAN) a koncové zařízení uživatele (UE). Nejvýznamnější inovací je UTRAN, která se skládá z Node B (základnových stanic) a radiových síťových řadičů (RNC). Rádiové rozhraní využívá širokopásmový přístup s kódovým dělením (WCDMA) s šířkou kanálu 5 MHz, což představuje zásadní odklon od TDMA/FDMA používaného v GSM. To poskytuje vyšší spektrální účinnost a v počátečních verzích podporuje proměnné přenosové rychlosti až do 2 Mbps. Základnová síť zpočátku vycházela z architektury GSM/GPRS a sestávala z okruhově přepínané domény (MSC/VLR) a paketově přepínané domény (SGSN/GGSN) pro zpracování hlasového i datového provozu. Systém pracuje v nových kmitočtových pásmech, zejména kolem 2 GHz, a zavedl nové protokoly, jako je řízení rádiových zdrojů (RRC) pro robustní správu mobility. Klíčovým technickým rysem je použití ortogonálních kódů s proměnným rozprostřením (OVSF) pro kanalizaci a skramblovacích kódů pro oddělení buněk a uživatelů, což umožňuje současné hlasové a datové relace. Rozhraní lub mezi Node B a RNC a rozhraní Iu mezi RNC a CN byly standardizovány pro zajištění interoperability mezi výrobci. UMTS také od počátku vyžadovalo správu kvality služeb (QoS) se čtyřmi definovanými třídami provozu: konverzační, streamovací, interaktivní a na pozadí, aby byly síťové zdroje optimalizovány pro různé potřeby aplikací.

K čemu slouží

UMTS bylo vytvořeno, aby odstranilo omezení systémů 2. generace, jako je GSM, které byly primárně optimalizovány pro hlas a nabízely pouze omezené možnosti okruhově přepínaných dat (např. HSCSD). Hnacím motorem byla rostoucí poptávka po přístupu k mobilnímu internetu a multimediálních službách, jako je videotelefonie, mobilní TV a vysokorychlostní prohlížení webu. Cílem bylo poskytnout globální standard pro 3G, který by nabízel výrazně vyšší přenosové rychlosti, lepší spektrální účinnost a lepší podporu pro mix typů provozu se zaručenou kvalitou služeb. Měl vytvořit plynulou evoluční cestu ze sítí GSM, což operátorům umožnilo znovu využít infrastrukturu základnové sítě při nasazení nové, výkonnější rádiové přístupové sítě. Volba WCDMA jako rádiové technologie byla klíčová, neboť ve srovnání s úzkopásmovým TDMA nabízela výhody v kapacitě, výkonu při předávání hovoru a pokrytí v hustě zastavěných oblastech. UMTS položilo základy mobilní broadbandové revoluce a umožnilo trvalé datové připojení, které se později vyvíjelo prostřednictvím HSPA a LTE.

Klíčové vlastnosti

• Rádiové rozhraní WCDMA s šířkou pásma 5 MHz
• Podpora současných okruhově přepínaných a paketově přepínaných služeb
• Teoretická špičková přenosová rychlost až 2 Mbps (verze Release 99)
• Čtyři definované třídy kvality služeb (QoS): konverzační, streamovací, interaktivní a na pozadí
• Možnost měkkého předání hovoru pro plynulou mobilitu
• Evoluční základnová síť vycházející z architektury GSM/GPRS

Související pojmy

• WCDMA – Wideband Code Division Multiple Access
• UTRAN – Universal Terrestrial Radio Access Network
• HSPA – High Speed Packet Access
• RNC – Radio Network Controller

Definující specifikace

• TS 21.133 (Rel-5) — 3G Security Requirements
• TR 21.905 (Rel-19) — 3GPP Technical Terms and Definitions
• TS 22.100 (Rel-4) — UMTS Service Requirements Phase 1
• TS 22.101 (Rel-20) — Service Principles for PLMNs
• TS 22.105 (Rel-19) — Telecommunication Services Framework
• TS 22.226 (Rel-19) — Global Text Telephony (GTT) Stage 1
• TR 22.907 (Rel-4) — UMTS IC Card and Terminal Concepts
• TR 22.945 (Rel-4) — Fax Services Guidance for GSM/UMTS
• TR 22.975 (Rel-4) — UMTS Numbering and Addressing Requirements
• TS 23.057 (Rel-19) — Mobile Execution Environment (MExE) Specification
• TS 23.107 (Rel-19) — UMTS QoS Framework
• TS 23.110 (Rel-19) — Access Stratum Services Specification
• TS 23.171 (Rel-4) — LCS Stage 2 Specification for UMTS
• TS 23.207 (Rel-19) — End-to-End QoS Framework for GPRS
• TS 23.221 (Rel-19) — 3GPP System Architectural Requirements
• … a dalších 198 specifikací

📖 Anglický originál a plná specifikace: UMTS na 3GPP Explorer