解讀UMTS通信技術

2019-11-03 09:35:47

字體：大中小

來源：轉載

供稿：網友

周勇生　　多年來，以話音為主的移動通信受到了巨大的沖擊，無線數據通信、移動辦公開始更多地吸引人們的注意力。以提供豐富的數據業務為主旨的高速蜂窩通信技術—UMTS應運而生，UMTS是通向3G的一個重要里程碑。UMTS有什么特點？它的發展前景又將如何？

UMTS的引入

　　隨著手機用戶數量的急劇增長，以及人們對數據業務需求的不斷提高，第二代移動通信系統已經難以滿足市場的需求，于是人們期望第三代移動通信系統能夠把無線通信與Internet等多媒體通信結合起來，成為能夠實現處理圖像、音樂、視頻流等多種媒體信息的載體，提供包括網頁瀏覽、電話會議、電子商務等多種信息服務。為了提供這種服務，目前研制的第三代移動通信系統的數據能力大大提高，分組數據速率在靜止時可達2Mbps，步行時為384kbps，車載時為144kbps。在QoS方面也有很大改進，它可以支持多媒體等新業務。3G的資源利用率很高，能以較低的成本提供高質量的業務，這些因素決定了3G將最終成為移動通信的主流。

　　由于3G是個相當浩大的工程，牽扯的層面多且復雜，形成一定市場規模還需要若干年，因此，雖然3G服務將可以提供可視電話、高速因特網接入、多媒體服務等，但是在短時期內成效將不會太大，由此也就出現了介于2G和3G之間的2.5G通信技術。在這種通信要求下出現的UMTS技術，作為GSM另一種高速數據業務，將成為第二代到第三代移動通信的過渡，提供高速Internet接入、會議電視等新服務。

UMTS的概念

　　UMTS蜂窩通信技術是一種新的GSM數據通信技術，在移動用戶和數據網絡之間提供一種連接，給移動用戶提供高速無線數據接入服務，其中UMTS是英文Universal Mobile Telecommunication System的縮寫，中文含義為通用移動通信系統。其標準的制訂標志著無線數據傳輸成為現實，它是以蜂窩移動通信為組網方式的移動無線數據通信技術。歐洲電信標準協會（ETSI）負責UMTS的標準化工作，并與國際電聯負責的第三代移動通信系統IMT-2000標準化工作協調一致。UMTS的支持者主要是以GSM系統為主的歐洲廠商，日本公司也或多或少地參與其中，包括愛立信、阿爾卡特、諾基亞、朗訊、北電，以及日本的NTT、富士通、夏普等。這套系統能夠基于現有的GSM網絡，較輕易地過渡到3G，預計在GSM系統相當普及的亞洲各國會普遍接受這種新技術，因此UMTS具有先天的市場優勢。

　　UMTS核心網技術標準是在現有GSM／GPRS基礎上發展起來的，對GSM具有良好的繼承性。UMTS不但能夠將GSM的功能發揮到極限，還可以通過目前的無線網絡提供寬頻多媒體的服務。UMTS的傳輸速度可以達到2Mbps，可以應用在無線多媒體、電子郵件、網絡信息娛樂以及電視會議上。除支持上述一些固定和移動業務外，UMTS還提供全新的交互式多媒體業務。

　　由于UMTS網絡是基于現有的GSM網絡來實現的，對于已經具有一定規模GSM／GPRS網絡的運營商而言，可以在現有的GSM網絡中疊加新的UMTS核心網節點把現有GSM／GPRS網絡升級到UMTS，從而可以最大限度地保護用戶現有的投資。通過升級GSM／GPRS網絡中的MSC和GSN，使之提供UMTS網絡所需要的IU接口，并增加UMTS協議處理能力，即可使GSM／GPRS的核心網絡節點設備具有UMTS核心網功能，在保證與原有的GSM／GPRS BSS兼容的前提下，實現UMTS接入。在升級MSC／SGSN的同時，還需要對GMSC／GGSN進行軟件升級，如果升級后網絡容量不能滿足新的要求，可以在升級的同時對核心網設備進行擴容。對于UMTS用戶來說，升級后的核心網支持UMTS協議要求的所有功能和業務。

UMTS的特點

　　第三代移動通信網絡的建設必須考慮與現有GSM系統的兼容，充分利用已有的、遍布世界各地的GSM網絡資源，節約網絡建設資金。從這個角度來講，UMTS可以滿足基于GSM向第三代移動通信網絡發展的要求，因為UMTS通信具有下面的特點。

　　1. 它能直接與GSM的基礎設施相連。網絡運營商可以不需要安裝全新的網絡就能提供高速話音、視頻和數據業務?？梢愿鶕袌鲂枨蠖鸩桨裊MTS的節點引入到現有網絡中并逐漸增加UMTS通信的覆蓋率。該方案的優點是如果運營商已經具有一定規模的GSM／GPRS網絡，則在向3G升級時，可以充分利用現有的網絡節點設備，這樣不但可以保護用戶的投資，而且可以為運營商的維護管理提供方便。

　　2. 支持多種數據連接業務。UMTS可以為兩個用戶或者多個用戶發送多種分組業務，該業務要求系統具有建立連接、數據傳送以及連接釋放等工作程序。UMTS也可以根據某個業務請求的要求，把單一信息傳送給多個用戶。UMTS還能提供點對點無連接型網絡業務，該業務中的各個數據分組彼此互相獨立，用戶之間的信息傳輸不需要端到端的呼叫建立程序。

　　3. 抗衰弱能力強。UMTS技術具有更大的抗衰弱能力，這就意味著在相同的輸出功率下能提供范圍更廣泛的性能, 或者在同樣的覆蓋范圍下可降低功率要求。另外，附加的帶寬意味著有更大的能力支持、更高帶寬業務和提供更靈活的多種混合業務。

　　4. 業務處理能力增強。UMTS克服了傳統通信系統的容量不足、語音失真度大、易掉線串線、功率輻射強、數據傳輸慢等問題，它的業務能力和性能大大增加。

　　5. 應用范圍廣泛。在UMTS的實際實現中，有些用戶可能不需要在任何時候都獲得高數據傳輸速率。因此，UMTS服務要適應不同的數據速率和不同的服務質量保證。為此，專家正致力于研究UMTS在不同網絡間的漫游技術。這些網絡包括由同一運營商管理的GSM系統，或其他具有漫游協定的網絡。

　　6. 通話質量及數據通信速度大大提高。與傳統的通信技術相比，UMTS通信技術的優勢在于通話質量及數據通信速度。另外，由于技術的先進性確保了成本投資的減少，UMTS通信費用也要比目前的通信費低。

UMTS的問題

　　作為介于現有第二代移動通信系統與正在研發的第三代移動通信系統之間的一種過渡性數據通信技術，引進UMTS蜂窩通信技術必然會對現有的網絡結構和移動通信設備帶來影響，雖然UMTS技術能夠大大提高現有GSM網絡的數據服務速率，但要使UMTS易于被網絡運營商接受和推廣，UMTS必須將它對現有網絡結構的影響降到最低，并且UMTS系統應該允許運營商再次利用現有的基站設備。

　　此外，使用UMTS，運營商應該不需要修改它們的無線網絡規劃，而且UMTS的引入也不能影響移動通信的質量。

摘自《計算機世界報第10期D36》

上一篇：運營商流媒體應用策略

下一篇：GSM系統干擾淺談