Universal Mobile Telecommunications System

UMTS - Universal Mobile Telecommunication System - je 3G systém standardu mobilních telefonů. UMTS byl koncipován jako nástupník systému GSM. UMTS používá pro přístup W-CDMA (Wideband Code Division Multiple Access) a je standardizován organizací 3GPP a je evropským standardem, který splňuje požadavky ITU IMT-2000 pro mobilní buňkové sítě třetí generace. Mnohonásobný přístup pomocí W-CDMA u UMTS může být dále kombinován s TDMA (Time Division Multiple Access) a FDMA (Frequency Division Multiple Access).

[editovat] Struktura UMTS sítě

• UE (User Equipment) - Uživatelská stanice
• GRAN (Generic Radio Access Network) – Obecná radiová přístupová síť
  • Node B - Základnové stanice
  • RNC (Radio Network Controller) - ovladač radiové sítě
• CN (Core Network) – Jádro sítě

[editovat] UE - Uživatelská stanice

UE se rozumí uživatelská stanice, obecně mobilní telefon či terminál schopný přistupovat k UMTS síti. Často je také používáno původní označení z GSM standardů Mobile Terminál (MT) nebo Mobile Station (MS) – je často velmi obtížně zřetelné, jaký praktický rozdíl je mezi těmito pojmy. My se budeme pro jednoduchost držet tvrzení, že všechny tři tyto pojmy jsou vzájemně zaměnitelné, už proto, že ani sám standardizátor nemá ve výkladu rozdílu příliš jasno.

UE v některých výkladech není součástí obecného konceptu UMTS sítí, ale argument, že bez uživatelských stanic by byla síť jaksi nekompletní, lze jistě akceptovat.

[editovat] GRAN – Obecná radiová přístupová síť

GRAN představuje přístupové médium zajišťující transport informací mezi uživatelskou stanicí a jádrem sítě. Standard IMT-2000 ponechává do jisté míry otevřenou otázku, jak GRAN má vypadat s tím, že se tak otvírají dveře budoucím rozšířením a standardům. Jako GRAN mohou sloužit již existující radiové digitální standardy jako GSM BSS, DECT, digitální TV, HiperLAN, nebo dva nové standardy, které přináší UMTS koncept – tedy UTRAN a USRAN. Komerčně se prosazuje zatím pouze UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Access Network) jakožto pozemní radiové síti zajišťující přístup k jádru sítě. Koncept USRAN je v současné době spíše v záměru než že by existoval jako hotový standard, jedná se totiž o satelitní radiovou přístupovou síť (UMTS Satelite RAN) a zatím není firma, která by aplikaci USRAN plánovala.

GRAN se sestává z dvou subkomponent a to základnových stanic označovaných jako Node B (Node A neexistuje, B označuje slovo Base, tedy Základna uzlu) - jde o ekvivalent pojmu BTS v GSM sítích. A dále RNC, Radio Network Controller, ovladače radiové sítě, který v GSM sítích označujeme jako BSC. Odlišné označení v GSM a UMTS síti má zabránit zmatkům, co pojem označuje.

[editovat] CN – Jádro sítě

Jádrem sítě se rozumí samotný soubor služeb poskytovaných UMTS sítí a rozhraní k ostatním službám, do nichž může uživatel UMTS sítě přistupovat – především pak do jiných telefonních sítí nebo například do internetu. Opět základní idea standardu IMT-2000 předpokládala, že bude možno GRAN (a tím i uživatele přes tento GRAN připojený) propojovat do více jader sítě, například do GSM či ISDN, dnes se ale spíše předpokládá, že pro nasazení UMTS se bude používat společné jádro sítě pro UMTS a GSM, tedy že operátor upgraduje svoje stávající GSM jádro sítě tak, aby vyhovovalo požadavkům UMTS.

Jádro sítě je rozděleno do tzv. domén, podle toho, jakým způsobem jsou zákazníkovi zpřístupňovány funkce jádra sítě. Existují následující domény:

• Okruhově spínaná doména (CS)
• Paketově spínaná doména (PS)
• IP Multimedia subsystém – IMS doména - od Release 5

Jádro sítě obsahuje další obslužné komponenty, které se starají o obsluhu návštěvníků sítě (uživatelů v roamingu), o přepojování do jiných sítí (pevné telefonní linky, sítě jiných operátorů), autorizaci, účtování a další služby. Jejich počet závisí na počtu služeb, které hodlá poskytovat mobilní operátor.

[editovat] Rozhraní pro propojení částí sítě

Mezi jednotlivými částmi sítě existují propojení, takzvaná rozhraní (interface). Rozhraní mezi uživatelskou stanicí (UE) a mezi UTRAN se jmenuje Uu a rozhraní mezi UTRAN a jádrem sítě se jmenuje Iu. Součástí Uu rozhraní je technologie WCDMA. Ekvivalentem rozhraní Uu v GSM síti, tedy rozhraní mezi mobilním terminálem a BTS se jmenuje Um.

Rozhraní Iu se rozděluje podle toho, zda se využívá pro propojení paketové spínané technologie (IuPS – Packet Switched) nebo okruhově spínané technologie (IuCS - Circuit Switched). To koresponduje s rozdělením jádra sítě do dvou domén, tedy na služby paketově spínané a okruhově spínané.

UMTS se dále vyvíjí a v současné době jsou k dispozici následující verze (release) UMTS.

• R3 (původně označován jako R99)
• R4 (původně označován jako R2000)
• R5
• R6
• R7
• R8 - LTE (Long Term Evolution)

UMTS dále umožňuje režim ve dvou základních režimech odělení uplinku a downlinku TDD a FDD:

• FDD (Frequency Division Duplex) – spojení mezi základnovou stanicí a telefonem v uplink a downlink na oddělených frekvencích
• TDD (Time Division Duplex) – uplink i downlink na stejné frekvenci, střídání na základě různých time slotů tzv. „Ping-Pong“

Kmitočtový plán:

• Párové kmitočty (FDD) 1920 – 1980 MHz uplink (Rx) a 2110 – 2170 MHz downlink (Tx)
• Nepárové kmitočty (TDD) 1900 – 1920 MHz a 2010 – 2025 MHz (Síť T-Mobile v Česku)
• Družicové párové kmitočty 1980 – 2010 MHz a 2170 - 2200 MHz

Příklady aplikací:

• Internet 4G, T-Mobile: UMTS, TDD, nepárový 5 MHz kanály (které jsou odděleny intervalem 200 kHz) na 1915 MHz (Pouze v Praze)
• UMTS: O2, UMTS, FDD

[editovat] Související články

• GSM
• GPRS
• EDGE
• EGPRS
• SIM karta
• IMSI
• IMEI

[editovat] Externí odkazy (anglicky)

• 3GPP Site
• UMTS TDD Alliance The Global UMTS TDD Alliance
• UMTS Forum Otevřené UMTS fórum, pro propagaci třetí generace mobilních systémů a služeb

[editovat] Externí odkazy (česky)

• Úvod do 3G a UMTS Jiří Molnár
  
• Přenos dat v UMTS (PDF)
• Co je to UMTS
• Co umí UMTS
• UMTS High Speed Packet Access (HSPA)

Tento telekomunikační článek je příliš stručný nebo neobsahuje důležité informace. Pomozte Wikipedii tím, že jej vhodně rozšíříte.