Information

Qu'est-ce que 3G UMTS: Tutoriel WCDMA

Qu'est-ce que 3G UMTS: Tutoriel WCDMA

UMTS - Universal Mobile Telecommunications System, est le successeur 3G de la famille de normes GSM, y compris GPRS et EDGE.

3G UMTS utilise une interface radio totalement différente basée sur l'utilisation du spectre étalé de séquence directe comme CDMA ou accès multiple par division de code.

Bien que la 3G UMTS utilise une norme d'accès radio totalement différente, le réseau central est le même que celui utilisé pour GPRS et EDGE pour transporter des données de voix et de paquets à commutation de circuits séparés.

UMTS utilise une version large bande de CDMA occupant un canal large de 5 MHz. Étant plus large que son concurrent CDMA2000 qui n'utilisait qu'un canal à 1,25 MHz, le schéma de modulation était connu sous le nom de CDMA à large bande ou WCDMA / W-CDMA. Ce nom était souvent utilisé pour désigner l'ensemble du système.

Spécifications et gestion 3GPP UMTS

Afin de créer et de gérer un système aussi compliqué que UMTS ou WCDMA, il est nécessaire de développer et de maintenir un grand nombre de documents et de spécifications. Pour UMTS ou WCDMA, ils sont désormais gérés par un groupe appelé 3GPP - le programme de partenariat de troisième génération. Il s'agit d'une coopération mondiale entre six partenaires organisationnels - ARIB, CCSA, ETSI, ATIS, TTA et TTC.

Le but du 3GPP était de produire des spécifications techniques et des rapports techniques applicables à l'échelle mondiale pour un système de télécommunications mobiles de 3e génération. Cela serait basé sur les réseaux de base GSM et les technologies d'accès radio qu'ils prennent en charge (c'est-à-dire, les modes Universal Terrestrial Radio Access (UTRA) à la fois Frequency Division Duplex (FDD) et Time Division Duplex (TDD)).

Depuis sa création, le 3GPP a également pris la responsabilité des normes GSM ainsi que des développements futurs, notamment LTE (Long Term Evolution) et la technologie 4G connue sous le nom de LTE Advanced.

Note sur l'histoire de la technologie de téléphonie mobile:

La technologie de la téléphonie mobile s'est développée chaque année. Depuis les premières introductions de systèmes de téléphonie cellulaire dans les années 1980 jusqu'à nos jours, le développement de nouvelles technologies a constamment amélioré les systèmes disponibles. À partir des systèmes analogiques de première génération, de nouveaux systèmes numériques 2G ont été introduits et ceux-ci ont évolué de sorte que la technologie 5G est maintenant en cours de développement.

En savoir plus sur Historique du téléphone mobile.

Résumé des spécifications UMTS WCDMA

Le système UMTS WCDMA offrait une amélioration significative des capacités par rapport aux services 2G précédents.

Résumé des spécifications 3G UMTS
Paramètrespécification
Débit de données maximalGamme basse 2048 kbps
384 kbps urbain et extérieur
Bande passante du canal RF5 MHz
Schéma d'accès multipleCDMA
Schémas duplexFDD et aussi TDD

Capacités 3G UMTS

UMTS utilise le CDMA large bande - WCDMA - comme norme de transmission radio. Il utilise une bande passante de canal de 5 MHz. En utilisant cette bande passante, il a la capacité de transporter plus de 100 appels vocaux simultanés, ou il est capable de transporter des données à des vitesses allant jusqu'à 2 Mbps dans son format d'origine. Cependant, avec les améliorations ultérieures de HSDPA et HSUPA (décrites dans d'autres articles accessibles à partir de la page de menu des télécommunications cellulaires) incluses dans les versions ultérieures de la norme, les vitesses de transmission de données ont été augmentées à 14,4 Mbps.

Bon nombre des idées incorporées dans le GSM ont été reprises et améliorées pour l'UMTS. Des éléments tels que la carte SIM ont été transformés en un USIM (Universal SIM) beaucoup plus puissant. En plus de cela, le réseau a été conçu de manière à ce que les améliorations utilisées pour GPRS et EDGE puissent être utilisées pour UMTS. De cette manière, l'investissement requis est réduit au minimum.

Une nouvelle introduction pour l'UMTS est qu'il existe des spécifications qui autorisent à la fois les modes Duplex à Division de Fréquence (FDD) et Duplex à Division de Temps (TDD). Les premiers modes à utiliser sont les modes FDD où la liaison montante et la liaison descendante sont sur des fréquences différentes. L'espacement entre eux est de 190 MHz pour les réseaux de bande 1 actuellement utilisés et en cours de déploiement.

Cependant le mode TDD où la liaison montante et la liaison descendante sont partagées dans le temps avec les stations de base puis les mobiles émettant en alternance sur la même fréquence est particulièrement adapté à une variété d'applications. Il est évident que lorsque le spectre est limité et que les bandes appariées correctement espacées ne sont pas disponibles. Il fonctionne également bien là où de petites cellules doivent être utilisées. Comme un temps de garde est nécessaire entre l'émission et la réception, il sera plus petit lorsque les temps de transit sont plus petits en raison des distances plus courtes couvertes. Un avantage supplémentaire provient du fait qu'il s'avère que beaucoup plus de données sont transportées dans la liaison descendante en raison de la navigation sur Internet, des téléchargements de vidéos et autres. Cela signifie qu'il est souvent préférable d'allouer plus de capacité à la liaison descendante. Lorsque le spectre apparié est utilisé, cela n'est pas possible. Cependant, lorsqu'un système TDD est utilisé, il est possible de modifier l'équilibre entre les transmissions de liaison descendante et de liaison montante pour s'adapter à ce déséquilibre et ainsi améliorer l'efficacité. De cette manière, les systèmes TDD peuvent être très efficaces lorsqu'ils sont utilisés dans des picocellules pour transporter des données Internet. Les systèmes TDD n'ont pas été largement déployés, mais cela pourrait se produire davantage à l'avenir. Compte tenu de son caractère, il est souvent appelé TD-CDMA (Time Division CDMA).

Technologies 3G UMTS / WCDMA

Il existe plusieurs domaines clés de la 3G UMTS / WCDMA. Parmi ceux-ci, plusieurs technologies clés ont été utilisées pour permettre à UMTS / WCDMA de fournir un bond en termes de performances par rapport à ses prédécesseurs 2G.

Certains de ces domaines clés comprennent:

  • Interface radio: L'interface radio UMTS fournit la définition de base du signal radio. W-CDMA occupe des canaux de 5 MHz et a des formats définis pour des éléments tels que la synchronisation, le contrôle de puissance et autres
  • Technologie CDMA: La 3G UMTS repose sur un schéma connu sous le nom de CDMA ou accès multiple par division de code pour permettre à plusieurs combinés ou équipements utilisateurs d'avoir accès à la station de base. En utilisant un schéma connu sous le nom de spectre étalé à séquence directe, différents UE ont des codes différents et peuvent tous parler à la station de base même s'ils sont tous sur la même fréquence
  • Architecture réseau UMTS: L'architecture d'un réseau UMTS a été conçue pour permettre le transport de données par paquets sur le réseau, tout en lui permettant de prendre en charge la voix à commutation de circuits. Toutes les fonctions habituelles permettant l'accès au réseau, l'itinérance et autres sont également prises en charge.
  • Schémas de modulation UMTS: Dans le format de signal CDMA, diverses formes de modulation sont utilisées. Ce sont généralement des formes de saisie par décalage de phase.
  • Canaux UMTS: Comme pour tout système cellulaire, différents canaux de données sont nécessaires pour transmettre les données de charge utile ainsi que les informations de contrôle et pour permettre l'allocation des ressources requises. Une variété de canaux de données différents sont utilisés pour permettre à ces installations d'être accomplies.
  • UMTS TDD: Il existe deux méthodes pour fournir un duplex pour UMTS 3G. L'un est ce que l'on appelle le duplex à division de fréquence, FDD. Cela utilise deux canaux suffisamment espacés pour que le récepteur puisse recevoir pendant que l'émetteur fonctionne également. Une autre méthode consiste à utiliser le duplex de vision temporelle, TDD où des blocs de temps courts sont alloués aux transmissions dans les deux sens. En utilisant cette méthode, un seul canal est requis
  • Remettre: Un domaine clé de tout système de télécommunications cellulaires est le transfert (transfert) d'une cellule à l'autre. En utilisant CDMA, il existe plusieurs formes de transfert intercellulaire qui sont implémentées dans le système.

Améliorations 3G UMTS

Le système cellulaire 3G UMTS de base a permis d'atteindre des débits de données allant jusqu'à 2048 kbps. Cependant, à mesure que l'utilisation des données augmentait rapidement, ces chiffres n'étaient plus suffisants et d'autres augmentations du débit de données étaient nécessaires.

Un système connu sous le nom de HSDPA, accès au téléchargement de paquets à grande vitesse a été introduit pour la première fois pour permettre d'augmenter la vitesse de la liaison descendante. Cela a été suivi avec HSUPA, un accès de liaison montante de paquets à grande vitesse a été introduit. La suite combinée était alors connue sous le nom de HSPA, accès par paquets à haut débit.

Le 3G UMTS de base a été en mesure de fournir une bonne augmentation des performances des données par rapport à celles du GPRS et de l'EDGE, bien que l'utilisation prévue de la vidéo ne se soit pas produite lorsque la forme de base de l'UMTS a été introduite. C'était trop lent surtout quand de nombreux utilisateurs étaient connectés. Cependant, les améliorations en termes de HSPA ont contribué à augmenter les performances et l'utilisation des données a augmenté à un rythme beaucoup plus élevé.

Sujets sur la connectivité sans fil et filaire:
Bases des communications mobiles2G GSM3G UMTS4G LTE5GWiFiIEEE 802.15.4Téléphones sans fil DECTNFC- Communication en champ procheFondamentaux du réseauQu'est-ce que CloudEthernetDonnées sérieUSBSigFoxLoRaVoIPSDNNFVSD-WAN
Revenir à Connectivité sans fil et filaire

Voir la vidéo: What are Universal Mobile Telecommunications systems UMTS (Novembre 2020).