Šūnu sakari šobrīd attīstās tikai vienā virzienā – uzlabojot sakaru kvalitāti un palielinot datu pārraides ātrumu. Pasaules tirgū notiek nepārtraukts progresīvu standartu un tehnoloģiju rašanās process. Saskaņā ar to parādās jauni apzīmējumi un nosaukumi. Un viens no tiem ir UMTS. Kas tas ir, jums tas ir jāizdomā.
Pamatstāsts
Pasaules mobilo sakaru tirgus šobrīd ir visrentablākais. Tajā piedalās gandrīz katrs jebkuras valsts pilsonis. Taču ir arī sīva konkurence. Mobilo sakaru tehnoloģijas nepārtraukti pilnveidojas. Vadošie ražotāji iegulda lielus ieguldījumus jauno mobilo sakaru sistēmu aprīkojuma un komponentu izstrādē. UMTS tehnoloģija ir kļuvusi par vienu šādu attīstību.
3G mobilo sakaru tīkli
Tā pamatā ir pakešdatu pārraide. Šādu tīklu rašanās ir saistīta ar pieprasījuma pieaugumu pēc ātrdarbīgām tehnoloģijām. Tādos tiek izmantoti mūsdienīgi trešās paaudzes tīkliapgabali:
- videotelefonija;
- interaktīva datu apmaiņa dažādos multivides formātos;
- liela apjoma informācijas un attēlu pārraide;
- darbs ar iekštīkliem un internetu;
- apraidīt multivides informāciju asimetriskā režīmā.
Ar 3G tīklu standartizāciju saistītās problēmas pašlaik risina Starptautiskā telekomunikāciju savienība. Tagad ir vērts apsvērt UMTS tehnoloģiju. Kas tas ir, kļūs skaidrs, ja sapratīsit tā izveidi un izmantošanu.
Izveide
UMTS tehnoloģiju Eiropas Telekomunikāciju standartu institūts izstrādāja īpaši Eiropas valstīm. Zem šī saīsinājuma ir paslēpts: universāla mobilo telekomunikāciju sistēma. WCDMA tiek izmantota kā radio saskarne. Un jāatzīmē, ka šie divi jēdzieni ir pilnīgi atšķirīgi, kas neļauj tos lietot kā sinonīmus.
UMTS bieži tiek uzskatīta par pārejas iespēju starp 2G un 3G-4G tehnoloģijām. Respektīvi, ar tās palīdzību ir iespējams vieglāk pāriet uz jaunu mobilo sakaru attīstības līmeni bez būtiskām izmaiņām aparatūrā, kas šobrīd pastāv. GSM MAP tiek izmantots kā tīkla mugurkauls, un apvienotās GSM/EDGE un WCDMA tehnoloģijas kalpo kā radio piekļuves tīkls. Pēdējie ir būvēti uz esošajiem GSM tīkliem, bet darbojas paralēli. Abonenta stacijas pārslēgšana starp tīkliem tiek veikta automātiskirežīms.
Tehnoloģijas būtība
UMTS (kas tas ir un kā tas darbojas, būs skaidrs vēlāk) ir apvienotas divas dažādas radiosignāla pārraidīšanas metodes. Virszemes raidītāji izmanto UTRA saskarnes. 3GPP Release 4 specifikācija ieviesa multivides vārtejas, signalizācijas vārteju un komutācijas centra serveri. Tādējādi MSC bija iespējams nodalīt signalizācijas informāciju un lietotāja datus. Turklāt šajā specifikācijā ir detalizēts universālās bāzes vienības apraksts radio piekļuvei UMTS tīklam. Kas tas? Šis mehānisms ļauj sasniegt datu pārraides ātrumu līdz 2 megabitiem sekundē. Tagad ir vienpadsmit 3GPP specifikācijas.
UTRAN ir paredzēts bāzes stacijas un radio tīkla kontrollera apvienošanai, kā arī ir atbildīgs par visu radiofrekvenču moduļu un kanālu darbību UMTS. RNC ir tīkla kontrolleris, ko var uzstādīt tieši uz bāzes stacijas aprīkojuma. Šo divu elementu, proti, bāzes stacijas un tai atbilstošā kontrollera, kombināciju UMTS tīkla strukturālajā modelī sauc par tīkla apakšsistēmu. Vienā pamatvienībā var izmantot vairākas šādas apakšsistēmas.
Iespējas strādāt
3G UMTS ļauj izmantot dažādu ražotāju aprīkojumu, jo tas izmanto lu interfeisu. LuR izmantošana sniedz iespēju īstenot mīksto abonenta nodošanu starp vairākām stacijām, kuras var izmantot dažādas iekārtas. šūnusaskaņā ar UMTS standartu tas ir aizsargāts no atvienojumiem kustībā, jo šeit tiek izmantota soft handover. Piemēram, automašīnai pārvietojoties pa šoseju ar vienmērīgi uzstādītām bāzes stacijām, attālinoties no vienas no tām, komunikācija ar klientu tiek pārcelta uz tai tuvāko. Savienojumu nepārtrauc lēciens, kā tas notiek GSM tīklos. UMTS šajā ziņā darbojas daudz draudzīgāk attiecībā pret abonentu. Protams, tas attiecas tikai uz apgabaliem ar labu tīkla pārklājumu. Lub saskarne ir izstrādāta tā, lai tā būtu pilnībā atvērta, lai piesaistītu ieguldījumus no oriģinālā aprīkojuma ražotājiem šajā jomā.
Tīkla aprīkojums
Pamattīkla vienības sastāv no tradicionālām iekārtām, starp kurām var atšķirt:
- transkodētājs;
- biznesa reģistrs;
- adrešu reģistrs;
- GPRS atbalsta vienība;
- vārte uz citiem tīkliem;
- mobilo sakaru centrs;
- bāzes stacijas kontrolieris.
Pēdējais uzņemas kanāla resursu piešķiršanas, kanālu pārslēgšanas, releja pārraides organizēšanas, telemetrijas savākšanas un pārsūtīšanas uzdevumus vadības apakšsistēmai. Pārkodētāja uzdevums ir kodēt un dekodēt runas signālus, kas tiek pārraidīti, izmantojot saspiešanu. Adrešu reģistrā ir visu konkrētā operatora mobilo sakaru tīkla abonentu datu bāze. Viesu reģistrā ir informācija par abonentiem, kuri atrodas tīkla pārklājuma zonā.
Kā darbojas UMTS
Kas tas ir, tas jau kļuva skaidrs no iepriekšējā apraksta, bet kā šāds tīkls darbojas, ir vērts saprast. CN blokā tiek veiktas vissvarīgākās darbības, kas saistītas ar mobilās stacijas pievienošanu tīklam, tās turpmāko peidžeru, šūnu atlasi un abonenta lokalizāciju, ienākošo un izejošo zvanu veikšanu, abonenta nodošanu starp bāzes stacijām. CN ir loģiski sadalīts divos domēnos – CS un PS. Bāzes stacija ir atbildīga par radiosignāla apstrādi, kanālu kodēšanu un ātruma pielāgošanu un daudz ko citu. Turklāt tas kontrolē jaudu iekšējā cilpā. Mobilā UMTS komunikācija var realizēt savienojumu ar dažādiem ārējiem tīkliem, kurus nosacīti iedala divās grupās: ķēdes komutācijas un pakešu komutācijas. Pirmā iespēja ir telefona saziņai, bet otrā - savienojuma izveidei ar internetu. Tā kā komutācijas centrs savu darbu koordinē ar fiksētajiem tīkliem, tam ir uzticētas visas funkcijas, kas nepieciešamas ķēžu komutācijai, kā arī atbild par pieslēgumu pārvaldību. Komutācijas centrs veic nodošanas un atrašanās vietas reģistrācijai nepieciešamās procedūras.
Papildfunkcijas
Jaunās paaudzes tīkliem ir raksturīga QoS funkcija ar prioritāšu kopumu: straumēšana, sarunvaloda, fons un interaktīva. Kā jau minēts, UMTS tiek izmantots pārejā uz 3G tīkliem. Kas tas ir, ir pietiekami detalizēti aprakstīts. Ir svarīgi atzīmēt, ka šādas pārejas galīgajai īstenošanai ir nepieciešama nomaiņagan abonentu termināļiem, gan bāzes staciju apakšsistēmām. Turklāt nepieciešams nomainīt lielāko daļu šobrīd pamattīklu līmenī izmantoto iekārtu. Tīkla arhitektūra būtiski atšķiras ar to, ka slēdzis ir sadalīts divos neatkarīgos līmeņos – komutācijas un signālu apstrāde ar servisa vadību. Tas viss liecina, ka turpmākai pārejai uz jaunas paaudzes tīkliem būs nepieciešams modernizēt bāzes staciju un abonentu termināļu apakšsistēmas. Jaunās UMTS joslas un visu šo mērķu īstenošana prasīs elektronisku komponentu izveidi un milzīgu investīciju piesaisti.
Kā tas darbojas?
Šobrīd uz 3G var attiecināt vairākus standartus, pasaulē visplašāk lietotie ir CDMA2000 un UMTS. Abas tehnoloģijas ir balstītas uz Code Distribution Multiple Access. Ar to palīdzību ir iespējams paplašināt šaurās signālu joslas parastajos mobilo sakaru tīklos. Protams, šāds paplašinājums ir paredzēts, lai nodrošinātu bezvadu platjoslas piekļuvi internetam.
Šādu tīklu darbības shēma ir ļoti vienkārša: abonenta ierīce sazinās ar mobilo sakaru operatora staciju, ja tā atbalsta šādu standartu un ir vistuvāk. Mobilie sakari šajā gadījumā darbojas daudz lielākā rādiusā nekā Wi-Fi, tāpēc abonentiem nav tik daudz ierobežota vieta, izmantojot bezvadu internetu. UMTS joslas ļauj ērti izmantot visus sniegtos pakalpojumus. Ja abonents atstāj vienas stacijas rādiusu, viņš iekrīt rādiusācitas personas darbības, vienlaikus nezaudējot saziņu. Visizplatītākā UMTS frekvence ir 2100 megaherci.
Lai strādātu ar šādiem tīkliem, ir nepieciešams īpašs abonentu aprīkojums, tas ir, viedtālruņi, kas atbalsta 3G, USB modemi, komunikatori, planšetdatori un portatīvie datori, kas aprīkoti ar iebūvētiem moduļiem.
Maksājums par 3G visbiežāk tiek veikts vienā no diviem veidiem: maksājums ar trafiku vai abonementu. Otrajā gadījumā abonentam ir piekļuve internetam uz noteiktu laiku, parasti uz mēnesi. Ir nosacīti neierobežoti tarifu plāni, kuriem ir diezgan liela satiksmes kvota, taču parasti to ir grūti izmantot mēneša laikā.
