UMTS

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El Sistema Universal de Telecomunicaciones Móviles (UMTS) es un sistema celular móvil de tercera generación para redes basado en el estándar GSM . Desarrollado y mantenido por 3GPP (Proyecto de asociación de tercera generación), UMTS es un componente del conjunto de estándares IMT-2000 de la Unión Internacional de Telecomunicaciones y se compara con el conjunto de estándares CDMA2000 para redes basadas en la tecnología cdmaOne de la competencia . UMTS utiliza tecnología de acceso por radio de acceso múltiple por división de código de banda ancha ( W-CDMA ) para ofrecer una mayor eficiencia espectral y ancho de banda a los operadores de redes móviles.

UMTS especifica un sistema de red completo, que incluye la red de acceso por radio ( UMTS Terrestrial Radio Access Network , o UTRAN), la red central ( Mobile Application Part o MAP) y la autenticación de usuarios a través de tarjetas SIM ( módulo de identidad del suscriptor ).

La tecnología descrita en UMTS a veces también se denomina Freedom of Mobile Multimedia Access (FOMA) ^[1] o 3GSM.

A diferencia de EDGE (IMT Single-Carrier, basado en GSM) y CDMA2000 (IMT Multi-Carrier), UMTS requiere nuevas estaciones base y nuevas asignaciones de frecuencia.

Funciones

UMTS admite velocidades de transferencia de datos teóricas máximas de 42  Mbit / s cuando se implementa Evolved HSPA (HSPA +) en la red. ^[2] Los usuarios de las redes desplegadas pueden esperar una velocidad de transferencia de hasta 384 kbit / s para los teléfonos de la versión 99 (R99) (la versión original de UMTS) y de 7,2 Mbit / s para los teléfonos de acceso de paquetes de alta velocidad de enlace descendente (HSDPA). en la conexión de enlace descendente. Estas velocidades son significativamente más rápidas que los 9,6 kbit / s de un solo canal de datos de conmutación de circuitos con corrección de errores GSM, múltiples canales de 9,6 kbit / s en datos de conmutación de circuitos de alta velocidad (HSCSD) y 14,4 kbit / s para canales CDMAOne.

Desde 2006, las redes UMTS en muchos países se han actualizado o están en proceso de actualización con el acceso de paquetes de enlace descendente de alta velocidad (HSDPA), a veces conocido como 3.5G . Actualmente, HSDPA permite velocidades de transferencia de enlace descendente de hasta 21 Mbit / s. También se está trabajando para mejorar la velocidad de transferencia de enlace ascendente con el acceso de paquetes de enlace ascendente de alta velocidad (HSUPA). A más largo plazo, el proyecto 3GPP Long Term Evolution (LTE) planea mover UMTS a velocidades 4G de 100 Mbit / s hacia abajo y 50 Mbit / s hacia arriba, utilizando una tecnología de interfaz aérea de próxima generación basada en multiplexación por división de frecuencia ortogonal .

Las primeras redes UMTS de consumo nacionales se lanzaron en 2002 con un gran énfasis en las aplicaciones móviles proporcionadas por las empresas de telecomunicaciones, como la televisión móvil y las videollamadas . Las altas velocidades de datos de UMTS ahora se utilizan con mayor frecuencia para el acceso a Internet: la experiencia en Japón y en otros lugares ha demostrado que la demanda de videollamadas de los usuarios no es alta, y el contenido de audio / video proporcionado por las empresas de telecomunicaciones ha disminuido en popularidad a favor de la alta velocidad. acceso a la World Wide Web, ya sea directamente en un teléfono o conectado a una computadora a través de Wi-Fi , Bluetooth o USB . ^{[ cita requerida ]}

Interfaces aéreas

Arquitectura de red UMTS

UMTS combina tres diferentes terrestres interfaces de aire , GSM 's Parte de Aplicación Móvil de núcleo (MAP), y la familia GSM de códecs de voz .

Las interfaces aéreas se denominan UMTS Terrestrial Radio Access (UTRA). ^[3] Todas las opciones de interfaz aérea forman parte de las IMT-2000 de la UIT . En la variante más popular actualmente para teléfonos móviles celulares, se utiliza W-CDMA (IMT Direct Spread). También se denomina "interfaz Uu", ya que vincula el equipo de usuario a la red de acceso de radio terrestre UMTS.

Tenga en cuenta que los términos W-CDMA , TD-CDMA y TD-SCDMA son engañosos. Si bien sugieren cubrir solo un método de acceso al canal (es decir, una variante de CDMA ), en realidad son los nombres comunes para todos los estándares de interfaz aérea. ^[4]

W-CDMA (UTRA-FDD)

Señal de 3G que se muestra en la barra de notificaciones en un teléfono inteligente con Android

Estación base UMTS en la azotea de un edificio

W-CDMA (WCDMA; Acceso múltiple por división de código de banda ancha ), junto con UMTS-FDD, UTRA-FDD o IMT-2000 CDMA Direct Spread es un estándar de interfaz aérea que se encuentra en las redes de telecomunicaciones móviles 3G . Es compatible con servicios celulares convencionales de voz, texto y MMS , pero también puede transportar datos a altas velocidades, lo que permite a los operadores móviles ofrecer aplicaciones de mayor ancho de banda, incluido el streaming y el acceso a Internet de banda ancha. ^[5]

W-CDMA utiliza el método de acceso al canal DS-CDMA con un par de canales de 5 MHz de ancho. Por el contrario, el sistema CDMA2000 de la competencia utiliza uno o más canales de 1,25 MHz disponibles para cada dirección de comunicación. Los sistemas W-CDMA son ampliamente criticados por su gran uso de espectro, lo que retrasó el despliegue en países que actuaron con relativa lentitud en la asignación de nuevas frecuencias específicamente para servicios 3G (como Estados Unidos).

Las bandas de frecuencia específicas originalmente definidas por el estándar UMTS son 1885-2025 MHz para móvil a base (enlace ascendente) y 2110-2200 MHz para base a móvil (enlace descendente). En los EE. UU., Se utilizan 1710–1755 MHz y 2110–2155 MHz, ya que ya se utilizaba la banda de 1900 MHz. ^[6] Si bien UMTS2100 es la banda UMTS más ampliamente implementada, los operadores UMTS de algunos países utilizan las bandas de 850 MHz (900 MHz en Europa) y / o 1900 MHz (independientemente, lo que significa que el enlace ascendente y el enlace descendente están dentro de la misma banda), especialmente en Estados Unidos por AT&T Mobility , Nueva Zelanda por Telecom New Zealand en la red XT Mobile y en Australia por Telstra en la red Next G. Algunos operadores comoT-Mobile usa números de banda para identificar las frecuencias UMTS. Por ejemplo, Banda I (2100 MHz), Banda IV (1700/2100 MHz) y Banda V (850 MHz).

UMTS-FDD es un acrónimo de Universal Mobile Telecommunications System (UMTS) - duplexación por división de frecuencia (FDD) y una versión estandarizada 3GPP de redes UMTS que hace uso de duplexación por división de frecuencia para duplexación sobre un aire UMTS Terrestrial Radio Access ( UTRA ) interfaz. ^[7]

W-CDMA es la base de la japonesa NTT DoCoMo 's FOMA servicio y el miembro más utilizado comúnmente de la (UMTS) de la familia Universal Mobile Telecommunications System y, a veces se usa como sinónimo de UMTS. ^[8] Utiliza el método de acceso al canal DS-CDMA y el método dúplex FDD para lograr velocidades más altas y admitir más usuarios en comparación con la mayoría de los esquemas de acceso múltiple por división de tiempo (TDMA) y dúplex por división de tiempo (TDD) utilizados anteriormente .

Si bien no es una actualización evolutiva en el lado del aire, utiliza la misma red central que las redes 2G GSM desplegadas en todo el mundo, lo que permite la operación móvil de modo dual junto con GSM / EDGE ; una característica que comparte con otros miembros de la familia UMTS.

Desarrollo

A finales de la década de 1990, NTT DoCoMo desarrolló W-CDMA como interfaz aérea para su red 3G FOMA . Posteriormente, NTT DoCoMo presentó la especificación a la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT) como candidata para el estándar internacional 3G conocido como IMT-2000. La UIT finalmente aceptó W-CDMA como parte de la familia IMT-2000 de estándares 3G, como una alternativa a CDMA2000, EDGE y el sistema DECT de corto alcance . Posteriormente, se seleccionó W-CDMA como interfaz aérea para UMTS .

Como NTT DoCoMo no esperó la finalización de la especificación 3G Release 99, su red inicialmente era incompatible con UMTS. ^[9] Sin embargo, esto ha sido resuelto por NTT DoCoMo actualizando su red.

Varias empresas han desarrollado redes de comunicación de acceso múltiple por división de código a lo largo de los años, pero el desarrollo de redes de telefonía móvil basadas en CDMA (antes de W-CDMA) estuvo dominado por Qualcomm , la primera empresa en tener éxito en el desarrollo de un dispositivo práctico. y la implementación de CDMA rentable para teléfonos celulares de consumidores y su estándar de interfaz aérea IS-95 se ha convertido en el estándar actual CDMA2000 (IS-856 / IS-2000). Qualcomm creó un sistema CDMA de banda ancha experimental llamado CDMA2000 3x que unificó W-CDMA ( 3GPP ) y CDMA2000 ( 3GPP2) tecnologías de red en un solo diseño para una interfaz aérea estándar mundial. La compatibilidad con CDMA2000 habría permitido el roaming de manera beneficiosa en las redes existentes más allá de Japón, ya que las redes Qualcomm CDMA2000 están ampliamente implementadas, especialmente en las Américas, con cobertura en 58 países a partir de 2006 ^[actualizar]. Sin embargo, los requisitos divergentes dieron como resultado que el estándar W-CDMA se mantuviera y se implementara a nivel mundial. W-CDMA se ha convertido en la tecnología dominante con 457 redes comerciales en 178 países en abril de 2012. ^[10] Varios operadores CDMA2000 incluso han convertido sus redes a W-CDMA para compatibilidad con roaming internacional y una ruta de actualización sin problemas a LTE .

A pesar de la incompatibilidad con los estándares de interfaz de aire existentes, la introducción tardía y el alto costo de actualización de implementar una tecnología de transmisor completamente nueva, W-CDMA se ha convertido en el estándar dominante.

Justificación de W-CDMA

W-CDMA transmite en un par de canales de radio de 5 MHz de ancho, mientras que CDMA2000 transmite en uno o varios pares de canales de radio de 1,25 MHz. Aunque W-CDMA utiliza una técnica de transmisión CDMA de secuencia directa como CDMA2000, W-CDMA no es simplemente una versión de banda ancha de CDMA2000. El sistema W-CDMA es un nuevo diseño de NTT DoCoMo y difiere en muchos aspectos del CDMA2000. Desde el punto de vista de la ingeniería, W-CDMA proporciona un equilibrio diferente de compensaciones entre costo, capacidad, rendimiento y densidad ^{[ cita requerida ]} ; también promete lograr un beneficio de costo reducido para los teléfonos de video teléfonos. W-CDMA también puede ser más adecuado para su implementación en las ciudades muy densas de Europa y Asia. Sin embargo, siguen existiendo obstáculos y la concesión de licencias cruzadasLas patentes entre Qualcomm y los proveedores de W-CDMA no han eliminado posibles problemas de patentes debido a las características de W-CDMA que siguen cubiertas por las patentes de Qualcomm. ^[11]

W-CDMA se ha desarrollado en un conjunto completo de especificaciones, un protocolo detallado que define cómo un teléfono móvil se comunica con la torre, cómo se modulan las señales, cómo se estructuran los datagramas y se especifican las interfaces del sistema, lo que permite la libre competencia en elementos tecnológicos.

Despliegue

El primer servicio W-CDMA comercial del mundo, FOMA, fue lanzado por NTT DoCoMo en Japón en 2001.

En otros lugares, las implementaciones de W-CDMA generalmente se comercializan bajo la marca UMTS.

W-CDMA también se ha adaptado para su uso en comunicaciones por satélite en el sistema de objetivos de usuario móvil de los EE . UU . Utilizando satélites geosincrónicos en lugar de torres de telefonía móvil .

J-Phone Japan (una vez Vodafone y ahora SoftBank Mobile ) pronto siguió con el lanzamiento de su propio servicio basado en W-CDMA, originalmente con la marca "Vodafone Global Standard" y afirmando compatibilidad con UMTS. El nombre del servicio se cambió a "Vodafone 3G" (ahora "SoftBank 3G") en diciembre de 2004.

A partir de 2003, Hutchison Whampoa lanzó gradualmente sus nuevas redes UMTS.

La mayoría de los países, desde que la UIT aprobó el servicio móvil 3G, "subastaron" las frecuencias de radio a la empresa que estaba dispuesta a pagar más, o realizaron un "concurso de belleza", pidiendo a las distintas empresas que presentaran con qué pretenden comprometerse. si se le otorgan las licencias. Esta estrategia ha sido criticada por su objetivo de drenar el efectivo de los operadores al borde de la quiebra para cumplir con sus ofertas o propuestas. La mayoría de ellos tienen una limitación de tiempo para la implementación del servicio, donde se debe lograr una cierta "cobertura" dentro de una fecha determinada o se revocará la licencia.

Vodafone lanzó varias redes UMTS en Europa en febrero de 2004. MobileOne de Singapur lanzó comercialmente sus servicios 3G (W-CDMA) en febrero de 2005. Nueva Zelanda en agosto de 2005 y Australia en octubre de 2005.

AT&T Wireless (ahora parte de Cingular Wireless) ha implementado UMTS en varias ciudades. Aunque los avances en el despliegue de su red se han retrasado debido a la fusión con Cingular, Cingular comenzó a ofrecer el servicio HSDPA en diciembre de 2005.

Rogers en Canadá en marzo de 2007 ha lanzado HSDPA en el distrito de Toronto Golden Horseshoe en W-CDMA a 850/1900 MHz y planea el lanzamiento del servicio comercial en las 25 principales ciudades en octubre de 2007.

TeliaSonera abrió el servicio W-CDMA en Finlandia el 13 de octubre de 2004, con velocidades de hasta 384 kbit / s. Disponibilidad solo en las principales ciudades. El precio es de aprox. 2 € / MB. ^{[ cita requerida ]}

SK Telecom y KTF , dos de los mayores proveedores de servicios de telefonía móvil de Corea del Sur , comenzaron a ofrecer el servicio W-CDMA en diciembre de 2003. Debido a la escasa cobertura y la falta de opciones en las computadoras de mano, el servicio W-CDMA apenas ha hecho mella en el Mercado coreano dominado por CDMA2000. En octubre de 2006 ambas compañías están cubriendo más de 90 ciudades, mientras que SK Telecom ha anunciado que va a proporcionar cobertura a nivel nacional por su red WCDMA a fin de que una oferta SBSM teléfonos (monobanda modo simple) por la primera mitad de 2007. KT Freecel se por lo tanto, redujo al mínimo los fondos para el desarrollo de su red CDMA2000.

En Noruega , Telenor introdujo W-CDMA en las principales ciudades a finales de 2004, mientras que su competidor, NetCom , hizo lo mismo unos meses después. Ambos operadores tienen una cobertura nacional del 98% en EDGE, pero Telenor tiene redes de roaming WLAN paralelas en GSM, donde el servicio UMTS compite con esto. Por esta razón, Telenor está abandonando el soporte de su servicio WLAN en Austria (2006).

Maxis Communications y Celcom , dos proveedores de servicios de telefonía móvil en Malasia , comenzaron a ofrecer servicios W-CDMA en 2005.

En Suecia , Telia introdujo W-CDMA en marzo de 2004.

UTRA-TDD

UMTS-TDD, un acrónimo de Universal Mobile Telecommunications System (UMTS) - duplexación por división de tiempo (TDD), es una versión estandarizada 3GPP de las redes UMTS que utilizan UTRA-TDD. ^[7] UTRA-TDD es una UTRA que utiliza duplexación por división de tiempo para duplexación. ^[7] Si bien es una implementación completa de UMTS, se usa principalmente para proporcionar acceso a Internet en circunstancias similares a aquellas en las que se podría usar WiMAX . ^{[ cita requerida ]} UMTS-TDD no es directamente compatible con UMTS-FDD: un dispositivo diseñado para usar un estándar no puede, a menos que esté específicamente diseñado para, funcionar en el otro, debido a la diferencia en las tecnologías de interfaz aérea y frecuencias utilizadas. ^{[ cita requerida]} Es más formalmente como IMT-2000 CDMA-TDD o IMT 2000 Time-Division (IMT-TD). ^{[12] [13]}

Las dos interfaces aéreas UMTS (UTRA) para UMTS-TDD son TD-CDMA y TD-SCDMA. Ambas interfaces aéreas utilizan una combinación de métodos de acceso de dos canales, acceso múltiple por división de código (CDMA) y acceso múltiple por división de tiempo (TDMA): la banda de frecuencia se divide en intervalos de tiempo (TDMA), que se dividen a su vez en canales utilizando CDMA difusión de códigos. Estas interfaces aéreas se clasifican como TDD, porque los intervalos de tiempo se pueden asignar al tráfico de enlace ascendente o descendente.

TD-CDMA (UTRA-TDD 3.84 Mcps High Chip Rate (HCR))

TD-CDMA , un acrónimo de Time-Division- Code-Division Multiple Access , es un método de acceso a canales basado en el uso de acceso múltiple de espectro ensanchado (CDMA) en múltiples ranuras de tiempo ( TDMA ). TD-CDMA es el método de acceso al canal para UTRA-TDD HCR, que es un acrónimo de UMTS Terrestrial Radio Access-Time Division Duplex High Chip Rate. ^[12]

Las interfaces aéreas de UMTS-TDD que utilizan la técnica de acceso al canal TD-CDMA están estandarizadas como UTRA-TDD HCR, que utiliza incrementos de 5  MHz de espectro, cada segmento dividido en tramas de 10 ms que contienen quince intervalos de tiempo (1500 por segundo). ^[12] Las franjas horarias (TS) se asignan en un porcentaje fijo para el enlace descendente y el enlace ascendente. TD-CDMA se utiliza para multiplexar flujos desde o hacia múltiples transceptores. A diferencia de W-CDMA, no necesita bandas de frecuencia separadas para upstream y downstream, lo que permite el despliegue en bandas de frecuencia estrechas . ^[14]

TD-CDMA es una parte de IMT-2000, definida como IMT-TD Time-Division (IMT CDMA TDD), y es una de las tres interfaces aéreas UMTS (UTRA), estandarizadas por 3GPP en UTRA-TDD HCR. UTRA-TDD HCR está estrechamente relacionado con W-CDMA y proporciona los mismos tipos de canales cuando es posible. Las mejoras HSDPA / HSUPA de UMTS también se implementan bajo TD-CDMA. ^[15]

En los Estados Unidos, la tecnología se ha utilizado para la seguridad pública y el uso gubernamental en la ciudad de Nueva York y en algunas otras áreas. ^[16] En Japón, IPMobile planeó proporcionar el servicio TD-CDMA en el año 2006, pero se retrasó, cambió a TD-SCDMA y se declaró en quiebra antes de que el servicio comenzara oficialmente.

TD-SCDMA (UTRA-TDD 1.28 Mcps Low Chip Rate (LCR))

Acceso múltiple por división de código síncrono por división de tiempo (TD-SCDMA) o UTRA TDD 1,28 Mcps de baja velocidad de chip (UTRA-TDD LCR) ^{[13] [4]} es una interfaz aérea ^{[13] que se} encuentra en las redes de telecomunicaciones móviles UMTS en China como una alternativa a W-CDMA.

TD-SCDMA utiliza el método de acceso al canal TDMA combinado con un componente CDMA síncrono adaptativo ^[13] en segmentos de espectro de 1,6 MHz, lo que permite el despliegue en bandas de frecuencia aún más estrechas que TD-CDMA. Está estandarizado por 3GPP y también se conoce como "UTRA-TDD LCR". Sin embargo, el principal incentivo para el desarrollo de este estándar desarrollado en China fue evitar o reducir las tarifas de licencia que deben pagarse a los propietarios de patentes no chinos. A diferencia de las otras interfaces aéreas, TD-SCDMA no formaba parte de UMTS desde el principio, pero se agregó en la versión 4 de la especificación.

Al igual que TD-CDMA, TD-SCDMA se conoce como IMT CDMA TDD dentro de IMT-2000.

El término "TD-SCDMA" es engañoso. Si bien sugiere cubrir solo un método de acceso al canal, en realidad es el nombre común para toda la especificación de la interfaz aérea. ^[4]

Las redes TD-SCDMA / UMTS-TDD (LCR) son incompatibles con las redes W-CDMA / UMTS-FDD y TD-CDMA / UMTS-TDD (HCR).

Objetivos

TD-SCDMA fue desarrollado en la República Popular China por la Academia China de Tecnología de Telecomunicaciones (CATT), Datang Telecom y Siemens AG en un intento por evitar la dependencia de la tecnología occidental. Es probable que esto se deba principalmente a razones prácticas, ya que otros formatos 3G requieren el pago de tasas de patente a un gran número de titulares de patentes occidentales.

Los defensores de TD-SCDMA también afirman que es más adecuado para áreas densamente pobladas. ^[13] Además, se supone que cubre todos los escenarios de uso, mientras que W-CDMA está optimizado para tráfico simétrico y macrocélulas, mientras que TD-CDMA se utiliza mejor en escenarios de baja movilidad dentro de micro o picocélulas. ^[13]

TD-SCDMA se basa en tecnología de espectro ensanchado, lo que hace que sea poco probable que pueda eludir por completo el pago de derechos de licencia a los titulares de patentes occidentales. El lanzamiento de una red nacional TD-SCDMA se proyectó inicialmente para 2005 ^[17], pero solo alcanzó pruebas comerciales a gran escala con 60.000 usuarios en ocho ciudades en 2008 ^[18].

El 7 de enero de 2009, China otorgó una licencia TD-SCDMA 3G a China Mobile . ^[19]

El 21 de septiembre de 2009, China Mobile anunció oficialmente que tenía 1.327.000 suscriptores de TD-SCDMA a finales de agosto de 2009.

Si bien TD es principalmente un sistema exclusivo de China, bien puede exportarse a países en desarrollo. Es probable que sea reemplazado por un sistema TD-LTE más nuevo en los próximos 5 años.

Aspectos técnicos destacados

TD-SCDMA usa TDD, en contraste con el esquema FDD usado por W-CDMA . Al ajustar dinámicamente el número de intervalos de tiempo utilizados para el enlace descendente y el enlace ascendente , el sistema puede acomodar más fácilmente el tráfico asimétrico con diferentes requisitos de velocidad de datos en el enlace descendente y ascendente que los esquemas FDD. Dado que no requiere un espectro emparejado para el enlace descendente y el enlace ascendente, también aumenta la flexibilidad de asignación del espectro. Usar la misma frecuencia portadora para el enlace ascendente y el enlace descendente también significa que la condición del canal es la misma en ambas direcciones, y la estación base puede deducir la información del canal del enlace descendente a partir de las estimaciones del canal del enlace ascendente, lo cual es útil para la aplicación de técnicas de formación de haces .

TD-SCDMA también usa TDMA además del CDMA usado en WCDMA. Esto reduce la cantidad de usuarios en cada intervalo de tiempo, lo que reduce la complejidad de implementación de los esquemas de formación de haces y detección multiusuario , pero la transmisión no continua también reduce la cobertura (debido a la mayor potencia pico necesaria), la movilidad (debido a la menor frecuencia de control de potencia ) y complica los algoritmos de gestión de recursos de radio .

La "S" en TD-SCDMA significa "síncrono", lo que significa que las señales de enlace ascendente se sincronizan en el receptor de la estación base, lo que se logra mediante ajustes de tiempo continuos. Esto reduce la interferencia entre usuarios del mismo intervalo de tiempo que utilizan códigos diferentes al mejorar la ortogonalidad entre los códigos, aumentando así la capacidad del sistema, a costa de cierta complejidad del hardware para lograr la sincronización del enlace ascendente.

Historia

El 20 de enero de 2006, el Ministerio de Industria de la Información de la República Popular de China anunció formalmente que TD-SCDMA es el estándar de telecomunicaciones móviles 3G del país. El 15 de febrero de 2006, se anunció un cronograma para el despliegue de la red en China, indicando que se realizarían pruebas precomerciales a partir de la finalización de una serie de redes de prueba en ciudades seleccionadas. Estos ensayos se llevaron a cabo de marzo a octubre de 2006, pero los resultados aparentemente no fueron satisfactorios. A principios de 2007, el gobierno chino dio instrucciones al operador celular dominante, China Mobile, para que construyera redes comerciales de prueba en ocho ciudades, y los dos operadores de línea fija, China Telecom y China Netcom., para construir uno cada uno en otras dos ciudades. La construcción de estas redes de prueba estaba programada para terminar durante el cuarto trimestre de 2007, pero los retrasos significaron que la construcción no se completó hasta principios de 2008.

El estándar ha sido adoptado por 3GPP desde Rel-4, conocido como "Opción UTRA TDD 1.28Mbps". ^[13]

El 28 de marzo de 2008, China Mobile Group anunció "pruebas comerciales" de TD-SCDMA para 60.000 usuarios de prueba en ocho ciudades desde el 1 de abril de 2008. Las redes que utilizan otros estándares 3G (WCDMA y CDMA2000 EV / DO) aún no se han lanzado en China , ya que se retrasaron hasta que TD-SCDMA estuviera listo para su lanzamiento comercial.

En enero de 2009, el Ministerio de Industria y Tecnología de la Información (MIIT) de China dio el paso inusual de asignar licencias para 3 estándares diferentes de teléfonos móviles de tercera generación a tres operadores en un paso largamente esperado que se espera genere un gasto de $ 41 mil millones. en equipos nuevos. El estándar desarrollado en China, TD-SCDMA, fue asignado por los suscriptores a China Mobile, el mayor operador de telefonía del mundo. Eso pareció ser un esfuerzo para asegurarse de que el nuevo sistema tenga el respaldo financiero y técnico para tener éxito. Se asignaron licencias para dos estándares 3G existentes, W-CDMA y CDMA2000 1xEV-DO , a China Unicomy China Telecom, respectivamente. La tecnología de tercera generación, o 3G, admite navegación web, video inalámbrico y otros servicios, y se espera que el inicio del servicio estimule un nuevo crecimiento de los ingresos.

La división técnica de MIIT ha obstaculizado el desempeño de China Mobile en el mercado 3G, y tanto los usuarios como los ingenieros de China Mobile señalan la falta de teléfonos adecuados para usar la red. ^{[20] El} despliegue de estaciones base también ha sido lento, lo que ha provocado una falta de mejora del servicio para los usuarios. ^[21] La conexión de red en sí ha sido sistemáticamente más lenta que la de los otros dos operadores, lo que ha provocado una fuerte caída de la cuota de mercado. Para 2011, China Mobile ya se ha centrado en TD-LTE. ^{[22] [23] El} cierre gradual de las estaciones TD-SCDMA comenzó en 2016. ^{[24] [25]}

Bandas de frecuencia e implementaciones

La siguiente es una lista de redes de telecomunicaciones móviles que utilizan tecnología TD-SCDMA / UMTS-TDD (LCR) de tercera generación.

Operador	País	Frecuencia (megaciclo)	Banda	Fecha de lanzamiento	Notas
China Móvil	porcelana	2100	A + (Banda 34)	Ene. De 2009	[23] [25] [26] (↓ ↑) 2010–2025 MHz Se está eliminando la red en favor de LTE.
China Móvil	porcelana	1900	A- (Banda 33)	Ene. De 2009	[23] [25] [26] (↓ ↑) 1900-1920 MHz (subconjunto de la banda 39) Utilizado anteriormente por Xiaolingtong (PHS) . Red eliminada gradualmente a favor de LTE.
ninguno	porcelana	1900	F (Banda 39)	N / A	(↓ ↑) 1880–1920 MHz Sin implementaciones, luego se usó para TD-LTE en su lugar.
ninguno	porcelana	2300	E (Banda 40)	N / A	(↓ ↑) 2300–2400 MHz Sin implementaciones, luego se usó para TD-LTE en su lugar.
Xinwei (CooTel)	Nicaragua	1800	N / A	Abr. De 2016	[27] [28] [29] (↓ ↑) 1785-1805 MHz

UMTS-TDD sin licencia

En Europa, CEPT asignó el rango 2010-2020 MHz para una variante de UMTS-TDD diseñada para uso sin licencia y autoproporcionado. ^[30] Algunos grupos de telecomunicaciones y jurisdicciones han propuesto retirar este servicio a favor de UMTS-TDD con licencia, ^[31] debido a la falta de demanda y la falta de desarrollo de una tecnología de interfaz aérea UMTS TDD adecuada para su despliegue en esta banda.

Comparación con UMTS-FDD

El UMTS ordinario utiliza UTRA-FDD como interfaz aérea y se conoce como UMTS-FDD . UMTS-FDD utiliza W-CDMA para acceso múltiple y dúplex por división de frecuencia para duplexación, lo que significa que el enlace ascendente y el enlace descendente transmiten en diferentes frecuencias. El UMTS generalmente se transmite en las frecuencias asignadas para el servicio de telefonía móvil 1G , 2G o 3G en los países de operación.

UMTS-TDD utiliza duplexación por división de tiempo, lo que permite que el enlace ascendente y el enlace descendente compartan el mismo espectro. Esto permite al operador dividir de manera más flexible el uso del espectro disponible de acuerdo con los patrones de tráfico. Para el servicio telefónico ordinario, esperaría que el enlace ascendente y el enlace descendente transportaran cantidades aproximadamente iguales de datos (porque cada llamada telefónica necesita una transmisión de voz en cualquier dirección), pero el tráfico orientado a Internet es más frecuentemente unidireccional. Por ejemplo, al navegar por un sitio web, el usuario enviará comandos, que son cortos, al servidor, pero el servidor enviará archivos completos, que generalmente son más grandes que esos comandos, en respuesta.

UMTS-TDD tiende a tener una frecuencia asignada destinada a servicios de Internet móviles / inalámbricos en lugar de utilizarse en las frecuencias celulares existentes. Esto se debe, en parte, a que el dúplex TDD normalmente no se permite en las frecuencias celulares , PCS / PCN y 3G. Las tecnologías TDD abren el uso de espectro no apareado sobrante.

En toda Europa, se proporcionan varias bandas específicamente para UMTS-TDD o para tecnologías similares. Estos son 1900 MHz y 1920 MHz y entre 2010 MHz y 2025 MHz. En varios países, la banda de 2500-2690 MHz (también conocida como MMDS en EE. UU.) Se ha utilizado para implementaciones de UMTS-TDD. Además, se ha asignado espectro alrededor del rango de 3,5 GHz en algunos países, especialmente en Gran Bretaña, en un entorno de tecnología neutral. En la República Checa, UTMS-TDD también se usa en un rango de frecuencia de alrededor de 872 MHz. ^[32]

Despliegue

UMTS-TDD se ha implementado para redes públicas y / o privadas en al menos diecinueve países de todo el mundo, con sistemas activos en, entre otros países, Australia, República Checa, Francia, Alemania, Japón, Nueva Zelanda, Botswana, Sudáfrica, el Reino Unido y los Estados Unidos.

Los despliegues en los EE. UU. Hasta ahora han sido limitados. Ha sido seleccionado para una red de apoyo a la seguridad pública utilizada por los servicios de emergencia en Nueva York, ^[33] pero fuera de algunos sistemas experimentales, en particular uno de Nextel , hasta ahora el estándar WiMAX parece haber ganado mayor tracción como un acceso general a Internet móvil. sistema.

Estándares en competencia

Existe una variedad de sistemas de acceso a Internet que brindan acceso a la red a alta velocidad de banda ancha. Estos incluyen WiMAX y HIPERMAN . UMTS-TDD tiene la ventaja de poder utilizar la infraestructura UMTS / GSM existente de un operador, en caso de que la tenga, y que incluye modos UMTS optimizados para conmutación de circuitos si, por ejemplo, el operador desea ofrecer servicio telefónico. El rendimiento de UMTS-TDD también es más consistente. Sin embargo, los implementadores de UMTS-TDD a menudo tienen problemas regulatorios para aprovechar algunos de los servicios que brinda la compatibilidad con UMTS. Por ejemplo, el espectro UMTS-TDD en el Reino Unido no se puede utilizar para proporcionar servicio telefónico, aunque el regulador OFCOMestá discutiendo la posibilidad de permitirlo en algún momento en el futuro. Pocos operadores que consideran UMTS-TDD tienen infraestructura UMTS / GSM existente.

Además, los sistemas WiMAX e HIPERMAN proporcionan anchos de banda significativamente mayores cuando la estación móvil está muy cerca de la torre.

Como la mayoría de los sistemas de acceso a Internet móvil, muchos usuarios que de otro modo elegirían UMTS-TDD encontrarán sus necesidades cubiertas por la colección ad hoc de puntos de acceso Wi-Fi no conectados en muchos restaurantes y centros de transporte, y / o por el acceso a Internet ya proporcionado por sus operador de telefonía móvil. En comparación, UMTS-TDD (y sistemas como WiMAX) ofrece un acceso móvil y más consistente que el primero y, en general, un acceso más rápido que el segundo.

Red de acceso por radio

Artículo principal: UTRAN

UMTS también especifica la Red de acceso de radio terrestre universal (UTRAN), que se compone de múltiples estaciones base, posiblemente utilizando diferentes estándares de interfaz de aire terrestre y bandas de frecuencia.

UMTS y GSM / EDGE pueden compartir una red central (CN), lo que convierte a UTRAN en una red de acceso de radio alternativa a GERAN (GSM / EDGE RAN) y permite (en su mayoría) una conmutación transparente entre las RAN de acuerdo con la cobertura disponible y las necesidades de servicio. Por eso, las redes de acceso por radio de UMTS y GSM / EDGE a veces se denominan colectivamente UTRAN / GERAN.

Las redes UMTS a menudo se combinan con GSM / EDGE, el último de los cuales también forma parte de las IMT-2000.

La interfaz UE ( Equipo de usuario ) de la RAN (Red de acceso por radio) consta principalmente de los protocolos RRC (Control de recursos de radio), PDCP (Protocolo de convergencia de datos en paquetes), RLC (Control de enlace de radio) y MAC (Control de acceso a medios). El protocolo RRC maneja el establecimiento de la conexión, las mediciones, los servicios portadores de radio, la seguridad y las decisiones de transferencia. El protocolo RLC se divide principalmente en tres modos: modo transparente (TM), modo sin reconocimiento (UM), modo de reconocimiento (AM). La funcionalidad de la entidad AM se asemeja a la operación TCP, mientras que la operación UM se parece a la operación UDP. En el modo TM, los datos se enviarán a las capas inferiores sin agregar ningún encabezado a la SDUde capas superiores. MAC maneja la programación de datos en la interfaz aérea según los parámetros configurados de capa superior (RRC).

El conjunto de propiedades relacionadas con la transmisión de datos se denomina Radio Bearer (RB). Este conjunto de propiedades decide los datos máximos permitidos en un TTI (intervalo de tiempo de transmisión). RB incluye información RLC y mapeo RB. El mapeo RB decide el mapeo entre RB <-> canal lógico <-> canal de transporte. Los mensajes de señalización se envían en los portadores de radio de señalización (SRB) y los paquetes de datos (ya sea CS o PS) se envían en los RB de datos. Los mensajes RRC y NAS van en SRB.

La seguridad incluye dos procedimientos: integridad y cifrado. Integrity valida el recurso de los mensajes y también se asegura de que nadie (tercero / parte desconocida) en la interfaz de radio haya modificado los mensajes. El cifrado garantiza que nadie escuche sus datos en la interfaz aérea. Tanto la integridad como el cifrado se aplican a los SRB, mientras que solo se aplica cifrado a los RB de datos.

Red principal

Artículo principal: Parte de la aplicación móvil

Con Mobile Application Part, UMTS utiliza el mismo estándar de red central que GSM / EDGE. Esto permite una migración simple para los operadores GSM existentes. Sin embargo, la ruta de migración a UMTS sigue siendo costosa: si bien gran parte de la infraestructura central se comparte con GSM, el costo de obtener nuevas licencias de espectro y superponer UMTS en torres existentes es alto.

La CN se puede conectar a varias redes troncales , como Internet o una red telefónica de Red Digital de Servicios Integrados (ISDN). UMTS (y GERAN) incluyen las tres capas más bajas del modelo OSI . La capa de red (OSI 3) incluye el protocolo de gestión de recursos de radio (RRM) que gestiona los canales portadores entre los terminales móviles y la red fija, incluidos los traspasos.

Bandas de frecuencia y anchos de banda de canal

UARFCN

Un UARFCN ( abreviatura de UTRA Absolute Radio Frequency Channel Number, donde UTRA significa UMTS Terrestrial Radio Access) se utiliza para identificar una frecuencia en las bandas de frecuencia UMTS .

Normalmente, el número de canal se deriva de la frecuencia en MHz mediante la fórmula Número de canal = Frecuencia * 5. Sin embargo, esto solo puede representar canales que están centrados en un múltiplo de 200 kHz, que no se alinea con las licencias en Norteamérica. 3GPP agregó varios valores especiales para los canales comunes de América del Norte.

Asignación de espectro

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Artículo principal: bandas de frecuencia UMTS

Ya se han otorgado más de 130 licencias a operadores en todo el mundo (a diciembre de 2004), que especifican la tecnología de acceso por radio W-CDMA que se basa en GSM. En Europa, el proceso de licencia se produjo al final de la burbuja tecnológica, y los mecanismos de subasta para la asignación establecidos en algunos países dieron como resultado el pago de precios extremadamente altos por las licencias originales de 2100 MHz, especialmente en el Reino Unido y Alemania. En Alemania , los licitadores pagaron un total de 50.800 millones de euros por seis licencias, dos de las cuales fueron posteriormente abandonadas y canceladas por sus compradores (Mobilcom y Sonera / Telefonicaconsorcio). Se ha sugerido que estos enormes derechos de licencia tienen el carácter de un impuesto muy elevado que se paga sobre los ingresos futuros que se esperan muchos años después. En cualquier caso, los altos precios pagados pusieron a algunos operadores de telecomunicaciones europeos al borde de la quiebra (sobre todo KPN ). En los últimos años, algunos operadores han amortizado parte o la totalidad de los costos de la licencia. Entre 2007 y 2009, los tres operadores finlandeses comenzaron a utilizar UMTS de 900 MHz en un acuerdo compartido con sus estaciones base 2G GSM circundantes para cobertura de áreas rurales, una tendencia que se espera que se expanda en Europa en los próximos 1 a 3 años. ^{[ necesita actualización ]}

La banda de 2100 MHz (enlace descendente alrededor de 2100 MHz y enlace ascendente alrededor de 1900 MHz) asignada para UMTS en Europa y la mayor parte de Asia ya se utiliza en América del Norte. El rango de 1900 MHz se usa para servicios 2G ( PCS ) y el rango de 2100 MHz se usa para comunicaciones por satélite. Sin embargo, los reguladores han liberado parte del rango de 2100 MHz para los servicios 3G, junto con un rango diferente de alrededor de 1700 MHz para el enlace ascendente. ^{[ necesita actualización ]}

AT&T Wireless lanzó servicios UMTS en los Estados Unidos a fines de 2004 utilizando estrictamente el espectro existente de 1900 MHz asignado para servicios 2G PCS. Cingular adquirió AT&T Wireless en 2004 y desde entonces ha lanzado UMTS en ciudades selectas de Estados Unidos. Cingular se rebautizó como AT&T Mobility y lanzó ^[34] algunas ciudades con una red UMTS a 850 MHz para mejorar su red UMTS existente a 1900 MHz y ahora ofrece a los suscriptores varios teléfonos UMTS 850/1900 de doble banda.

El lanzamiento de UMTS de T-Mobile en los EE. UU. Se centró originalmente en la banda de 1700 MHz. Sin embargo, T-Mobile ha estado moviendo usuarios de 1700 MHz a 1900 MHz (PCS) para reasignar el espectro a los servicios 4G LTE . ^[35]

En Canadá, la cobertura UMTS se proporciona en las bandas de 850 MHz y 1900 MHz en las redes Rogers y Bell-Telus. Bell y Telus comparten la red. Recientemente, los nuevos proveedores Wind Mobile , Mobilicity y Videotron han comenzado a operar en la banda de 1700 MHz.

En 2008, la empresa australiana de telecomunicaciones Telstra reemplazó su red CDMA existente por una red 3G nacional basada en UMTS, denominada NextG , que opera en la banda de 850 MHz. Actualmente, Telstra ofrece el servicio UMTS en esta red, y también en la red UMTS de 2100 MHz, a través de la copropiedad de la empresa propietaria y administradora 3GIS. Esta empresa también es copropiedad de Hutchison 3G Australia , y esta es la red principal que utilizan sus clientes. Optus está desplegando actualmente una red 3G que opera en la banda de 2100 MHz en ciudades y la mayoría de los pueblos grandes, y en la banda de 900 MHz en áreas regionales. Vodafone también está construyendo una red 3G utilizando la banda de 900 MHz.

En India, BSNL ha comenzado sus servicios 3G desde octubre de 2009, comenzando con las ciudades más grandes y luego expandiéndose a ciudades más pequeñas. Las bandas de 850 MHz y 900 MHz proporcionan una mayor cobertura en comparación con las redes equivalentes de 1700/1900/2100 MHz, y se adaptan mejor a áreas regionales donde mayores distancias separan la estación base y el suscriptor.

Los operadores en América del Sur ahora también están implementando redes de 850 MHz.

Interoperabilidad e itinerancia global

Los teléfonos UMTS (y las tarjetas de datos) son muy portátiles: han sido diseñados para desplazarse fácilmente a otras redes UMTS (si los proveedores tienen acuerdos de itinerancia vigentes). Además, casi todos los teléfonos UMTS son dispositivos de modo dual UMTS / GSM, por lo que si un teléfono UMTS viaja fuera de la cobertura UMTS durante una llamada, la llamada puede transferirse de forma transparente a la cobertura GSM disponible. Los cargos por roaming suelen ser significativamente más altos que los cargos por uso regular.

La mayoría de los licenciatarios de UMTS consideran el roaming global transparente y ubicuoun asunto importante. Para permitir un alto grado de interoperabilidad, los teléfonos UMTS generalmente admiten varias frecuencias diferentes además de su respaldo GSM. Los diferentes países admiten diferentes bandas de frecuencia UMTS: Europa inicialmente usó 2100 MHz, mientras que la mayoría de los operadores en los EE. UU. Usan 850 MHz y 1900 MHz. T-Mobile ha lanzado una red en los EE. UU. Que opera a 1700 MHz (enlace ascendente) / 2100 MHz (enlace descendente), y estas bandas también se han adoptado en otros lugares de EE. UU., Canadá y América Latina. Un teléfono y una red UMTS deben admitir una frecuencia común para trabajar juntos. Debido a las frecuencias utilizadas, es probable que los primeros modelos de teléfonos UMTS designados para los Estados Unidos no funcionen en otros lugares y viceversa. En la actualidad, se utilizan 11 combinaciones de frecuencias diferentes en todo el mundo, incluidas las frecuencias que antes se utilizaban únicamente para servicios 2G.

Los teléfonos UMTS pueden usar un módulo de identidad de suscriptor universal , USIM (basado en la tarjeta SIM de GSM) y también funciona (incluidos los servicios UMTS) con tarjetas SIM GSM. Este es un estándar global de identificación y permite que una red identifique y autentique la (U) SIM en el teléfono. Los acuerdos de roaming entre redes permiten que las llamadas a un cliente sean redirigidas a ellos mientras están en roaming y determinan los servicios (y precios) disponibles para el usuario. Además de la información del suscriptor del usuario y la información de autenticación, la (U) SIM proporciona espacio de almacenamiento para los contactos de la agenda telefónica. Los teléfonos pueden almacenar sus datos en su propia memoria o en la tarjeta (U) SIM (que generalmente es más limitada en la información de contacto de su directorio telefónico). Una (U) SIM se puede mover a otro teléfono UMTS o GSM, y el teléfono tomará los datos de usuario de la (U) SIM,lo que significa que es la (U) SIM (no el teléfono) la que determina el número de teléfono del teléfono y la facturación de las llamadas realizadas desde el teléfono.

Japón fue el primer país en adoptar tecnologías 3G y, dado que no habían usado GSM anteriormente, no tenían necesidad de incorporar compatibilidad GSM en sus teléfonos y sus teléfonos 3G eran más pequeños que los disponibles en otros lugares. En 2002, la red FOMA 3G de NTT DoCoMo fue la primera red UMTS comercial; utilizando una especificación previa al lanzamiento, ^[36] inicialmente era incompatible con el estándar UMTS a nivel de radio, pero utilizaba tarjetas USIM estándar, lo que significa que era posible la itinerancia basada en tarjetas USIM (transfiriendo la tarjeta USIM a un teléfono UMTS o GSM cuando viaja). Tanto NTT DoCoMo como SoftBank Mobile (que lanzó 3G en diciembre de 2002) ahora usan UMTS estándar.

Teléfonos y módems

Esta sección debe actualizarse . Actualice este artículo para reflejar los eventos recientes o la información disponible recientemente. ( Agosto de 2015 )

El Nokia 6650 , uno de los primeros teléfonos UMTS (2003)

Todos los principales fabricantes de teléfonos 2G (que todavía están en el negocio) son ahora fabricantes de teléfonos 3G. Los primeros teléfonos y módems 3G eran específicos para las frecuencias requeridas en su país, lo que significaba que solo podían desplazarse a otros países en la misma frecuencia 3G (aunque pueden recurrir al antiguo estándar GSM). Canadá y EE. UU. Comparten frecuencias en común, al igual que la mayoría de los países europeos. El artículo Bandas de frecuencia UMTS es una descripción general de las frecuencias de la red UMTS en todo el mundo.

Usando un enrutador celular , PCMCIA o tarjeta USB, los clientes pueden acceder a servicios de banda ancha 3G, independientemente de su elección de computadora (como una tableta o una PDA ). Algunos programas se instalan por sí mismos desde el módem, por lo que, en algunos casos, no se requiere absolutamente ningún conocimiento de tecnología para conectarse en un momento. Con un teléfono que admita 3G y Bluetooth 2.0, se pueden conectar a Internet varias computadoras portátiles con capacidad Bluetooth. Algunos teléfonos inteligentes también pueden actuar como un punto de acceso WLAN móvil .

Hay muy pocos teléfonos o módems 3G disponibles que admitan todas las frecuencias 3G (UMTS850 / 900/1700/1900/2100 MHz). Nokia ha lanzado recientemente una gama de teléfonos que tienen cobertura Pentaband 3G, incluidos el N8 y el E7 . Muchos otros teléfonos ofrecen más de una banda, lo que aún permite un amplio roaming. Por ejemplo, el iPhone 4 de Apple contiene un chipset cuatribanda que funciona en 850/900/1900/2100 MHz, lo que permite su uso en la mayoría de los países donde se implementa UMTS-FDD.

Otros estándares competidores

El principal competidor de UMTS es CDMA2000 (IMT-MC), que es desarrollado por 3GPP2. A diferencia de UMTS, CDMA2000 es una actualización evolutiva de un estándar 2G existente, cdmaOne, y puede operar dentro de las mismas asignaciones de frecuencia. Esto y los requisitos de ancho de banda más estrechos de CDMA2000 facilitan la implementación en los espectros existentes. En algunos casos, pero no en todos, los operadores GSM existentes solo tienen espectro suficiente para implementar UMTS o GSM, no ambos. Por ejemplo, en los bloques de espectro del PCS US D, E y F, la cantidad de espectro disponible es de 5 MHz en cada dirección. Un sistema UMTS estándar saturaría ese espectro. Donde se implementa CDMA2000, generalmente coexiste con UMTS. Sin embargo, en muchos mercados, el tema de la coexistencia tiene poca relevancia, ya que existen obstáculos legislativos para la implementación conjunta de dos estándares en la misma porción de espectro con licencia.

Otro competidor de UMTS es EDGE (IMT-SC), que es una actualización evolutiva del sistema GSM 2G, que aprovecha los espectros GSM existentes. También es mucho más fácil, rápido y considerablemente más económico para los operadores inalámbricos incorporar la funcionalidad EDGE actualizando su hardware de transmisión GSM existente para admitir EDGE en lugar de tener que instalar casi todos los equipos nuevos para entregar UMTS. Sin embargo, al ser desarrollado por 3GPP como UMTS, EDGE no es un verdadero competidor. En cambio, se utiliza como una solución temporal anterior al despliegue de UMTS o como complemento para las zonas rurales. Esto se ve facilitado por el hecho de que las especificaciones GSM / EDGE y UMTS se desarrollan conjuntamente y se basan en la misma red central, lo que permite el funcionamiento en modo dual, incluidos los traspasos verticales .

El estándar TD-SCDMA de China también se ve a menudo como un competidor. TD-SCDMA se ha agregado a la versión 4 de UMTS como UTRA-TDD 1.28 Mcps Low Chip Rate (UTRA-TDD LCR). A diferencia de TD-CDMA (UTRA-TDD 3.84 Mcps High Chip Rate, UTRA-TDD HCR) que complementa W-CDMA (UTRA-FDD), es adecuado para micro y macrocélulas. Sin embargo, la falta de apoyo de los proveedores le impide ser un competidor real.

Si bien DECT es técnicamente capaz de competir con UMTS y otras redes celulares en áreas urbanas densamente pobladas, solo se ha implementado para teléfonos inalámbricos domésticos y redes internas privadas.

Todos estos competidores han sido aceptados por la UIT como parte de la familia IMT-2000 de estándares 3G, junto con UMTS-FDD.

En el lado del acceso a Internet, los sistemas de la competencia incluyen WiMAX y Flash-OFDM .

Migrando de GSM / GPRS a UMTS

Desde una red GSM / GPRS, se pueden reutilizar los siguientes elementos de red:

• Registro de ubicación de casa (HLR)
• Registro de ubicación de visitantes (VLR)
• Registro de identidad del equipo (EIR)
• Centro de conmutación móvil (MSC) (depende del proveedor)
• Centro de autenticación (AUC)
• Nodo de soporte de GPRS ( SGSN ) (depende del proveedor)
• Nodo de soporte de Gateway GPRS ( GGSN )

Desde una red de radio de comunicación GSM / GPRS, los siguientes elementos no se pueden reutilizar:

• Controlador de estación base (BSC)
• Estación transceptora base (BTS)

Pueden permanecer en la red y usarse en operaciones de red dual donde las redes 2G y 3G coexisten mientras la migración de la red y los nuevos terminales 3G están disponibles para su uso en la red.

La red UMTS introduce nuevos elementos de red que funcionan según lo especificado por 3GPP:

• Nodo B (estación transceptora base)
• Controlador de red de radio (RNC)
• Puerta de enlace de medios (MGW)

La funcionalidad de MSC y SGSN cambia cuando se va a UMTS. En un sistema GSM, el MSC maneja todas las operaciones de conmutación de circuitos, como la conexión de abonados A y B a través de la red. SGSN maneja todas las operaciones de conmutación de paquetes y transfiere todos los datos en la red. En UMTS, la puerta de enlace de medios (MGW) se encarga de toda la transferencia de datos en redes de conmutación de circuitos y de paquetes. MSC y SGSN controlan las operaciones de MGW. Los nodos se renombran a MSC-server y GSN-server.

Problemas y cuestiones

Algunos países, incluido Estados Unidos, han asignado espectro de manera diferente a las recomendaciones de la UIT , por lo que las bandas estándar más comúnmente utilizadas para UMTS (UMTS-2100) no han estado disponibles. ^{[ cita requerida ]} En esos países, se utilizan bandas alternativas, lo que impide la interoperabilidad de los equipos UMTS-2100 existentes, y requiere el diseño y fabricación de diferentes equipos para su uso en estos mercados. Como es el caso de GSM900 hoy ^{[ ¿cuándo? ]}, el equipo UMTS 2100 MHz estándar no funcionará en esos mercados. Sin embargo, parece que UMTS no está sufriendo tanto de problemas de compatibilidad de banda de teléfonos como GSM, ya que muchos teléfonos UMTS son multibanda en los modos UMTS y GSM. Microteléfonos pentabanda (bandas de 850, 900, 1700, 2100 y 1900 MHz), GSM de cuatro bandas (bandas de 850, 900, 1800 y 1900 MHz) y UMTS de tres bandas (bandas de 850, 1900 y 2100 MHz) se están volviendo más comunes. ^[37]

En sus primeros días ^{[ ¿cuándo? ]} , UMTS tuvo problemas en muchos países: los teléfonos con sobrepeso con poca duración de la batería fueron los primeros en llegar a un mercado muy sensible al peso y al factor de forma. ^{[ cita requerida ]} El Motorola A830, un teléfono de debut en la red 3 de Hutchison, pesaba más de 200 gramos e incluso presentaba una cámara desmontable para reducir el peso del teléfono. Otro problema importante fue la confiabilidad de las llamadas, relacionada con problemas con el traspaso de UMTS a GSM. Los clientes descubrieron que sus conexiones se interrumpían ya que los traspasos solo eran posibles en una dirección (UMTS → GSM), y el teléfono solo cambiaba de nuevo a UMTS después de colgar. En la mayoría de las redes de todo el mundo, esto ya no es un problema. ^{[ cita requerida]}

En comparación con GSM, las redes UMTS inicialmente requerían una mayor densidad de estaciones base . Para UMTS completo que incorpore funciones de video a pedido , se debe configurar una estación base cada 1 a 1,5 km (0,62 a 0,93 mi). Este era el caso cuando solo se usaba la banda de 2100 MHz, sin embargo, con el uso creciente de bandas de frecuencias más bajas (como 850 y 900 MHz) esto ya no es así. Esto ha llevado a un mayor despliegue de las redes de banda inferior por parte de los operadores desde 2006. ^{[ cita requerida ]}

Incluso con las tecnologías actuales y UMTS de banda baja, la telefonía y los datos a través de UMTS requieren más potencia que en redes GSM comparables. Apple Inc. citó ^{[38] el} consumo de energía UMTS como la razón por la que el iPhone de primera generación solo era compatible con EDGE. Su lanzamiento del iPhone 3G cita el tiempo de conversación en UMTS como la mitad del disponible cuando el teléfono está configurado para usar GSM. Otros fabricantes también indican una duración de batería diferente para el modo UMTS en comparación con el modo GSM. A medida que mejoran las baterías y la tecnología de la red, este problema está disminuyendo.

Problemas de seguridad

Ya en 2008, se sabía que las redes de operadores se pueden utilizar para recopilar subrepticiamente información sobre la ubicación del usuario. ^[39] En agosto de 2014, el Washington Post informó sobre la comercialización generalizada de sistemas de vigilancia que utilizan los protocolos del Sistema de señalización n.º 7 (SS7) para localizar a las personas que llaman en cualquier parte del mundo. ^[39]

En diciembre de 2014, se supo que las funciones propias de SS7 se pueden reutilizar para la vigilancia, debido a su laxa seguridad, para escuchar llamadas en tiempo real o grabar llamadas y textos cifrados para su posterior descifrado, o para defraudar a usuarios y operadores de telefonía celular. . ^[40]

Deutsche Telekom y Vodafone declararon el mismo día que habían solucionado brechas en sus redes, pero que el problema es global y solo se puede solucionar con una solución para todo el sistema de telecomunicaciones. ^[41]

Lanzamientos

La evolución de UMTS avanza según los lanzamientos previstos. Cada versión está diseñada para introducir nuevas funciones y mejorar las existentes.

Lanzamiento '99

• Servicios al portador
• Conmutador de circuito de 64 kbit / s
• 384 kbit / s de paquetes conmutados
• Servicios de localización
• Servicio de llamada: compatible con Global System for Mobile Communications ( GSM ), basado en Universal Subscriber Identity Module (USIM)
• Funciones de calidad de voz: funcionamiento sin tándem
• Frecuencia 2,1 GHz

Versión 4

• Radio de borde
• Mensajería multimedia
• MExE (entorno de ejecución móvil)
• Servicios de ubicación mejorados
• Servicios multimedia IP (IMS)
• TD-SCDMA (UTRA-TDD 1,28 Mcps de baja frecuencia de chip)

Lanzamiento 5

• Subsistema multimedia IP (IMS)
• IPv6 , transporte IP en UTRAN
• Mejoras en GERAN, MExE, etc.
• HSDPA

Versión 6

• Integración WLAN
• Difusión y multidifusión multimedia
• Mejoras en IMS
• HSUPA
• DPCH fraccional

Versión 7

• L2 mejorado
• 64 QAM, MIMO
• Voz sobre HSPA
• CPC: conectividad de paquetes continua
• FRLC - RLC flexible

Versión 8

• HSDPA de doble celda

Versión 9

• HSUPA de doble celda

Ver también

• Lista de redes UMTS
• 3GPP: organismo que gestiona el estándar UMTS.
• 3GPP Long Term Evolution , el proyecto 3GPP para evolucionar UMTS hacia capacidades 4G .
• GAN / UMA: un estándar para ejecutar GSM y UMTS a través de LAN inalámbricas.
• Acceso múltiple basado en oportunidades , ODMA : un protocolo de retransmisión de comunicaciones en modo TDD UMTS
• HSDPA , HSUPA : actualizaciones de la interfaz aérea W-CDMA.
• PDCP
• Módulo de Identidad del Suscriptor
• UMTS-TDD : una variante de UMTS que se utiliza en gran medida para proporcionar servicio de Internet inalámbrico.
• Bandas de frecuencia UMTS
• Canales UMTS
• W-CDMA : el estándar de interfaz de aire principal utilizado por UMTS.
• W-CDMA 2100
• TD-SCDMA

Otros, sin fines de UMTS, 3G y 4G estándares

• CDMA2000 : evolución de cdmaOne (también conocido como IS-95 o "CDMA"), gestionado por 3GPP2
• FOMA
• WiMAX
• GSM
• GPRS
• BORDE
• ETSI

Otra información

• Frecuencias celulares
• CDMA
• Comparación de estándares de datos inalámbricos
• DECT
• TDMA dinámico
• Evolución de datos optimizados / CDMA2000
• FOMA
• GSM / EDGE
• HSPA
• Secuencias de PN
• Tabla de comparación de eficiencia espectral
• Bandas de frecuencia UMTS
• WiMAX
• Industria de las telecomunicaciones en China
• Comunicaciones en China
• Estandarización en China
• Módem móvil
• Tabla de comparación de eficiencia espectral
• Acceso múltiple por división de código (CDMA)
• Canal piloto común o CPICH, un canal de sincronización simple en WCDMA.
• Múltiples entradas y salidas múltiples (MIMO) es el principal problema de la investigación de múltiples antenas .
• Wi-Fi : una tecnología inalámbrica de área local que es complementaria a UMTS.
• Lista de anchos de banda de dispositivos
• Centro de operaciones y mantenimiento
• Controlador de red de radio
• Seguridad UMTS
• Huawei SingleRAN : una tecnología RAN que permite la migración de GSM a UMTS o el uso simultáneo de ambos

Referencias

Citas

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Bibliografía

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• Muratore, Flavio. UMTS: comunicaciones móviles para el futuro. John Wiley & Sons, Inc., 2000. ISBN 978-0-471-49829-2 . 

Documentación

• Serie de especificaciones 3GPP 25  : aspectos de radio de 3G, incluido UMTS
• Capa física TS 25.201 - Descripción general  - Describe las diferencias básicas entre FDD y TDD.
• TS 25.211 Canales físicos y mapeo de canales de transporte en canales físicos (FDD)
• TS 25.221 Canales físicos y mapeo de canales de transporte en canales físicos (TDD)
• TS 25.212 Multiplexación y codificación de canales (FDD)
• TS 25.222 Multiplexación y codificación de canales (TDD)
• TS 25.213 Difusión y modulación (FDD)
• TS 25.223 Difusión y modulación (TDD)
• TS 25.214 Procedimientos de capa física (FDD)
• TS 25.224 Procedimientos de capa física (TDD)
• TS 25.215 Capa física - Medidas (FDD)
• TS 25.225 Capa física - Medidas (TDD)

Enlaces externos

Wikimedia Commons tiene medios relacionados con el sistema universal de telecomunicaciones móviles .

• 3gpp.org  - Estándar de proyectos de asociación de tercera generación
• Esquemas de numeración de especificaciones 3GPP
• Vocabulario para especificaciones 3GPP, hasta la versión 8
• Comparación de presupuesto de enlace UMTS LTE
• Preguntas frecuentes sobre UMTS en UMTS World
• Asignaciones de frecuencia W-CDMA en todo el mundo en UMTS World
• Alianza UMTS TDD La Alianza Global UMTS TDD
• Congreso Mundial 3GSM
• Tabla de proveedores de UMTS
• Enciclopedia LTE
• Foro TD-SCDMA
• Alianza industrial TD-SCDMA
• Preguntas frecuentes sobre UMTS