Wcdma gsm что это такое
WCDMA что это такое? WCDMA или GSM — в чем разница?
Последнее обновление: 26/08/2020
Сеть третьего поколения построена преимущественно на стандарте UMTS, чему поспособствовали наработки WCDMA. Новая технология разрабатывалась с целью увеличения пропускной способности интернета, а так же качества передачи разговора. Из статьи вы узнаете, что собой представляет стандарт WCDMA, какие возможности и преимущества в сравнении с предыдущим стандартом, а так же в чем разница в сравнении с GSM.
Что такое WCDMA
WCDMA сокращение аббревиатуры Wideband Code Division Multiple Access, что в переводе – широкополосный множественный доступ с кодовым разделением. Технология относится сети третьего поколения сотовой связи, что проектировался в виде надстройки предшествующего второго поколения – GSM.
Возможности и особенности WCDMA
Стандарт оптимизирован для голосовой связи и передачи данных. Скорость доступа в интернет достигает 2 Мбит при близком расположении к вышке и до 48 КБ при большом отдалении. Для сравнения технологии GPRS и EDGE в стандарте GSM предлагали скорость в лучшем случае 15-25 КБ, чаще реальная скорость составляла 5-7 или 12 КБ. Поэтому увеличение пропускной способности обеспечивало комфортный доступ в интернет, в частности загрузку страниц и контента, проверку почты и т.д. Кроме того улучшилось качество голосовой связи, благодаря увеличению пропускной способности.
В радио-интерфейсе WCDMA используются два канала шириной полосы 5 МГц. Один канал используется для передачи сигнала мобильного телефона к базовой станции, а другой для приема сигнала мобильным телефоном с базовой станции. Оба канала находятся на разной частоте, что исключает наличие помех и наложений сигнала. Временные или частотные ограничения, как в случае с GSM отсутствуют. Каждый абонент получает всю ширину канала в 5 МГц.
Поскольку вещание всех подключенных абонентов накладывается, важно выделить каждого абонента в общем эфире. Для этого используется кодовое разделение сигнала. Передатчик модулирует сигнал с определенным числовым кодом, что присваивается каждому пользователю, а настроенный на аналогичный код приемник выделяет необходимую часть сигнала.
Частотный диапазон
Сеть WCDMA использует три сетевых диапазона: 900, 1900-2100 МГц. Частота в 900 МГц позволяет обеспечить покрытие до 10 км, что примерно вполовину больше в сравнении с частотой 2100 МГц. С другой стороны малое покрытие компенсируется увеличенной емкостью сети и пропускной способностью обмена данными. А одна базовая станция способна обслуживать одновременно до 50 человек.
В сети GSM обычно используется связка частот 900 и 1800 МГц. Ширина каналов приема и передачи обычно составляет 25 и 75 МГц соответственно. В некоторых странах ширина канала частоты GSM900 на 10 МГц выше – 35 МГц, благодаря чему количество частотных каналов на 50 больше – 174. Чаще на общий канал приходится 124 частотных канала по 200 кГц. А на каждый частотный канал 8 физических каналов по 25 кГц, что в свою очередь делятся на канал трафика и управления.
Физический канал в GSM способен вместить до 8 абонентов. Чаще на одном канале «висят» до 5 человек, поскольку превышение подключений заметно ухудшает качество связи. Ещё 1-2 слота зарезервированы под служебные нужды. Поэтому если базовой станции выделены два частотных канала, общее число одновременно подключенных абонентов не превысит 15. Если задействовать 124 частотных канала GSM900, одновременное количество активных абонентов достигнет 990 человек, при условии резервирования двух каналов. На частоте 1800 МГц число частотных каналов 374 или 2990 абонентов при условии резервирования двух каналов.
Сравнение диапазонов 900 и 1800 наглядно демонстрирует расширение емкости сети с увеличением частоты. На практике операторам выгодно выделять несколько частотных каналов под каждую базовую станцию, при этом разместить как можно больше станций. Густое расположение позволит обслужить больше абонентов и улучшит покрытие. А если учесть, что у WCDMA нет столь существенных ограничений, количество обслуживаемых абонентов выше, в сравнении с GSM.
Преимущества и недостатки WCDMA
К сильным сторонам относятся:
Слабые стороны:
Различия между WCDMA и GSM
Вывод
В статье подробно описано, что такое WCDMA, как работает и основные различия в сравнении с GSM. Стандарт WCDMA – логическая эволюция сотовой сети. Технология позволяет обслужить больше абонентов, повысить качество связи и скорость доступа в интернет. А имеющиеся наработки позволили улучшить показатели при внедрении UMTS. Несмотря на доминирование 4G и активное развитие 5G, WCDMA остается востребованным в некоторых регионах, где операторы не успели обновить телекоммуникационное оборудование.
А какой сетью пользуетесь вы? Оставляйте сообщения в комментариях под статьей. Так же сообщите, если нашли в статье ошибку или неточность.
WCDMA — что это такое?
WCDMA — технология мобильной связи с широкополосным множественным доступом, которую использовали для развертывания сетей третьего поколения. Объясним принцип работы стандарта, отметим его преимущества и отличия от GSM.
Возможности и особенности WCDMA
Этот режим сети примечателен:
Беспроводную передачу данных WCDMA использовали в технологии UMTS. Последняя стала основой стандартов HSPA и HSPA+ — увеличивают пропускную способность интернета до 14,4 Мбит/с и 42 Мбит/с соответственно.
Беспроводная передача данных WCDMA.
Частотный диапазон
Тип сетей ВСДМА работает в частотном диапазоне 1900-2100 МГц и обеспечивает покрытие до 5 км. Одна базовая станция способна одновременно обслуживать до 50 человек, без учета активации дополнительных каналов связи.
В чем разница между WCDMA и GSM
Учитывая информацию выше, разница WCDMA и GSM заключается в следующем:
Вышки третьего поколения вытеснили базовые станции с поддержкой 2G из-за большой пропускной способности интернета и лучшего качестве связи. GSM, из-за покрытия в 10 км, продолжают использовать в удаленных от городов областях, где невозможно разместить много базовых 3Ж станций.
С каждым последующим поколением сетей уменьшается излучение и охват области покрытия, отчего LTE-вышки устанавливают на расстояние 1-2 км друг от друга. Базовые станции 5G могут использовать миллиметровую сеть в пределах 30/300 ГГЦ, поэтому их придется размещать на расстоянии 100-200 метров между собой.
LTE-вышка.
Плюсы и минусы
Упоминая достоинства стандарта WCDMA, пользователи говорят о преимуществах над вторым поколением связи, куда относится:
Какой режим сети выбрать
В настройках смартфонов Самсунг и других устройств на базе Андроид, можно вручную задать предпочтительный тип сигнала. Это позволяет исключить автоматическое переподключение между вышками. На выбор пользователя предлагают 3 варианта:
Существует режим работы с обнаружением LTE сигнала. Его следует отключить, если в регионе проживания не развернуты 4G-сети, тем самым сэкономив заряд батареи.
WCDMA — третье поколение беспроводных сетей, которое обеспечивает широкий канал связи для пользователей, умеет шифровать переданные/принятые данные и открывает доступ к интернету на высокой скорости. Является предпочтительным вариантом передачи информации, поскольку потребляет меньше энергии.
Понятия wcdma и gsm в смартфоне: разбор полетов
от UpDron
Скорее всего, вы когда-то сталкивались с такими понятиями как wcdma и gsm при выборе нового смартфона или провайдера сотовой связи. Но знаете ли вы, что обозначают эти термины и чем они отличаются? Чтобы сделать правильный выбор, нужно подробно рассмотреть, что такое wcdma и gsm в телефоне и какой из этих типов сети выбрать. Поехали…
Что такое GSM
GSM стала глобальной системой сотовой связи. Сейчас она является технологией мобильной связи в глобальном масштабе, в особенности в Азии и Европе, и доступна более чем в 210 странах. GSM пользуется вариантом TDMA (множественный доступ с временным разделением), который разделяет частоты на несколько каналов.
Эта технология преобразует голос в цифровые данные и передает их через канал. Передача происходит за очень короткий период времени, и получатель сигнала не замечает временного интервала (паузы или задержек).
Что такое WCDMA
CDMA – это стандарт, разработанный как основа для стандартов CDMA2000 и WCDMA для 3G. Но WCDMA не смогла получить столь глобального внедрения, как GSM. На сегодня ее используют меньше, чем 18% сетей по всему миру (в основном это США, Южная Корея и Россия).
В чем же заключается их отличие с технической стороны?
WCDMA или GSM: в чем разница
Обе технологии имеют множественный доступ, это значит, что одна вышка может принять несколько вызовов. Но главное отличие между ними исходит из того, как именно данные преобразуются в радиоволны, которые устройство получает и транслирует.
Основной проблемой для телекоммуникационных компаний стала разница в частотных диапазонах. Из-за нее телефоны с поддержкой GSM не могли связаться с сетями WCDMA, и наоборот. Чтобы устранить этот недостаток, большинству производителей приходилось использовать разные частотные диапазоны для сетей 2G и 3G. Это дало возможность использовать сотовые практически в любой сети и в любом месте в мире.
До момента появления технологии 4G LTE основное различие между устройствами со стандартами GSM и WCDMA было связано с SIM-картой. Телефоны с поддержкой GSM изготавливались с разъемом для «симки», а устройства с CDMA – нет.
Другими словами, WCDMA – это технология, основанная на использовании телефона с абонентским номером, который связан с конкретным устройством с поддержкой 3G. Если вы хотите сменить телефон, вам необходимо связаться с провайдером, деактивировать старое устройство и подключить новое.
В девайсах с GSM номер связан с SIM-картой, поэтому, чтобы переключиться на другой, все, что вы должны будете сделать, это установить SIM-карту в новый гаджет.
Какой режим выбрать
WCDMA – это режим мобильной связи нового поколения (3G). Через него можно передавать голос и данные, и происходит это значительно быстрее. Качество связи практически не отличается в этих режимах. Но покрытие WCDMA чаще всего не ловит за городом.
Следовательно, если вы часто выезжаете за городские пределы и для вас важна связь, выбирайте GSM. А если вы чаще всего бываете именно в городе и хотите пользоваться скоростным интернетом, вам больше подойдет WCDMA. Плюсом этого режима сети является то, что он экономит энергопотребление аккумулятора, и связь не будет глючить во время перемещения по городу.
Можно также выбрать и автоматический режим (переключение между сетями в зависимости от качества покрытия). Он обеспечит интернет и голосовую связь в любой точке досягаемости радиоволн. Но его недостатком является повышенная энергозатратность, потому что одновременно работают два радиомодуля.
А поскольку радиомодуль использует больше энергии там, где сигнал слабо досягаем, то за городом батарея будет разряжаться очень быстро. Следовательно, выезжая, переключайтесь на GSM.
Чтобы включить в смартфонах с поддержкой ОС Android (Meizu, Xiaomi, Lenovo, Prestigio, и др.) необходимый режим сети, зайдите в Настройки > Мобильные сети > Режим сети > включить WCDMA / GSM / UMTS / HSDPA+.
На этом все, друзья! Надеюсь, статья была для вас полезной. Делитесь её с друзьями, не забывайте ставить лайки и подписываться на нас в Facebook Twitter и ВКонтакте! До встречи!
WCDMA, CDMA и GSM — в чем разница стандартов
Не так давно появилось много новых стандартов мобильной и интернет связи, многих пользователей начал интересовать вопрос, WCDMA или GSM — в чем разница, чем от них отличается CDMA. GSM, несомненно, является самым популярным стандартом для мобильных телефонов в мире.
Далее в линейке находятся CDMA, WCDMA, NMT. Сходство в именах привело к большой путанице между ними. Различие между WCDMA и CDMA выходит далеко за пределы коэффициента пропускной способности. И что более важно, WCDMA не был получен из CDMA, но был разработан с нуля.
Что такое GSM
GSM или глобальная система сотовой связи — самая популярная беспроводная технология, используемая для общения. Стандарт GSM был разработан для установки протоколов для цифровых сотовых сетей второго поколения (2G)
Первоначально он начинался как сеть коммутации каналов, но позднее коммутация пакетов была реализована после интеграции технологии General Packet Radio Service (GPRS)
Широко используемые диапазоны частот GSM составляют 900 МГц и 1800 МГц. Использует цифровой радиоинтерфейс, в котором аналоговые сигналы преобразуются в цифровые сигналы перед передачей. Скорость пересылки пакетов равна 270 Кбит / с.
Глобальная система мобильной связи (GSM) в настоящее время используется примерно в 80% мобильных телефонов по всему миру. В этой технологии насчитывается более трех миллиардов пользователей.
Что такое CDMA
Аббревиатура для множественного доступа с кодовым разделением каналов, CDMA или cdmaOne — это стандарт в телефоне, в котором многие используемые каналы сжимаются в пределах одной полосы пропускания. Для этого используется технология «расширенного спектра», в которой распределяется электромагнитная энергия, чтобы облегчить прием сигнала с более широкой полосой пропускания.
В результате этого многие люди, использующие разные сотовые телефоны, могут быть переведены на один и тот же канал, чтобы разделить полосу частот
Что такое WCDMA
Сотовая связь WCDMA, которая является аббревиатурой для широкополосного многопользовательского доступа с кодовым делением каналов или широкополосного CDMA, является стандартом мобильного телефона, который объединяет CDMA и GSM для создания совершенно новой системы.
Это один из самых важных атрибутов, когда речь идет о мобильной сети третьего поколения (технология мобильных телефонов 3G). Несмотря на то, что термин WCDMA часто используется взаимозаменяемо с UMTS (Universal Mobile Telecommunications Systems), это технически некорректно, поскольку WCDMA является всего лишь примером UMTS
Сравнение технологий
Пользователям интересно, что лучше, WCDMA или GSM, в чем разница этих двух стандартов?
Однозначный ответ дать сложно, ведь все технологии по-своему уникальны.
В конце концов, можно с уверенностью заключить, что WCDMA быстрее, чем CDMA, и это объясняет, почему многие люди меняют базу. Его самым большим преимуществом является способность работать в тандеме с GSM. Если верить текущим тенденциям, ожидается, что WCDMA рано или поздно выиграет эту битву.
Какие еще есть режимы сети
Выделяют еще несколько режимов сети:
Как переключить тип сети
Когда вопрос «Режим сети GSM или WCDMA — что это?» решен, переходим к настройкам.
Чтобы переключить тип сети на нужный, выполните такие шаги:
Учтите, что не все смартфоны одинаково хорошо работают с разными режимами связи
GSM и UMTS 2019
Развитие технологий 3G
Развитие CDMA2000 началось с внедрения технологии CDMA2000 1х с полосой частот (канал или поднесущая) 1,25 МГц.* Усовершенствованный вариант — 1xEV-DO Rel. 0, затем 1xEV-DO Rev.А, является на данный момент базовой технологией для сетей CDMA2000 и позволяет осуществить миграцию к сетям «четвертого поколения» (4G).
Для модернизации UMTS используется «надстройка» HSPA (объединяет технологии HSDPA и HSUPA)**. Дальнейший этап развития сетей UMTS связан с внедрением HSPA+, являющейся переходной технологией к сетям 4G.
*В результате частотный диапазон используется более эффективно, чем в сетях UMTS (5 МГц).**Технология HSDPA (High Speed Downlink Packet Access) позволяет увеличить скорость передачи данных в сетях UMTS по линии «вниз» (Down link (DL)). Для увеличения скорости передачи данных от абонента к базовой станции по линии «вверх» (Up Link (UL)) была разработана технология HSUPA (High Speed Uplink Packet Access).
В чем разница между WCDMA и GSM
GSM – это стандарт сотовой связи, который появился еще в конце 1980-х годов. Он использует частоты в диапазоне от 800 до 1900 МГц и обеспечивает базовые услуги сотовой связи.
Например, с помощью GSM можно:
Кроме этого GSM может обеспечивать ряд дополнительных услуг, среди которых: определение номера звонящего абонента, переадресация звонков, удержание и ожидание вызова, конференцсвязь, голосовая почта.
Как видно, GSM обеспечивает работу базовых услуг мобильной связи, в то время как WCDMA – это стандарт сотовой связи, который создавался как дополнение к GSM. Стандарт WCDMA работает в диапазоне частот от 1900 до 2100 МГц и используется для обеспечения доступа к услугам мобильной связи третьего поколения (3G).
Также WCDMA и GSM по-разному работают с частотами и каналами. В GSM используется разделение каналов по времени и частоте (TDMA и FDMA), тогда как WCDMA использует кодовое разделение (CDMA). Использование CDMA имеет ряд преимуществ TDMA и FDMA:
Какой режим выбрать
WCDMA – это режим мобильной связи нового поколения (3G). Через него можно передавать голос и данные, и происходит это значительно быстрее. Качество связи практически не отличается в этих режимах. Но покрытие WCDMA чаще всего не ловит за городом.
Следовательно, если вы часто выезжаете за городские пределы и для вас важна связь, выбирайте GSM. А если вы чаще всего бываете именно в городе и хотите пользоваться скоростным интернетом, вам больше подойдет WCDMA. Плюсом этого режима сети является то, что он экономит энергопотребление аккумулятора, и связь не будет глючить во время перемещения по городу.
Можно также выбрать и автоматический режим (переключение между сетями в зависимости от качества покрытия). Он обеспечит интернет и голосовую связь в любой точке досягаемости радиоволн. Но его недостатком является повышенная энергозатратность, потому что одновременно работают два радиомодуля.
А поскольку радиомодуль использует больше энергии там, где сигнал слабо досягаем, то за городом батарея будет разряжаться очень быстро. Следовательно, выезжая, переключайтесь на GSM.
Чтобы включить в смартфонах с поддержкой ОС Android (Meizu, Xiaomi, Lenovo, Prestigio, и др.) необходимый режим сети, зайдите в Настройки > Мобильные сети > Режим сети > включить WCDMA / GSM / UMTS / HSDPA+.
На этом все, друзья! Надеюсь, статья была для вас полезной. Делитесь её с друзьями, не забывайте ставить лайки и подписываться на нас в Facebook Twitter и ВКонтакте! До встречи!
Технология
Следующая ниже информация не применима к сетям, отличным от UMTS, но использующим радио-интерфейс W-CDMA: таким, как например FOMA
UMTS развёртывается путём внедрения технологий радио-интерфейса W-CDMA, TD-CDMA, или TD-SCDMA на «ядро» GSM. В настоящий момент большинство операторов, работающих как на сетях UMTS, так и других стандартов типа FOMA, выбирают в качестве технологии воздушного интерфейса W-CDMA.
Радио-интерфейс UMTS использует в своей работе пару каналов с шириной полосы 5 МГц. Для сравнения, конкурирующий стандарт CDMA2000 использует один или несколько каналов с полосой частот 1,25 МГц для каждого соединения. Здесь же кроется и недостаток сетей связи, использующих W-CDMA: неэкономичная эксплуатация спектра и необходимость освобождения уже занятых под другие службы частот, что замедляет развёртывание сетей, как, например, в США.
Согласно спецификациям стандарта, UMTS использует следующий спектр частот: 1885 МГц — 2025 МГц для передачи данных в режиме «от мобильного терминала к базовой станции» и 2110 МГц — 2200 МГц для передачи данных в режиме «от станции к терминалу». В США по причине занятости спектра частот в 1900 МГц сетями GSM выделены диапазоны 1710 МГц — 1755 МГц и 2110 МГц — 2155 МГц соответственно. Кроме того, операторы некоторых стран (например, американский AT&T Mobility) дополнительно эксплуатируют полосы частот 850 МГц и 1900 МГц. Далее, правительство Финляндии на законодательном уровне поддерживает развитие сети стандарта UMTS900, покрывающей труднодоступные районы страны и использующей диапазон 900 МГц (в данном проекте участвуют такие компании как Nokia и Elisa).
Для операторов связи, уже оказывающих услуги в формате GSM, переход в формат UMTS представляется лёгким с технической точки зрения и значительно затратным одновременно: при создании сетей нового уровня сохраняется значительная часть прежней инфраструктуры, но вместе с тем получение лицензий и приобретение нового оборудования для базовых станций требует значительных капиталовложений.
Основным отличием UMTS от GSM является построение воздушной среды передачи данных на принципах Сети Общего Радиодоступа GeRAN. Это позволяет осуществлять стыки UMTS с цифровыми сетями интегрированного обслуживания ISDN, сетью Internet, сетями GSM или другими сетями UMTS. Сеть общего радиодоступа GeRAN включает три нижних уровня модели OSI (Open Systems Interconnection Model — модель Взаимодействия Открытых Систем), верхний из которых (третий, сетевой уровень) составляют протоколы, образующие системный уровень управления радиоресурсами (протокол RRM). Этот уровень ответственен за управление каналами между мобильными терминалами и сетью базовых станций (в том числе передача обслуживания терминала между базовыми станциями).
Что такое 3G
В сетях 3G (The Third Generation – «третье поколение») обеспечивается предоставление двух базовых услуг: передача данных и передача голоса.
Согласно регламентам ITU* сети 3G должны поддерживать следующие скорости передачи данных:
3G включает в себя 5 стандартов семейства IMT-2000 (ссылка) (UMTS/WCDMA, CDMA2000/IMT-MC, TD-CDMA/TD-SCDMA (собственный стандарт Китая), DECT и UWC-136).
Наибольшее распространение в мире получили два стандарта: UMTS (WCDMA) и CDMA2000 (IMT-MC), в основе которых лежит одна и та же технология — CDMA (Code Division Multiple Access — множественный доступ с кодовым разделением каналов).
Работа по стандартизации UMTS координируется международной группой 3GPP (Third Generation Partnership Project), а по стандартизации CDMA2000 — международной группой 3GPP2 (Third Generation Partnership Project 2), созданными и сосуществующими в рамках ITU.
Технология CDMA2000 обеспечивает эволюционный переход от узкополосных систем с кодовым разделение каналов IS-95 (американский стандарт цифровой сотовой связи второго поколения) к системам CDMA «третьего поколения» и получила наибольшее распространение на североамериканском континенте, а также в странах Азиатско-Тихоокеанского региона.
Технология UMTS (Universal Mobile Telecommunications Service — универсальная система мобильной электросвязи) разработана для модернизации сетей GSM (европейского стандарта сотовой связи второго поколения), и получила широкое распространение не только в Европе, но и во многих других регионах мира.
*(International Telecommunications Union) – Международный Союз Электросвязи (ссылка)
Принцип работы UMTS
Что это, уже стало понятно из предыдущего описания, а как работает такая сеть, стоит разобраться. В блоке CN выполняются наиболее важные операции, которые сводятся к подключению мобильной станции к сети, ее дальнейшему пейджингу, сотовой селекции и локализации абонента, осуществление входящих и исходящих вызовов, эстафетной передаче абонента между базовыми станциями. CN разделяется логически на два домена – CS и PS. Базовая станция несет ответственность за обработку радиосигналов, канальное кодирование и адаптацию скорости, а также многое другое. Помимо этого, она управляет мощностью во внутреннем контуре. Сотовая связь UMTS может реализовывать соединение с различными внешними сетями, которые условно разделяются на две группы: с коммутацией каналов и с коммутацией пакетов. Первый вариант предназначен для телефонной связи, а второй — для подключения к интернету. Так как центр коммутации согласовывает свою работу со стационарными сетями, на него возложены все функции, которые требуются для коммутации каналов, а также он несет ответственность за управление соединением. Центр коммутации выполняет процедуры, которые требуются для передачи обслуживания и регистрации местоположения.
Взаимодействие сетей и международный роуминг
UMTS и GSM задействуют различные механизмы на уровне воздушного интерфейса, и потому не являются совместимыми. Однако последние разработки среди продаваемых на территории Европы, США, Северной Африки и большей части Азии мобильных терминалов и карт доступа UMTS позволяют работать в сетях обоих стандартов. Если абонент UMTS выходит из зоны действия UMTS, его терминал автоматически переключается на приём и посылку сигналов в формате GSM (даже если сети обслуживаются разными операторами связи). Вместе с тем, мобильные терминалы стандарта GSM не могут использоваться в сетях UMTS.
Дополнительные характеристики
Сети нового поколения характеризуются наличием функции QoS с набором приоритетов: потоковый, разговорный, фоновый и интерактивный. Как уже было сказано, при переходе к сетям 3G используется UMTS. Что это, было описано достаточно подробно
Важно отметить, что окончательная реализация такого перехода требует замены как абонентских терминалов, так и подсистем базовых станций. Помимо этого, требуется заменить большую часть оборудования, используемого на уровне опорных сетей в настоящий момент
Архитектура сети существенно отличается наличием разделения коммутатора на два независимых уровня – коммутации и обработки сигнализации с контролем услуг. Это все является свидетельством того, что для последующего перехода к сетям нового поколения потребуется провести модернизацию подсистем базовых станций и абонентских терминалов. Новые диапазоны UMTS и реализация всех этих целей потребуют создания электронных компонентов и привлечения огромных инвестиций.
Недостатки
В некоторых странах (в том числе США и Японии) порядок распределения радиочастотного спектра не соответствует рекомендациям Международного союза электросвязи, и в результате UMTS не может быть развёрнута в спектре, назначенном разработчиками. Это требует нового подхода к оборудованию сети связи, и перед производителями ставится задача разработки новых технологических решений. Опыт эксплуатации оборудования сетей GSM позволяет сделать предположение, что в скором времени на рынке появится оборудование, которое сможет удовлетворить требованиям заказчиков во всех странах мира, но его стоимость будет значительно выше существующих на данный момент предложений. Однако такая универсальность в конечном итоге позволяет снизить затраты по отрасли в целом, и в результате абонент окажется в выгоде.
В начале эры UMTS основными недостатками технологии представляются следующие моменты:
В настоящее время одной из основных проблем остаётся повышенное энергопотребление в режиме UMTS по сравнению с режимом GSM. Большинство производителей телефонов указывают различное время работы для своих устройств в зависимости от того, в сети GSM или сети UMTS работает телефон, при этом продолжительность работы от аккумулятора в сети UMTS значительно короче.
Вторая проблема в переходный от GSM к UMTS период — недостаточное покрытие территории сетью UMTS.
Конкурирующие стандарты
Несмотря на то что UMTS реализует последние разработки в области использования воздушного интерфейса, конкурентными по отношению к этой технологии считаются сети FOMA, CDMA2000 и TD-SCDMA. Из перечисленных только FOMA предполагает использование W-CDMA.
В принципе, конкурирующий стандарт определяется исходя из конфигурации самой UMTS. Если UMTS нацелена на передачу данных, то тут конкурирующими считаются технологии WiMAX, Flash-OFDM и LTE. В настоящей статье обсуждаются аспекты систем UMTS-FDD, формы UMTS, предлагаемой к использованию в традиционных сотовых сетях. Другая форма UMTS, UMTS-TDD, построенная на отличной от W-CDMA технологии передачи данных по воздуху (TD-CDMA) предлагает осуществлять обмен данными между базовой станцией и мобильным терминалом в одном спектре, что является эффективным решениям для предоставления раздельного доступа. В данном случае мы можем говорить о более конкурентоспособном решении по отношению к сетям, аналогичным WiMAX, чем ориентированные на голосовой трафик UMTS.
И CDMA2000, и W-CDMA согласованы Международным союзом электросвязи как часть семейства IMT-2000 поколения 3G в приложение к технологиям TD-CDMA, EDGE и собственному стандарту КНР TD-SCDMA.
Более узкая по отношению к UMTS полоса пропускания CDMA2000 позволяет гораздо легче запустить эту технологию в местах, где эксплуатируются более ранние сети. По ряду причин операторы связи могут эксплуатировать либо UMTS, либо GSM, но не обе технологии в одной полосе частот одновременно. Однако это не является большой проблемой, так как в большинстве регионов развёртывание двух сетей в одном спектре уже ограничено законодательным образом.
Большинство операторов GSM в Северной Америке, так же как и операторы в других регионах, используют оборудование EDGE как наиболее близкую к 3G технологию. Американская AT&T Wireless предложила своим абонентам эту услугу в 2003 году, T-Mobile USA — в октябре 2005 года, канадская Rogers Wireless — в конце 2003 года. Литовский оператор Bitė Lietuva был одним из первых европейских операторов, предложивших пользователям EDGE (декабрь 2003 года), итальянская компания TIM сделала это в 2004 году. Преимущество EDGE заключается в том, что она может быть использована в полосе частот, занимаемых GSM, и лёгкости её внедрения на мобильных терминалах для производителей телефонов. Это лёгкая, удобная в эксплуатации и относительно недорогая технология, служащая временным решением для апгрейда сетей GSM: UMTS требует более значительных вложений и изменений в архитектуре провайдера. Основным конкурентом этого приложения к сетям выступает CDMA2000.
WCDMA и GSM в чем разница
Исходя из вышеописанного можно сделать вывод, что:
Распределение частот
К декабрю 2004 года по всему миру было выдано более 120 лицензий на предоставление услуг связи операторам, внедряющих технологию радиодоступа W-CDMA на оборудовании стандарта GSM. В Европе процесс выдачи лицензий пришёлся на время повышенного спроса на акции технологических компаний, и в таких странах как Великобритания и Германия стоимость лицензий была по мнению многих специалистов неоправданно завышена. В Германии покупатели выложили в сумме более 50 миллиардов евро за шесть лицензий, две из которых позже были аннулированы без возмещения стоимости (компании Mobilcom и консорциума финской Sonera и испанской Telefonica). Помимо оплаты стоимости лицензии, операторы брали на себя бремя достаточно высоких налоговых выплат в течение последующих десяти лет, что, по прогнозам финансистов, не могло окупить затрат участников и привело бы к банкротству (в числе наиболее рискованных игроков оказалась нидерландская KPN). Спустя несколько лет часть операторов предпочла частично или полностью отказаться от полученных лицензий.
Спектр частот, отведённый под использование UMTS в Европе, является уже занятым под предоставление других услуг на территории США: частота в 1900 МГц отведена под Personal Communications Service (PCS) стандарта 2G, частота 2100 МГц используется для спутниковой связи. Тем не менее, по решению государственных органов США часть диапазона 2100 МГц освобождается под услуги 3G, также как и часть диапазона 1700 МГц (для передачи данных в режиме «от мобильного терминала к базовой станции»).
AT&T Wireless запустила сеть UMTS в Соединённых Штатах Америки в конце 2004 г. в диапазоне 1900 МГц. Компания сотовой связи Cingular, приобретённая AT&T в том же 2004 году, смогла применить эту технологию на своей сети в ряде американских городов. В соседней Канаде запуск UMTS также анонсируется на частоте 1900 МГц. Другая компания, T-Mobile, предполагает развернуть сеть в диапазоне 2100/1700 МГц.
С целью расширения абонентской базы AT&T также осваивает диапазон в 850 МГц в части американских штатов. Австралийский оператор Telstra планирует к февралю 2008 года перейти от использования сети CDMA в диапазоне 850 МГц к UMTS на частоте 2100 МГц. Стоит отметить то, что диапазон 850 МГц позволяет охватывать большую зону действия в пределах одной базовой станции по отношению к сетям 1700/1900/2100 МГЦ.
В Казахстане
В Казахстане технология 3G W-CDMA введена в сети Kcell/Activ — торговые марки АО «Кселл» — с 1 декабря 2010 года в городах Алматы, Астане. С 2011 года постепенно подключались города Актау, Атырау, Караганда, Кокшетау, Костанай, Кызылорда, Тараз, Петропавловск, Семей, Талдыкорган, Усть-Каменогорск, Шымкент, Каскелен, Талгар и Экибастуз.
Кроме того, технология 3G W-CDMA введена и в сети Beeline, бывший бренд K-Mobile/Excess (торговая марка ТОО «КаР-Тел») в городах Алматы и Астана. С 1 января 2011 г. во всех областных центрах: Актобе, Актау, Атырау, Караганде, Кокшетау, Костанае, Кызылорде, Петропавловске, Талдыкоргане, Таразе, Усть-Каменогорске, Шымкенте и крупных городах Семее, Аягозе, Байконуре, Туркестане, Экибастузе. С 1 декабря в Казахстане будет работать не менее 90 базовых станций 3G в стандарте UMTS и HSDPA от компаний Kcell и Кар-Тел.
С 24 апреля 2011 г. в Казахстане начал работу сотовый оператор Tele2, ранее известный под брендом Neo (ТОО «Мобайл Телеком-Сервис»), который запустил стандарт 3G (UMTS-900) в Алматы и Астане, с весны 2012 — в г. Павлодар.
Разновидности 3G
Максимальная теоретическая скорость передачи данных по стандарту HSPA составляет 14,4 Мбит/с (скорость передачи данных от базовой станции на всех локальных абонентов) и до 5,76 Мбит/с от абонента. Первые этапы внедрения стандарта имели скорость 3,6 Мбит/с к абоненту HSDPA (D — downlink). После внедрения второго этапа HSUPA (U — uplink, то есть ускорения передачи от абонента) всю технологию сокращённо стали называть HSPA.
HSPA+ (англ. Evolved High-Speed Packet Access, «развитый высокоскоростной пакетный доступ») — стандарт мобильной связи, модернизация третьего поколения мобильной связи, с высокой скоростью, сравнимой с 4G.
К HSPA+ принято относить технологии, позволяющие осуществлять пакетную передачу данных со скоростью скачивания до 42,2 Мбит/с и отдачи до 5,76 Мбит/с. На практике скорость соединения ниже и составляет 10 — 20 Мбит/с (на картинке выше 1,6 Мб/с x 8 = 12,8 Мбит/с).
Эта технология считается переходной между сетями третьего (3G) и четвёртого (4G) поколения. Иногда её ещё называют «3.5G».
Возможности
UMTS, используя разработки W-CDMA, позволяет поддерживать скорость передачи информации на теоретическом уровне до 21 Мбит/с (при использовании HSPA+). В настоящий момент самыми высокими скоростями считаются 384 Кбит/с для мобильных станций технологии R99 и 7,2 Мбит/с для станций HSDPA в режиме передачи данных от базовой станции к мобильному терминалу. Это является скачком по сравнению со значением в 9,6 Кбит/с при передаче данных по каналу GSM или использованием в соответствии с технологией HSCSD нескольких каналов 9,6 Кбит/с (при этом максимально достигаемая скорость — 14,4 Кбит/с в CDMAOne), и, наряду с другими технологиями беспроводной передачи данных (CDMA2000, PHS, WLAN) позволяет получить доступ к Всемирной Паутине и другим сервисам посредством использования мобильных станций.
Предшествующее поколению 3G, второе поколение мобильной связи включает в себя такие технологии как GSM, IS-95, PHS, используемый в Японии PDC и некоторые другие, принятые на вооружение в самых разных странах. Эволюционным этапом на этом пути развития телекоммуникаций является поколение «2,5G», обозначающее применение на сетях технологии GPRS.
Теоретически скорость передачи данных с GPRS может составлять максимально 172 Кбит/с, но на практике (из-за ограничений абонентских терминалов половиной полосы, то есть 4 слота из она достигает 85 Кбит/с, а в среднем примерно 30-40 Кбит/с, что, тем не менее, повышает привлекательность технологии, основанной на пакетной коммутации по сравнению с более медленными в передаче данных способах, основанных на коммутации каналов. GPRS применена на многих сотовых сетях стандарта GSM
Следующий этап в этой технологии — EDGE, использующий более сложные схемы кодирования информации (вместо гауссовской модуляции GMSK плотностью 1 бит/Герц используется разновидность QPSK, квадратурная ортогональная модуляция 8PSK до 3 бит/Герц) — позволяет поднять скорость передачи данных в три раза до 474 Кбит/с в теории и до 237 Кбит/с на практике (опять ограничение абонентских терминалов — приём 4 слота из 8), и в среднем 100—120 Кбит/с в реальности.
Сети, развёрнутые с применением EDGE, относят к поколению «2,75G». Улучшенный GPRS это и есть EDGE. GSM/EDGE составляют один из уровней доступа 3G/UMTS — GERAN.
Начиная с 2006 года, на сетях UMTS повсеместно распространяется технология высокоскоростной пакетной передачи данных от базовой станции к мобильному терминалу HSDPA, которую принято относить к сетям поколения «3,5G». К началу 2008 года HSDPA поддерживала скорость передачи данных в режиме «от базовой станции к мобильному терминалу» до 7,2 Мбит/с. Также ведутся разработки по повышению скорости передачи данных в режиме от мобильного терминала к базовой станции HSUPA. В долгосрочной перспективе, согласно проектам 3GPP, планируется эволюция UMTS в сети четвёртого поколения 4G, позволяющие базовым станциям передавать и принимать информацию на скоростях 100 Мбит/с и 50 Мбит/с соответственно, благодаря усовершенствованному использованию воздушной среды посредством мультиплексирования с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM).
UMTS позволяет пользователям проводить сеансы видеоконференций посредством мобильного терминала, однако опыт работы операторов связи Японии и некоторых других стран показал невысокий интерес абонентов к данной услуге. Гораздо более перспективным представляется развитие сервисов, предлагающих загрузку музыкального и видео контента: высокий спрос на услуги такого рода был продемонстрирован в сетях 2,5G.