UMTS

1. Universitatea Politehnica BucurestiFacultatea de electronica, Telecomunicatii si Tehnologia InformatieiMaster Ingineria Informatiei si a Sistemelor de Calcul Andreea HONCIUC Master IISC UMTS RCI 2010

2. Cuprins • Introducere • Arhitecuta sistemului UMTS • Mod de operare • Acces multiplu • Duplex • Modulatie • Caracteristici • Calitatea serviciilor si FEC • Concluzii

3. UMTS • Universal Mobile Telecommunications Systems • sistem de telefonie mobilă 3G (Third Generation) • parte din familia IMT-2000 (UMTS, cdma2000 si TD-SCDMA) • evoluţie în servicii şi în viteza de transfer de la a doua generaţie (2G) la a treia generaţie (3G) • Succesor al sistemului GSM si utilizat la dezvoltarea tehnologiei 4G

4. Arhitectura sistemului UMTS • Arhitectura sistemului din punctul de vedere logico - functional are trei componente : • RAN (Radio Access Network) - reteaua de acces radio; • CN (Core Network) - reteaua centrală, care se ocupă de comutatia si rutarea spre retelele externe; • UE (User Equipement) - terminal utilizatorului. • În cazul sistemelor UMTS cu acces radio de tip WCDMA (Wide CDMA), se utilizează denumirea de UTRAN (UMTS Terrestrial RAN) sau UTRA

5. Arhitectura sistemului UMTS • UTRAN este format din unul sau mai multe RNS-uri (Radio Network Subsystems), care la rândul lor sunt formate din staţii de bază (Node Bs) şi RNCuri (Radio Network Controllers) • Functii UTRAN: • funcţii privind controlul accesului în sistem; • funcţii de criptare şi de decriptare a informaţiilor pe canalul radio; • funcţii de mobilitate; • funcţii lagate de controlul şi managementul resurselor radio; • funcţii legate de serviciile difuzate. • Node B este o staţie de bază, ce comunică cu UE prin interfaţa WCDMA. • RNC controlează resursele radio • Reţeaua Centrală (CN) este partea sistemului UMTS ce conectează UTRAN la reţelele externe, cum ar fi PTSN (Public Switched Telephone Network) şi Internet. • Echipamentul de utilizator (UE) este format din USIM (UMTS Subscriber Identification Module) şi echipamentul mobil, ME (Mobile Equipment). • Interfaţa radio Uu reprezintă punctul de legătură dintre terminalul mobil (UE) şi reţeaua UMTS.

6. Mod de operare UMTS • Pentru UMTS au fost standardizate doua moduri de operare: • DS-CDMA de bandă largă cu duplex frecvential, WCDMA (FDD); • DS-CDMA de bandă largă cu duplex temporal, WCDMA (TDD). •  Caracteristici • modulatie - Quadrature phase-shift keying (QPSK) • 4 faze – se pot coda 2 biti pe simbol (minimizare BER) • Banda unui canal radio – 5MHz • Durata cadrului temporal – 10 ms • Număr de intervale temporale pe un cadru – 15 TS • Chip rate – 3,84 Mcps • Număr maxim de purtătoare într-o subbandă – 12 FDD si 4 TDD • Distanţa dintre purtătoareconsecutive (rastru de 200KHz) - 4,2 ÷ 5,4 MHz • Canalele de transport, implementate pe canalele radio, sunt expandate spectral cu coduri de canalizare (spreading) si marcate cu coduri de împrăstiere - amestecare (scrambling) pentru a permite identificarea UE sau a BS, în functiede sensul transmisiei • downlink – 512/4 (FDD) sau 16/1 (TDD) • uplink – 256/4 (FDD) sau 16/1 (TDD)

7. Mod de operare UMTS • FDD utilizeaza benzile de frecventa: • 1920-1980 MHz pentru downlink; • 2110-2170 MHz pentru uplink. • duplex cu diviziune in frecventa (Frequency Division Duplex - FDD) - fiecare canal este caracterizat prin codul PN alocat, frecventa purtătoarei si, pentru legatura uplink, de diferenta de faza relativa intre componentele in faza si in cuadratură (I/Q); • FDD - metoda clasica de realizare a comunicatiei duplex unde legaturile de la statia mobila la statia de baza (uplink) si inversa (downlink) utilizeaza doua frecvente radio distincte.

8. Mod de operare UMTS • TDD utilizeaza benzile de frecventa: • 1900-1920 MHz pentru downlink; • 2170-2200 MHz pentru uplink. • duplex cu diviziune in timp (Time Division Duplex - TDD) - canalele fizice sunt caracterizate prin slotul de timp alocat. • TDD - metoda duplex in care legaturile uplink si downlink utilizeaza aceeasi frecventa radio, dar sunt multiplexate in timp prin folosirea unor sloturi de timp distincte, bine sincronizate.

9. Caracteristici UMTS • Capacitate de transport: <2Mbps • Corectie de erori – Forward Error Correction (FEC) • Codare convolutionala (siruri de biti sau simboluri de dimensiune arbitrara) • Codare turbo (combina 2 sau mai multe coduri concolutionale adaugand alte functionalitati) • Adaugare de biti redundanti pe partea emitatorului • Receptorul poate decoda sau corecta erorile fara informatii aditionale de la emitator • Nu este necesara retransmisia sau de un canal de intoarcere

10. Calitatea serviciilor QoS • Set de cerinte ce trebuie satisfacut • QoS Bearer Service • In functie de traficul generat: • Clasa conversational (voce, video-conferinta) • Clasa streaming (video streaming) • Clasa interactiva (jocuri, web-browsing) • Clasa background (email) • Caracterizate de:rata de bit maxim garantata, dimensiunea maxima a pachetului, prioritatea in trafic, intarzierea pachetului

11. Concluzii • Transmisii de date la viteze ridicate • Servicii personalizate (multimedia, Internet etc) • Aspect unitar al serviciilor • Acces rapid la aplicatii • Eficient • Poate fi combinat atat cu GSM, cat si cu tehnologii viitoare • Gama larga de servicii • Acces indiferent de locatia utilizatorului

12. Va multumesc!