UNIVERSITATEA POLITEHNICA BUCURESTIFACULTATEA DE ELECTRONICA, TELECOMUNICATII SI TEHNOLOGIA INFORMATIEIMASTER INGINERIA INFORMATIEI SI A SISTEMELOR DE CALCUL

UMTS

RCI 2010Andreea HONCIUCMaster IISC

Cuprins

Introducere Arhitecuta sistemului UMTS Mod de operare

Acces multiplu Duplex Modulatie Caracteristici

Calitatea serviciilor si FEC Concluzii

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

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

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.

Arhitectura sistemului UMTS

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 functie de sensul transmisiei downlink – 512/4 (FDD) sau 16/1 (TDD) uplink – 256/4 (FDD) sau 16/1 (TDD)

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.

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.

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

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

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

Va multumesc!