一、UMTS定義

　　UM TS作為一個完整的3G移動通信技術標準，UMTS并不僅限于定義空中接口。除WCDMA作為首選空中接口技術獲得不斷完善外，UMTS還相繼引入了TD-SCDMA和HSDPA技術。

　　一種第三代(3G)移動電話技術[1]。它使用WCDMA作為底層標準，由 3GPP定型，代表歐洲對ITU IMT-2000 關于3G蜂窩無線系統需求的回應。 UMTS有時也叫3GSM，強調結合了3G技術而且是GSM標準的后續標準。UMTS 分組交換系統是由 GPRS 系統所演進而來，故系統的架構頗為相像。

　　緒言

　　本條目主要討論圍繞源于GSM網絡基礎結構和W-CDMA空中接口的UMTS標準的有關技術商業用途和其他方面的內容。任何僅僅和W-CDMA接口本身緊密相關的議題都在W-CDMA中更好地被闡述。

　　由于UMTS變化很快，本頁面的信息可能會比實際狀況滯后二到三個月的時間。強烈建議讀者發表自己的觀點和附加的獨立研究;所有的發信都被鼓勵追加到本頁面以完善本條目。積極更新的讀者請您附加上適當的修改時間以幫助其他讀者建立他們的時間線，更好理解本條目內容。

　　二、UMTS特性

　　UMTS支持1920kbps的傳輸速率 (不是經常看到的2Mbps), 然而在現實高負載系統中典型的最高速率大約只有384Kbps。即使這樣數據速度已經高出GSM糾錯數據信道14.4kbps或者多個14.4 kbps組成的HSCSD信道, 真正能夠實現價格可接受的移動WWW訪問和MMS。 UMTS實現的前提是現在廣泛使用GSM移動電話系統，屬于2G技術。還有一個叫做GPRS的從2G演進的途徑。(可以看

　　3GPP規范的演進情況作2.5G) GPRS支持更好的數據速率(理論上最大可以到140.8kbps，實際上能實現接近56Kbps)，數據封裝好于面向連接。 GPRS已經在很多GSM網絡部署。

　　中國聯通的的UMTS網絡升級成HSDPA,有時也叫3.5G。 它可以實現下行鏈路大于10Mbps的傳輸速度。

　　UMTS在市場運作上強調移動視頻電話會議實現的可能性,盡管實際上這項很有潛力的服務還有很多沒有經過測試驗證。

　　UMTS其它可能的應用還有音樂下載和視頻電話。

　　三、UMTS實際運營情況

　　世界上第一個UMTS網絡2001年在馬恩島由Manx Telecom投入運營。下一個網絡簡稱移動運營商3 2003年在英國啟動。.

　　3是一個從3G網絡成長起來的原屬于和記黃埔(現在是合作伙伴)的運營商。它很快就要在全球啟動其他UMTS網絡(2004年12月) 包括 澳大利亞, 奧地利, 丹麥, 香港, 以色列, 意大利, 葡萄牙, 愛爾蘭共和國和瑞典. 大多數西歐GSM運營商打算未來升級到UMTS，因為它比較接近于GSM2G標準。

　　2003年12月, T-Mobile啟動了他的奧地利UMTS網絡，英國和德國的網絡也在調試中。

　　2004年2月，沃達豐開始在包括英國德國荷蘭瑞典在內的幾個歐洲市場大范圍部署UMTS。在葡萄牙，UMTS已經先于Euro 2004運營。

　　非洲第一個UMTS網絡于2004年11月在毛利求斯投入運行,由中國的華為提供全網設備，緊隨其后Vodacom2004年12月在南非推出3G服務。

　　在NTT DoCoMo事先授權下, 美國 AMPS/TDMA/GSM 運營商 AT

　　UMTS網絡的高級體系結構&T Wireless 2004年底以前必須在四個主要的城市建立和運營UMTS網絡。CTIA 2004年會上, AT&T Wireless聲明他們的UMTS網絡在1900MHz頻段獨立運行，已經計劃2004年底啟動UMTS服務。 2004七月, AT&T Wireless (現在屬于Cingular) 在 西雅圖 (華盛頓), 舊金山 (加利福尼亞), 底特律 (密歇根), 菲尼科斯 (亞利桑那), 圣地亞哥 (加利福尼亞) and 達拉斯 (德克薩斯)成功啟動UMTS服務。

　　2005年第一季度德國移動運營商沃達豐D2，O2-de相繼推出UMTS服務。

　　與AT&T Wireless合并之后, Cingular已經聲明計劃2005年開始部署使用HSDPA技術的UMTS網絡。 區別于AT&T開發的 UMTS, Cingular拓展了UMTS的頻率范圍到1900MHz和850MHz兩個頻段。

　　T-Mobile USA計劃到2007年開始部署UMTS。

　　運營商開始銷售整合3G和Wi-Fi服務的移動互聯網產品。筆記本電腦用戶可以買到他們提供的UMTS Modem，還有客戶端軟件用于自動探測網絡狀態，以便在有Wi-Fi信號時自動從3G網絡切換。開始Wi-FI被認為是3G的一個競爭對手，但是現在不得不承認，運營商為了提供比單純UMTS更有競爭力的產品，他們必須或者擁有或者租用別人的Wi-Fi網絡。

　　四、UMTS技術

　　注意: UMTS的許多技術特征是所有W-CDMA變種所共同具有的，更多信息請參看條目W-CDMA。以下僅討論UMTS特有的一些技術特征，它們不適用于FOMA或其他W-CDMA變種。

　　簡單的說，UMTS結合了W-CDMA的空中接口(移動電話和基站的空中通信協議)、GSM系統的移動應用核心部分(MAP,參見en:MAP)(此協議提供從用戶或者到用戶的呼叫路由功能)，以及GSM的語音編碼算法例如自適應多速率(AMR)和加強全速率(EFR)(它們定義了將語音數字化、壓縮、編碼的方法)。換言之，W-CDMA(依照IMT-2000的定義)只是一個空中接口，而UMTS才是一個用于3G全球移動通訊的完整協議棧，可用來代替GSM。然而，實際上也經常將W-CDMA作為所有采用該空中接口的3G標準族的總稱，包括UMTS，FOMA和J-Phone.

　　與其它W-CDMA變種一樣，UMTS使用一對5 MHz信道，上行信道在1900 MHz附近，下行信道在2100 MHz附近。相比之下，CDMA2000則可在每個方向上使用一個或多個1.25 MHz信道，因此UMTS常因為它的高帶寬需求而受到批評。

　　UMTS原先規定的頻段為上行1885-2025 MHz，下行2110-2200 MHz。目前的頻段分配可參見[1]。

　　對現有的GSM運營商有一個簡單但比較昂貴的升級到UMTS的方案：大部分現有的基礎設施可以維持原狀，但是獲得頻段授權和在現有基站塔上完成UMTS覆蓋的費用可能極其高昂。

　　UMTS與GSM的一個主要的差別是由無線接口等構成的通用無

　　基本的公用陸地移動網(PLMN)配置線接入網(GRAN)，它能夠聯入不同的骨干網絡，如英特網、ISDN、GSM或者UMTS網絡。GRAN包含OSI模型的低三層(物理層、數據鏈路層、網絡層)。 網絡層(OSI 3)協議包括RRM協議(RRM)，它負責管理移動設備與固定網絡之間的承載信道，并完成切換功能。

　　互操作性和全球漫游

　　在空中接口層，UMTS兼容GSM。盡管市場上現在的UMTS手機都是UMTS/GSM雙模手機但是他們都能在純GSM的網絡中很好的工作。如果一個UMTS用戶漫游到沒有UMTS覆蓋的地方，他的手機會自動切換到GSM模式(要支付漫游費用)。如果用戶在通話中漫游出了UMTS覆蓋范圍，那么電話將會切換到有GSM覆蓋的區域去。普通GSM手機不能在UMTS網絡使用。

　　沃達豐-日本 (前身 J-Phone) 有一個使用W-CDMA并兼容UMTS的3G網絡。這使得UMTS成為真正的全球無線標準。當前的全球無線標準, GSM適用于除了日本和韓國以外多數國家。

　　NTT DoCoMo的3G網絡, FOMA,同樣使用W-CDMA, 但是不兼容UMTS。 然而NTT DoCoMo擁有AT&T無線實驗室18的股份原來還持有3UK20的股份。 這些在國外的資本為未來的全球漫游解決方案提供一個測試平臺. (到2004年12月)

　　所有UMTS/GSM雙模電話都應當兼容現存GSM標準SIM卡. 有時你被允許在同一個運營商網絡里使用SIM卡在UMTS網絡漫游。

　　在美國, 由于現存的對頻率使用的限制只是運營商AT&T無線的網絡只能在1900MHz頻段。 為美國市場設計的UMTS手機跟其他區域的有所區別，這也反映了當前美國的GSM手機和GSM網絡使用不同與其他國家的狀況。盡管聯邦通訊委員會(FCC)已經決議允許附加2100MHz頻段給UMTS，大多數獲得UMTS授權的運營商好像打算放棄承擔保證實現全球漫游的責任。

　　盡管歐亞手機可以實現漫游，但是到2004年12月在美國實現與歐亞漫游可能性還不大。

　　頻譜分配

　　超過120份許可證已經頒發給全世界的運營商(截至2004年)，特別是基于GSM的無線訪問技術W-CDMA。由于技術還在不斷的完善中，所以政客過于倉促的賣出許可，成百上千億美元的許可證費用流入公共預算。 僅僅在德國，許可證費用就高達508億歐元。運營商被期望在2005年開始從這些許可盈利。

　　在北美ITU已經為UMTS分配了頻段。 1900MHz范圍應用于2G (PCS) 服務, 2100 MHz 范圍用于衛星通訊。 盡管在北美UMTS將要不得不與現存2G服務共享1900MHz頻段，但是國際上正試圖為3G服務釋放2100MHz頻段。 2G GSM 服務因使用900MHz和1800MHz，因此不再共享任何UMTS服務的頻段。

　　到為3G分配新的特定頻段之前，北美還沒有廠商回答UMTS使用那些頻率。 AT&T Wireless 2004年底已經確定在美國 確定為UMTS服務啟用了為2GPCS服務使用的1900 MHz頻段。最初在加拿大展示的UMTS服務也使用1900MHz頻段。

　　其他競爭標準

　　除UMTS還有其他的3G標準，例如CDMA2000和專有系統包括Arraycom的iBurst， Flarion and WCDMA-TDD (無線IP)。然而，人們還是比較期望3GSM/UMTS成為取代當前GSM標準的統治地位成為事實的3G。

　　CDMA2000和W-CDMA是ITU認可的IMT-20003G標準族成員 ,另外的還有EDEG和中國自有3G標準TD-SCDMA。

　　CDMA2000改良升級自CDMA1x,不需要新的頻段分配，可以穩定運行在現有PCS頻段。

　　大多數現有的GSM運營商因為高昂的頻段和設備費用對UMTS持觀望態度。

　　多數北美GSM運營商已接受EDGE作為暫定3G解決方案。 AT&T無線2003年本國范圍內開始運行EDGE，Cingular 也在本國內運行，T-Mobile美國 計劃全美范圍提供EDGE。Rogers Wireless在2003年晚期開始在加拿大范圍內投入運行EDGE服務。EDGE的好處是它有效利用現有GSM頻段而且兼容現有GSM手機。EDGE為GSM運營商與CDMA2000競爭提供了一個短期的升級途經。

　　開源的 UMTS 項目　開源對于行行業業的影響是無需置疑的，對于 UMTS 也一樣。開源軟件無線電 GNU Radio 是免費的軟件開發工具套件。它提供信號運行和處理模塊，用它可以在易制作的低成本的射頻(RF)硬件和通用微處理器上實現軟件定義無線電。這套套件廣泛用于業余愛好者，學術機構和商業機構用來研究和構建無線通信系統。 GNU Radio 的應用主要是用 Python 編程語言來編寫的。但是其核心信號處理模塊是C++在帶浮點運算的微處理器上構建的。因此，開發者能夠簡單快速的構建一個實時、高容量的無線通信系統。 盡管其主要功用不是仿真器，GNU Radio 在沒有射頻 RF 硬件部件的境況下支持對預先存儲和(信號發生器)生成的數據進行信號處理的算法的研究。