Gran capacidad Variedad de servicios: Velocidad binaria elevada: hasta 144 kbits/s en entornos rurales 384 kbits/s en entornos suburbanos 2 Mbits/s en entornos urbanos Velocidad binaria variable dinámicamente Conmutación de circuitos y de paquetes Estructura modular y arquitectura abierta para la introducción de nuevas aplicaciones Seguridad de acceso y confidencialidad
Características de la Tercera Generación
Origen de UMTS “Universal Mobile Telecommunication System” 1995 Proyecto europeo FRAMES para selección de método de acceso múltiple: propuesta con dos modos TDMA y CDMA. 1997 Proceso de selección de tecnologías para UMTS por parte de ETSI: propuesta con cinco categorías. 1998 Selección de dos tecnologías: WCDMA con FDD y TD-CDMA con TDD. 1998 Armonización de las dos tecnologías anteriores y la japonesa. Envío conjunto como candidato para IMT-2000. 1999 Creación de 3GPP y 3GPP2. Armonización de propuestas. Definición de IMT-2000: cinco modos. Pruebas no comerciales. 2003 Primeros terminales UMTS/GSM. Explotación comercial. 2006 Comienzo de HSDPA.
Iu UTRAN UE Uu CN Core Network UMTS Radio Access Network User Equipment Arquitectura general de UMTS
RNS RNC RNS RNC Core Network Node B Node B Node B Node B Iu Iu Iur Iub Iub Iub Iub Arquitectura de la red de acceso (UTRAN) (Gp:) UE
Uu
Componente terrestre: UTRA (UMTS Terrestrial Radio Access). Está prevista también una componente por satélite. UTRA: FDMA/DS-CDMA (“WCDMA”) con FDD y TDD. El modo FDD está en funcionamiento, el TDD actualmente no. Separación entre portadoras: 5 MHz Velocidad de chip: 3.84 Mc/s Ensanchamiento espectral: Códigos de canalización: códigos ortogonales con factor de ensanchamiento variable (OVSF). Códigos de aleatorización: varios tipos de códigos PN. Modulación: BPSK / QPSK Estructura de trama temporal (no TDMA) Potencia máxima del terminal móvil: 21 dBm para voz. Conmutación de circuitos y de paquetes. Velocidad binaria variable de forma estática y dinámica. Traspaso con continuidad (soft) y entre portadoras (hard). Interfaz radio: características generales
Modo FDD: bandas “emparejadas”: 12 portadoras para cada sentido de transmisión UL: 1920–1980 MHz UL: 2110–2170 MHz. Modo TDD: bandas “no emparejadas”: 7 portadoras para ambos sentidos de transmisión 1900–1920 MHz 2010–2025 MHz. Pueden usarse otras bandas en el futuro. UARFCN (UTRA ARFCN): f = 0,2n (MHz).
Bandas de frecuencias
Canal lógico: definen el tipo de información enviada De control / de tráfico Canal de transporte: definen el formato de envío Comunes / dedicados Canal físico: frecuencia, secuencias código. Además pueden distinguirse por división temporal (en DL) o fase I/Q (en UL). Comunes / dedicados Asociados a canales de transporte / no. Canales lógicos, de transporte y físicos
De control BCCH (Broadcast Control Channel, DL): información general de configuración de la red PCCH (Paging Channel, DL): aviso a móviles CCCH (Common Control Channel, DL y UL): otros tipos de señalización común DCCH (Dedicated Control Channel, DL y UL): señalización dedicada De tráfico DTCH (Dedicated Traffic Channel, DL y UL): información dedicada CTCH (Common Traffic Channel, DL): información punto-multipunto
Canales lógicos
Comunes BCH (Broadcast Channel, DL) PCH (Paging Channel, DL) RACH (Random Access Channel, UL) FACH (Forward Access Channel, DL) Dedicado DCH (Dedicated Channel, DL y UL) Canales de transporte
Asociados a canales de transporte P-CCPCH (Primary Common Control Physical Channel): transmite el BCH S-CCPCH (Secondary Common Control Physical Channel): FACH y PCH PRACH (Physical Random Access Channel): RACH PCPCH (Physical Common Packet Channel): CPCH DPDCH (Dedicated Physical Data Channel): DCH, parte de tráfico DPCCH (Dedicated Physical Control Channel): DCH, parte de señalización (de nivel físico). No asociados a canales de transporte CPICH (Common Pilot Channel): piloto SCH (Synchronization Channel): primario (P-SCH) y secundario (S-SCH): sincronización PICH (Paging Indication Channel): se usa junto con PCH AICH (Access Indication Channel): se usa junto con RACH Canales físicos
Correspondencias BCCH BCH PCCH PCH DCCH CCCH RACH CTCH DTCH DCH FACH Canales Lógicos Canales de Transporte P-CCPCH S-CCPCH PRACH DPDCH DPCCH Canales Físicos AICH PICH CPICH SCH
Trama temporal No se utiliza como forma de acceso múltiple, sino para: Informaciones periódicas (en cada intervalo) Modo comprimido (en cada trama) Control de potencia (en cada intervalo) Multiplexación de DPCCH y DPDCH en DL (en cada intervalo) Variación dinámica de tasa binaria (en cada trama) Trama 0 Trama i Trama 71 Trama 1 TS 0 TS j TS 14 Intervalo: 2/3ms Trama: 10 ms Supertrama 720 ms
Canales físicos dedicados DL: Factor de ensanchamiento: 4, 8, 16, …, 512 (chips/símbolo) DPDCH y DPCCH multiplexados en el tiempo Tasa variable en DPDCH a nivel de trama, mediante transmisión discontinua. UL: Factor de ensanchamiento: 4, 8, 16, …, 256 (bits/símbolo) DPDCH y DPCCH multiplexados en I/Q (para evitar interferencia audible cuando no haya DPDCH) Tasa variable en DPDCH a nivel de trama, modificando el factor de ensanchamiento y la potencia.
Canales físicos dedicados en UL DPCCH: SF = 256: Tasa binaria = 15 kb/s (BPSK): 10 bits/intervalo. DPDCH: SF = 28-k, k = 0,…,6: SF = 256, 128, …, 4:Tasa binaria = 15, …, 960 kb/s.Puede haber varios DPDCH en paralelo. No usual. Pilot: bits piloto (para la demodulación) TPC (transmit power control): control de potencia en bucle cerrado TFCI (transport format combination indicator): formato de transporte (para tasa binaria variable; campo opcional) FBI (feedback indicator): para diversidad de transmisión (SSDT) I Q
Canales físicos dedicados en DL DPCCH -DPDCH: SF = 29-k, k = 0,…,7: SF = 4, …, 512:Tasa binaria = 15, …, 1920 kb/s (QPSK). Puede haber más canales DPDCH (sin DPCCH) en paralelo. No usual. Pilot: bits piloto TPC: transmit power control TFCI: transport format combination indicator
C8,1=(1,1,1,1,1,1,1,1) C4,1=(1,1,1,1) C2,1=(1,1) C1=(1) C2,2=(1,-1) C4,2=(1,1,-1,-1) C8,2=(1,1,1,1,-1,-1,-1,-1) C8,3=(1,1,-1,-1,1,1,-1,-1) C8,4=(1,1,-1,-1,-1,-1,1,1) C8,5=(1,-1,1,-1,1,-1,1,-1) C4,3=(1,-1,1,-1) C4,4=(1,-1,-1,1) C8,6=(1,-1,1,-1,-1,1,-1,1) C8,7=(1,-1,-1,1,1,-1,-1,1) C8,8=(1,-1,-1,1,-1,1,1,-1) SF = 2 SF = 4 SF = 8 Secuencias código de canalización: OVSF Son secuencias ortogonales (basadas en las de Hadamard). Proporcionan varios posibles factores de ensanchamiento, cada uno la mitad del anterior. Dos secuencias cualesquiera del árbol son ortogonales siempre que una no descienda de la otra.
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