周勇生
多年来，以话音为主的移动通信受到了巨大的冲击，无线数据通信、移动办公开始更多地吸引人们的注意力。以提供丰富的数据业务为主旨的高速蜂窝通信技术—UMTS应运而生，UMTS是通向3G的一个重要里程碑。UMTS有什么特点？它的发展前景又将如何？
UMTS的引入
随着手机用户数量的急剧增长，以及人们对数据业务需求的不断提高，第二代移动通信系统已经难以满足市场的需求，于是人们期望第三代移动通信系统能够把无线通信与Internet等多媒体通信结合起来，成为能够实现处理图像、音乐、视频流等多种媒体信息的载体，提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务。为了提供这种服务，目前研制的第三代移动通信系统的数据能力大大提高，分组数据速率在静止时可达2Mbps，步行时为384kbps，车载时为144kbps。在QoS方面也有很大改进，它可以支持多媒体等新业务。3G的资源利用率很高，能以较低的成本提供高质量的业务，这些因素决定了3G将最终成为移动通信的主流。
由于3G是个相当浩大的工程，牵扯的层面多且复杂，形成一定市场规模还需要若干年，因此，虽然3G服务将可以提供可视电话、高速因特网接入、多媒体服务等，但是在短时期内成效将不会太大，由此也就出现了介于2G和3G之间的2.5G通信技术。在这种通信要求下出现的UMTS技术，作为GSM另一种高速数据业务，将成为第二代到第三代移动通信的过渡，提供高速Internet接入、会议电视等新服务。
UMTS的概念
UMTS蜂窝通信技术是一种新的GSM数据通信技术，在移动用户和数据网络之间提供一种连接，给移动用户提供高速无线数据接入服务，其中UMTS是英文Universal Mobile Telecommunication System的缩写，中文含义为通用移动通信系统。其标准的制订标志着无线数据传输成为现实，它是以蜂窝移动通信为组网方式的移动无线数据通信技术。欧洲电信标准协会（ETSI）负责UMTS的标准化工作，并与国际电联负责的第三代移动通信系统IMT-2000标准化工作协调一致。UMTS的支持者主要是以GSM系统为主的欧洲厂商，日本公司也或多或少地参与其中，包括爱立信、阿尔卡特、诺基亚、朗讯、北电，以及日本的NTT、富士通、夏普等。这套系统能够基于现有的GSM网络，较轻易地过渡到3G，预计在GSM系统相当普及的亚洲各国会普遍接受这种新技术，因此UMTS具有先天的市场优势。
UMTS核心网技术标准是在现有GSM／GPRS基础上发展起来的，对GSM具有良好的继承性。UMTS不但能够将GSM的功能发挥到极限，还可以通过目前的无线网络提供宽频多媒体的服务。UMTS的传输速度可以达到2Mbps，可以应用在无线多媒体、电子邮件、网络信息娱乐以及电视会议上。除支持上述一些固定和移动业务外，UMTS还提供全新的交互式多媒体业务。
由于UMTS网络是基于现有的GSM网络来实现的，对于已经具有一定规模GSM／GPRS网络的运营商而言，可以在现有的GSM网络中叠加新的UMTS核心网节点把现有GSM／GPRS网络升级到UMTS，从而可以最大限度地保护用户现有的投资。通过升级GSM／GPRS网络中的MSC和GSN，使之提供UMTS网络所需要的IU接口，并增加UMTS协议处理能力，即可使GSM／GPRS的核心网络节点设备具有UMTS核心网功能，在保证与原有的GSM／GPRS BSS兼容的前提下，实现UMTS接入。在升级MSC／SGSN的同时，还需要对GMSC／GGSN进行软件升级，如果升级后网络容量不能满足新的要求，可以在升级的同时对核心网设备进行扩容。对于UMTS用户来说，升级后的核心网支持UMTS协议要求的所有功能和业务。
UMTS的特点
第三代移动通信网络的建设必须考虑与现有GSM系统的兼容，充分利用已有的、遍布世界各地的GSM网络资源，节约网络建设资金。从这个角度来讲，UMTS可以满足基于GSM向第三代移动通信网络发展的要求，因为UMTS通信具有下面的特点。
1. 它能直接与GSM的基础设施相连。网络运营商可以不需要安装全新的网络就能提供高速话音、视频和数据业务。可以根据市场需求而逐步把UMTS的节点引入到现有网络中并逐渐增加UMTS通信的覆盖率。该方案的优点是如果运营商已经具有一定规模的GSM／GPRS网络，则在向3G升级时，可以充分利用现有的网络节点设备，这样不但可以保护用户的投资，而且可以为运营商的维护管理提供方便。
2. 支持多种数据连接业务。UMTS可以为两个用户或者多个用户发送多种分组业务，该业务要求系统具有建立连接、数据传送以及连接释放等工作程序。UMTS也可以根据某个业务请求的要求，把单一信息传送给多个用户。UMTS还能提供点对点无连接型网络业务，该业务中的各个数据分组彼此互相独立，用户之间的信息传输不需要端到端的呼叫建立程序。
3. 抗衰弱能力强。UMTS技术具有更大的抗衰弱能力，这就意味着在相同的输出功率下能提供范围更广泛的性能, 或者在同样的覆盖范围下可降低功率要求。另外，附加的带宽意味着有更大的能力支持、更高带宽业务和提供更灵活的多种混合业务。
4. 业务处理能力增强。UMTS克服了传统通信系统的容量不足、语音失真度大、易掉线串线、功率辐射强、数据传输慢等问题，它的业务能力和性能大大增加。
5. 应用范围广泛。在UMTS的实际实现中，有些用户可能不需要在任何时候都获得高数据传输速率。因此，UMTS服务要适应不同的数据速率和不同的服务质量保证。为此，专家正致力于研究UMTS在不同网络间的漫游技术。这些网络包括由同一运营商管理的GSM系统，或其他具有漫游协定的网络。
6. 通话质量及数据通信速度大大提高。与传统的通信技术相比，UMTS通信技术的优势在于通话质量及数据通信速度。另外，由于技术的先进性确保了成本投资的减少，UMTS通信费用也要比目前的通信费低。
UMTS的问题
作为介于现有第二代移动通信系统与正在研发的第三代移动通信系统之间的一种过渡性数据通信技术，引进UMTS蜂窝通信技术必然会对现有的网络结构和移动通信设备带来影响，虽然UMTS技术能够大大提高现有GSM网络的数据服务速率，但要使UMTS易于被网络运营商接受和推广，UMTS必须将它对现有网络结构的影响降到最低，并且UMTS系统应该允许运营商再次利用现有的基站设备。
此外，使用UMTS，运营商应该不需要修改它们的无线网络规划，而且UMTS的引入也不能影响移动通信的质量。
摘自《计算机世界报 第10期D36》
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