UMTS - nowe możliwości sieci

Nowe telefony komórkowe mają być wyposażone w inne środowisko aplikacyjne, o nazwie MEXE (Mobile Station Application Execution Environment), o podobnych, lecz znacznie rozszerzonych funkcjach w stosunku do dzisiejszego standardu WAP (Wireless Application Protocol) - zezwalającego jedynie na interpretowanie prostych skryptów (WML, HTML) i prezentację treści w postaci tekstowej i nieskomplikowanej grafiki. Aplikacja MEXE dotyczy środowiska z wirtualną maszyną Javy i pełnym ruchem obrazu, wraz z już wbudowanymi mechanizmami bezpieczeństwa, a także z rozpoznawaniem klasy odbiornika i adaptacją przesyłanych usług wedle możliwości odbiorczych terminalu.

Duża przepływność kanałów radiowych w technologii 3G (od 144 kb/s do 2 Mb/s), a zwłaszcza transmisje obrazów z zastosowaniem techniki kodowania MPEG-4, pozwoli odbierać na ekranie przenośnego telefonu komórkowego obrazy z pełnym ruchem, oglądać filmy, mecze czy programy informacyjne. Jedynym mankamentem, jednakże dość istotnym dla zwykłego użytkownika, jest brak w produkcji seryjnej i w sprzedaży telefonów trzeciej generacji, a demonstrowane na wystawach przez wielu producentów egzemplarze są bądź na etapie modelu, bądź ciągle w modernizowanej prototypowej wersji. A przecież pierwsze sieci 3G mają rozpocząć działanie w pierwszej połowie 2001 r.!

Zakresy widmowe

Dla zapewnienia postawionych przez technologię 3G wymagań jest potrzebna budowa całkowicie nowej infrastruktury radiokomunikacyjnej, integrującej funkcje wielu dotychczasowych systemów w jeden system przekazu i sygnalizacji o różnych formach realizacji transmisji. Bezwzględnie będą potrzebne przewodowe sieci szkieletowe o gigantycznych przepływnościach, a przede wszystkim znacznie więcej pasma radiowego o łącznej szerokości nie mniejszej niż 230 MHz.

W aktualnym stanie prac normalizacyjnych widzimy, że rozlokowano pasmo UMTS w pięciu przydzielonych przez WARC zakresach: pasmo o szerokości 170 MHz dla segmentu naziemnego 1885-1980 MHz, 2010-2025 MHz, 2110-2170 MHz, oraz pasmo o szerokości 60 (2x30) MHz na potrzeby segmentu satelitarnego 1980-2010 MHz i 2170-2200 MHz. Przypuszcza się, że do 2010 r. zapotrzebowanie na kolejne pasma radiowe dla UMTS może wzrosnąć nawet wielokrotnie - do szerokości 550 MHz dla segmentu naziemnego i do 85 MHz w segmencie satelitarnym.

Niektóre podzakresy pasma radiowego UMTS zostały pogrupowane w pary (pasma sparowane, parzyste lub symetryczne) z przeznaczeniem dla dupleksowego rozdziału częstotliwościowego FDD (Frequency Division Duplex), inne, nie mające pary (pasma nie sparowane), będą wykorzystywane w transmisjach z dupleksowym podziałem czasu TDD (Time Division Duplex). Dla każdego krajowego operatora publicznego Forum UMTS zaleca jedno pasmo sparowane 2x15 MHz i pasmo nie sparowane 5 MHz. Istniejące rozbieżności w zagospodarowaniu poszczególnych fragmentów pasm w różnych krajach i kontynentach wymagają dodatkowych uzgodnień zarówno państwowych, jak i międzyoperatorskich co do ich wykorzystania oraz ewentualnych zmian w ich użytkowaniu.

Kształtowanie standardu UTRA

Historia technologii 3G sięga końca lat osiemdziesiątych, kiedy to w ITU zaczęły powstawać pierwsze propozycje globalnego łączenia niekompatybilnych sposobów komunikacji bezprzewodowej działających w różnych stronach świata. Duża złożoność problematyki ogólnoświatowego systemu szerokopasmowej radiokomunikacji ruchomej spowodowała powstanie kilku narodowych wersji globalnego standardu IMT-2000, uwzględniających dodatkowo istnienie lokalnych rozwiązań radiokomunikacyjnych.

Pierwsze propozycje szerokopasmowego systemu 3G w technologii W-CDMA (Wideband Code Division Multiple Access) złożyła (1996 r.) Japonia, podczas gdy amerykańskie środowiska telekomunikacyjne promowały własne rozwiązania oparte na wąskopasmowej technologii CDMA. W tym samym czasie w Europie - mocno zaangażowanej w rozwijanie standardu GSM - rozważano dwa sposoby: dostępu szerokopasmowego W-CDMA i dupleksowego systemu szerokopasmowego w dziedzinie czasu TD-CDMA (Time Division-CDMA), oznaczanego również jako W-TDMA.