UMTS

El Sistema Universal de Telecomunicaciones Móviles (UMTS) es un sistema celular móvil de tercera generación para redes basadas en el estándar GSM. Desarrollado y mantenido por 3GPP (Proyecto de asociación de tercera generación), UMTS es un componente del conjunto de estándares IMT-2000 de la Unión Internacional de Telecomunicaciones y se compara con el conjunto de estándares CDMA2000 para redes basadas en la tecnología cdmaOne de la competencia. UMTS utiliza tecnología de acceso de radio de acceso múltiple por división de código de banda ancha (W-CDMA) para ofrecer mayor eficiencia espectral y ancho de banda a los operadores de redes móviles.

UMTS especifica un sistema de red completo, que incluye la red de acceso por radio (UMTS Terrestrial Radio Access Network o UTRAN), la red central (Mobile Application Part o MAP) y la autenticación de usuarios a través de SIM (módulo de identidad del suscriptor) tarjetas

La tecnología descrita en UMTS a veces también se denomina Freedom of Mobile Multimedia Access (FOMA) o 3GSM.

A diferencia de EDGE (IMT Single-Carrier, basado en GSM) y CDMA2000 (IMT Multi-Carrier), UMTS requiere nuevas estaciones base y nuevas asignaciones de frecuencia.

Características

UMTS admite velocidades de transferencia de datos teóricas máximas de 42 Mbit/s cuando se implementa HSPA evolucionado (HSPA+) en la red. Los usuarios en redes implementadas pueden esperar una tasa de transferencia de hasta 384 kbit/s para los teléfonos de la versión '99 (R99) (la versión UMTS original) y 7,2 Mbit/s para los teléfonos de acceso a paquetes de enlace descendente de alta velocidad (HSDPA). en la conexión de enlace descendente. Estas velocidades son significativamente más rápidas que los 9,6 kbit/s de un solo canal de datos con conmutación de circuitos con corrección de errores GSM, múltiples canales de 9,6 kbit/s en datos de alta velocidad con conmutación de circuitos (HSCSD) y 14,4 kbit/s para canales CDMAOne.

Desde 2006, las redes UMTS de muchos países han estado o están en proceso de actualización con acceso de paquete de enlace descendente de alta velocidad (HSDPA), a veces conocido como 3.5G. Actualmente, HSDPA permite velocidades de transferencia de enlace descendente de hasta 21 Mbit/s. También se está trabajando para mejorar la velocidad de transferencia del enlace ascendente con el acceso de paquetes de enlace ascendente de alta velocidad (HSUPA). A más largo plazo, el proyecto 3GPP Long Term Evolution (LTE) planea mover UMTS a velocidades 4G de 100 Mbit/s hacia abajo y 50 Mbit/s hacia arriba, utilizando una tecnología de interfaz aérea de próxima generación basada en multiplexación por división de frecuencia ortogonal.

Las primeras redes UMTS nacionales de consumo se lanzaron en 2002 con un gran énfasis en aplicaciones móviles proporcionadas por empresas de telecomunicaciones, como TV móvil y videollamadas. Las altas velocidades de datos de UMTS ahora se utilizan con mayor frecuencia para el acceso a Internet: la experiencia en Japón y en otros lugares ha demostrado que la demanda de videollamadas por parte de los usuarios no es alta, y el contenido de audio/video proporcionado por las empresas de telecomunicaciones ha disminuido en popularidad a favor de la alta velocidad. acceso a la World Wide Web, ya sea directamente en un teléfono o conectado a una computadora a través de Wi-Fi, Bluetooth o USB.

Interfaces aéreas

UMTS arquitectura de red

UMTS arquitectura de red

UMTS combina tres interfaces aéreas terrestres diferentes, el núcleo de la Parte de aplicación móvil (MAP) de GSM y la familia de códecs de voz GSM.

Las interfaces aéreas se denominan UMTS Terrestrial Radio Access (UTRA). Todas las opciones de interfaz aérea forman parte de las IMT-2000 de la UIT. En la variante actualmente más popular para teléfonos móviles celulares, se utiliza W-CDMA (IMT Direct Spread). También se denomina 'interfaz Uu', ya que vincula el equipo de usuario con la red de acceso de radio terrestre UMTS.

Tenga en cuenta que los términos W-CDMA, TD-CDMA y TD-SCDMA son engañosos. Si bien sugieren cubrir solo un método de acceso al canal (es decir, una variante de CDMA), en realidad son los nombres comunes para todos los estándares de interfaz aérea.

W-CDMA (UTRA-FDD)

3G señal mostrada en la barra de notificación en un smartphone Android powered

Estación base UMTS en el techo de un edificio

W-CDMA (WCDMA; acceso múltiple por división de código de banda ancha), junto con UMTS-FDD, UTRA-FDD o IMT-2000 CDMA Direct Spread, es un estándar de interfaz aérea que se encuentra en las redes de telecomunicaciones móviles 3G. Es compatible con los servicios móviles de voz, texto y MMS convencionales, pero también puede transportar datos a altas velocidades, lo que permite a los operadores móviles ofrecer aplicaciones de mayor ancho de banda, incluidas la transmisión y el acceso a Internet de banda ancha.

W-CDMA utiliza el método de acceso al canal DS-CDMA con un par de canales de 5 MHz de ancho. Por el contrario, el sistema CDMA2000 de la competencia utiliza uno o más canales de 1,25 MHz disponibles para cada dirección de comunicación. Los sistemas W-CDMA son ampliamente criticados por su gran uso de espectro, lo que retrasó el despliegue en países que actuaron con relativa lentitud en la asignación de nuevas frecuencias específicamente para servicios 3G (como Estados Unidos).

Las bandas de frecuencia específicas definidas originalmente por el estándar UMTS son de 1885 a 2025 MHz para el móvil a la base (enlace ascendente) y de 2110 a 2200 MHz para el de base a móvil (enlace descendente). En los EE. UU., se usan 1710–1755 MHz y 2110–2155 MHz, ya que la banda de 1900 MHz ya se usaba. Si bien UMTS2100 es la banda UMTS más implementada, algunos países' Los operadores de UMTS utilizan las bandas de 850 MHz (900 MHz en Europa) y/o 1900 MHz (independientemente, lo que significa que el enlace ascendente y el enlace descendente están dentro de la misma banda), en particular en EE. UU. por AT&T Mobility, Nueva Zelanda por Telecom New Zealand en la XT Mobile Network y en Australia por Telstra en la red Next G. Algunos operadores, como T-Mobile, utilizan números de banda para identificar las frecuencias UMTS. Por ejemplo, Banda I (2100 MHz), Banda IV (1700/2100 MHz) y Banda V (850 MHz).

UMTS-FDD es un acrónimo de Sistema Universal de Telecomunicaciones Móviles (UMTS): duplicación por división de frecuencia (FDD) y una versión estandarizada 3GPP de las redes UMTS que utiliza la duplicación por división de frecuencia para duplicar a través de un acceso de radio terrestre UMTS (UTRA) interfaz aérea.

W-CDMA es la base del servicio FOMA de NTT DoCoMo de Japón y el miembro más utilizado de la familia Universal Mobile Telecommunications System (UMTS) y, a veces, se utiliza como sinónimo de UMTS. Utiliza el método de acceso al canal DS-CDMA y el método de dúplex FDD para lograr velocidades más altas y admitir más usuarios en comparación con la mayoría de los esquemas de acceso múltiple por división de tiempo (TDMA) y dúplex por división de tiempo (TDD) utilizados anteriormente.

Si bien no es una actualización evolutiva en el lado aire, utiliza la misma red central que las redes 2G GSM implementadas en todo el mundo, lo que permite la operación móvil de modo dual junto con GSM/EDGE; una característica que comparte con otros miembros de la familia UMTS.

Desarrollo

A fines de la década de 1990, NTT DoCoMo desarrolló W-CDMA como la interfaz aérea para su red 3G FOMA. Más tarde, NTT DoCoMo presentó la especificación a la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT) como candidato para el estándar internacional 3G conocido como IMT-2000. La UIT finalmente aceptó W-CDMA como parte de la familia IMT-2000 de estándares 3G, como alternativa a CDMA2000, EDGE y el sistema DECT de corto alcance. Posteriormente, se seleccionó W-CDMA como interfaz aérea para UMTS.

Como NTT DoCoMo no esperó la finalización de la especificación 3G Release 99, su red inicialmente era incompatible con UMTS. Sin embargo, esto se resolvió mediante la actualización de la red de NTT DoCoMo.

Las redes de comunicación de acceso múltiple por división de código han sido desarrolladas por varias empresas a lo largo de los años, pero el desarrollo de redes de telefonía celular basadas en CDMA (antes de W-CDMA) estuvo dominado por Qualcomm, la primera empresa en tener éxito en el desarrollo de una implementación CDMA práctica y rentable para teléfonos móviles de consumo y su estándar de interfaz de aire IS-95 ha evolucionado hasta convertirse en el estándar CDMA2000 (IS-856/IS-2000) actual. Qualcomm creó un sistema CDMA de banda ancha experimental llamado CDMA2000 3x que unificó las tecnologías de red W-CDMA (3GPP) y CDMA2000 (3GPP2) en un diseño único para una interfaz aérea estándar mundial. La compatibilidad con CDMA2000 habría permitido la itinerancia en las redes existentes más allá de Japón, ya que las redes Qualcomm CDMA2000 están ampliamente implementadas, especialmente en las Américas, con cobertura en 58 países a partir de 2006. Sin embargo, los requisitos divergentes dieron como resultado que se mantuviera el estándar W-CDMA y desplegado a nivel mundial. W-CDMA se ha convertido entonces en la tecnología dominante con 457 redes comerciales en 178 países a partir de abril de 2012. Varios operadores de CDMA2000 incluso han convertido sus redes a W-CDMA para compatibilidad con roaming internacional y una ruta de actualización fluida a LTE.

A pesar de la incompatibilidad con los estándares de interfaz de aire existentes, la introducción tardía y el alto costo de actualización de implementar una tecnología de transmisor completamente nueva, W-CDMA se ha convertido en el estándar dominante.

Razones para W-CDMA

W-CDMA transmite en un par de canales de radio de 5 MHz de ancho, mientras que CDMA2000 transmite en uno o varios pares de canales de radio de 1,25 MHz. Aunque W-CDMA utiliza una técnica de transmisión CDMA de secuencia directa como CDMA2000, W-CDMA no es simplemente una versión de banda ancha de CDMA2000 y difiere en muchos aspectos de CDMA2000. Desde el punto de vista de la ingeniería, W-CDMA proporciona un equilibrio diferente de compensaciones entre costo, capacidad, rendimiento y densidad; también promete lograr un beneficio de costo reducido para los teléfonos de video. W-CDMA también puede ser más adecuado para la implementación en las ciudades muy densas de Europa y Asia. Sin embargo, persisten los obstáculos, y las licencias cruzadas de patentes entre Qualcomm y los proveedores de W-CDMA no han eliminado los posibles problemas de patentes debido a las características de W-CDMA que siguen cubiertas por las patentes de Qualcomm.

W-CDMA se ha desarrollado en un conjunto completo de especificaciones, un protocolo detallado que define cómo se comunica un teléfono móvil con la torre, cómo se modulan las señales, cómo se estructuran los datagramas y se especifican las interfaces del sistema, lo que permite la libre competencia en tecnología. elementos.

Despliegue

El primer servicio W-CDMA comercial del mundo, FOMA, fue lanzado por NTT DoCoMo en Japón en 2001.

En otros lugares, las implementaciones de W-CDMA generalmente se comercializan bajo la marca UMTS.

W-CDMA también se adaptó para su uso en comunicaciones satelitales en el Sistema Objetivo de Usuario Móvil de EE. UU. utilizando satélites geosíncronos en lugar de torres de telefonía móvil.

J-Phone Japan (anteriormente Vodafone y ahora SoftBank Mobile) pronto siguió con el lanzamiento de su propio servicio basado en W-CDMA, originalmente con la marca "Vodafone Global Standard" y alegando compatibilidad con UMTS. Se cambió el nombre del servicio a "Vodafone 3G" (ahora "SoftBank 3G") en diciembre de 2004.

A partir de 2003, Hutchison Whampoa lanzó gradualmente sus nuevas redes UMTS.

Desde que la UIT aprobó el servicio móvil 3G, la mayoría de los países han "subatado" las frecuencias de radio a la empresa dispuesta a pagar más, o realizó un "concurso de belleza" – pedir a las distintas empresas que presenten a qué se comprometen si se les conceden las licencias. Esta estrategia ha sido criticada por pretender drenar el efectivo de los operadores al borde de la quiebra para honrar sus ofertas o propuestas. La mayoría de ellos tienen una limitación de tiempo para la implementación del servicio, donde una cierta "cobertura" debe lograrse dentro de una fecha determinada o la licencia será revocada.

Vodafone lanzó varias redes UMTS en Europa en febrero de 2004. MobileOne de Singapur lanzó comercialmente sus servicios 3G (W-CDMA) en febrero de 2005. Nueva Zelanda en agosto de 2005 y Australia en octubre de 2005.

AT&T Mobility utilizó una red UMTS, con HSPA+, desde 2005 hasta su cierre en febrero de 2022.

Rogers en Canadá en marzo de 2007 lanzó HSDPA en el distrito de Toronto Golden Horseshoe en W-CDMA a 850/1900 MHz y planea lanzar el servicio comercial en las 25 ciudades principales en octubre de 2007.

TeliaSonera inauguró el servicio W-CDMA en Finlandia el 13 de octubre de 2004, con velocidades de hasta 384 kbit/s. Disponibilidad solo en las principales ciudades. El precio es de aprox. 2€/MB.

SK Telecom y KTF, los dos mayores proveedores de servicios de telefonía móvil de Corea del Sur, comenzaron a ofrecer el servicio W-CDMA en diciembre de 2003. Debido a la mala cobertura y la falta de opciones en los dispositivos portátiles, el servicio W-CDMA apenas ha tenido éxito. mella en el mercado coreano que estaba dominado por CDMA2000. Para octubre de 2006, ambas compañías cubren más de 90 ciudades, mientras que SK Telecom anunció que brindará cobertura nacional para su red WCDMA a fin de ofrecer teléfonos SBSM (modo único de banda única) para la primera mitad de 2007. KT Freecel por lo tanto, recortó al mínimo la financiación para el desarrollo de su red CDMA2000.

En Noruega, Telenor introdujo W-CDMA en las principales ciudades a fines de 2004, mientras que su competidor, NetCom, hizo lo mismo unos meses después. Ambos operadores tienen una cobertura nacional del 98% en EDGE, pero Telenor tiene redes paralelas de roaming WLAN en GSM, donde el servicio UMTS compite con este. Por esta razón, Telenor está dejando de brindar soporte a su servicio WLAN en Austria (2006).

Maxis Communications y Celcom, dos proveedores de servicios de telefonía móvil en Malasia, comenzaron a ofrecer servicios W-CDMA en 2005.

En Suecia, Telia presentó W-CDMA en marzo de 2004.

UTRA-TDD

UMTS-TDD, un acrónimo de Sistema Universal de Telecomunicaciones Móviles (UMTS), dúplex por división de tiempo (TDD), es una versión estandarizada 3GPP de las redes UMTS que utilizan UTRA-TDD. UTRA-TDD es una UTRA que utiliza el dúplex por división de tiempo para el dúplex. Si bien es una implementación completa de UMTS, se utiliza principalmente para proporcionar acceso a Internet en circunstancias similares a aquellas en las que se podría utilizar WiMAX. UMTS-TDD no es directamente compatible con UMTS-FDD: un dispositivo diseñado para usar un estándar no puede, a menos que esté específicamente diseñado para hacerlo, funcionar con el otro, debido a la diferencia en las tecnologías de interfaz aérea y las frecuencias utilizadas. Es más formalmente como IMT-2000 CDMA-TDD o IMT 2000 Time-Division (IMT-TD).

Las dos interfaces aéreas UMTS (UTRA) para UMTS-TDD son TD-CDMA y TD-SCDMA. Ambas interfaces aéreas utilizan una combinación de métodos de acceso de dos canales, acceso múltiple por división de código (CDMA) y acceso múltiple por división de tiempo (TDMA): la banda de frecuencia se divide en intervalos de tiempo (TDMA), que a su vez se dividen en canales mediante CDMA códigos de difusión. Estas interfaces aéreas se clasifican como TDD, porque los intervalos de tiempo se pueden asignar al tráfico de enlace ascendente o de enlace descendente.

TD-CDMA (UTRA-TDD 3,84 Mcps de alta tasa de chips (HCR))

TD-CDMA, acrónimo de Time-Division-Code-Division Multiple Access, es un método de acceso a canales basado en el uso de acceso múltiple de espectro ensanchado (CDMA) en múltiples intervalos de tiempo (TDMA). TD-CDMA es el método de acceso al canal para UTRA-TDD HCR, que es un acrónimo de UMTS Terrestrial Radio Access-Time Division Duplex High Chip Rate.

Las interfaces aéreas de UMTS-TDD que usan la técnica de acceso al canal TD-CDMA están estandarizadas como UTRA-TDD HCR, que usa incrementos de 5 MHz de espectro, cada porción dividida en tramas de 10 ms que contienen quince intervalos de tiempo (1500 por segundo). Los intervalos de tiempo (TS) se asignan en un porcentaje fijo para el enlace descendente y el enlace ascendente. TD-CDMA se utiliza para multiplexar flujos desde o hacia múltiples transceptores. A diferencia de W-CDMA, no necesita bandas de frecuencia separadas para el flujo ascendente y descendente, lo que permite el despliegue en bandas de frecuencia estrechas.

TD-CDMA es parte de IMT-2000, definida como IMT-TD Time-Division (IMT CDMA TDD), y es una de las tres interfaces aéreas UMTS (UTRA), según lo estandarizado por 3GPP en UTRA-TDD. HCR. UTRA-TDD HCR está estrechamente relacionado con W-CDMA y proporciona los mismos tipos de canales siempre que sea posible. Las mejoras HSDPA/HSUPA de UMTS también se implementan bajo TD-CDMA.

En los Estados Unidos, la tecnología se ha utilizado para la seguridad pública y el gobierno en la ciudad de Nueva York y algunas otras áreas. En Japón, IPMobile planeó brindar el servicio TD-CDMA en el año 2006, pero se retrasó, cambió a TD-SCDMA y quebró antes de que el servicio comenzara oficialmente.

TD-SCDMA (UTRA-TDD 1,28 Mcps de baja tasa de chips (LCR))

Time-Division Synchronous Code-Division Multiple Access (TD-SCDMA) o UTRA TDD 1,28 Mcps low chip rate (UTRA-TDD LCR) es una interfaz aérea que se encuentra en las redes de telecomunicaciones móviles UMTS en China como alternativa a W-CDMA.

TD-SCDMA utiliza el método de acceso al canal TDMA combinado con un componente CDMA síncrono adaptativo en segmentos de espectro de 1,6 MHz, lo que permite la implementación en bandas de frecuencia aún más estrechas que TD-CDMA. Está estandarizado por el 3GPP y también se conoce como "UTRA-TDD LCR". Sin embargo, el principal incentivo para el desarrollo de este estándar desarrollado en China fue evitar o reducir las tarifas de licencia que deben pagarse a los propietarios de patentes no chinos. A diferencia de otras interfaces aéreas, TD-SCDMA no formaba parte de UMTS desde el principio, pero se agregó en la versión 4 de la especificación.

Al igual que TD-CDMA, TD-SCDMA se conoce como IMT CDMA TDD dentro de IMT-2000.

El término "TD-SCDMA" es engañosa. Si bien sugiere cubrir solo un método de acceso al canal, en realidad es el nombre común para toda la especificación de la interfaz aérea.

Las redes TD-SCDMA/UMTS-TDD (LCR) son incompatibles con las redes W-CDMA/UMTS-FDD y TD-CDMA/UMTS-TDD (HCR).

Objetivos

TD-SCDMA fue desarrollado en la República Popular China por la Academia China de Tecnología de Telecomunicaciones (CATT), Datang Telecom y Siemens AG en un intento por evitar la dependencia de la tecnología occidental. Es probable que esto se deba principalmente a razones prácticas, ya que otros formatos 3G requieren el pago de derechos de patente a un gran número de titulares de patentes occidentales.

Los defensores de TD-SCDMA también afirman que es más adecuado para áreas densamente pobladas. Además, se supone que cubre todos los escenarios de uso, mientras que W-CDMA está optimizado para tráfico simétrico y macro celdas, mientras que TD-CDMA se usa mejor en escenarios de baja movilidad dentro de micro o pico celdas.

TD-SCDMA se basa en tecnología de espectro ensanchado, lo que hace que sea poco probable que pueda eludir por completo el pago de derechos de licencia a los titulares de patentes occidentales. El lanzamiento de una red nacional TD-SCDMA se proyectó inicialmente para 2005, pero solo alcanzó pruebas comerciales a gran escala con 60.000 usuarios en ocho ciudades en 2008.

El 7 de enero de 2009, China otorgó una licencia TD-SCDMA 3G a China Mobile.

El 21 de septiembre de 2009, China Mobile anunció oficialmente que tenía 1 327 000 suscriptores de TD-SCDMA a fines de agosto de 2009.

Si bien TD es principalmente un sistema solo para China, es muy posible que se exporte a países en desarrollo. Es probable que sea reemplazado por un sistema TD-LTE más nuevo en los próximos 5 años.

Aspectos técnicos destacados

TD-SCDMA usa TDD, en contraste con el esquema FDD usado por W-CDMA. Al ajustar dinámicamente la cantidad de intervalos de tiempo utilizados para el enlace descendente y el enlace ascendente, el sistema puede acomodar más fácilmente el tráfico asimétrico con diferentes requisitos de velocidad de datos en el enlace descendente y el enlace ascendente que los esquemas FDD. Dado que no requiere espectro emparejado para enlace descendente y enlace ascendente, también aumenta la flexibilidad de asignación de espectro. El uso de la misma frecuencia portadora para el enlace ascendente y el enlace descendente también significa que la condición del canal es la misma en ambas direcciones, y la estación base puede deducir la información del canal del enlace descendente a partir de las estimaciones del canal del enlace ascendente, lo que es útil para la aplicación de técnicas de formación de haces.

TD-SCDMA también usa TDMA además del CDMA usado en WCDMA. Esto reduce la cantidad de usuarios en cada intervalo de tiempo, lo que reduce la complejidad de implementación de la detección multiusuario y los esquemas de formación de haces, pero la transmisión no continua también reduce la cobertura (debido a la mayor potencia máxima necesaria), la movilidad (debido a la menor frecuencia de control de potencia) y complica los algoritmos de gestión de recursos de radio.

La "S" en TD-SCDMA significa "síncrono", lo que significa que las señales de enlace ascendente se sincronizan en el receptor de la estación base, lo que se logra mediante ajustes de tiempo continuos. Esto reduce la interferencia entre los usuarios del mismo intervalo de tiempo que utilizan diferentes códigos al mejorar la ortogonalidad entre los códigos y, por lo tanto, aumentar la capacidad del sistema, a costa de cierta complejidad de hardware para lograr la sincronización del enlace ascendente.

Historia

El 20 de enero de 2006, el Ministerio de la Industria de la Información de la República Popular de China anunció formalmente que TD-SCDMA es el estándar de telecomunicaciones móviles 3G del país. El 15 de febrero de 2006, se anunció un cronograma para el despliegue de la red en China, indicando que se realizarían pruebas precomerciales a partir de la finalización de una serie de redes de prueba en ciudades seleccionadas. Estos ensayos se realizaron de marzo a octubre de 2006, pero los resultados aparentemente no fueron satisfactorios. A principios de 2007, el gobierno chino ordenó al operador de telefonía celular dominante, China Mobile, que construyera redes comerciales de prueba en ocho ciudades, y a los dos operadores de línea fija, China Telecom y China Netcom, que construyeran una en otras dos ciudades. La construcción de estas redes de prueba estaba programada para finalizar durante el cuarto trimestre de 2007, pero los retrasos significaron que la construcción no estuvo completa hasta principios de 2008.

El estándar ha sido adoptado por 3GPP desde Rel-4, conocido como "Opción UTRA TDD 1.28Mbps".

El 28 de marzo de 2008, China Mobile Group anunció TD-SCDMA "ensayos comerciales" para 60.000 usuarios de prueba en ocho ciudades a partir del 1 de abril de 2008. Las redes que utilizan otros estándares 3G (WCDMA y CDMA2000 EV/DO) aún no se habían lanzado en China, ya que se retrasaron hasta que TD-SCDMA estuvo listo para su lanzamiento comercial.

En enero de 2009, el Ministerio de Industria y Tecnología de la Información (MIIT) de China tomó la medida inusual de asignar licencias para 3 estándares diferentes de telefonía móvil de tercera generación a tres operadores en una medida largamente esperada que se espera genere $41 millones en gasto en nuevos equipos. Los suscriptores asignaron el estándar desarrollado en China, TD-SCDMA, a China Mobile, el operador telefónico más grande del mundo. Eso pareció ser un esfuerzo para asegurarse de que el nuevo sistema tenga el respaldo financiero y técnico para tener éxito. Las licencias para dos estándares 3G existentes, W-CDMA y CDMA2000 1xEV-DO, se asignaron a China Unicom y China Telecom, respectivamente. La tecnología de tercera generación, o 3G, es compatible con la navegación web, el video inalámbrico y otros servicios, y se espera que el inicio del servicio impulse un nuevo crecimiento de los ingresos.

La división técnica de MIIT ha obstaculizado el desempeño de China Mobile en el mercado 3G, y tanto los usuarios como los ingenieros de China Mobile señalan la falta de teléfonos adecuados para usar en la red. El despliegue de estaciones base también ha sido lento, lo que ha resultado en una falta de mejora del servicio para los usuarios. La conexión de red en sí ha sido constantemente más lenta que la de los otros dos operadores, lo que ha provocado una fuerte disminución de la cuota de mercado. Para 2011, China Mobile ya se ha centrado en TD-LTE. Los cierres graduales de estaciones TD-SCDMA comenzaron en 2016.

Bandas de frecuencia & Despliegues

La siguiente es una lista de redes de telecomunicaciones móviles que utilizan tecnología TD-SCDMA / UMTS-TDD (LCR) de tercera generación.

Operador	País	Frecuencia (MHz)	Banda	Fecha de lanzamiento	Notas
China Móvil	China	2100	A+ (Band 34)	Jan 2009	(↓↑) 2010–2025 MHz Network being phased out in favour of LTE.
China Móvil	China	1900	A- (Band 33)	Jan 2009	(↓↑) 1900–1920 MHz (Subset of Band 39) Anteriormente utilizado por Xiaolingtong (PHS). Network being phased out in favour of LTE.
ninguno	China	1900	F (Band 39)	N/A	(↓↑) 1880-1920 MHz No hay implementaciones, más tarde utilizadas para TD-LTE.
ninguno	China	2300	E (Band 40)	N/A	(↓↑) 2300–2400 MHz No hay implementaciones, más tarde utilizadas para TD-LTE.
Xinwei (CooTel)	Nicaragua	1800	N/A	Apr 2016	(↓↑) 1785–1805 MHz

UMTS-TDD sin licencia

En Europa, la CEPT asignó el rango de 2010 a 2020 MHz para una variante de UMTS-TDD diseñada para uso autosuministrado sin licencia. Algunos grupos de telecomunicaciones y jurisdicciones han propuesto retirar este servicio a favor de UMTS-TDD con licencia, debido a la falta de demanda y la falta de desarrollo de una tecnología de interfaz aérea UMTS TDD adecuada para el despliegue en esta banda.

Comparación con UMTS-FDD

El UMTS ordinario utiliza UTRA-FDD como interfaz aérea y se conoce como UMTS-FDD. UMTS-FDD utiliza W-CDMA para acceso múltiple y dúplex por división de frecuencia para dúplex, lo que significa que el enlace ascendente y el enlace descendente transmiten en diferentes frecuencias. UMTS generalmente se transmite en las frecuencias asignadas para el servicio de telefonía móvil 1G, 2G o 3G en los países de operación.

UMTS-TDD utiliza dúplex por división de tiempo, lo que permite que el enlace ascendente y el enlace descendente compartan el mismo espectro. Esto permite al operador dividir de manera más flexible el uso del espectro disponible de acuerdo con los patrones de tráfico. Para el servicio telefónico ordinario, esperaría que el enlace ascendente y el enlace descendente transportaran cantidades de datos aproximadamente iguales (porque cada llamada telefónica necesita una transmisión de voz en cualquier dirección), pero el tráfico orientado a Internet es más frecuentemente unidireccional. Por ejemplo, al navegar por un sitio web, el usuario enviará comandos, que son cortos, al servidor, pero el servidor enviará como respuesta archivos completos, que generalmente son más grandes que esos comandos.

La frecuencia asignada a UMTS-TDD tiende a utilizarse para servicios de Internet móviles/inalámbricos en lugar de utilizarse en las frecuencias celulares existentes. Esto se debe, en parte, a que normalmente no se permite el dúplex TDD en frecuencias celulares, PCS/PCN y 3G. Las tecnologías TDD abren el uso del espectro sobrante no emparejado.

En toda Europa, se proporcionan varias bandas específicamente para UMTS-TDD o para tecnologías similares. Estos son 1900 MHz y 1920 MHz y entre 2010 MHz y 2025 MHz. En varios países, la banda de 2500 - 2690 MHz (también conocida como MMDS en EE. UU.) se ha utilizado para implementaciones de UMTS-TDD. Además, el espectro en torno al rango de 3,5 GHz se ha asignado en algunos países, en particular Gran Bretaña, en un entorno tecnológicamente neutral. En la República Checa, UTMS-TDD también se usa en un rango de frecuencia de alrededor de 872 MHz.

Despliegue

UMTS-TDD se ha implementado para redes públicas o privadas en al menos diecinueve países de todo el mundo, con sistemas activos en, entre otros países, Australia, República Checa, Francia, Alemania, Japón, Nueva Zelanda, Botswana, Sudáfrica, Reino Unido y Estados Unidos.

Hasta ahora, las implementaciones en EE. UU. han sido limitadas. Ha sido seleccionado para una red de apoyo a la seguridad pública utilizada por los servicios de emergencia en Nueva York, pero fuera de algunos sistemas experimentales, en particular uno de Nextel, hasta el momento, el estándar WiMAX parece haber ganado más fuerza como sistema general de acceso a Internet móvil.

Estándares competitivos

Existe una variedad de sistemas de acceso a Internet que brindan acceso de velocidad de banda ancha a la red. Estos incluyen WiMAX e HIPERMAN. UMTS-TDD tiene las ventajas de poder utilizar la infraestructura UMTS/GSM existente de un operador, en caso de que cuente con una, y que incluye modos UMTS optimizados para la conmutación de circuitos en caso de que, por ejemplo, el operador desee ofrecer servicio telefónico.. El rendimiento de UMTS-TDD también es más consistente. Sin embargo, los implementadores de UMTS-TDD a menudo tienen problemas regulatorios para aprovechar algunos de los servicios que proporciona la compatibilidad con UMTS. Por ejemplo, el espectro UMTS-TDD en el Reino Unido no se puede utilizar para brindar servicio telefónico, aunque el regulador OFCOM está analizando la posibilidad de permitirlo en algún momento en el futuro. Pocos operadores que consideran UMTS-TDD tienen infraestructura UMTS/GSM existente.

Además, los sistemas WiMAX e HIPERMAN proporcionan anchos de banda significativamente mayores cuando la estación móvil está muy cerca de la torre.

Al igual que la mayoría de los sistemas móviles de acceso a Internet, muchos usuarios que de otro modo elegirían UMTS-TDD encontrarán que sus necesidades están cubiertas por la colección ad hoc de puntos de acceso Wi-Fi desconectados en muchos restaurantes y centros de transporte, y/o por el acceso a Internet que ya existe. proporcionada por su operador de telefonía móvil. En comparación, UMTS-TDD (y sistemas como WiMAX) ofrece un acceso móvil y más consistente que el primero y, en general, un acceso más rápido que el segundo.

Red de acceso por radio

UMTS también especifica la red de acceso de radio terrestre universal (UTRAN), que se compone de varias estaciones base, que posiblemente utilicen diferentes estándares de interfaz de aire terrestre y bandas de frecuencia.

UMTS y GSM/EDGE pueden compartir una red central (CN), lo que convierte a UTRAN en una red de acceso de radio alternativa a GERAN (GSM/EDGE RAN) y permite (principalmente) una conmutación transparente entre las RAN según la cobertura disponible y las necesidades del servicio.. Por eso, las redes de acceso de radio UMTS y GSM/EDGE a veces se denominan colectivamente UTRAN/GERAN.

Las redes UMTS a menudo se combinan con GSM/EDGE, la última de las cuales también forma parte de IMT-2000.

La interfaz UE (Equipo de usuario) de la RAN (Red de acceso de radio) consta principalmente de los protocolos RRC (Control de recursos de radio), PDCP (Protocolo de convergencia de datos en paquetes), RLC (Control de enlace de radio) y MAC (Control de acceso a medios).. El protocolo RRC maneja el establecimiento de la conexión, las mediciones, los servicios portadores de radio, la seguridad y las decisiones de traspaso. El protocolo RLC se divide principalmente en tres modos: modo transparente (TM), modo sin reconocimiento (UM), modo de reconocimiento (AM). La funcionalidad de la entidad AM se parece a la operación TCP, mientras que la operación UM se parece a la operación UDP. En el modo TM, los datos se enviarán a las capas inferiores sin agregar ningún encabezado a la SDU de las capas superiores. MAC maneja la programación de datos en la interfaz aérea según los parámetros configurados de la capa superior (RRC).

El conjunto de propiedades relacionadas con la transmisión de datos se denomina Radio Bearer (RB). Este conjunto de propiedades decide los datos máximos permitidos en un TTI (Intervalo de tiempo de transmisión). RB incluye información de RLC y mapeo de RB. El mapeo de RB decide el mapeo entre RB<->canal lógico<->canal de transporte. Los mensajes de señalización se envían en portadores de radio de señalización (SRB) y los paquetes de datos (ya sea CS o PS) se envían en RB de datos. Los mensajes RRC y NAS van en SRB.

La seguridad incluye dos procedimientos: integridad y cifrado. La integridad valida el recurso de los mensajes y también se asegura de que nadie (terceros/personas desconocidas) en la interfaz de radio haya modificado los mensajes. El cifrado garantiza que nadie escuche sus datos en la interfaz aérea. Tanto la integridad como el cifrado se aplican a los SRB, mientras que solo se aplica el cifrado a los RB de datos.

Red central

Con Mobile Application Part, UMTS utiliza el mismo estándar de red central que GSM/EDGE. Esto permite una migración simple para los operadores GSM existentes. Sin embargo, la ruta de migración a UMTS sigue siendo costosa: si bien gran parte de la infraestructura central se comparte con GSM, el costo de obtener nuevas licencias de espectro y superponer UMTS en las torres existentes es alto.

El CN se puede conectar a varias redes troncales, como Internet o una red telefónica de red digital de servicios integrados (RDSI). UMTS (y GERAN) incluyen las tres capas más bajas del modelo OSI. La capa de red (OSI 3) incluye el protocolo de gestión de recursos de radio (RRM) que gestiona los canales portadores entre los terminales móviles y la red fija, incluidos los traspasos.

Bandas de frecuencia y anchos de banda de canal

UARFCN

Se utiliza un UARFCN (abreviatura de UTRA Absolute Radio Frequency Channel Number, donde UTRA significa UMTS Terrestrial Radio Access) para identificar una frecuencia en las bandas de frecuencia de UMTS.

Normalmente, el número de canal se deriva de la frecuencia en MHz a través de la fórmula Número de canal = Frecuencia * 5. Sin embargo, esto solo puede representar canales centrados en un múltiplo de 200 kHz, que no se alinean con las licencias en North America. 3GPP agregó varios valores especiales para los canales comunes de América del Norte.

Asignación de espectro

Ya se han otorgado más de 130 licencias a operadores de todo el mundo (hasta diciembre de 2004), que especifican la tecnología de acceso de radio W-CDMA que se basa en GSM. En Europa, el proceso de licencia se produjo al final de la burbuja tecnológica, y los mecanismos de subasta para la asignación establecidos en algunos países dieron como resultado que se pagaran precios extremadamente altos por las licencias originales de 2100 MHz, especialmente en el Reino Unido y Alemania. En Alemania, los postores pagaron un total de 50.800 millones de euros por seis licencias, dos de las cuales fueron posteriormente abandonadas y canceladas por sus compradores (Mobilcom y el consorcio Sonera/Telefónica). Se ha sugerido que estos enormes derechos de licencia tienen el carácter de un impuesto muy elevado que se paga sobre los ingresos futuros que se esperan muchos años más adelante. En cualquier caso, los altos precios pagados llevaron a algunos operadores de telecomunicaciones europeos al borde de la quiebra (sobre todo KPN). En los últimos años, algunos operadores han cancelado parte o la totalidad de los costos de las licencias. Entre 2007 y 2009, los tres operadores finlandeses comenzaron a utilizar UMTS de 900 MHz en un acuerdo compartido con sus estaciones base 2G GSM circundantes para la cobertura de áreas rurales, una tendencia que se espera que se expanda por Europa en los próximos 1 a 3 años.

La banda de 2100 MHz (enlace descendente en torno a 2100 MHz y enlace ascendente en torno a 1900 MHz) asignada para UMTS en Europa y la mayor parte de Asia ya se utiliza en América del Norte. El rango de 1900 MHz se usa para servicios 2G (PCS) y el rango de 2100 MHz se usa para comunicaciones por satélite. Sin embargo, los reguladores han liberado parte del rango de 2100 MHz para los servicios 3G, junto con un rango diferente de alrededor de 1700 MHz para el enlace ascendente.

AT&T Wireless lanzó servicios UMTS en los Estados Unidos a fines de 2004 utilizando estrictamente el espectro existente de 1900 MHz asignado para servicios 2G PCS. Cingular adquirió AT&T Wireless en 2004 y desde entonces ha lanzado UMTS en ciudades seleccionadas de EE. UU. Cingular cambió su nombre a AT&T Mobility y lanzó algunas ciudades con una red UMTS a 850 MHz para mejorar su red UMTS existente a 1900 MHz y ahora ofrece a los suscriptores una cantidad de teléfonos UMTS 850/1900 de doble banda.

La implementación de UMTS de T-Mobile en EE. UU. se centró originalmente en la banda de 1700 MHz. Sin embargo, T-Mobile ha estado moviendo a los usuarios de 1700 MHz a 1900 MHz (PCS) para reasignar el espectro a los servicios 4G LTE.

En Canadá, la cobertura UMTS se brinda en las bandas de 850 MHz y 1900 MHz en las redes Rogers y Bell-Telus. Bell y Telus comparten la red. Recientemente, los nuevos proveedores Wind Mobile, Mobilicity y Videotron han comenzado a operar en la banda de 1700 MHz.

En 2008, la empresa de telecomunicaciones australiana Telstra reemplazó su red CDMA existente con una red 3G nacional basada en UMTS, denominada NextG, que opera en la banda de 850 MHz. Telstra actualmente brinda servicio UMTS en esta red, y también en la red UMTS de 2100 MHz, a través de una copropiedad de la empresa propietaria y administradora 3GIS. Esta empresa también es copropietaria de Hutchison 3G Australia, y esta es la red principal utilizada por sus clientes. Actualmente, Optus está implementando una red 3G que opera en la banda de 2100 MHz en las ciudades y la mayoría de los pueblos grandes, y en la banda de 900 MHz en áreas regionales. Vodafone también está construyendo una red 3G utilizando la banda de 900 MHz.

En India, BSNL ha comenzado sus servicios 3G desde octubre de 2009, comenzando con las ciudades más grandes y luego expandiéndose a ciudades más pequeñas. Las bandas de 850 MHz y 900 MHz brindan una mayor cobertura en comparación con las redes equivalentes de 1700/1900/2100 MHz y son más adecuadas para áreas regionales donde la estación base y el suscriptor están separados por distancias mayores.

Los operadores de América del Sur ahora también están implementando redes de 850 MHz.

Interoperabilidad y roaming global

Los teléfonos UMTS (y las tarjetas de datos) son muy portátiles: se han diseñado para conectarse fácilmente a otras redes UMTS (si los proveedores tienen acuerdos de itinerancia). Además, casi todos los teléfonos UMTS son dispositivos de modo dual UMTS/GSM, por lo que si un teléfono UMTS viaja fuera de la cobertura UMTS durante una llamada, la llamada puede transferirse de forma transparente a la cobertura GSM disponible. Los cargos por roaming suelen ser significativamente más altos que los cargos por uso regular.

La mayoría de los licenciatarios de UMTS consideran que la itinerancia global ubicua y transparente es un tema importante. Para permitir un alto grado de interoperabilidad, los teléfonos UMTS generalmente admiten varias frecuencias diferentes además de su respaldo GSM. Diferentes países admiten diferentes bandas de frecuencia UMTS: Europa inicialmente usó 2100 MHz, mientras que la mayoría de los operadores en EE. UU. usan 850 MHz y 1900 MHz. T-Mobile ha lanzado una red en los EE. UU. que opera a 1700 MHz (enlace ascendente)/2100 MHz (enlace descendente), y estas bandas también se adoptaron en otros lugares de los EE. UU., Canadá y América Latina. Un teléfono y una red UMTS deben admitir una frecuencia común para funcionar juntos. Debido a las frecuencias utilizadas, es probable que los primeros modelos de teléfonos UMTS designados para los Estados Unidos no funcionen en otros lugares y viceversa. En la actualidad, se utilizan 11 combinaciones de frecuencias diferentes en todo el mundo, incluidas las frecuencias que antes se utilizaban únicamente para servicios 2G.

Los teléfonos UMTS pueden usar un módulo de identidad de suscriptor universal, USIM (basado en la tarjeta SIM de GSM) y también funcionan (incluidos los servicios UMTS) con tarjetas SIM de GSM. Este es un estándar global de identificación y permite que una red identifique y autentique la (U)SIM en el teléfono. Los acuerdos de roaming entre redes permiten redirigir las llamadas a un cliente mientras se encuentra en roaming y determinan los servicios (y precios) disponibles para el usuario. Además de la información de abonado del usuario y la información de autenticación, la (U)SIM proporciona espacio de almacenamiento para el contacto de la guía telefónica. Los teléfonos pueden almacenar sus datos en su propia memoria o en la tarjeta (U)SIM (que suele ser más limitada en la información de contacto de su directorio telefónico). Una (U)SIM se puede mover a otro teléfono UMTS o GSM, y el teléfono tomará los datos de usuario de la (U)SIM, lo que significa que es la (U)SIM (no el teléfono) la que determina el número de teléfono de el teléfono y la facturación de las llamadas realizadas desde el teléfono.

Japón fue el primer país en adoptar tecnologías 3G y, dado que no habían usado GSM anteriormente, no tenían necesidad de incorporar compatibilidad GSM en sus teléfonos y sus teléfonos 3G eran más pequeños que los disponibles en otros lugares. En 2002, la red FOMA 3G de NTT DoCoMo fue la primera red UMTS comercial: al usar una especificación preliminar, inicialmente era incompatible con el estándar UMTS a nivel de radio, pero usaba tarjetas USIM estándar, lo que significa que el roaming basado en tarjetas USIM era posible (transferir la tarjeta USIM a un teléfono UMTS o GSM durante el viaje). Tanto NTT DoCoMo como SoftBank Mobile (que lanzó 3G en diciembre de 2002) ahora usan UMTS estándar.

Auriculares y módems

The Nokia 6650, an early (2003) UMTS handset

Todos los principales fabricantes de teléfonos 2G (que todavía están en el negocio) ahora son fabricantes de teléfonos 3G. Los primeros teléfonos y módems 3G eran específicos para las frecuencias requeridas en su país, lo que significaba que solo podían viajar a otros países en la misma frecuencia 3G (aunque pueden recurrir al estándar GSM más antiguo). Canadá y EE. UU. comparten frecuencias en común, al igual que la mayoría de los países europeos. El artículo Bandas de frecuencia UMTS es una descripción general de las frecuencias de la red UMTS en todo el mundo.

Usando un enrutador celular, PCMCIA o una tarjeta USB, los clientes pueden acceder a los servicios de banda ancha 3G, independientemente de la computadora que elijan (como una tableta o una PDA). Algunos programas se instalan solos desde el módem, por lo que en algunos casos no se requiere absolutamente ningún conocimiento de tecnología para conectarse en línea en unos momentos. Con un teléfono compatible con 3G y Bluetooth 2.0, se pueden conectar a Internet varias computadoras portátiles compatibles con Bluetooth. Algunos teléfonos inteligentes también pueden actuar como un punto de acceso WLAN móvil.

Hay muy pocos teléfonos o módems 3G disponibles que admitan todas las frecuencias 3G (UMTS850/900/1700/1900/2100 MHz). En 2010, Nokia lanzó una gama de teléfonos con cobertura Pentaband 3G, incluidos el N8 y el E7. Muchos otros teléfonos ofrecen más de una banda, lo que aún permite una amplia itinerancia. Por ejemplo, el iPhone 4 de Apple contiene un conjunto de chips de cuatro bandas que funciona en 850/900/1900/2100 MHz, lo que permite su uso en la mayoría de los países donde se implementa UMTS-FDD.

Otros estándares competitivos

El principal competidor de UMTS es CDMA2000 (IMT-MC), desarrollado por 3GPP2. A diferencia de UMTS, CDMA2000 es una actualización evolutiva de un estándar 2G existente, cdmaOne, y puede operar dentro de las mismas asignaciones de frecuencia. Esto y los requisitos de ancho de banda más estrechos de CDMA2000 facilitan la implementación en los espectros existentes. En algunos casos, pero no en todos, los operadores GSM existentes solo tienen suficiente espectro para implementar UMTS o GSM, pero no ambos. Por ejemplo, en los bloques de espectro D, E y F PCS de EE. UU., la cantidad de espectro disponible es de 5 MHz en cada dirección. Un sistema UMTS estándar saturaría ese espectro. Cuando se implementa CDMA2000, por lo general coexiste con UMTS. Sin embargo, en muchos mercados, el problema de la coexistencia tiene poca relevancia, ya que existen obstáculos legislativos para implementar conjuntamente dos estándares en la misma porción de espectro con licencia.

Otro competidor de UMTS es EDGE (IMT-SC), que es una actualización evolutiva del sistema 2G GSM, que aprovecha los espectros GSM existentes. También es mucho más fácil, rápido y considerablemente más barato para los proveedores de servicios inalámbricos "aplicar" Funcionalidad EDGE mediante la actualización de su hardware de transmisión GSM existente para admitir EDGE en lugar de tener que instalar casi todos los equipos nuevos para entregar UMTS. Sin embargo, siendo desarrollado por 3GPP al igual que UMTS, EDGE no es un verdadero competidor. En cambio, se utiliza como una solución temporal que precede al despliegue de UMTS o como complemento para las zonas rurales. Esto se ve facilitado por el hecho de que las especificaciones GSM/EDGE y UMTS se desarrollan conjuntamente y se basan en la misma red central, lo que permite el funcionamiento en modo dual, incluidos los traspasos verticales.

El estándar TD-SCDMA de China también suele verse como un competidor. TD-SCDMA se ha agregado a UMTS' Versión 4 como UTRA-TDD 1,28 Mcps Low Chip Rate (UTRA-TDD LCR). A diferencia de TD-CDMA (UTRA-TDD 3,84 Mcps High Chip Rate, UTRA-TDD HCR) que complementa a W-CDMA (UTRA-FDD), es adecuado tanto para micro como para macroceldas. Sin embargo, la falta de proveedores' el apoyo le impide ser un competidor real.

Si bien DECT es técnicamente capaz de competir con UMTS y otras redes celulares en áreas urbanas densamente pobladas, solo se ha implementado para teléfonos inalámbricos domésticos y redes internas privadas.

Todos estos competidores han sido aceptados por la UIT como parte de la familia de estándares 3G IMT-2000, junto con UMTS-FDD.

En cuanto al acceso a Internet, los sistemas de la competencia incluyen WiMAX y Flash-OFDM.

Migración de GSM/GPRS a UMTS

Desde una red GSM/GPRS, se pueden reutilizar los siguientes elementos de red:

• Home Location Register (HLR)
• Registro de ubicación de visitantes (VLR)
• Registro de identidad de equipo (EIR)
• Centro de conmutación móvil (MSC)
• Gateway Mobile Switching Center (GMSC)
• Authentication Center (AUC)
• Nodo de apoyo de GPRS (SGSN)
• Gateway GPRS Nodo de apoyo (GGSN)

Desde una red de radiocomunicaciones GSM/GPRS, no se pueden reutilizar los siguientes elementos:

• Estación de transceptor de base (BTS)
• Controlador de estación de base (BSC)
• Unidad de control de paquetes (PCU)

Pueden permanecer en la red y usarse en operación de red dual donde las redes 2G y 3G coexisten mientras la migración de la red y los nuevos terminales 3G están disponibles para su uso en la red.

La red UMTS presenta nuevos elementos de red que funcionan según lo especificado por 3GPP:

• Nodo B (base transceiver station)
• Radio Network Controller (RNC)
• Media Gateway (MGW)

La funcionalidad de MSC cambia cuando se pasa a UMTS. En un sistema GSM, el MSC maneja todas las operaciones de conmutación de circuitos, como conectar abonados A y B a través de la red. En UMTS, la puerta de enlace de medios (MGW) se encarga de la transferencia de datos en redes de conmutación de circuitos. MSC controla las operaciones de MGW.

Problemas y cuestiones

Algunos países, incluido Estados Unidos, han asignado el espectro de forma diferente a las recomendaciones de la UIT, por lo que las bandas estándar más utilizadas para UMTS (UMTS-2100) no han estado disponibles. En esos países se utilizan bandas alternativas, impidiendo la interoperabilidad de los equipos UMTS-2100 existentes, y requiriendo el diseño y fabricación de diferentes equipos para el uso en estos mercados. Como es el caso con GSM900 hoy en día, el equipo estándar UMTS de 2100 MHz no funcionará en esos mercados. Sin embargo, parece que UMTS no sufre tantos problemas de compatibilidad de banda de teléfonos móviles como lo hizo GSM, ya que muchos teléfonos UMTS son multibanda en los modos UMTS y GSM. Teléfonos de banda penta (bandas de 850, 900, 1700, 2100 y 1900 MHz), GSM de cuatro bandas (bandas de 850, 900, 1800 y 1900 MHz) y UMTS tribanda (bandas de 850, 1900 y 2100 MHz) son cada vez más comunes.

En sus inicios, UMTS tuvo problemas en muchos países: los teléfonos con sobrepeso y poca duración de la batería fueron los primeros en llegar a un mercado altamente sensible al peso y al factor de forma. El Motorola A830, un teléfono debut en la red 3 de Hutchison, pesaba más de 200 gramos e incluso presentaba una cámara desmontable para reducir el peso del teléfono. Otro problema significativo involucraba la confiabilidad de las llamadas, relacionado con problemas con el traspaso de UMTS a GSM. Los clientes se dieron cuenta de que sus conexiones se interrumpían ya que los traspasos solo eran posibles en una dirección (UMTS → GSM), y el teléfono solo volvía a cambiar a UMTS después de colgar. En la mayoría de las redes de todo el mundo esto ya no es un problema.

En comparación con GSM, las redes UMTS inicialmente requerían una mayor densidad de estaciones base. Para un UMTS completo que incorpore funciones de video a pedido, se necesitaba configurar una estación base cada 1–1,5 km (0,62–0,93 mi). Este era el caso cuando solo se usaba la banda de 2100 MHz; sin embargo, con el uso creciente de bandas de frecuencias más bajas (como 850 y 900 MHz), esto ya no es así. Esto ha llevado a un despliegue cada vez mayor de las redes de banda inferior por parte de los operadores desde 2006.

Incluso con las tecnologías actuales y UMTS de banda baja, la telefonía y los datos a través de UMTS requieren más potencia que en redes GSM comparables. Apple Inc. citó el consumo de energía UMTS como la razón por la cual el iPhone de primera generación solo admitía EDGE. Su lanzamiento del iPhone 3G cita el tiempo de conversación en UMTS como la mitad del disponible cuando el teléfono está configurado para usar GSM. Otros fabricantes también indican una vida útil diferente de la batería para el modo UMTS en comparación con el modo GSM. A medida que mejora la tecnología de la batería y la red, este problema está disminuyendo.

Problemas de seguridad

Ya en 2008, se sabía que las redes de los operadores se pueden usar para recopilar subrepticiamente información sobre la ubicación del usuario. En agosto de 2014, el Washington Post informó sobre la comercialización generalizada de sistemas de vigilancia que utilizan los protocolos del Sistema de señalización n. ° 7 (SS7) para ubicar a las personas que llaman en cualquier parte del mundo.

En diciembre de 2014, se conoció la noticia de que las funciones propias de SS7 se pueden reutilizar para la vigilancia, debido a su seguridad laxa, para escuchar llamadas en tiempo real o grabar llamadas y mensajes de texto cifrados para descifrarlos posteriormente. o para defraudar a los usuarios y operadores de telefonía celular.

Deutsche Telekom y Vodafone declararon el mismo día que habían solucionado las brechas en sus redes, pero que el problema es global y solo se puede solucionar con una solución para todo el sistema de telecomunicaciones.

Lanzamientos

La evolución de UMTS avanza de acuerdo con los lanzamientos planificados. Cada versión está diseñada para introducir nuevas funciones y mejorar las existentes.

Liberar '99

• Bearer services
• Interruptor de circuito de 64 kbit/s
• 384 kbit/s paquete conmutado
• Servicios de localización
• Servicio de llamadas: compatible con el Sistema Global de Comunicaciones Móviles (GSM), basado en el Módulo Universal de Identidad de Suscriptores (USIM)
• Características de calidad de voz – Operación Gratis Tandem
• Frecuencia 2.1 GHz

Lanzamiento 4

• Radio Edge
• Mensajería multimedia
• MExE (Mobile Execution Environment)
• Mejores servicios de localización
• IP Multimedia Services (IMS)
• TD-SCDMA (UTRA-TDD 1.28 velocidad de chip baja de Mcps)

Lanzamiento 5

• Subsistema multimedia IP (IMS)
• IPv6, transporte IP en UTRAN
• Mejoras en GERAN, MExE, etc.
• HSDPA

Versión 6

• Integración WLAN
• Transmisión multimedia y multicast
• Mejoras en el SIV
• HSUPA
• Fraccional DPCH

Versión 7

• Enhanced L2
• 64 QAM, MIMO
• Voz sobre HSPA
• CPC – conectividad continua de paquetes
• FRLC – Flexible RLC

Lanzamiento 8

• HSDPA de doble célula

Lanzamiento 9

• HSUPA de doble grito

Documentación

• Serie de especificación 3GPP 25 – Aspectos de radio de 3G, incluyendo UMTS
• TS 25.201 Capa física – Descripción general – Describe diferencias básicas entre FDD y TDD.
• TS 25.211 Canales físicos y mapeo de canales de transporte a canales físicos (FDD)
• TS 25.221 Canales físicos y mapeo de canales de transporte a canales físicos (TDD)
• TS 25.212 Múltiplo y codificación de canales (FDD)
• TS 25.222 Múltiplo y codificación de canales (TDD)
• TS 25.213 Spreading and modulation (FDD)
• TS 25.223 Spreading and modulation (TDD)
• TS 25.214 Procedimientos de capa física (FDD)
• TS 25.224 Procedimientos de capa física (TDD)
• TS 25.215 Capa física – Medidas (FDD)
• TS 25.225 Capa física – Medidas (TDD)