通用移动通讯系统

技術

簡單的說，UMTS結合了W-CDMA的空中介面（行動電話和基站的空中通訊協定）、GSM系統的行動應用核心部分（MAP，Mobile Application Part）（此協定提供從用戶或者到用戶的呼叫路由功能），以及GSM的語音編碼演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位化、壓縮、編碼的方法）。換言之，W-CDMA（依照IMT-2000的定義）只是一個空中介面，而UMTS才是一個用於3G全球行動通訊的完整協定棧，可用來代替GSM。然而，實際上也經常將W-CDMA作為所有採用該空中介面的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通道，上行通道在1900 MHz附近，下行通道在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通道，因此UMTS常因為它的高頻寬需求而受到批評。
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。
對現有的GSM營運商有一個簡單但比較昂貴的更新到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介面等構成的通用無線接入網（GRAN），它能夠聯入不同的骨幹網路，如網際網路、ISDN、GSM或者UMTS網路。GRAN包含OSI模型的低三層（實體層、資料鏈路層、網路層）。
網路層（OSI 3）協定包括RRM協定（RRM），它負責管理行動裝置與固定網路之間的承載通道，並完成切換功能。

UMTS-FDD

UMTS-FDD、UTRA-FDD或稱寬頻分碼多重進接（英語：Wideband Code Division Multiple Access，常簡寫為W-CDMA或WCDMA）是一種3G蜂巢式網路空中介面，使用的部分協定與2G GSM標準一致。具體一點來說，W-CDMA是一種利用分碼多重進接復用（或者CDMA通用復用技術，不是指CDMA標準）方法的寬頻展頻3G行動通訊空中介面。
歷史上，歐洲電信標準委員會（ETSI）在GSM之後就開始研究其3G標準，其中有幾種備選方案是基於直接序列展頻分碼多工的，而日本的第三代研究也是使用寬頻分碼多工技術的，其後以二者為主導進行融合，在3GPP組織中發展成了第三代行動通訊系統UMTS(或稱UTRA)，並提交給國際電信聯盟（ITU）。
國際電信聯盟最終接受UMTS作為IMT-2000 3G標準的一部分。

UMTS-TDD

UMTS-TDD（Universal Mobile Telecommunications System - Time Division Duplexing）以UMTS 3G移動電話標準，使用TD-CDMA，TD-SCDMA，是美國德州San Bruno一家名為IPWireless的公司所提出。

TD-CDMA

TD-CDMA是UMTS-TDD主要使用的空中介面（air interface），採用增量5MHz的頻譜，每slice分為10ms frame包含15 slot（1500每秒）。
TD-CDMA 是 IMT-2000 3G 的 air interface，歸納為 IMT-TD Time-Division，是由 3GPP UMTS定為 UTRA TDD-HCR.

部署

UMTS-TDD已部署的公共和／或私人網路在至少19個世界的各地國家，如澳大利亞、捷克共和國、法國、德國、日本、紐西蘭、南非、英國，和美國。

競爭的標準

各式各樣的網際網路接入服務系統的存在提供寬帶高速接入網路。這些措施包括WiMAX技術和 HiperMAN 。UMTS-TDD的的優點是能夠使用運營商的現有的UMTS/GSM基礎設施，如果它有一個，它包括的UMTS模式最佳化的電路交換應，例如，運營商希望提供電話服務。UMTS-TDD的表現也更加穩定。但是，UMTS-TDD的deployers往往監管問題，利用一些服務的UMTS相容性提供。例如，UMTS-TDD的頻譜在英國不能用來提供電話服務，但監管機構OFCOM正在討論的可能性，從而使其在未來的某一時刻。少數經營者考慮的UMTS-TDD的已經現有的UMTS/GSM基礎設施。

TD-SCDMA

分時-同步分碼多重進接（英語：Time Division - Synchronous Code Division Multiple Access，縮寫為：TD-SCDMA），融合後亦稱UMTS TDD LCR，是ITU（國際電信聯盟）批准的多個3G行動通訊標準中的一個。相對於另兩個主要3G標準（W-CDMA和CDMA2000），它的起步較晚而且產業鏈薄弱（2008年中國大陸發放3G牌照時的情況），發展過程較為曲折。
該標準是中國大陸地區制定的3G標準。1998年6月29日，中國大陸地區原郵電部電信科學技術研究院（現大唐電信科技股份有限公司）以信威通訊的SCDMA技術為基礎，向ITU提出了該標準，並且順利通過成為IMT2000 3G系統的一個標準。在3GPP R99之後的版本，TD-SCDMA實現了與原西門子所研究的TD-CDMA的高層融合，結合SCDMA的智慧型天線、上行同步、和軟體無線電（SDR, Software Defined Radio）等技術，成功克服了TD-CDMA技術不能用於宏蜂窩組網的缺陷，原因是通過GPS同步和特殊時槽，實現了全網同步解決了切換的問題，雖較TD-CDMA系統的特殊時槽組態固定化，卻獲得了宏網組網能力。

網路試驗和商用概況

2005年，第一個TD-SCDMA試驗網依託重慶郵電大學無線通訊研究所，在重慶進行第一次實際入網實驗。
2006年，羅馬尼亞建成了TD-SCDMA試驗網。
2007年，韓國最大的行動通訊業者SK電訊在韓國首都首爾建成了TD-SCDMA試驗網。同年，歐洲第二大電信運營商法國電信建成了TD-SCDMA試驗網。
2007年3月，中移動對8個城市建設TD－SCDMA商用網路進行招標，預計投資267億元。
2007年10月，日本電信業者IP Mobile原本計劃建設並運營TD-SCDMA網路，但該公司最終受限於資金困境而破產。
2007年11月，重慶建成了全國第一個TD-SCDMA試驗網。
2008年1月，中國移動在中國北京、上海、天津、瀋陽、廣州、深圳、廈門、秦皇島市建成了TD-SCDMA試驗網；中國電信集團公司在中國保定市建成了TD-SCDMA試驗網；原中國網路通訊集團公司（現中國聯合網路通訊集團有限公司）在中國青島市建成了TD-SCDMA試驗網。
2008年4月1日，中國移動在中國北京、上海、天津、瀋陽、青島、廣州、深圳、廈門、秦皇島和保定等10個城市啟動TD-SCDMA社會化業務測試和試商用。截止2008年年末，在中國使用TD-SCDMA網路的3G手機用戶已達到41.9萬人。但是TD-SCDMA手機放號首日即出現諸多問題，如網路建設尚未完善、功能尚未全部開發等，因而不少手機用戶仍然持觀望態度。
2008年9月，中國普天資訊工業集團公司為義大利的一家通訊公司MYWAVE建設了TD-SCDMA試驗網，該網路於9月12日建成並開通；從建設工程僅為11天推算，應為小型企業網。
2009年1月7日，中國政府正式向中國移動頒發了TD-SCDMA業務的經營許可，中國移動也已經開始在中國的28個直轄市、省會城市和計劃單列市進行TD-SCDMA的二期網路建設，預計於2009年6月建成並投入商業化運營。該公司計劃到2011年，TD-SCDMA網路能夠覆蓋中國大陸100%的地市。
2013年3月，中移動在財報中透露其在TD網路投資超過1800億，終端補貼超過300億。 
2016年初，中國移動某省關停TDS基站的計劃方案在網路上曝出。
2019年3月，福州市無線電管理局發文，同意中國移動福州分公司註銷其已停止使用的TD－SCDMA基站6535個的申請。

政治支援

國務院，發改委，工信部等政府官員在產業論壇，國際會議等各種場合表達了政府對TD技術的支援願望. TD技術也被列為863專案，發改委「十五」產業化專案等各種政府專案中.同時中國政府為了扶植TD，打壓競爭標準，刻意推遲3G牌照發放. 2003年期間，中國政府警告TD相關裝置商，業者在公開場合談論。 2004年，中國政府向TD聯盟劃撥7億元專項資金. 2006年，中國政府出手制止業者的WCDMA建設，要求業者"積極建設"TD網.在多個政府工作報告中, TD（"第三代行動通訊"）被認作重大自主創新專案. 2008年國務院同意發放3G牌照後，工信部立意對TD的產業化，應用進行"扶持".2009年2月多個部委發布了包括將TD產品納入《政府採購自主創新產品目錄》等「六大扶持政策」。 2005年，溫家寶作出行政指示，督促政府發展TD。 2009年，溫家寶在考察中興通訊時將TD技術評價為"創新"，並認為其給"中國企業和中國人民""贏得了尊嚴".  2008年張德江表示"發展TD是國家意志"。2010年，張德江表示"要堅定不移地支援做大做強TD". 2011年張德江在肯定中移動的TD實踐時，同時代表黨中央，國務院對TD的進一步發展做出期望.

3G外接數據機

使用一個3G路由器，PCMCIA卡或者USB卡，用戶就可以享用3G波段的服務，而選擇那一種類型的電腦（如桌上型電腦或PDA）是沒有關係的。數據機自己帶有軟體，所以在短時間內上網對操作者來講沒有任何技術上的要求。
目前有很多手機經具備了3G的能力，和藍牙2.0技術結合起來，用戶可以使用帶藍牙的筆記型電腦與手機相連，再連接到網路。這個時候手機就可以看作是一個路由器，不過和筆記本之間是通過藍牙協定而不是TCP/IP協定。

互操作性和全球漫遊

在空中介面層，UMTS相容GSM。儘管市場上現在的UMTS手機都是UMTS/GSM雙模手機，但是他們都能在純GSM的網路中很好的工作。如果一個UMTS用戶漫遊到沒有UMTS覆蓋的地方，他的手機會自動切換到GSM模式。如果用戶在通話中漫遊出了UMTS覆蓋範圍，那麼電話將會切換到有GSM覆蓋的區域去。普通GSM手機不能在UMTS網路使用。
沃達豐－日本（前身 J-Phone）有一個使用W-CDMA併兼容UMTS的3G網路。這使得UMTS成為真正的全球無線標準。目前的全球無線標準，GSM適用於除了日本和韓國以外多數國家。
NTT DoCoMo的3G網路，FOMA，同樣使用W-CDMA。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遊解決方案提供一個測試平台。（到2004年12月）
所有UMTS/GSM雙模電話都應當相容現存GSM標準SIM卡。有時你可以在同一個業者網路里使用SIM卡在UMTS網路漫遊。
在美國，由於現存的對頻率使用的限制只是業者AT&T無線的網路只能在1900 MHz頻段。 為美國市場設計的UMTS手機跟其他區域的有所區別，這也反映了目前美國的GSM手機和GSM網路使用不同與其他國家的狀況。儘管聯邦通訊委員會（FCC）已經決議允許附加2100 MHz頻段給UMTS，但是大多數獲得UMTS授權的業者好像打算放棄承擔保證實現全球漫遊的責任。
儘管歐亞手機可以實現漫遊，但是到2004年12月在美國實現與歐亞漫遊可能性還不大。

頻譜分配

超過120份許可證已經頒發給全世界的業者（截至2004年），特別是基於GSM的無線存取技術W-CDMA。由於技術還在不斷的完善中，所以政客過於倉促的賣出許可，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。業者被期望在2005年開始從這些許可盈利。
在北美ITU已經為UMTS分配了頻段。1900 MHz範圍應用於2G（PCS）服務，2100 MHz範圍用於衛星通訊。儘管在北美UMTS將要不得不與現存2G服務共用1900 MHz頻段，但是國際上正試圖為3G服務分配2100 MHz頻段。2G GSM服務因使用900 MHz和1800 MHz，因此不再共用任何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1900 MHz頻段。

實際運營情況

世界上第一個UMTS網路2001年在馬恩島由Manx Telecom投入運營。下一個網路簡稱行動業者3，2003年在英國啟動。
3是一個從3G網路成長起來的原屬於和記黃埔（現在是合作夥伴）的業者。它很快就要在全球啟動其他UMTS網路（2004年12月）包括 澳大利亞、奧地利、丹麥、香港、以色列、義大利、葡萄牙、愛爾蘭共和國和瑞典。大多數西歐GSM業者均更新到UMTS，因為它比較接近於GSM2G標準。
2001年，日本NTT DoCoMo公司的FOMA是世界上第一個商業運營W-CDMA服務。J-Phone日本電話（現軟體銀行）已經繼推出基於W-CDMA服務後，聲稱「沃達豐全球標準」相容UMTS（儘管2004年時還有爭議）。2003年初，和記黃埔逐步在全球運營他們的UMTS網路（簡稱3）。
2003年12月，T-Mobile啟動了他的奧地利UMTS網路，英國和德國的網路也在除錯中。
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範圍部署UMTS。在葡萄牙，UMTS已經先於Euro 2004運營。
TeliaSonera於2004年10月13日開始在芬蘭提供384kbps速率的W-CDMA服務。服務只是在主要城市可用。通訊費率大約2美元每兆位元組。
大多數歐洲GSM業者計劃未來某個時間推出UMTS服務，儘管有幾個已經把此服務提到日程上來，有一些甚至從2003年底就開始運營UMTS網路。沃達豐於2004年2月在歐洲多個UMTS網路投入執行。沃達豐還打算在其他國家（包括澳大利亞及紐西蘭）建設UMTS網路。AT&T無線（現被Cingular收購，並沿用AT&T品牌）在一些城市開通了UMTS。儘管因為公司兼併使得網路建設進度被延遲，但Cingular已宣布計劃在2005年與HSDPA一起部署W-CDMA。
非洲第一個UMTS網路於2004年11月在模里西斯投入運行，由中國的華為提供全網裝置，緊隨其後的Vodacom於2004年12月在南非推出3G服務。
在NTT DoCoMo事先授權下，美國AMPS／TDMA／GSM業者AT&T Wireless在2004年底以前必須在四個主要的城市建立和運營UMTS網路。CTIA 2004年會上，AT&T Wireless聲明他們的UMTS網路在1900 MHz頻段獨立運行，已經計劃2004年底啟動UMTS服務。2004年7月，AT&T Wireless（現在屬於Cingular）在西雅圖（華盛頓）、舊金山（加利福尼亞州）、底特律（密西根州）、菲尼克斯（亞里桑那州）、聖地牙哥 (加利福尼亞州)（加利福尼亞州）和達拉斯（德克薩斯）成功啟動UMTS服務。
2005年第一季度德國行動業者沃達豐D2，O2－de相繼推出UMTS服務。
與AT&T Wireless合併之後，Cingular已經聲明計劃2005年開始部署使用HSDPA技術的UMTS網路。 區別於AT&T開發的 UMTS, Cingular拓展了UMTS的頻率範圍到1900 MHz和850 MHz兩個頻段。
T-Mobile USA計劃到2007年開始部署UMTS。
台灣的3G服務從2005年第四季開始，除了亞太電信採用CDMA2000外，中華電信、遠傳電信、台灣大哥大及威寶電信均使用UMTS系統。
2009年，中國聯通於10月1日在國內285個城市正式提供UMTS服務，中國聯通的網路將直接支援HSUPA。
在香港，CSL於2010年推出使用UMTS 900 MHz頻段的HSPA網路。
業者開始銷售整合3G和Wi-Fi服務的行動網際網路產品。筆記型電腦用戶可以買到他們提供的UMTS Modem，還有用戶端軟體用於自動探測網路狀態，以便在有Wi-Fi訊號時自動從3G網路切換。起初Wi-FI被認為是3G的一個競爭對手，但是現在不得不承認，業者為了提供比單純UMTS更有競爭力的產品，他們必須擁有或者租用別人的Wi-Fi網路。

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 W-CDMA-TDD（無線IP）。
CDMA2000，W-CDMA，EDGE，WiMAX和中國自有3G標準TD-SCDMA是ITU認可的IMT-20003G標準族成員。
CDMA2000改良更新自cdmaOne，不需要新的頻段分配，可以穩定執行在現有PCS頻段。
UMTS現在是全球使用率最高的3G行動通訊標準。
多數北美GSM業者已接受EDGE作為過渡至3G的臨時解決方案。 AT&T無線2003年本國範圍內開始執行EDGE，Cingular 也在本國內執行，T-Mobile美國 計劃全美範圍提供EDGE。Rogers Wireless在2003年晚期開始在加拿大範圍內投入執行EDGE服務。EDGE的好處是它有效利用現有GSM頻段而且相容現有GSM手機，並提供相對於UMTS更好的訊號覆蓋能力，作為W-CDMA網路的有益補充。EDGE為GSM業者與CDMA2000競爭提供了一個短期的更新途經。
WiMAX是主要針對於資料業務，其最新的802.16m標準是未來4G標準的後選方案。

標準

UMTS通過以3GPP發布releases的方式演進，每一個release都改進了現有的標準並引進了新的特性，詳見3GPP。