基于UMA的固定移动网络融合解决方案

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       1、引言

  通信技术发展到今天,有线通信和无线通信都表现出各自的优越和不足。随着人们对多媒体传输需求的猛增,多媒体数据业务越丰富,对无线网络的局限和对便携式设备的限制就越大,这急需一种解决办法。

        目前,有线通信主要采用双绞线、同轴电缆等连接手段,提供从几kb/s到几Gb/s的传输速率,这种几乎无上限的传输能力能够开展从窄带到超宽带的各类型业务,但恰恰也是这根“线”使有线通信失去了很好的自由度。无线通信虽然突破了“线”的束缚,但是受到频率资源、传输能力的严重限制,纯粹的“无线”无法满足业务发展的需求。因此,有线通信和无线通信的相互补充、整合能够很好地适应和满足通信市场的发展需要。

  “有线”、“无线”技术的优势互补,为固网与移动网的融合(FMC,Fixed-mobil Convergence)提供了动力。在目前频谱资源有限的情况下,免费的ISM(Industrial Scientific Medical)频段无疑很具诱惑力,但是,采用ISM频段技术重新布网又不太现实;而使用ISM频段技术与现有蜂窝网络融合,既可提供新的移动服务或增强原有移动服务,又可整合已有资源,实现网络资源共享,因此,顺应市场对业务融合的强烈要求,利用现有网络实现FMC应用的非授权移动接入(UMA, Unlicensed Mobile Access)的解决方案应运而生。

  2、UMA技术简介

  UMA是一种使用ISM频段的,由英国电信等电信运营商起草的新GSM无线接入方式。UMA借助ISM频段相关技术将移动终端接入 GSM/GPRS核心网,进而使用各项GSM/GPRS服务。UMA网络能够与现有无线接入网络(GERAN,GSM EDGE Radio Access Network)共存,互不影响,还能够通过信息交互,实现移动终端在两种网络间的漫游切换。

  2.1 UMA技术原理

  通过非授权网络(蓝牙或WiFi),UMA技术可从传统蜂窝网络或本地GSM和GPRS移动服务的手机自动切换到UMA接入点,使手机无中断地检测到速度最快、最经济的网络,从而使手机用户可以最灵活的方式获得先进的手机服务。手机离开UMA接入点的覆盖范围后,则无缝切换回蜂窝网络。图1为 UMA网络拓扑结构:

图1 UMA网络拓扑结构

  在UMA体系结构中,原有的蜂窝网络并没有进行调整,只是在网络中引入一个新的网络组件——UMA控制器(UNC)。UNC的作用相当于 GSM/GPRS原有接入网中的基站控制器(BSC),负责UMA网络的无线资源管理以及链路管理,此外UNC还通过IP网络与移动终端(MS)建立端到端的连接,并与MSC/GPRS交换信息。

  2.2 UMA网络体系结构

  UMA网络体系结构如图2所示[1]:

图2 UMA网络体系结构

  UNC通过A接口或Gb接口与MSC或SGSN连接,保证MS与MSC之间移动性管理(MM)的信息透明传输(或MS与SGSN之间逻辑链路控制层的信息透明传输)。另外,UNC通过Wm接口与AAA代理服务器连接,完成用户认证。在UNC与终端间,UMA定义了新的Up接口,用于UNC与终端间的通信。GSM的MM及其上层消息仍在终端和MSC之间透明传输,这使得UMA用户可以获得原有的GSM/GPRS业务。

  3、UMA技术优势

  UMA技术已经非常成熟,完全可以满足目前的用户需求,也符合运营商在当前FMC市场中的竞争策略。正是基于技术优势,且满足了固移运营商的需求,因而UMA技术得到了手机和基础设施领域所有主要厂商的支持。

  3.1 技术优势

  (1)在体系结构上,UMA技术只是在网络中引入了UMA控制器,没有更改原有的蜂窝网络,这使得运营商可以综合利用现有蜂窝网络及本地无线网络(WLAN)扩展服务领域,降低用户资费,吸引客户使投资利益最大化;使从传统蜂窝网络获得GSM和GPRS移动服务的双模手机可以自动切换到UMA接入点,从而可以无中断地检测到速度最快、成本最经济的网络[2]。

  (2)不影响原有业务。它能使原有业务在融合的网络中与原有网络中保持一致,较易被用户接受,可以更好地吸引原网络客户使用融合网络。

  (3)在目前频谱资源有限的情况下,UMA使用免费的ISM频段,拉开了移动终端大规模利用“最后一公里带宽”接GSM/GPRS核心网的序幕,使运营商向移动用户提供话音推送、VoIP、视频服务等高带宽业务成为可能。

  (4)UMA作为一种固定——移动一体化解决方案,满足了家庭及企业用户对通信便利性及高效性的需求,即通过一台终端、一个号码、一张账单实现传统的固定-移动业务。尤其是对企业用户,在有UMA覆盖的办公室范围内,移动通信费用可以大幅度降低,并且不需支付高额的漫游费用,这可降低企业的通信费 用支出,缩减成本。

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基于UMA的固定移动网络融合解决方案

通信技术发展到今天,有线通信和无线通信都表现出各自的优越和不足。随着人们对多媒体传输需求的猛增,多媒体数据业务越丰富,对无线网络的局限和对便携式设备的限制就越大,这急需一种解决办法。 目前,有线通信主要采用双绞线、同轴电缆等连接手段,提供从几kb/s到几Gb/s的传输速率,这种几乎无上限的传输能力能够开展从窄带到超宽带的各类型业务,但恰恰也是这根“线”使有线通信失去了很好的自由度。无线通信虽然突破了“线”的束缚,但是受到频率资源、传输能力的严重限制,纯粹的“无线”无法满足业务发展的需

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