基于UMA的固定移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)融合解決方案

　　1、引言

　　通信技術(shù)發(fā)展到今天，有線通信和無(wú)線通信都表現(xiàn)出各自的優(yōu)越和不足。隨著人們對(duì)多媒體傳輸需求的猛增，多媒體數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)越豐富，對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的局限和對(duì)便攜式設(shè)備的限制就越大，這急需一種解決辦法。目前，有線通信主要采用雙絞線、同軸電纜等連接手段，提供從幾kb/s到幾Gb/s的傳輸速率，這種幾乎無(wú)上限的傳輸能力能夠開展從窄帶到超寬帶的各類型業(yè)務(wù)，但恰恰也是這根“線”使有線通信失去了很好的自由度。無(wú)線通信雖然突破了“線”的束縛，但是受到頻率資源、傳輸能力的嚴(yán)重限制，純粹的“無(wú)線”無(wú)法滿足業(yè)務(wù)發(fā)展的需求。因此，有線通信和無(wú)線通信的相互補(bǔ)充、整合能夠很好地適應(yīng)和滿足通信市場(chǎng)的發(fā)展需要。

　　“有線”、“無(wú)線”技術(shù)的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，為固網(wǎng)與移動(dòng)網(wǎng)的融合（FMC，F(xiàn)ixed-mobil Convergence）提供了動(dòng)力。在目前頻譜資源有限的情況下，免費(fèi)的ISM（Industrial Scientific Medical）頻段無(wú)疑很具誘惑力，但是，采用ISM頻段技術(shù)重新布網(wǎng)又不太現(xiàn)實(shí)；而使用ISM頻段技術(shù)與現(xiàn)有蜂窩網(wǎng)絡(luò)融合，既可提供新的移動(dòng)服務(wù)或增強(qiáng)原有移動(dòng)服務(wù)，又可整合已有資源，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源共享，因此，順應(yīng)市場(chǎng)對(duì)業(yè)務(wù)融合的強(qiáng)烈要求，利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)FMC應(yīng)用的非授權(quán)移動(dòng)接入（UMA， Unlicensed Mobile Access）的解決方案應(yīng)運(yùn)而生。

　　2、UMA技術(shù)簡(jiǎn)介

　　UMA是一種使用ISM頻段的，由英國(guó)電信等電信運(yùn)營(yíng)商起草的新GSM無(wú)線接入方式。UMA借助ISM頻段相關(guān)技術(shù)將移動(dòng)終端接入 GSM/GPRS核心網(wǎng)，進(jìn)而使用各項(xiàng)GSM/GPRS服務(wù)。UMA網(wǎng)絡(luò)能夠與現(xiàn)有無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)（GERAN，GSM EDGE Radio Access Network）共存，互不影響，還能夠通過(guò)信息交互，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)終端在兩種網(wǎng)絡(luò)間的漫游切換。

　　2.1　UMA技術(shù)原理

　　通過(guò)非授權(quán)網(wǎng)絡(luò)（藍(lán)牙或WiFi），UMA技術(shù)可從傳統(tǒng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)或本地GSM和GPRS移動(dòng)服務(wù)的手機(jī)自動(dòng)切換到UMA接入點(diǎn)，使手機(jī)無(wú)中斷地檢測(cè)到速度最快、最經(jīng)濟(jì)的網(wǎng)絡(luò)，從而使手機(jī)用戶可以最靈活的方式獲得先進(jìn)的手機(jī)服務(wù)。手機(jī)離開UMA接入點(diǎn)的覆蓋范圍后，則無(wú)縫切換回蜂窩網(wǎng)絡(luò)。圖1為 UMA網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：

圖1　UMA網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

　　在UMA體系結(jié)構(gòu)中，原有的蜂窩網(wǎng)絡(luò)并沒(méi)有進(jìn)行調(diào)整，只是在網(wǎng)絡(luò)中引入一個(gè)新的網(wǎng)絡(luò)組件——UMA控制器（UNC）。UNC的作用相當(dāng)于 GSM/GPRS原有接入網(wǎng)中的基站控制器（BSC），負(fù)責(zé)UMA網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線資源管理以及鏈路管理，此外UNC還通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)與移動(dòng)終端（MS）建立端到端的連接，并與MSC/GPRS交換信息。

　　2.2　UMA網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)

　　UMA網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)如圖2所示[1]：

圖2　UMA網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)

　　UNC通過(guò)A接口或Gb接口與MSC或SGSN連接，保證MS與MSC之間移動(dòng)性管理（MM）的信息透明傳輸（或MS與SGSN之間邏輯鏈路控制層的信息透明傳輸）。另外，UNC通過(guò)Wm接口與AAA代理服務(wù)器連接，完成用戶認(rèn)證。在UNC與終端間，UMA定義了新的Up接口，用于UNC與終端間的通信。GSM的MM及其上層消息仍在終端和MSC之間透明傳輸，這使得UMA用戶可以獲得原有的GSM/GPRS業(yè)務(wù)。

　　3、UMA技術(shù)優(yōu)勢(shì)

　　UMA技術(shù)已經(jīng)非常成熟，完全可以滿足目前的用戶需求，也符合運(yùn)營(yíng)商在當(dāng)前FMC市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)策略。正是基于技術(shù)優(yōu)勢(shì)，且滿足了固移運(yùn)營(yíng)商的需求，因而UMA技術(shù)得到了手機(jī)和基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域所有主要廠商的支持。

　　3.1　技術(shù)優(yōu)勢(shì)

　?。?）在體系結(jié)構(gòu)上，UMA技術(shù)只是在網(wǎng)絡(luò)中引入了UMA控制器，沒(méi)有更改原有的蜂窩網(wǎng)絡(luò)，這使得運(yùn)營(yíng)商可以綜合利用現(xiàn)有蜂窩網(wǎng)絡(luò)及本地?zé)o線網(wǎng)絡(luò)（WLAN）擴(kuò)展服務(wù)領(lǐng)域，降低用戶資費(fèi)，吸引客戶使投資利益最大化；使從傳統(tǒng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)獲得GSM和GPRS移動(dòng)服務(wù)的雙模手機(jī)可以自動(dòng)切換到UMA接入點(diǎn)，從而可以無(wú)中斷地檢測(cè)到速度最快、成本最經(jīng)濟(jì)的網(wǎng)絡(luò)[2]。

　　（2）不影響原有業(yè)務(wù)。它能使原有業(yè)務(wù)在融合的網(wǎng)絡(luò)中與原有網(wǎng)絡(luò)中保持一致，較易被用戶接受，可以更好地吸引原網(wǎng)絡(luò)客戶使用融合網(wǎng)絡(luò)。

　?。?）在目前頻譜資源有限的情況下，UMA使用免費(fèi)的ISM頻段，拉開了移動(dòng)終端大規(guī)模利用“最后一公里帶寬”接GSM/GPRS核心網(wǎng)的序幕，使運(yùn)營(yíng)商向移動(dòng)用戶提供話音推送、VoIP、視頻服務(wù)等高帶寬業(yè)務(wù)成為可能。

　　（4）UMA作為一種固定——移動(dòng)一體化解決方案，滿足了家庭及企業(yè)用戶對(duì)通信便利性及高效性的需求，即通過(guò)一臺(tái)終端、一個(gè)號(hào)碼、一張賬單實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)的固定-移動(dòng)業(yè)務(wù)。尤其是對(duì)企業(yè)用戶，在有UMA覆蓋的辦公室范圍內(nèi)，移動(dòng)通信費(fèi)用可以大幅度降低，并且不需支付高額的漫游費(fèi)用，這可降低企業(yè)的通信費(fèi) 用支出，縮減成本。