基于UMA的固定移動網(wǎng)絡融合解決方案

　　1、引言

　　通信技術發(fā)展到今天，有線通信和無線通信都表現(xiàn)出各自的優(yōu)越和不足。隨著人們對多媒體傳輸需求的猛增，多媒體數(shù)據(jù)業(yè)務越豐富，對無線網(wǎng)絡的局限和對便攜式設備的限制就越大，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，但恰恰也是這根“線”使有線通信失去了很好的自由度。無線通信雖然突破了“線”的束縛，但是受到頻率資源、傳輸能力的嚴重限制，純粹的“無線”無法滿足業(yè)務發(fā)展的需求。因此，有線通信和無線通信的相互補充、整合能夠很好地適應和滿足通信市場的發(fā)展需要。

　　“有線”、“無線”技術的優(yōu)勢互補，為固網(wǎng)與移動網(wǎng)的融合（FMC，F(xiàn)ixed-mobil Convergence）提供了動力。在目前頻譜資源有限的情況下，免費的ISM（Industrial Scientific Medical）頻段無疑很具誘惑力，但是，采用ISM頻段技術重新布網(wǎng)又不太現(xiàn)實；而使用ISM頻段技術與現(xiàn)有蜂窩網(wǎng)絡融合，既可提供新的移動服務或增強原有移動服務，又可整合已有資源，實現(xiàn)網(wǎng)絡資源共享，因此，順應市場對業(yè)務融合的強烈要求，利用現(xiàn)有網(wǎng)絡實現(xiàn)FMC應用的非授權移動接入（UMA， Unlicensed Mobile Access）的解決方案應運而生。

　　2、UMA技術簡介

　　UMA是一種使用ISM頻段的，由英國電信等電信運營商起草的新GSM無線接入方式。UMA借助ISM頻段相關技術將移動終端接入 GSM/GPRS核心網(wǎng)，進而使用各項GSM/GPRS服務。UMA網(wǎng)絡能夠與現(xiàn)有無線接入網(wǎng)絡（GERAN，GSM EDGE Radio Access Network）共存，互不影響，還能夠通過信息交互，實現(xiàn)移動終端在兩種網(wǎng)絡間的漫游切換。

　　2.1　UMA技術原理

　　通過非授權網(wǎng)絡（藍牙或WiFi），UMA技術可從傳統(tǒng)蜂窩網(wǎng)絡或本地GSM和GPRS移動服務的手機自動切換到UMA接入點，使手機無中斷地檢測到速度最快、最經(jīng)濟的網(wǎng)絡，從而使手機用戶可以最靈活的方式獲得先進的手機服務。手機離開UMA接入點的覆蓋范圍后，則無縫切換回蜂窩網(wǎng)絡。圖1為 UMA網(wǎng)絡拓撲結構：

圖1　UMA網(wǎng)絡拓撲結構

　　在UMA體系結構中，原有的蜂窩網(wǎng)絡并沒有進行調(diào)整，只是在網(wǎng)絡中引入一個新的網(wǎng)絡組件——UMA控制器（UNC）。UNC的作用相當于 GSM/GPRS原有接入網(wǎng)中的基站控制器（BSC），負責UMA網(wǎng)絡的無線資源管理以及鏈路管理，此外UNC還通過IP網(wǎng)絡與移動終端（MS）建立端到端的連接，并與MSC/GPRS交換信息。

　　2.2　UMA網(wǎng)絡體系結構

　　UMA網(wǎng)絡體系結構如圖2所示[1]：

圖2　UMA網(wǎng)絡體系結構

　　UNC通過A接口或Gb接口與MSC或SGSN連接，保證MS與MSC之間移動性管理（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Wm接口與AAA代理服務器連接，完成用戶認證。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。

　　3、UMA技術優(yōu)勢

　　UMA技術已經(jīng)非常成熟，完全可以滿足目前的用戶需求，也符合運營商在當前FMC市場中的競爭策略。正是基于技術優(yōu)勢，且滿足了固移運營商的需求，因而UMA技術得到了手機和基礎設施領域所有主要廠商的支持。

　　3.1　技術優(yōu)勢

　　（1）在體系結構上，UMA技術只是在網(wǎng)絡中引入了UMA控制器，沒有更改原有的蜂窩網(wǎng)絡，這使得運營商可以綜合利用現(xiàn)有蜂窩網(wǎng)絡及本地無線網(wǎng)絡（WLAN）擴展服務領域，降低用戶資費，吸引客戶使投資利益最大化；使從傳統(tǒng)蜂窩網(wǎng)絡獲得GSM和GPRS移動服務的雙模手機可以自動切換到UMA接入點，從而可以無中斷地檢測到速度最快、成本最經(jīng)濟的網(wǎng)絡[2]。

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

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

　　（4）UMA作為一種固定——移動一體化解決方案，滿足了家庭及企業(yè)用戶對通信便利性及高效性的需求，即通過一臺終端、一個號碼、一張賬單實現(xiàn)傳統(tǒng)的固定-移動業(yè)務。尤其是對企業(yè)用戶，在有UMA覆蓋的辦公室范圍內(nèi)，移動通信費用可以大幅度降低，并且不需支付高額的漫游費用，這可降低企業(yè)的通信費 用支出，縮減成本。