UMA是什么

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UMA(Unlicensed Mobile Access,非授权移动接入)技术是一种能够将传统移动通信网络和WiFi网络融合在一起的接入技术。作为3GPP标准的接入技术,支持移动语音与数据从蜂窝网络到无线局域网的无缝转换。通过UMA控制器,双模手机可以实现通过Wi-Fi网络无缝接入现有移动通信网络,并支持语音通话、无缝切换、短消息、漫游等业务。

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什么是UMA技术

UMA(Unlicensed Mobile Access,非授权移动接入)技术是一种能够将传统移动通信网络和Wi—Fi网络融合在一起的接入技术。作为3GPP标准的接入技术,支持移动语音与数据从蜂窝网络到无线局域网的无缝转换。通过UMA控制器,双模手机可以实现通过Wi-Fi网络无缝接入现有移动通信网络,并支持语音通话、无缝切换、短消息、漫游等业务。

UMA的网络架构

在传统GSM网络中,接入网通过基于控制器与移动核心网相连,手机通过基站与基站控制器相连,接入移动核心网。在LIMA网络中,双模手机通过Wi.Fi,经由AP(AccessPoint)与UMA控制器相连,通过UMA控制器连入移动核心网。

简单地说,UMA技术就是利用UMA控制器将Wi—Fi网络与传统的移动蜂窝网络结合在了一起,由于UMA控制器的存在,双模手机通过Wi.Fi连接到UMA控制器,然后经由UMA控制器连入移动蜂窝网络。

UMA技术原理

通过非授权网络(蓝牙或wi—Fi),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。

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~个新的网络组件——IJMA控制器fUNC)。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。

UMA技术的优势

(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局域网(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,从而无中断地检测到速度最快、成本最经济的网络。

(2)不影响原有业务。它能使原有业务在融合的网络中与在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、VolP、视频服务等高带宽业务成为可能。

(4)UMA作为一种固定一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一移动业务。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。

UMA存在的问题

GSM和WLAN的接收机部分区别很大,通常无法共用一副天线,而当终端在系统问平滑移动时很容易启动这两个系统。由于GSM技术非常严格的接收机性能要求以及WLAN上非关联的并行传输机制,必须使用共存滤波器来防止GSM连接失真;同时,需要特别注意被选WLAN芯片组与蓝牙芯片组之间的共存支持,因为它们使用相同的频段,必须协调在两个频率上发送语音的传输过程。

一旦使用互联网,用户就将离开蜂窝网络这个“安全港湾”,很容易受到那些典型互联网威胁的干扰,如垃圾邮件、病毒入侵、有害的窃听和重放、不正确的账单等等,因此要求为每条消息采取高级加密和指纹识别术。UMA有四种规定的安全框架(AES+SHA一1、3DES+SHA、AES+HMAC、AES+AESXCBC),从用户角度看,终端必须至少支持其中的一种,而网络的安全网关(SGW)必须支持全部四种,从而保证UMA的安全使用。

认证是基于专门为UMA开发的第二版互联网密钥交换(1KEv2)协议。这样。终端和服务提供商都需要做大量的开发和集成工作,因而会延迟uMA系统的实际部署进程。IKEv2采用EAP—SIM认证,允许运营商根据通常的GSMSIM认证算法A3和A5实现终端的UMA认证。与此同时,基站需要通过检查UNC或SGW的身份来验证UMA网络。基于此,运营商必须提供存储在终端中并可有效防止修改的安全证书(基于X.509),这样,用户就不能轻易地将UMA终端连接到任意服务提供商,而只能连接到其证书被编程进手机中的服务提供商。

移动接入有特殊的要求,其中之一是使覆盖距离最大化。对运营商驱动的业务而言,覆盖区域是最重要的。如果经常并尽量使用UMA而不是GSM的话,可降低运营商的成本,这意味着UMA终端必须支持WLAN的范围应尽可能扩大。在建筑物内射频传播显得更为重要,应注意WLAN的接收器灵敏度和发送功率。

较高的音频质量和服务质量是必要的,因此在WLAN上语音业务的优先级要高于数据业务;同时,低功耗对手机应用来说也特别重要,用户不希望有其它大功耗的应用影响终端的通话时间。

UMA技术展望

UMA解决方案使服务提供商只需一个移动设备、一个用户界面、一套系统,便可同时处理语音和数据的公共网络服务,以及将蜂窝网络和无线局域网(WiFi和蓝牙)合并成一套无线网络来提供服务。UMA解决方案还可以融合蜂窝网络和任何基于IP的无线接入网络,例如IEEE802.16(WiMAX)、IEEE802.20移动宽带无线接入(MBWA)和超宽带(UWB)网络。但是,这种网络的融合只是一种合并,而非真正意义上的融合。在网络结构上,它还存在两条独立的链路:UMA链路和传统蜂窝网络的链路;在链路上,还存在两种独立的接入点:UMA的AP和蜂窝网的BS;网络控制器也是两套独立的设备:UNC和BSC。

1.网络融合

真正的固网和移动网络融合发生在网络的各个层面,包括业务层、控制层、传送层、接人层等多个层面的融合(如下图所示),可为用户提供无缝的融合业务体验和服务能力,以及可使电信运营商进行客户群细分基础上的产品和业务整合工作。

从标准、设备以及应用现状看,传送层的融合,即一些基于lP承载网络的和业务层面的融合方案在技术上已经成熟,因此融合可能最先发生在这些层面;有些接入层的融合方案比较成熟,也有一些商用案例;控制层的融合,即基于lMS的网络融合,由于在标准、设备、应用等方面都尚未成熟,许多问题还在探讨中。因此其作为未来发展的目标,实现将会比其他层面晚。

2.终端的融合

目前,智能终端正在逐渐产业化和市场化,从单纯的可以提供一定范围内的无线接入的蓝牙手机、蓝牙网关以及w㈣终端,扩展到了智能PDA、WiFi/GsM、BIuet0Oth/GSM双模终端等;许多终端开始采用开放的操作平台,可以让用户自由下载开放的应用程序并进行装载。采用多模终端后,用户可以根据自己的意愿选择接入合适的网络(固定或移动网络),而网络本身也可以智能地根据用户的接八方式做出最佳的指令动作。

3.业务和服务的融合

业务融合主要由固网和移动网两者业务层面的融合来实现,与运营商的业务网络密切相关。业务绑定是目前最容易实施的业务融合手段,也体现了FMC的基本特点。更深层次的业务融合则是通过独立的核心网络(呼叫会话控制)和接入网络,为不同接人类型的用户提供业务应用。基于业务融合的应用包括一个号码、VPN、语音信箱、统一消息、会议和流媒体。服务的融合则不仅依靠网络融合来实现,还需要依靠固网和移动网络的运营支撑系统的融合来实现。

更新时间:2021-02-23 23:45:40

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