基于UMA的固定移动网络融合解决方案

　　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。