Особенности реализации конвергентных услуг на базе технологии UMA

Работа над технологией UMA (Unlicensed Mobile Access) была инициирована несколькими основными операторами и производителями оборудования в январе 2004 г. В результате была создана промышленная группа, в которую вошли такие компании, как Alcatel, BT, Cingular, Kineto Wireless, Motorola, Nokia, Nortel Networks, O2, Research in Motion, Rogers Wireless, Siemens, Sony Ericsson и T-Mobile US. Основные усилия данной инициативы были направлены на разработку стандартизованного решения для обеспечения доступа к возможностям опорной сети GSM через свободные от лицензирования сети беспроводного доступа.

Технология UMA стала первой стандартизованной технологией организации услуг FMC. На сегодняшний день она имеет наиболее проработанные стандарты реализации конвергентных услуг, которые обеспечивают прозрачный роуминг и хэндовер пользовательского терминала между сетями сотовой подвижной связи (СПС) и сетями WLAN (это достигается функциональной эквивалентностью контроллера сети UMA и контроллера сотовой сети). Используя двухрежимный терминал с поддержкой UM A, пользователь, находясь в сети радиодоступа WLAN, может получать услуги передачи речи и данных, аналогичные тем, которые ему доступны в традиционной сети сотовой связи GSM/GPRS.

На данный момент появились мобильные сети, предоставляющие своим абонентам услугу UMA. Первой компанией стала British Telecom с услугой BT Fusion, запущенной в 2005 г.

Лидером по внедрению платформ UMA является фирма Alcatel, которая предлагает два варианта внедрения UM A: автономное решение реализуется при подключении UMA-контрол-лера к сети GSM, а в рамках комбинированного решения Alcatel NGN-UMA можно внедрить поддержку UMA на сетях NGN. Способность переключения терминала между сетя-миWi-Fi и GSM при UMA-доступе реализована на программном обеспечении лидера в этой отрасли Kineto wireless. В свою очередь компании-производители сотовых телефонов (Nokia, Samsung, LG и Motorola) выпустили несколько моделей, поддерживающих UM A.

Архитектура конвергентной сети на базе UMA

На рис. 1.4 представлен пример организации конвергентных услуг в сетях 2-го и 3-го поколений мобильной связи на базе технологии UMA.

Рис 1.4 Архитектура построения конвергентной сети на базе технологии UMA

 

 

В технологии UMA требуется применение двухрежимного пользовательского терминала Wi-Fi/GSM, который позволяет предоставлять услуги передачи речи, данных, а также услуги IMS как в сети СПС стандарта GSM/GPRS, так и в сети радиодоступа (Wi-Fi или Bluetooth). Когда пользователь выходит за пределы зоны покрытия сети Wi-Fi, выполняется процедура хэндовера на ближайшую базовую станцию BTS сети подвижной связи GSM/GPRS. Аналогично, если пользователь возвращается в зону действия подходящей ему сети Wi-Fi/Bluetooth, подключение терминала передается обратно в сеть Wi-Fi.

К стандартной архитектуре сети GSM/GPRS добавляются следующие новые функциональные элементы:

·двухрежимная мобильная станция (MS);

·точка доступа - обеспечивает радиоканал в направлении мобильной станции, используя нелицензируемый радиочастотный спектр;

·контроллер сети UMA - выступает для опорной сети в качестве подсистемы базовых станций GERAN (контроллер включает в себя шлюз безопасности SGW, который терминирует безопасные туннели удаленного доступа от мобильной станции, обеспечивая обоюдную аутентификацию, шифрование и целостность данных для трафика сигнализации, голоса и данных).

 

Контроллер UNC подключается к одному MSC и одному узлу SGSN по интерфейсам A и Gb соответственно. Как уже говорилось выше, функции UNC эквивалентны функциям, выполняемым контроллером базовых станций BSC сети подвижной связи. Контроллер подключается к точке доступа WLAN через транспортное соединение IP. С мобильной станцией контроллер UNC взаимодействует через интерфейс Up, который функционирует через транспортную сеть IP и осуществляет перенос сигнализации GSM/GPRS между опорной сетью СПС и мобильной станцией. Протоколы сети GSM переносятся прозрачно между мобильной станцией и MSC. Это обеспечивает мобильной станции в сети WLAN доступ ко всем услугам сети GSM, которые ей могут быть доступны в подсистеме базовых станций сети GSM.

Использование UMA позволяет существенно улучшить качество радиопокрытия при достаточно низком уровне затрат на такое улучшение по сравнению с традиционными методами. Достоинством является и то, что использование Wi-Fi-связи в помещениях, по-видимому, обойдется операторам дешевле, чем применение GSM-связи. При этом, как ожидается, может произойти перераспределение части прибыли фиксированных операторов в пользу мобильных операторов.

Технология UMA появилась в тот момент, когда она не имела конкурентов в области реализации конвергентных услуг, поэтому многие операторы достаточно быстро принимали положительное решение относительно ее использования, однако с появлением решения IMS/VCC возникла проблема выбора между двумя возможными способами предоставления услуг FMC.