Úvod > Články > Mobilní přístup snadno a rychle: UMA

Mobilní přístup snadno a rychle: UMA

V diskusi o konvergenci mobilních a pevných sítí, s cílem nabízet nové multimediální služby, zlevnit náklady na komunikaci a vést konkurenční boj s jinými provozovateli, jsme se zmínili o využití bezlicenčního spektra UMA. Dnes si povíme více.

UMA (Unlicensed Mobile Access) je řešení 3GPP, které umožňuje realizovat mobilní/bezdrátový přístup zejména do domácností prostřednictvím místní WLAN nebo WPAN (např. Bluetooth). Místo pevných přípojek tak uživatelům postačí bezdrátové řešení jak pro telefonování, tak pro přístup k Internetu. Jinými slovy: provozovatelé mobilních sítí získávají konkurenční možnost nabízet konvergovanou konektivitu po svých existujících páteřních sítích.

To vyžaduje úzkou spolupráci WLAN a mobilních sítí, která se využije také pro komunikaci mimo domácnosti a podniky, a to prostřednictvím hot spots. V dosahu přístupových bodů podnikové nebo domácí sítě a veřejných WLAN se komunikace realizuje po levnější a kapacitně lépe vybavené WLAN (802.11b/g), mimo dosah soukromé či veřejné WLAN (hot spot) se pak komunikace bez zásahu pohybujícího se uživatele předá mobilní síti a nerušeně pokračuje.

Technologické zázemí

UMA je nová technologie na druhé vrstvě (Layer 2), která se ideálně hodí pro hlasové služby využívající MSC (Mobile Switching Centre) mobilní sítě pro řízení volání přes GSM nebo IP přístupovou síť. V druhém případě se hlasová signalizace i vlastní provoz GSM přenáší prostřednictvím tunelů přes IP síť opět do domény mobilního provozovatele. Při pohybu uživatele mezi oblastmi pokrytí Wi-Fi a GSM se síť sama postará o bezproblémové předání uživatele. IP síť vyžaduje trochu více péče, aby nedocházelo k nějakému zhoršení kvality služby. UMA je vhodná pro případy, kdy mobilní pokrytí potřebuje doplnit o pokrytí Wi-Fi ve vnitřních prostorách.

Vlastní průběh připojování a komunikace probíhá následovně: mobilní uživatel se zařízením s podporou UMA (duální) se připojí, pokud je v dosahu bezdrátových sítí v bezlicenčním pásmu, k nimž má povolený přístup. Na základě připojení jeho zařízení zkontaktuje UNC (UMA Network Controller) přes přístupovou širokopásmovou IP síť, aby se autentizoval a autorizoval pro přístup k službám hlasovým GSM a datovým GPRS prostřednictvím bezlicenční bezdrátové sítě. Pokud je autentizován, informace o momentálním umístění uživatele uložená v páteřní síti se zaktualizuje a od toho okamžiku mohou být veškerá volání směrována na terminál uživatele prostřednictvím bezlicenční mobilní přístupové sítě (UMAN, Unlicensed Mobile Access Network) namísto tradiční mobilní rádiové přístupové sítě (RAN, Radio Access Network), viz obrázek. Zdroj: UMAC

Mobile@Home od Ericssonu

Jedním z komerčních řešení UMA je Mobile@Home společnosti Ericsson. Jedná se vlastně o prodloužení dosahu mobilních sítí (především GSM) pro pokrytí mobilních uživatelů i v domácnostech. Využívá přístupového bodu nebo domácí základnové stanice (HBS, Home Base Station), která se připojuje k mobilní síti prostřednictvím širokopásmové přípojky. UMA umožňuje využít stávající i nové vyhrazené přístupové body. Mobile@Home se zkouší nejen v mobilních sítích, ale i v pevných sítích.

Mobilní uživatel potřebuje jediný telefon, na nějž jsou doma přesměrována volání z mobilní sítě (GSM nebo GPRS) prostřednictvím stanice HBS, která podporuje vyšší přenosovou kapacitu než mobilní síť. Kapacitní omezení pak souvisí pouze s možnostmi terminálu, u něhož se předpokládá 1 Mbit/s u Wi-Fi a zhruba poloviční kapacita pro Bluetooth. Pokrytí v domácnosti s UMA je obdobné jako v případě bezšňůrového telefonu, jinými slovy dostatečné pro běžné domácnosti i kanceláře. Každý uživatel se u své HBS registruje na základě svého kódu.

Výhody UMA

UMA je výhodné řešení jak pro uživatele, tak pro mobilní provozovatele. Ti mohou efektivně rozšířit pokrytí bez větších nákladů. Řešení totiž využívá bezlicenční spektrum, a použité technologie si nevyžadují žádné plánování buněk. U uživatele se předpokládá využití jeho přístupového bodu, protože Wi-Fi je v domácích sítích stále populárnější. Pokud ji nemá, může si pořídit vyhrazenou domácí stanici HBS nebo mu ji provozovatel může jednoduše nainstalovat.

Provozovatel ale musí rozšířit svou síť o nové BSC, konkrétně HBSC (Home Base Station Controller), které mají přehled o nových HBS. Jedna jednotka HBSC může podporovat až několik set tisíc uživatelů. Pro mobilní ústřednu (MSC, Mobile Switching Center) je HBSC jako jakýkoli jiný BSC, předávání se může odehrát mezi různými základnovými stanicemi. Provozovatelům UMA umožňuje rozšířit služby a přitom plně využít investice do páteřních sítí.

Zpráva společnosti Alexander Resources „UMA and Beyond: Mobile Operators Benefit from Wi-Fi and Cellular Convergence“ předpokládá do konce dekády 55 miliónů uživatelů duálních služeb, tedy WLAN a mobilních sítí.