無線接入技術(shù)學(xué)習(xí)筆記
無線接入技術(shù)有很多值得學(xué)習(xí)的地方，這里我們主要介紹IEEE 802.21 標(biāo)準(zhǔn)，包括介紹UMA技術(shù)等方面，希望對(duì)大家了解無線接入技術(shù)會(huì)有一個(gè)更加深刻的了解。未來通信發(fā)展的趨勢是融合。當(dāng)前，未來通信網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)架日漸明朗。基于全I(xiàn)P的核心網(wǎng)是所有運(yùn)營商、設(shè)備商及IT工程師們最無可爭議的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，同時(shí)，終端標(biāo)準(zhǔn)也在趨于一致。但目前來看，最能體現(xiàn)未來無線通信個(gè)性和多樣性的關(guān)鍵技術(shù)只存在于終端的無線接入技術(shù)。如何融合現(xiàn)有的無線接入技術(shù)，***可能地利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)資源和用戶資源，并且逐步向公認(rèn)的一致性方向發(fā)展是當(dāng)前通信技術(shù)發(fā)展中最為緊迫的問題。
其中，不同標(biāo)準(zhǔn)之間的互聯(lián)互通更成為問題的焦點(diǎn)所在。目前，業(yè)界的討論主要圍繞著兩大陣營提出的兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行：一個(gè)是英特爾在2006年秋季英特爾開發(fā)者論壇(Intel IDF)上提出的802.21標(biāo)準(zhǔn)，另一個(gè)是以設(shè)備廠商巨頭諾基亞為主提出的UMA(Unlicensed Mobile Access,無授權(quán)移動(dòng)接入)技術(shù)。
IEEE 802.21 標(biāo)準(zhǔn)
早在2004年3月，IEEE就成立802.21工作小組。802.21是英特爾主導(dǎo)的無線接口標(biāo)準(zhǔn)，目的是讓用戶在使用網(wǎng)絡(luò)時(shí)，能跨越多種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)無間斷的連接，使Wi-Fi、WiMAX及3G網(wǎng)絡(luò)之間能進(jìn)行無縫切換。用戶就算使用內(nèi)置802.21技術(shù)芯片的手機(jī)，也會(huì)自動(dòng)感知并切換網(wǎng)絡(luò)，不會(huì)因網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不同而被迫中斷通信。
802.21標(biāo)準(zhǔn)的提出試圖填補(bǔ)現(xiàn)行WLAN、WiMAX與蜂窩網(wǎng)絡(luò)間的空隙，并計(jì)劃于今年下半年定案。英特爾希望能借助802.21實(shí)現(xiàn)讓3G、WiMAX、Wi-Fi、UWB、BlueTooth和RFID等同時(shí)共存并緊密連接的混合網(wǎng)絡(luò)(MxN)。要實(shí)現(xiàn)WLAN、3G到WiMAX之間的語音與數(shù)據(jù)傳輸，且能無縫整合，其關(guān)鍵就在于填補(bǔ)這些無線標(biāo)準(zhǔn)空隙的無線接口標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802.21。
IEEE 802.21標(biāo)準(zhǔn)在MIH并沒有做任何的傳遞處理，對(duì)現(xiàn)有的PHY和MAC層沒有做任何修改，也不需要上層新的移動(dòng)協(xié)議的支持?？梢赃@樣認(rèn)為，IEEE 802.21 標(biāo)準(zhǔn)建立了一套獨(dú)立于介質(zhì)之上的切換方案,在融合WLAN、WMAN和蜂窩網(wǎng)絡(luò)的過程中將扮演重要角色。
IEEE802.21標(biāo)準(zhǔn)主要針對(duì)無縫切換能力、區(qū)分業(yè)務(wù)的QoS保障、***網(wǎng)絡(luò)選擇、安全機(jī)制和電源管理五個(gè)方面來定義。通過IEEE 802.21標(biāo)準(zhǔn)可以感知周圍現(xiàn)在哪個(gè)網(wǎng)絡(luò)是可用的，而且能迅速改變網(wǎng)絡(luò)的使用狀態(tài)，使客戶端設(shè)備在網(wǎng)間漫游時(shí)能自動(dòng)選擇***的網(wǎng)絡(luò)連接類型，無縫切換話路，而無需用戶干預(yù)。然而，IEEE 802.21目前面臨來自UMA的競爭，同時(shí)，在單一行動(dòng)裝置上整合多重?zé)o線電所面臨的干擾、功耗及成本挑戰(zhàn)，也是英特爾發(fā)展MxN亟待解決的課題。
UMA技術(shù)
UMA即無授權(quán)移動(dòng)無線接入技術(shù)，由部分網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商和設(shè)備生產(chǎn)商于2004年1月提出，其主要目的是開發(fā)一個(gè)新的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，將GSM語音和GPRS數(shù)據(jù)服務(wù)延伸到藍(lán)牙和Wi-Fi等無授權(quán)頻譜。2005年9月，3GPP組織同意將UMA作為通用接入網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)納入3GPP Release 6標(biāo)準(zhǔn)中，并且定義了對(duì)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和Wi-Fi融合的接入。
UMA是利用ISM頻段(工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)用頻段)的無線接入技術(shù)。對(duì)于移動(dòng)運(yùn)營商來說，UMA可以提供經(jīng)濟(jì)的室內(nèi)覆蓋，通過將室內(nèi)的移動(dòng)話務(wù)從GSM無線網(wǎng)絡(luò)旁路到低成本的Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)上，可以節(jié)省在GSM頻譜上的投資和蜂窩網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營成本，從而可以將授權(quán)頻譜和資金運(yùn)用到更需要擴(kuò)充容量的區(qū)域。同時(shí)，借助Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)，UMA增大了數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的帶寬，可以提供更多的流媒體、視頻和互動(dòng)游戲等增值數(shù)據(jù)服務(wù)。對(duì)固網(wǎng)運(yùn)營商來說，UMA更是救命稻草，采用無需申請(qǐng)的免費(fèi)IMS頻段，成功地在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中分得一杯羹。
對(duì)于用戶來說，由于UMA并不對(duì)現(xiàn)有的運(yùn)營業(yè)務(wù)劈刀動(dòng)斧，可以在現(xiàn)有的業(yè)務(wù)上體驗(yàn)升級(jí)的服務(wù)，并且能享受低廉的成本所帶來的通信資費(fèi)的降低。總之，UMA打破了原有固定與移動(dòng)運(yùn)營商的明確界線，為固定與移動(dòng)的無縫融合提供了新的解決方案。
UMA解決方案開拓了迅速發(fā)展的寬帶業(yè)務(wù)和室內(nèi)、熱點(diǎn)區(qū)域的Wi-Fi應(yīng)用。它提供了一個(gè)安全的、寬帶的、低成本的可接入傳統(tǒng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)的無線接入網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)，這一技術(shù)帶來的新應(yīng)用——EMS(企業(yè)無縫移動(dòng))，已成為應(yīng)用于企業(yè)無縫移動(dòng)辦公的解決方案。
各有千秋
IEEE 802.21和獲3GPP批準(zhǔn)的UMA都是致力于WLAN和蜂窩網(wǎng)絡(luò)融合的標(biāo)準(zhǔn)，二者幾乎同時(shí)被兩大陣營提出，目前正處于緊張的試驗(yàn)階段。但是，立足于融合Wi-Fi和現(xiàn)有GSM/GPRS的UMA技術(shù)走得更快一些，UMA在定義之初就面向現(xiàn)有的蜂窩網(wǎng)絡(luò)。而IEEE 802.21標(biāo)準(zhǔn)的著眼點(diǎn)更遠(yuǎn)一些，從Wi-Fi、WiMAX與3G的融合的角度定義。
通過對(duì)比可看出，IEEE802.21標(biāo)準(zhǔn)和UMA技術(shù)的目標(biāo)雖然都是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的無縫切換問題，但卻風(fēng)格迥異。IEEE802.21標(biāo)準(zhǔn)定義了一套獨(dú)立于介質(zhì)之上的切換方案的出發(fā)點(diǎn)***吸引力，并且其希望融合3G、WiMAX、Wi-Fi、UWB、藍(lán)牙等建立MxN的愿景也***魅力。但是，由于把主要的技術(shù)難點(diǎn)都放在MIH的功能定義上，必然增加了標(biāo)準(zhǔn)的復(fù)雜度，而且其在實(shí)現(xiàn)成本上很顯然地輸于UMA，終端干擾和功耗等問題也是其發(fā)展的難點(diǎn)所在。目前，對(duì)于IEEE802.21相關(guān)支持產(chǎn)品的上市時(shí)間的預(yù)測還不容樂觀。但是，英特爾表示要打破高性能和低耗電互相矛盾的宿命，同時(shí)盡量做到較低成本地實(shí)現(xiàn)不同無線技術(shù)的干擾問題。
IEEE 802.21的商用問題將在今年下半年標(biāo)準(zhǔn)定案后才能正式被請(qǐng)上議題，但是，其標(biāo)準(zhǔn)的復(fù)雜度、技術(shù)瓶頸以及成本問題都有待進(jìn)一步探究和驗(yàn)證。因此，802.21標(biāo)準(zhǔn)距離真正商用還有很長的路要走。相比而言，UMA技術(shù)利用ISM頻段的無成本和現(xiàn)有移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的低成本優(yōu)勢，通過增加簡單的網(wǎng)絡(luò)元素，實(shí)現(xiàn)了Wi-Fi和蜂窩網(wǎng)絡(luò)的無縫融合，不僅降低了網(wǎng)絡(luò)部署成本，而且節(jié)約了寶貴的頻譜資源。
目前，以英國電信為首的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商，以及諾基亞等多家巨頭級(jí)設(shè)備生產(chǎn)商加入的UMA網(wǎng)絡(luò)和終端設(shè)備都在緊鑼密鼓的部署和試驗(yàn)階段。無線接入技術(shù)已經(jīng)得到了電信業(yè)各方的認(rèn)同。誰搶占了先機(jī)，誰就擁有市場。因此，就目前來講，UMA多模終端的逐步商用和網(wǎng)絡(luò)部署試驗(yàn)的初步成功，表明UMA技術(shù)已經(jīng)初占先機(jī)。
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