無線接入技術學習筆記
無線接入技術有很多值得學習的地方，這里我們主要介紹IEEE 802.21 標準，包括介紹UMA技術等方面，希望對大家了解無線接入技術會有一個更加深刻的了解。未來通信發(fā)展的趨勢是融合。當前，未來通信網(wǎng)絡的構(gòu)架日漸明朗?；谌獻P的核心網(wǎng)是所有運營商、設備商及IT工程師們最無可爭議的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，同時，終端標準也在趨于一致。但目前來看，最能體現(xiàn)未來無線通信個性和多樣性的關鍵技術只存在于終端的無線接入技術。如何融合現(xiàn)有的無線接入技術，***可能地利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡資源和用戶資源，并且逐步向公認的一致性方向發(fā)展是當前通信技術發(fā)展中最為緊迫的問題。
其中，不同標準之間的互聯(lián)互通更成為問題的焦點所在。目前，業(yè)界的討論主要圍繞著兩大陣營提出的兩個標準進行：一個是英特爾在2006年秋季英特爾開發(fā)者論壇(Intel IDF)上提出的802.21標準，另一個是以設備廠商巨頭諾基亞為主提出的UMA(Unlicensed Mobile Access,無授權(quán)移動接入)技術。
IEEE 802.21 標準
早在2004年3月，IEEE就成立802.21工作小組。802.21是英特爾主導的無線接口標準，目的是讓用戶在使用網(wǎng)絡時，能跨越多種異構(gòu)網(wǎng)絡實現(xiàn)無間斷的連接，使Wi-Fi、WiMAX及3G網(wǎng)絡之間能進行無縫切換。用戶就算使用內(nèi)置802.21技術芯片的手機，也會自動感知并切換網(wǎng)絡，不會因網(wǎng)絡技術的不同而被迫中斷通信。
802.21標準的提出試圖填補現(xiàn)行WLAN、WiMAX與蜂窩網(wǎng)絡間的空隙，并計劃于今年下半年定案。英特爾希望能借助802.21實現(xiàn)讓3G、WiMAX、Wi-Fi、UWB、BlueTooth和RFID等同時共存并緊密連接的混合網(wǎng)絡(MxN)。要實現(xiàn)WLAN、3G到WiMAX之間的語音與數(shù)據(jù)傳輸，且能無縫整合，其關鍵就在于填補這些無線標準空隙的無線接口標準IEEE 802.21。
IEEE 802.21標準在MIH并沒有做任何的傳遞處理，對現(xiàn)有的PHY和MAC層沒有做任何修改，也不需要上層新的移動協(xié)議的支持?？梢赃@樣認為，IEEE 802.21 標準建立了一套獨立于介質(zhì)之上的切換方案,在融合WLAN、WMAN和蜂窩網(wǎng)絡的過程中將扮演重要角色。
IEEE802.21標準主要針對無縫切換能力、區(qū)分業(yè)務的QoS保障、***網(wǎng)絡選擇、安全機制和電源管理五個方面來定義。通過IEEE 802.21標準可以感知周圍現(xiàn)在哪個網(wǎng)絡是可用的，而且能迅速改變網(wǎng)絡的使用狀態(tài)，使客戶端設備在網(wǎng)間漫游時能自動選擇***的網(wǎng)絡連接類型，無縫切換話路，而無需用戶干預。然而，IEEE 802.21目前面臨來自UMA的競爭，同時，在單一行動裝置上整合多重無線電所面臨的干擾、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
UMA即無授權(quán)移動無線接入技術，由部分網(wǎng)絡運營商和設備生產(chǎn)商于2004年1月提出，其主要目的是開發(fā)一個新的技術標準，將GSM語音和GPRS數(shù)據(jù)服務延伸到藍牙和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)絡標準納入3GPP Release 6標準中，并且定義了對移動網(wǎng)絡和Wi-Fi融合的接入。
UMA是利用ISM頻段(工業(yè)、科學和醫(yī)用頻段)的無線接入技術。對于移動運營商來說，UMA可以提供經(jīng)濟的室內(nèi)覆蓋，通過將室內(nèi)的移動話務從GSM無線網(wǎng)絡旁路到低成本的Wi-Fi網(wǎng)絡上，可以節(jié)省在GSM頻譜上的投資和蜂窩網(wǎng)絡的運營成本，從而可以將授權(quán)頻譜和資金運用到更需要擴充容量的區(qū)域。同時，借助Wi-Fi網(wǎng)絡，UMA增大了數(shù)據(jù)業(yè)務的帶寬，可以提供更多的流媒體、視頻和互動游戲等增值數(shù)據(jù)服務。對固網(wǎng)運營商來說，UMA更是救命稻草，采用無需申請的免費IMS頻段，成功地在移動網(wǎng)絡中分得一杯羹。
對于用戶來說，由于UMA并不對現(xiàn)有的運營業(yè)務劈刀動斧，可以在現(xiàn)有的業(yè)務上體驗升級的服務，并且能享受低廉的成本所帶來的通信資費的降低?？傊琔MA打破了原有固定與移動運營商的明確界線，為固定與移動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)務和室內(nèi)、熱點區(qū)域的Wi-Fi應用。它提供了一個安全的、寬帶的、低成本的可接入傳統(tǒng)蜂窩網(wǎng)絡的無線接入網(wǎng)絡。同時，這一技術帶來的新應用——EMS(企業(yè)無縫移動)，已成為應用于企業(yè)無縫移動辦公的解決方案。
各有千秋
IEEE 802.21和獲3GPP批準的UMA都是致力于WLAN和蜂窩網(wǎng)絡融合的標準，二者幾乎同時被兩大陣營提出，目前正處于緊張的試驗階段。但是，立足于融合Wi-Fi和現(xiàn)有GSM/GPRS的UMA技術走得更快一些，UMA在定義之初就面向現(xiàn)有的蜂窩網(wǎng)絡。而IEEE 802.21標準的著眼點更遠一些，從Wi-Fi、WiMAX與3G的融合的角度定義。
通過對比可看出，IEEE802.21標準和UMA技術的目標雖然都是實現(xiàn)網(wǎng)絡的無縫切換問題，但卻風格迥異。IEEE802.21標準定義了一套獨立于介質(zhì)之上的切換方案的出發(fā)點***吸引力，并且其希望融合3G、WiMAX、Wi-Fi、UWB、藍牙等建立MxN的愿景也***魅力。但是，由于把主要的技術難點都放在MIH的功能定義上，必然增加了標準的復雜度，而且其在實現(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)展的難點所在。目前，對于IEEE802.21相關支持產(chǎn)品的上市時間的預測還不容樂觀。但是，英特爾表示要打破高性能和低耗電互相矛盾的宿命，同時盡量做到較低成本地實現(xiàn)不同無線技術的干擾問題。
IEEE 802.21的商用問題將在今年下半年標準定案后才能正式被請上議題，但是，其標準的復雜度、技術瓶頸以及成本問題都有待進一步探究和驗證。因此，802.21標準距離真正商用還有很長的路要走。相比而言，UMA技術利用ISM頻段的無成本和現(xiàn)有移動網(wǎng)絡技術的低成本優(yōu)勢，通過增加簡單的網(wǎng)絡元素，實現(xiàn)了Wi-Fi和蜂窩網(wǎng)絡的無縫融合，不僅降低了網(wǎng)絡部署成本，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)絡運營商，以及諾基亞等多家巨頭級設備生產(chǎn)商加入的UMA網(wǎng)絡和終端設備都在緊鑼密鼓的部署和試驗階段。無線接入技術已經(jīng)得到了電信業(yè)各方的認同。誰搶占了先機，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)絡部署試驗的初步成功，表明UMA技術已經(jīng)初占先機。
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