TP9- Grupo G1- Integración de redes celulares y redes WiFi, para handover y roaming de servicios de telefonía.

Los sistemas celulares y las WLAN son redes de acceso inalámbricas que se complementan. Las primeras aportan cobertura a grandes áreas pero con velocidades modestas, mientras que las segundas ofrecen menor cobertura, básicamente en interiores, pero con velocidades sustancialmente mayores. Los operadores cuentan con disponer, en un futuro no lejano, de terminales duales capaces de conectarse a una red celular o a una red WLAN, según circunstancias.

¿Por qué se busca integrar?

En definitiva se trata de que “desde cualquier dispositivo, y siempre mediante la mejor conexión posible, en cualquier momento y desde cualquier lugar, el usuario pueda disponer de un conjunto de servicios de comunicación que incluya la voz y los datos, respetando siempre una serie de principios fundamentales, como la facilidad de uso, la seguridad y la fiabilidad de las comunicaciones, y la total transparencia para el usuario final.

Motivación• Redes independientes

– Redes celulares: • Cobertura a grandes áreas• Ancho de banda muy limitado

– Redes WLAN:• Cobertura muy limitada• Ancho de banda aceptable

• Mejor redes complementarias

Inconvenientes

• El reto está en permitir el roaming vertical (localización y handoffs) entre tecnologías heterogéneas.

Evolución del modelo de red

Arquitectura de red basada en un modelo de capas (horizontal), que permite una orientación a los servicios.

FMC: Convergencia Fijo-móvil•La estandarización de la actividad VCC (Voice CallContinuity) define cómo soporta la tecnología IMS la voz sobre IPy sobre móvil de manera unificada.

•Las mejoras de IMS para soportar accesos fijos se incluyenen R7 del 3GPP

•A la espera de móviles e infraestructura, algunos operadorespueden elegir soluciones intermedias como UMA (UMA –Unlicensed Mobile Access, tecnología de acceso móvil sinlicencia), que se centran en la convergencia fijo-móvil más que enla evolución all-ip.

•Las operadoras pueden dar servicios rentables mediante laexplotación de recursos Wi-Fi y GSM a la vez queproporcionan cobertura en el interior de edificios y hogares

UMA - Unlicensed Mobile AccessEs una nueva tecnología que complementa la cobertura radio ofrecida por los operadores de una red móvil convencional GSM/GPRS, mediante el uso de redes que trabajan en un espectro radioeléctrico no regulado, o dicho de otra manera, redes cuyo uso está exento del permiso de instalación, operación y asignación de espectro radioeléctrico. Un ejemplo de este tipo de redes inalámbricas es Wi-Fi (Wireless Fidelity).

CRONOLOGÍA DE UMA• Diciembre 2003: Comienzan los trabajos previos al

nacimiento de la tecnología UMA.• Septiembre 2004: son publicadas las especificaciones

iniciales. Al mismo tiempo UMA se incluye en el 3GPP (3rd Generation Partnership Project) bajo el nombre de «Generic Access to A/Gb Interfaces» (GAAG) con el fin de convertirse en estándar.

• En abril de 2005, finalmente UMA se convierte en estándar del 3GGP y pasa a denominarse dentro del ámbito de este organismo de estandarización GAN (Generic Access Network).

• Junio de 2006: Después de que UMA se convirtiese en estándar del 3GGP, los fabricantes comienzan a anunciar soluciones UMA compatibles y algunos operadores anuncian la intención de utilizar servicios UMA.

UMA. Ventajas y desventajasUMA, ¿solución a medio plazo?

•Ventajas• Capacidades del sistema GSM se mejoran por ladesaparición de la carga de la red móvil (reducir congestión)•Mejora cobertura indoor.• La tecnología proporciona un puente a los servicios detransmisión de datos fijo-móvil, (aunque más para SOHO quepara grandes empresas).

•Desventajas•No asegura QoS• Solución de tarificación poco madura.•No adopta SIP

BENEFICIOS DE UMA - OPERADORES VS USUARIOSOperadores:•Para los operadores de una red móvil, utilizar UMA significa añadir un acceso de red alternativo al existente, permitiendo a los usuarios procesos de roaming y handover entre ambas redes.•No es necesario realizar cambios sustanciales a nivel del núcleo de la red existente, manteniendo casi intactas las funcionalidades de facturación, autenticación y administración de los usuarios, por lo que la inversión necesaria en este sentido es mínima.•En el transcurso de una comunicación, la transferencia entre una red y otra se realiza de forma transparente para el usuario, asegurándose la continuidad de la misma.

Usuarios •El uso de UMA mejora la cobertura interior y permite mayor velocidad de transferencia de datos que las ofrecidas en GPRS, por ejemplo el estándar 802.11 ofrece velocidades que van desde los 5 Mbps en el caso del 802.11b hasta los 108 Mbps del 802.11n.•En zonas de gran extensión y a la vez con poca densidad de población donde la cobertura de móvil habitualmente es pobre o incluso nula, será posible para un usuario establecer una comunicación devoz o de datos a través de Internet usando el acceso por radio WLAN•La reducción del coste en sus comunicaciones, mayor ancho de banda desde su teléfono móvil cuando se encuentre conectado a una red UMA y mayor comodidad de uso al tener englobados todos los servicios en un único terminal.

Red UMA

• La solución se presenta al crear como especie de un túnel GSM de voz a través de una conexión de banda ya sea empleando bluetooth o Wi-fi como la interfaz de acceso. UMA ahora forma parte de los esfuerzos de normalización del grupo 3GPPP, fue inicialmente desarrollado para permitir de modo dual celulares-Wi-fi este estándar se puede aprovechar para entregar un nuevo numero obligando así la creación de nuevos servicios para la convergencia fijo-móvil

UMA – Redes Duales

UMA – Prestaciones

• Fácil Transición de Tecnología

• Menores Costos

• Mayor Ancho de Banda

• De Telefonía Fija a Mobil

UMA – Concepto

UMA – Red Detallada

UMA Vs VCC

UMA •UMA facilita la integración de redes móviles y wifi (soportado en R6 según 3GPP).

•La solución añade un controlador (UNC, UMA Network Controller), que conecta con los equipos GSM/GPRS a través de los interfaces Gb y A. De esta forma se integra GSM/GPRS con redes wireless de área local.• Gestiona pagings, handovers...

1.ROAMING:Cuando un suscriptor UMA se mueve fuera del area de cobertura de la red no licenciada en la cual esta conectado, el UNC y el terminal facilitan el roaming a la red externa licenciada. Este proceso de transparente para el suscriptor.2. HANDOVER Si el suscriptor esta en una conversacion de voz activa GSM o en una sesion de datps GPRS, cuando entra dentro del rango (osale fuera del rango) de una Red Inalamcrica No Licenciada, la llamada de voz o la sesion de datos puede hacer automaticamente Handover entre las redes de acceso con ninguna interrupcion del servicio. Handover son completamente transparente al suscriptor

TERMINAL UMA

• UMA ( UNC) : unidad controladora de red UMA, permite el acceso al servicio móvil a través de redes ip.

• UMA adaptadores terminales: permiten a los operadores de telefonía móvil aprovechar el R99 y R4 de la red básica para ofrecer un estándar de servicio telefónico analógico.

• Softphone UMA: es un software teléfono instalado en la PC que utiliza las redes UMA para hacer y recibir, enviar y recibir SMS.

• Femto celdas UMA: son pequeñas estaciones base situadas en las oficinas u hogares de los clientes que proporcionan voz y datos 3G en interiores .

COMPONENTES DE UNA RED CON TECNOLOGÍA UMA

Dual-Mode Cellular&WiFi Handsets

GRACIAS

Referencias:

•Evolución de redes 3G, Universidad Rey juan Carlos España.•Integración de Redes WLAN y Celulares, Ismael CastellAntonio Godoy