现代电信科技
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陈自力 法国电信北京研发中心工程师
林 鸿 法国电信北京研发中心工程师
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固定与移动网络的逐步融合是当前网
络技术发展的趋势,涉及到技术层面、业务
层面和终端应用等方面的融合。介绍了几
种 目前较为典型的固定与移动融合技术和
终端,并对其各自特点进行了分析和比较,
阐述 了融合技术和业务的发展方向。以及
对运营商和用户带来的深刻影响。
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FMC。蓝牙无绳电话功能,非授权移动
接入,IP多媒体子系统
Abstract: FMC has become a main
development wend of network technology.It
involves the convergence of technologies,
services and terminal applications.In this
article,several typical FMC technologies and
term inals are introduced;the features of the
various technologies and term inals are
analyzed and compared;the direction of
convergence technologies and services as well
as the deep impact on operators and
CUStohiers are deSCfibed.
固定与移动融合(FMC)是指网络的业务提供独立于接入技
术和终端设备,其目标就是使用户通过不同的接入网络,获得相
同的业务并享受相同的服务。FMC并不一定意味着网络的物理
融合,其主要特征是用户订阅的业务与接入点和终端无关,允许
用户从固定或移动终端通过任何合适的接入点使用同一业务。
融合已逐渐成为通信发展的主要趋势,FMC是下一代通信
网络的重要特征,一些全球领先的电信运营商,如韩国电信(KT)
和英国电信(BT)等都相继推出了FMC业务。One Phone就是一
种集成的FMC业务,其用户在家中接入固定网而在别处接入移
动网,如 KT的宽带和固话用户就在家中通过One Phone接入无
线互联网。当然,One Phone也存在着诸如服务质量有待改进、多
个话务单以及没有增值业务等问题。当前许多运营商都推出了
One Phone业务或试验,作为世界领先的全业务运营商,法国电
信(FT)也推出了以FMC为核心的NExT战略,以便利用其Or_
ange统一品牌,整合固网与移动业务,进而向国际市场推广,使
其用户在不同环境中移动时可以进行业务的切换,以选择最合
适的接入网,从而实现不同终端的统一用户体验。
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要实现固定网络与移动网络融合的功能,无线技术上可采
用蓝牙、WiFi或者非授权移动接人 (UMA),网络接人方面可采
用 PSTN网关接人设备、SIP网关接人设备或者 UMA网关接人
设备实现,具体应用时要根据使用的对象以及运营商的服务模
式而定,同时还要考虑各个国家现有的网络基础结构、终端与网
络性能的相互匹配等因素。
融合终端主要是指能够连接多种网络,用以提供固定和移
动网络连接的智能终端,它为用户提供了最直接的业务体验。从
网络接人的角度看,实现固定与移动的融合主要可以通过两种
途径来获得 :一种是通过接人固定网络的方式,另一种则是通过
接人移动网络的方式。而固定接人的途径又可分为利用蓝牙
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Class1的无绳电话 CTP(Cordless Telephone Profile)
特性和以WiFi或蓝牙作为接入技术而实现的VoIP
SIP客户端的特性两种。就固定接入的方式而言,用
户可以保留两个电话号码并接入宽带业务。而移动
接入的途径可以采用 UMA方式,UMA利用VPN隧
道传送移动的话音与短信等数据业务,UMA方式的
特点是只保留一个电话号码,并可以实现移动与固
定网络通话时的无缝切换。以下将逐一介绍几种较
为典型的融合技术与终端。
1.蓝牙无绳电话/GSM手机
图 1显示了支持蓝牙 Classl无绳电话 CTP功
能的GSM手机工作原理。它能够使移动电话用户在
网关接入设备周围 100 111的开放空问内,通过蓝牙
技术 自动无线连接到带蓝牙 CTP功能的网关 ,从而
使手机变成一个通过网关接入的无绳电话。此时,
机时间相对于WiFi手机较长,此外蓝牙手机在室外
可作为GSM移动电话使用,而在室内自动“变为”无
绳电话。
然而,由于蓝牙发射功率低,且仅具有 2.4 GHz
的频率,穿墙能力较弱,在家庭环境中的话音质量和
覆盖距离会受到限制,因此蓝牙CTP手机将有待于
技术的改进和进一步提高。可以采取的改进措施包
括 :通过支持增强同步连接定向(eSCO:Extended
Synchronous Connection—Oriented links)的语音频道 ,
能增强无线连接的稳定性和质量,以确保不会因为
数据包错误而丢失传输的话音部分;利用自适应跳
频(AFH:Adaptive Frequency Hopping)还能够进一
步减少来自其他无线设备的干扰。
2.WiFi/GSM双模手机
与蓝牙技术相比,WiFi可以提供更高的覆盖
图 1蓝牙无绳电话/GSM双模手机原理
蓝牙CTP技术被用来传送话音,用户将使用其家庭
的固定电话号码。与普通固定电话和移动电话相
比,蓝牙CTP/GSM手机提供了一个更为简单和高效
的方式,来为固定电话与移动通信网络建立连接,并
在固定电话网络和移动通信网络之间自动切
换。在 100 in范围内,用户可以在任意位置使
用蓝牙CTP/GSM手机拨打或者接听无绳电话,
而费用却和使用固定电话或IP电话是一样的。
蓝牙CTP并不支持在蓝牙接人点与移动网之间
的通话无缝切换,而当用户超出距网关 100 m使
用范围的时候,该手机便能够自动转入 GSM模
式,呼出电话将使用移动用户的号码。
蓝牙CTP解决方案是一种相对趋于成熟
且简单易行的FMC方案,无需改动现有网络架
构。蓝牙对PSTN网络没有带宽的要求,而且蓝
牙的功耗要小于WiFi的功耗,蓝牙手机的待
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率、更强的数据传输能力和支持 WiFi热
点连接的特性,故而被视作融合业务的下
一 项关键技术。目前,WiFi SIP被作为企业
与家庭用户接入话音与数据业务的主要
技术。
WiFi/GSM双模手机既可以接入无线
局域网(WLAN)实现IP电话功能,又可以
实现 GSM功能 。与蓝牙手机相同 ,
WiFi/GSM双模手机可以使其手机用户通过
SIP网关接入设备和宽带网络接入设备,接
人家庭与企业宽带网络,并提供透明的语音
与数据业务。WiFi的带宽使用户可以充分享受音乐、
视频流以及下载等应用 ,采用 WiFi/SIP技术的
WiFi/GSM双模手机还可以实现在接入点与无线网络
之间的业务切换。图2描述了wiFi/cSM双模手机在
图2 WiFi/GSM双模手机工作原理
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宽带固定网络与移动网络之间的工作示意图。
采用WiFilGSM双模方案,需要克服功耗的问
题。由于 WiFi手机功耗较大,会影响到手机用户的
待机时间和通话时间。
3.UMA手机
UMA是由UMA联盟提出的技术标准,已纳入
到3GPP的范畴,称作通用接入技术(GA:Generic
Access1。该技术的主要目的是采用不需要许可的公
共频段(主要为蓝牙、802.1 1系列)提供 GSM、GPRS
网络接入。UMA标准确立了移动运营商将家庭、办
公室与公共WLAN无缝扩展至其蜂窝网络的方法。
借助 UMA,移动运营商可以通过WiFi或蓝牙接入
网络为用户提供语音和数据服务,显著提高移动服
务的使用率,同时降低网络部署成本。目前 UMA支
持GSM而不支持CDMA,它利用现有的GSM和宽
带设施建立了低价、低风险的通信方式。图3描述了
UMA双模终端与系统的工作原理。
UMA属于新兴技术,多用于高端手机终端,功
能实现更为复杂,对网络也有较高的要求,即使用更
优化的低价接入网,并优化 GSM网络的使用,因此
更适合于发达国家较为完善的IP网络和宽带网络。
UMA技术使运营商可以提供捆绑的固定与移
动业务,在固定和移动网两侧为用户提供先进与一
致的业务,使手机的使用可以延伸到移动网络覆盖
不到的地区,双模手机成为用户惟一的电话终端。通
过 UMA技术,运营商可以为客户在家中,办公室等
没有移动网络覆盖的区域提供高质量、低价格的移
动话音与数据业务,用户在移动网络与不需要许可
的无线网络之间漫游和移动时,可以享有一致的用
户体验。此外,用户还可以只保留移动号码,使用手
机接人浏览或下载等移动业务,由移动运营商管理
家庭中的移动业务,具有准一的通话账单。
表 1列出了上述几种融合技术与终端的优缺点
对比。
综上所述,目前有多种典型的融合终端与技术
都可以实现 FMC,运营商与用户具体实施时,可根
据实际情况选择合适的方案。以法国电信的FMC计
划为例,就是根据其有业务运营(仅有固网,仅有移
动,或兼有移动与固网)的各国实际情况,选择不同
的融合解决方案而非单纯依赖某一特定技术,并且
最终采用融合业务的方式和规模是通过在各国分阶
段进行试验,再由当地客户与市场的反应来判断并
最终决定的,这样做极大地避免了盲目性,同时也降
低了运营商的风险。
=.融合终端与技术发展趋势
通信设备的不断发展反映了通信网络和接人方
式的不断演进,新应用存在于终端设备之中,认证和
安全机制在终端设备中得以实施。终端设备也是体现
接入能力的地方,随着新接人技术的引入,终端设备
融合的演进步伐在未来几年将逐步加快,但额外的接
人技术将提高设备成本,因此在引入新接入方式时必
须考虑整体设备成本的控制和网络的经济性。
首先,终端设备如手机通过蓝牙或WiFi接人到
家庭的网关设备。在家庭领域,通过固网和GSM的
结合,可为用户提供固定与移动号码的捆绑服务,满
足用户对最经济接入方式的需求。在这一阶段可以
通过移动/SIP双模终端实现“一个号码”的目标。
从中短期来看,移动设备融合的一个潜在发展
趋势是为UMA提供支持,这有助于手机用户使用
图3 UMA双模终端与系统工作原理
WLAN或蓝牙来接入本地固定宽带 ,从而连
接GSM核心网络。IP电话功能将内置于未来
通信设备的(基础)通信协议中,从而充分利
用未来的融合机会。网络融合将经历 “一个终
端”的终端融合发展阶段,人们将使用双模手
机如GSM—UMTS/WiFi一蓝牙等,通过建立
UMA IP隧道来代替无线接入网络。同一个终
端可以同时作为家庭无线电话或办公室的无
线分机,并能够实现无线与移动网络的切换。
固定与移动融合的长远阶段就是引入 IP
多媒体子系统(IMS)。IMS作为下一代“融合”
的核心,简单地说就是实现IP多媒体业务的
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表 1 几种融合技术及终端比较
优 点 缺 点
·仅支持话音 ·易于在手机与网关上实现
·技术较为成熟 ·不支持无缝切换
·低功耗 ·缺少移动业务的连续性 蓝牙CTP技术
·拥有两个用户电话号码 ·连接的手机数目有限
·无网络集成的影响 ·两个用户账单
· 家庭环境中覆盖率较差
·支持家庭宽带业务 ·一个或两个用户账单
WiF1 SIP ·与当前的VoIP业务发展相匹配 ·高功耗
· 与GSM和UMTS网络均匹配
· 支持移动话音与数据业务 ·仅支持一个(移动)用户号码
·通话中切换 ·技术较新
·移动业务连续性 ·可用的手机与解决方案较局限 U卜1A/蓝牙
·低功耗 ·连接的手机数目有限
· 一 个通话账单 ·终端和网络接入的实现都比较复杂
· 仅和2G/2.5G网络匹配
·支持移动话音与数据业务 ·仅支持一个(移动)用户号码
·通话中切换 ·可用的手机与解决方案较局限
· 移动业务连续性 ·技术较新
UMA/WiFi ·能达到室内覆盖 -高功耗
- 一 个通话账单 ·高端手机
· 家庭环境中覆盖率较好 ·在终端和网络接入上实现都比较复杂
· 仅和2G/2.56网络匹配
建立、维护及管理等功能的核心网络体系结构。IMS
以IP核一U网标准为基础,最初由3GPP Release 5定
义。作为端到端的标准体系,IMS提供了与接人和终
端类型无关的核心网络,支持固网IP、xDSL、UMTS、
CDMA、WLAN等接入到统一的IP核心网络和应用
环境。IMS提供了一个结构化的多媒体业务架构,赋
予新旧有线及无线网络业务智能。IMS的引入将使
电信业务真正从以网络为中心向统一的以用户为中
心的业务演进。在这一阶段,任何接入网络的终端都
可以为任何服务提供标准的客户数据和属性。IMS
融合的网络将向人们提供IMS融合的服务,进而实
现跨技术的业务融合。IMS使运营商能跨越不同终
端和网络快速地提供融合的多媒体业务,创建永远
在线、与接入和终端无关的网络。用户的通信需求及
运营商面临的多种挑战都在驱动传统网络向下一代
融合方向演进,而IMS正是这种演进的技术保证。
随着固定和移动网络上的业务应用由传统话音
业务向非实时类、多媒体类新业务演变,FMC已经
成为无线和有线网络运营商需要共同面对的关键问
题。从技术层面看,目前要实现核心网络的完全融合
还有很长的路要走,因此可以首先在业务层面以及
终端层面实现固定和移动融合,让用户享受到固定
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移动捆绑业务,如跨越固定和移动
的VPN业务、短消息业务等。在核
心控制层上实现融合是固定和移
动融合的最终境界,这有赖于IMS
的发展和成熟。由于在完全引入
IMS之前 ,FMC的核心是用户数
据,在拥有用户数据的基础上才能
围绕它开发灵活的业务环境以提
供与接人技术无关的个性化业务。
新的业务将跨越固定和移动网络,
并为个人用户和企业用户带来更
多的价值和便捷的使用。融合了移
动、宽带与视讯于一体的新的电信
消费模式正在形成。IMS从设计上
支持移动和固定的接人,所以在
FMC的实施过程中,融合业务的
提供和网络的演进也可以根据不
同运营商的网络状况具体考虑。
谱
总的来说,固定移动融合业务
对固网运营商、移动运营商及其用户而言都具有积
极的意义,它为运营商提供了增加市场占有率和用
户忠诚度的机会。FMC已成为固网运营商在固话业
务收入不断减少的情况下发展全业务和增加客户忠
诚度,并由新业务产生更多的收入,从而阻止并减缓
固话收入下降的重要举措。而对于移动运营商来说,
融合业务可以扩展室内的覆盖率,增加室内带宽,减
少呼叫转移的费用,帮助保留客户,并避免在网络密
集区域的超载,很多移动运营商出于加强覆盖和丰
富业务形式等原因,加强了对 FMC计划的推广和参
与。而FMC为用户带来的好处是:在通话环境不变
的前提下,为其节省话费,提供更好的室内通信覆盖
率和话音质量、惟一的话务单和更好的用户关怀、更
多的使用便利性。通过在移动网络和固定网络之间
的无缝切换,用户将享受到更优质的服务:一个号
码、一个终端设备、一个电话账单。这些都使业务更
加个性化和便捷化,而且经过捆绑的FMC服务的低
资费也对消费者具有很大的诱惑力,这些都是为消
费者所需要的FMC服务的优势所在。 茹
收稿日期:2006—03—17
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