Универсальная сеть доступа

Generic Access Network ( GAN ) - это протокол, который расширяет мобильные приложения для передачи голоса, данных и мультимедиа ( IP Multimedia Subsystem / Session Initiation Protocol (IMS / SIP)) по IP-сетям. Нелицензированный мобильный доступ ( UMA ) - это коммерческое название, используемое операторами мобильной связи для внешнего IP-доступа в свои базовые сети. Система последнего поколения называется Wi-Fi Calling или VoWiFi рядом производителей мобильных телефонов, включая Apple и Samsung , и этот шаг отражают такие операторы, как T-Mobile US и Vodafone.. Услуга зависит от IMS, IPsec, IWLAN и ePDG .

По сути, GAN позволяет пересылать пакеты сотового телефона в точку доступа к сети через Интернет, а не по воздуху с использованием GSM / GPRS , UMTS или аналогичных. Отдельное устройство, известное как «контроллер GAN» (GANC), получает эти данные из Интернета и передает их в телефонную сеть, как если бы они исходили от антенны на вышке. Вызовы можно выполнять с телефона или принимать на него, как если бы он был подключен по беспроводной сети непосредственно к точке присутствия GANC . Система практически невидима для сети в целом, GAN используется, чтобы позволить мобильным телефонам, совместимым с UMA, использовать сети Wi-Fi для соединения вызовов вместо обычных вышек сотовой связи.. Это может быть полезно в местах с плохим покрытием сотовой связи, где доступна другая форма доступа в Интернет , особенно дома или в офисе. Система предлагает плавную передачу обслуживания , поэтому пользователь может переходить от соты к WiFi и обратно с той же невидимостью, которую предлагает сотовая сеть при переходе от вышки к вышке.

Поскольку система GAN работает через Интернет, телефон с поддержкой UMA ​​может подключаться к своему поставщику услуг из любого места, где есть доступ в Интернет. Это особенно полезно для путешественников, которые могут подключиться к GANC своего провайдера и совершать звонки в свою домашнюю зону обслуживания из любой точки мира. Однако это зависит от качества интернет-соединения и может не работать при ограниченной пропускной способности или соединениях с большой задержкой. Чтобы улучшить качество обслуживания (QoS) дома или в офисе, некоторые провайдеры также предоставляют специально запрограммированную точку беспроводного доступа, которая отдает приоритет пакетам UMA.

История [ править ]

UMA была разработана группой компаний-операторов и поставщиков. ^[1] Первоначальные спецификации были опубликованы 2 сентября 2004 года. Затем компании представили спецификации в Проект партнерства третьего поколения (3GPP) как часть рабочего элемента 3GPP «Общий доступ к интерфейсам A / Gb». 8 апреля 2005 года 3GPP утвердила спецификации для универсального доступа к интерфейсам A / Gb для 3GPP Release 6 и переименовала систему в GAN.^{[2] [3]} Но термин GAN мало известен за пределами сообщества 3GPP, а термин UMA более распространен в маркетинге.

Режимы работы [ править ]

Исходная спецификация GAN версии 6 поддерживала соединение 2G (A / Gb) от GANC к базовой сети мобильной связи (MSC / GSN). Сегодня ^{[ когда? ]} все коммерческие развертывания двухрежимных телефонов GAN основаны на соединении 2G, а все устройства с поддержкой GAN работают в двухрежимном режиме 2G / Wi-Fi. Однако в спецификации определена поддержка работы многорежимного телефона. Поэтому в стандарте поддерживаются телефоны 3G / 2G / Wi-Fi. Первые устройства 3G / UMA были анонсированы во второй половине 2008 года.

Типичный телефон UMA / GAN имеет четыре режима работы:

• GERAN -only: использует только сотовые сети
• Предпочтительно GERAN: использует сотовые сети, если они доступны, в противном случае - радио 802.11.
• Предпочтительно GAN: использует соединение 802.11, если точка доступа находится в пределах досягаемости, в противном случае - сотовая сеть.
• Только GAN: использует только соединение 802.11

Во всех случаях телефон сканирует сотовые ячейки GSM при первом включении, чтобы определить область своего местоположения. Это позволяет оператору направить вызов в ближайший GANC, установить правильный тарифный план и соблюдать существующие соглашения о роуминге.

В конце 2007 года спецификация GAN была расширена для поддержки интерфейсов 3G (Iu) от GANC к базовой сети мобильной связи (MSC / GSN). Этот собственный интерфейс 3G может использоваться для двухрежимных телефонов, а также для предоставления услуг фемтосот 3G . Документация GAN версии 8 описывает эти новые возможности.

Преимущества [ править ]

Для перевозчиков:

• Вместо того, чтобы устанавливать дорогие базовые станции для покрытия мертвых зон , GAN позволяет операторам связи увеличивать покрытие, используя недорогие точки доступа 802.11. У абонентов дома очень хорошее покрытие.
• Кроме того, GAN снимает перегрузку (это означает, что сети могут через GAN, по существу, совмещать с другой инфраструктурой) в спектре GSM или UMTS, удаляя общие типы вызовов и направляя их оператору через относительно недорогой Интернет.
• GAN имеет смысл для сетевых операторов, которые также предлагают интернет-услуги. Операторы могут использовать продажи одного для продвижения другого и выставлять счета каждому покупателю.
• Некоторые другие операторы также используют сети точек доступа 802.11, например T-Mobile . Они могут использовать эти точки доступа для увеличения пропускной способности и обеспечения лучшего покрытия в густонаселенных районах.
• Оператор не оплачивает большую часть услуги, сторона, предоставляющая подключение к Интернету и Wi-Fi, оплачивает подключение к Интернету, фактически оплачивая дорогостоящую часть маршрутизации вызовов от абонента. Однако операторы обычно не передают эту экономию в виде более низких счетов клиентам, которые используют Wi-Fi для звонков.

Для подписчиков:

• Абоненты не полагаются на способность своего оператора развернуть вышки и покрытие, что позволяет им самостоятельно исправлять некоторые типы мертвых зон покрытия (например, дома или на рабочем месте).
• Более низкие тарифы на использование 802.11 в сочетании с лучшим покрытием дома делают более доступным и практичным использование мобильных телефонов вместо наземных линий связи.
• Использование IP поверх 802.11 устраняет дорогостоящие расходы при роуминге за пределами сети оператора связи.
• GAN в настоящее время является единственной доступной коммерческой технологией ^{[ необходима цитата ],} которая объединяет GSM и 802.11 в услугу, которая использует единый номер, единственную трубку, единый набор услуг и единый телефонный справочник для всех вызовов.
• GAN может мигрировать между IP и сотовым покрытием и, таким образом, работать без проблем; Напротив, вызовы через сторонний VOIP и телефон для передачи данных сбрасываются при выходе из зоны покрытия большого объема данных.

Недостатки [ править ]

• Абоненты должны перейти на мобильные телефоны с поддержкой Wi-Fi / UMA, чтобы воспользоваться этой услугой.
• Вызовы могут быть более склонны к отключению, когда телефон переходит с Wi-Fi на стандартную беспроводную услугу и наоборот (поскольку трубка перемещена или находится в зоне действия Wi-Fi). Насколько это проблема, может зависеть от того, какой телефон используется.
• UMA может использовать другую частоту, которая более подвержена некоторым типам помех.
• Чтобы получить преимущества, может потребоваться некоторая настройка для предоставления настроек подключения (например, деталей аутентификации). Для подписчиков может потребоваться время и дополнительная поддержка. Затраты на поддержку могут быть больше, чем для компании, занимающейся телефонной связью: администраторов сети могут попросить помочь пользователю ввести соответствующие настройки в телефон (о которых сетевой администратор может мало что знать).
• Телефоны, поддерживающие несколько сигналов (как UMA / Wi-Fi, так и тип сигнала, используемый вышками провайдера), могут быть более дорогими, особенно в производстве, из-за необходимости в дополнительных схемах / компонентах.
• При этом используются ресурсы сети, обеспечивающей сигнал Wi-Fi (и любая непрямая сеть, которая затем используется при использовании этой сети). Пропускная способность израсходована. Некоторые типы сетевого трафика (например, DNS и шифрование IPsec) должны быть разрешены сетью, поэтому решение о поддержке этого может налагать некоторые требования в отношении правил безопасности сети (брандмауэра).
• Для использования GAN / UMA на мобильном телефоне необходимо включить модуль Wi-Fi. Это, в свою очередь, быстрее разряжает аккумулятор и сокращает время разговора и ожидания по сравнению с отключением GAN / UMA (и, в свою очередь, WiFi).
• UMA не работает с сотовым E911, который использует GPS / Assisted GPS . Обычно это решается путем регистрации абонента фиксированного основного адреса у оператора связи через настройки мобильного телефона, приложение или веб-сайт, предоставляемое оператором связи.
• Нет гарантий QoS . Интернет (и, как следствие, большинство домашних сетей) работает по модели доставки «максимальные усилия» , поэтому перегрузка сети может повлиять на качество связи. Обычно проблема для домашней сети абонента, так как игры, видео высокой четкости или обмен файлами P2P конкурируют за доступную пропускную способность. Некоторое сетевое оборудование может справиться с этим, включив QoS для протоколов VoIP, однако это усложняется тем фактом, что большинство UMA работает через IPsec через UDP, что делает базовые протоколы (IMS / SIP) непрозрачными с точки зрения сети. Мобильные телефоны могут смягчить это, установив приоритет трафика IPsec внутри на другой WMM.класс (например, AC_VO). Это также требует, чтобы остальная часть абонентской сети (если она не интегрирована полностью, как в большинстве домашних WiFi-маршрутизаторов / точек доступа) знала, как принимать такой трафик и отдавать ему приоритет над другим массовым трафиком / трафиком, чувствительным к задержкам.

Развертывания службы [ править ]

Первой услугой была запущена BT с BT Fusion осенью 2005 года. Услуга основана на стандартной технологии GAN, предшествующей 3GPP. Первоначально BT Fusion использовала UMA через Bluetooth с телефонами Motorola . С января 2007 года он использовал UMA поверх 802.11 с телефонами Nokia, Motorola и Samsung ^[4] и был назван «мобильной службой Wi-Fi». BT с тех пор прекратил обслуживание.

28 августа 2006 г. TeliaSonera первой запустила услугу UMA на базе 802.11 под названием «Home Free». ^[5] Услуга была запущена в Дании, но больше не предлагается.

25 сентября 2006 года Orange анонсировал свою «услугу Unik», также известную в Великобритании как Signal Boost. ^{[6] [7]} Однако эта услуга больше не доступна для новых клиентов в Великобритании. ^[8] Это крупнейшее на сегодняшний день объявление касается более 60 млн абонентов мобильной связи Orange в Великобритании, Франции, Польше, Испании и Нидерландах.

Цинциннати Белл объявил о первом развертывании UMA в Соединенных Штатах. ^[9] Служба, первоначально называвшаяся CB Home Run, позволяет пользователям беспрепятственно переходить из сотовой сети Cincinnati Bell в домашнюю беспроводную сеть или к точкам доступа Wi-Fi в Cincinnati Bell. С тех пор он был переименован в Fusion WiFi.

Вскоре за этим последовал T-Mobile US 27 июня 2007 года. ^[10] Услуга T-Mobile, первоначально называвшаяся «Hotspot Calling» и переименованная в «Wi-Fi Calling» в 2009 году, позволяет пользователям беспрепятственно переключаться с T -Мобильная сотовая сеть в беспроводную сеть 802.11x или точку доступа T-Mobile HotSpot в США.

В Канаде и Fido, и Rogers Wireless запустили планы UMA под названиями UNO и Rogers Home Calling Zone (позже переименованный в Talkspot, а затем снова переименованный в Wi-Fi Calling), соответственно, 6 мая 2008 г. ^[11]

В Австралии GAN внедряют Vodafone, Optus и Telstra. ^[12]

С 10 апреля 2015 года, Wi-Fi Calling был доступен для клиентов EE в Великобритании первоначально на Nokia Lumia 640 и Samsung Galaxy S6 и Samsung Galaxy S6 пограничных телефонов. ^[13]

В марте 2016 года Vodafone Netherlands запустила поддержку звонков по Wi-Fi вместе с VoLTE . ^[14]

С осени 2016 года для клиентов Telenor в Дании стали доступны звонки по Wi-Fi / голосовая связь по Wi-Fi, в том числе возможность передачи обслуживания в сеть 4G (VoLTE) и из нее. Это доступно для нескольких телефонов Samsung и Apple.

AT&T ^[15] и Verizon ^[16] собираются запустить звонки через Wi-Fi в 2015 году.

Отраслевая организация UMA Today отслеживает всю деятельность операторов и разработку мобильных телефонов.

В сентябре 2015 года южноафриканская сотовая сеть Cell C запустила WiFi Calling в своей южноафриканской сети. ^[17]

UMA / GAN Beyond Dual-mode [ править ]

Хотя UMA почти всегда ассоциируется с двухрежимными услугами GSM / Wi-Fi, на самом деле это «общая» технология сети доступа, которая предоставляет общий метод для расширения услуг и приложений в ядре мобильной связи оператора (голос, данные, IMS). через IP и общедоступный Интернет.

GAN определяет безопасное управляемое соединение от мобильного ядра (GANC) к различным устройствам / точкам доступа через IP.

• Фемтосоты: стандарт GAN в настоящее время используется для обеспечения безопасного, управляемого, стандартизованного интерфейса от фемтосоты к базовой сети мобильной связи. Недавно ^{[ когда? ]} Kineto, NEC и Motorola представили совместное предложение рабочей группе 3GPP, изучающей фемтосоты (также известные как « домашний узел B » или HNB), чтобы предложить GAN в качестве основы для этого стандарта.
• Аналоговые терминальные адаптеры (ATA): T-Mobile US когда-то предлагала фиксированную услугу VoIP под названием @Home. ^[18] Подобно Vonage , потребители могут перенести свой фиксированный телефонный номер в T-Mobile. Затем T-Mobile связывает этот номер с аналоговым телефонным адаптером. Потребитель подключает ATA к домашней широкополосной сети и начинает принимать звонки на фиксированный номер через сеть IP-доступа. Услуга была прекращена в 2010 году, однако ранее подписчики были «уведены» в. ^[19]
• Клиент мобильного VoIP : потребители начали использовать интерфейсы телефонии на своих ПК. Приложения предлагают недорогой и удобный способ доступа к услугам телефонии во время путешествий. Теперь операторы мобильной связи могут предлагать аналогичную услугу с мобильным клиентом VoIP с поддержкой UMA. Клиент, разработанный Vitendo, предоставляет зеркальный интерфейс для существующей мобильной службы абонента. Оператор мобильной связи теперь может распространить услуги на ПК / ноутбук, и они могут предоставить потребителям другой способ использования своих мобильных услуг.

Подобные технологии [ править ]

GAN / UMA - не первая система, позволяющая использовать нелицензированный спектр для подключения мобильных телефонов к сети GSM. Стандарт GIP / IWP для DECT обеспечивает аналогичную функциональность, но требует более прямого подключения к сети GSM от базовой станции. Хотя появились двухрежимные телефоны DECT / GSM, в основном это были функционально беспроводные телефоны со встроенной трубкой GSM (или наоборот, в зависимости от вашей точки зрения), а не телефоны, реализующие DECT / GIP, из-за отсутствия подходящей инфраструктуры для подключения базовых станций DECT, поддерживающих GIP, к сетям GSM на специальной основе. ^[20]

Возможность GAN / UMA использовать Интернет для обеспечения соединения «последней мили» с сетью GSM решает главную проблему, с которой столкнулся DECT / GIP. Если бы GIP стал практическим стандартом, низкое энергопотребление технологии DECT в режиме ожидания было бы преимуществом по сравнению с GAN.

Ничто не мешает оператору развертывать микро- и пикосоты, использующие вышки, которые подключаются к домашней сети через Интернет. Несколько компаний разработали фемтосотовые системы, которые делают именно это, транслируя «настоящий» сигнал GSM или UMTS, минуя необходимость в специальных телефонных трубках, для которых требуется технология 802.11. Теоретически такие системы более универсальны и снова требуют меньшего энергопотребления, чем 802.11, но их законность будет зависеть от юрисдикции и потребует сотрудничества со стороны оператора. Кроме того, с пользователей могут взиматься более высокие тарифы на сотовые телефоны, даже если они платят за DSL или другую сеть, которая в конечном итоге передает их трафик; напротив, провайдеры GAN / UMA взимают сниженные тарифы при звонках из сотовой сети провайдера.

Устройства [ править ]

• Apple - iPhone 5C , iPhone 5S и более новые устройства с iOS 8 или новее. ^[21]
• BlackBerry - Curve 8320 , 8520 , 8820, Curve 8900 , Pearl 8120 и 8220 , Bold 9700 , Bold 9780 , Torch 9800 , Blackberry 9105, 9300, Blackberry Bold 9900 с OS 7.1 ^[22]
• Google Nexus 5X , Nexus 6P , Pixel
• HTC - Touch 3G , ^[23] T-Mobile Shadow 2009 , T-Mobile myTouch 4G (иногда называемый myTouch HD), ^[24] T-Mobile G2 (начиная с обновления OTA сборки 1.22.531.8), Desire S , ^{[25 ]} Wildfire S , Sensation 4G , Amaze 4G , HTC One , HTC One S
• Huawei - U8651T ^[26]
• LG - KE 520, KF 757 (3G), GT505, Optimus One, ^[27] LG Optimus Me
• Motorola - DEFY , ^[28] Z6w
• Nokia ^[29] - 6300i , 6301 , 6301b, 6086, 6136, 7510, режим E73, E5, C7 Astound, Lumia 521 , ^[30] Lumia 925 , ^[31] Nokia 1 и другие недорогие телефоны после включения вызовов WiFi , при необходимости через бесплатное стороннее приложение
• Sagem - my419X
• Samsung ^[32] - SGH-T339 , SGH-T409 , SGH-T709 , SGH-T739 ( Katalyst ), T336, P250, P260, P270 (3G), T-Mobile's Galaxy S SGH-T959, Galaxy SII SGH-T989, Orange Galaxy SII с NFC (GT-i9100P), Galaxy S4 SGH-M919 от T-Mobile и Galaxy S7 SM-G930T
• Sony Ericsson - G705u (3G)

Маршрутизаторы [ править ]

• Linksys WRT54G серии # WRT54G-TM
• Westell - Терминальный адаптер UltraVoice UMA с маршрутизатором

См. Также [ править ]

• Подсистема IP-мультимедиа
• IEEE 802.21
• IEEE 802.11r
• IEEE 802.11u
• MOIP
• VoWLAN
• Голос через LTE

Ссылки [ править ]

Внешние ссылки [ править ]

• Спецификация 3GPP GAN 43.318 , Спецификация 3GPP GAN 44.318
• Smart Wi-Fi (ранее UMAToday.com) - также содержит список доступных телефонов GAN
• T-Mobile USA Wi-Fi: часто задаваемые вопросы о звонках
• Как работают звонки по Wi-Fi