66.77 Sistemas de Comunicaciones. Facultad de Ingenieria U.B.A. Integracion de redes celulares y redes WiFi, para handover roaming de servicios de telefonia. Trabajo Practico Nº 9. Grupo Nº1.

1. 66.77
Integración de Redes
celulares y redes WiFi.
Grupo Nº 1: Orden de Exposición
1-Carballeira, Fernando.
2-Iaquinta, Pablo.
3-Quiroga, Ariel.

2. Motivación
 Redes celulares:
• Cobertura a grandes áreas
• Ancho de banda muy limitado
 Redes WLAN:
• Cobertura muy limitada
• Ancho de banda aceptable

3. Introducción
 Conceptos previos
• Arquitectura UMTS y WLAN
• Gestión de la movilidad
 Propuestas del 3GPP/ETSI
• Escenarios en la integración de redes
• Soluciones para la gestión del handover

4. Conceptos previos
 Arquitectura UMTS
• SGSN: localización de las MS, y
funciones de seguridad y control
de acceso. Establece contextos
PDP (Packet Data Protocol) activos
usados para encaminamiento con
el GGSN. Almacena información
de subscripciones y datos de
ubicación de los abonados
registrados en el SGSN.
• GGSN: proporciona interconexión
con redes externas con
conmutación de paquetes.
Almacena información de
subscripciones y datos de
encaminamiento (e.g. la dirección
del SGSN donde esta registrado)
para establecer un túnel de tráfico
de datos con los que tengan PDP
abierto.
• El SGSN y el GGSN contienen
funcionalidad de encaminamiento
IP y pueden estar interconectados
por routers IP.

5. Conceptos previos
 Arquitectura WLAN

6. Conceptos previos
 Gestión de la movilidad
• Location: mecanismo localización de
terminal “inactivo”.
• Handover: mecanismo para la movilidad
de terminal “activo” sin perder la
conexión.

7. Conceptos previos
 Handover
• 3 fases: iniciación, decisión, ejecución
• 2 tipos:
 Horizontal: cambio en la misma red (Nodo B
a Nodo B o AP a AP)
 Vertical: cambio entre subredes distintas
(Nodo B a AP o AP a Nodo B)

8. Conceptos previos
 Handover
• Clasificación según número de
conexiones activas:
 Hard Handover: 1 única conexión
 Soft Handover: varias conexiones con
distintos AP
 Softer Handover: varias conexiones con el
mismo AP (sólo UMTS)

9. Conceptos previos
 Handover
• Control de la fase de decisión:
 Network Controlled
 Mobile Assisted
 Mobile Controlled

10. Propuestas del 3GPP/ETSI
 6 Escenarios posibles según el 3GPP
• Common Billing and Customer Care
• 3GPP system based Access Control and
Charging
• Access to 3GPP system PS based services
• Service Continuity
• Seamless services
• Access to 3GPP CS Services

11. Propuestas del 3GPP/ETSI
 Soluciones para la gestión del
handover según el ETSI:
• Loose Coupling
• Tight Coupling
• Very Tight Coupling

13. 3G y WiFi Integrado
 Combina la movilidad de 3G y la velocidad de
WiFi (es una combinación perfecta para el viajero de negocios actual).
 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).
 Garantiza el nivel de servicio exigido por cada
usuario o aplicación, siendo, obviamente, la voz
una de las más sensibles.

14. Auto-roaming entre WiFi y 3G
 Software que instalas en ciertos móviles con los
que puedes conectarte a la redes de Skype, MSN
Messenger, Google Talk, SIP, ICQ y Twitter.
 Por medio de la conexión 3G ofrecida por el
operador celular o por medio de WiFi en
dispositivos que lo soporten.
 Actualización de software con la cual se permite
hacer roaming automático entre una red y otra,
Fring reconoce por si solo cual es la mejor red,
por ejemplo si no hay una red WiFi abierta o
previamente autenticada se conecta (sin que
haya intervención por parte del usuario) a la red
3G/GPRS.

15. Mercado Creciente
 Una buena manera de capitalizar la creciente
tendencia a sustituir la telefonía fija por la móvil
 En 2010 existirán 54,9 millones de usuarios de
servicios convergentes de móvil y WiFi, de los
que el 20,4% serán europeos.
 Este mercado supondrá unos ingresos mundiales
extra para los operadores móviles de 2.533,7
millones de euros en 2010.
 Elaboración de estas estrategias es, lógicamente,
elegir el cliente objetivo más adecuado.
 El segmento corporativo es el que está
impulsando otras formas de convergencia, como
la tendencia hacia servicios VoWiFi

16. Mercado según Cisco

19. Algunas Aplicaciones

20. Movilidad en la Oficina

21. Movilidad en Desplazamientos

22. Evolución

23. UMA
Unlicensed Mobile
Access technology

24. UMA
 Unlicensed Mobile Access technology (UMA) provee acceso a
servicios móviles GSM y GPRS sobre tecnologías de espectro no
licenciado, incluyendo Bluetooth y 802.11.
 Por el despliegue de tecnología UMA los proveedores de servicio
pueden permitir que los suscriptores hagan Roaming y Handover
entre redes celulares y redes inalámbricas publicas y privadas
utilizando terminales duales (dual-mode).
 En orden de promover la adopción amplia de la tecnología UMA un
grupo de compañías lideres dentro de la industria inalámbrica han
desarrollado conjuntamente un set de especificaciones abiertas.
Estas especificaciones pueden ser utilizadas por: Vendors y
Carriers de sistemas de comunicaciones inalámbricos, y para
aplicaciones de desarrollo y despliegue de soluciones de
interoperabilidad.

25. Soluciones de Red
 Desplegados dentro
del núcleo de la red
del operador, UMA
Network Controllers
(UNCs) terminan
conexiones
originadas en
millones de clientes
con terminales UMA
sobre redes de
acceso IP,
incluyendo Internet.

26. UMA Network Controllers (UNC)
Realizan 3 funciones básicas:
2. Terminación de túnel IPSEC
originado en los terminales
UMA.
3. Convierte mobile circuit
services (Voz y SMS) de IP a
MSC (Mobile Switching
Center).
4. Convierte mobile packet
services (WAP, MMS, PoC,
video, música, …) de IP a
GSN (GPRS Support Node).

27. UMA Network Controllers (UNC)
 Un controlador de red UMA a
menudo se compone de
varios elementos de la red,
como :
2. un gateway de seguridad
(SeGW),
3. Media Gateway (MGW) y
4. Servidor AAA.
 Muchas empresas han
desarrollado elementos
específicos de un controlador
de red UMA y han
demostrado la
interoperabilidad con
diferentes proveedores de
soluciones UNC.

28. Dual-mode cellular / Wi-Fi handsets

29. 1. Un suscriptor con un terminal UMA dual-mode se mueve dentro del rango
de una red no licenciada en el cual al terminal se le permite la conexión.
2. Tras la conexión, el terminal se contacta con el controlador de la red UMA
(UNC) sobre el acceso IP de banda ancha para ser autenticado y
autorizado a acceder a voz GSM y servicios de datos GPRS sobre la red
inalámbrica no licenciada.
3. Si es aprobado, la información de la localización del suscriptor almacenada
en la red es actualizada, y desde ahí todo el tráfico de voz y datos es
ruteado al terminal vía la Red de Acceso Mobil No Licenciado (Unlicensed
Mobile Access Network-UMAN) en vez de la Red de Acceso Radial Celular
(cellular radio access network-RAN).

30.  ROAMING: cuando un suscriptor UMA se mueve fuera del área 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 roaming es completamente transparente para el suscriptor.
 HANDOVER: si el suscriptor esta en una conversación de voz activa
GSM o en una sesión de datos GPRS, cuando entra dentro del rango (o
sale fuera del rango) de una Red Inalámbrica No Licenciada, la
llamada de voz o la sesión de datos puede hacer automáticamente
Handover entre las redes de acceso con ninguna interrupción del
servicio. Handover son completamente transparente al suscriptor.

31. Adaptadores para Terminales
 Les permite a los operadores de telefonía móvil
la entrega de servicios VoIP en líneas fijas vía
su red celular ya existente.

32. Softmobiles
 El Smart Dongle es un
dispositivo USB que al insertarlo
en un puerto USB de la PC, el
suscriptor gana acceso a las
aplicaciones del operador,
incluyendo:
 VoIP.
 Mensajería Instantánea.
 Y un amplio rango de servicios
web como download de música y
on-line storage.
 La autenticación es realizada
utilizando la aplicación UICC
(Universal Integrated Circuit
Card ) del Smart Dongle (ISIM,
EAP-SIM) la cual esta en perfecta
sintonía con la infraestructura de
red del operador. Esto asegura
un nivel mas alto de seguridad
que una simple operación de
login-password, mientras que
facilita la facturación.

33. Femtoceldas
 UMA ha probado ser la tecnología
ideal para integrar miles de
femtoceldas en el núcleo de la Red.
 Gran cantidad de Access point
licenciados 2G y 3G en el hogar para
dispositivos de bajo trafico, que
requieren seguridad a nivel de
Internet y escalabilidad a bajo costo,
además de control de acceso y
management basado en la red.
 UMA cumple con estos requerimientos
proveyendo seguridad y escalabilidad
para hacer una realidad el despliegue
en masa de femtoceldas en forma
efectiva y a bajo costo.

34. Red UMA

35. Operadores UMA
•Holanda
•Suecia
•Francia
•Dinamarca
•Reino Unido
•Polonia
•Canadá
•España
•Estados
•Canadá
Unidos
•Estados
Unidos
•Finlandia •Noruega

36. Muchas Gracias.