【資料名稱】：WLAN分流技術(shù)在智能管道中的應(yīng)用

【資料作者】：許慕鴻

【資料日期】：201202

【資料語(yǔ)言】：中文

【資料格式】：PDF

【資料目錄和簡(jiǎn)介】：

由于智能終端的普及和移動(dòng)互聯(lián)
網(wǎng)的發(fā)展，移動(dòng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流量
呈爆炸性增長(zhǎng)，從而對(duì)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)有限
而寶貴的無(wú)線資源帶來(lái)挑戰(zhàn)。類似
P2P、微博類的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用對(duì)用
戶的影響力越來(lái)越大，而為傳統(tǒng)有線
互聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)的大量應(yīng)用并不能很好
地適應(yīng)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)特點(diǎn)，如即時(shí)消息
類頻繁的心跳報(bào)文和狀態(tài)更新消息
占用大量空口無(wú)線資源；P2P 類的應(yīng)
用更是大量消耗無(wú)線上行帶寬，引發(fā)
整個(gè)小區(qū)通信及傳輸質(zhì)量的急劇下
降。此外，少量用戶和特定應(yīng)用大量
占用網(wǎng)絡(luò)資源造成其他用戶接入體
驗(yàn)差等問(wèn)題，影響了網(wǎng)絡(luò)資源的公平
使用。在這種情況下，移動(dòng)寬帶網(wǎng)絡(luò)
的性能成為運(yùn)營(yíng)商差異化競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)
鍵。為適應(yīng)這一需求，移動(dòng)寬帶也將
從粗放式發(fā)展走向智能管道階段。
在尋找智能管道解決方案方面，
全球運(yùn)營(yíng)商采用了各種市場(chǎng)策略，包
括部署具有高帶寬的LTE 網(wǎng)絡(luò)、升級(jí)
現(xiàn)有的3G 網(wǎng)絡(luò)為高速分組接入
(HSPA/HSPA+) 網(wǎng)絡(luò)、擴(kuò)建骨干網(wǎng)、提
供更開(kāi)放的業(yè)務(wù)平臺(tái)等。這些策略
在不同程度上都能夠緩解移動(dòng)互聯(lián)
網(wǎng)業(yè)務(wù)發(fā)展帶來(lái)的網(wǎng)絡(luò)壓力。除此
之外，為用戶提供無(wú)線局域網(wǎng)
(WLAN) 接入，更是目前為絕大多數(shù)
運(yùn)營(yíng)商優(yōu)化2G/3G 網(wǎng)絡(luò)覆蓋、分流數(shù)
據(jù)流量的重要技術(shù)手段。
移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)可以提供廣覆蓋、高移
動(dòng)性和中等數(shù)據(jù)傳輸速率，而WLAN
技術(shù)可以提供熱點(diǎn)覆蓋、低移動(dòng)性和
高數(shù)據(jù)傳輸速率，但是其覆蓋范圍比
較小。所以，將WLAN 技術(shù)與移動(dòng)通
信技術(shù)相結(jié)合，使得移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)可以利
用WLAN 高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶攸c(diǎn)以彌
補(bǔ)其數(shù)據(jù)傳輸速率受限的不足，而
WLAN 不僅可利用移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)完善的
鑒權(quán)與計(jì)費(fèi)機(jī)制，未來(lái)還可以結(jié)合移
動(dòng)網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍廣的特點(diǎn)完成多接
入情況下的切換。
WLAN 接入在熱點(diǎn)區(qū)域的固定和
低速移動(dòng)場(chǎng)景下，能將移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)
據(jù)流量就近卸載到固定寬帶網(wǎng)絡(luò)，這
既能提升用戶體驗(yàn)，又能降低移動(dòng)網(wǎng)
絡(luò)建網(wǎng)成本和無(wú)線資源需求，確實(shí)對(duì)
移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的寬帶業(yè)務(wù)分流具有重要
作用。
現(xiàn)在，WLAN 網(wǎng)絡(luò)已在全球迅速
得以推廣，AT&T、Verizon、DoCoMo、
T-mobile、Orange 等全球主要蜂窩運(yùn)
營(yíng)商都已積極行動(dòng)起來(lái)，這為無(wú)線局
域網(wǎng)與蜂窩網(wǎng)在全球范圍內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)
融合創(chuàng)造了良好基礎(chǔ)。在中國(guó)，三大
運(yùn)營(yíng)商也都將WLAN 作為輔助移動(dòng)
網(wǎng)絡(luò)的重要手段，紛紛擴(kuò)建自己的
WLAN 網(wǎng)絡(luò)，為家庭和企業(yè)用戶提供
補(bǔ)充的寬帶無(wú)線接入手段。
1 WLAN 分流基本技術(shù)
3GPP 在早期的WLAN 與移動(dòng)網(wǎng)
絡(luò)互通的研究報(bào)告中，根據(jù)技術(shù)實(shí)施的難易程度，定義了6 種互通場(chǎng)景。
運(yùn)營(yíng)商可根據(jù)自身的需求，選擇相應(yīng)
的場(chǎng)景，分階段地進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)部署。
場(chǎng)景1：最簡(jiǎn)單的互通方案。
WLAN 和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)間只有簡(jiǎn)單的賬
單信息關(guān)聯(lián)，用戶的賬單里同時(shí)包括
移動(dòng)網(wǎng)和WLAN 的費(fèi)用。兩個(gè)系統(tǒng)
的安全機(jī)制是完全獨(dú)立的。
場(chǎng)景2：移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)給WLAN 提供
接入控制和計(jì)費(fèi)功能。運(yùn)營(yíng)商可以
統(tǒng)一對(duì)用戶的兩種接入方式進(jìn)行計(jì)
費(fèi)，這樣在對(duì)網(wǎng)絡(luò)影響很小的情況
下，也能讓用戶很方便地使用
WLAN。系統(tǒng)對(duì)用戶數(shù)據(jù)的維護(hù)也很
簡(jiǎn)單。
場(chǎng)景3：WLAN 用戶可以使用移
動(dòng)網(wǎng)分組域業(yè)務(wù)，比如：IP 多媒體子
系統(tǒng)(IMS) 業(yè)務(wù)、即時(shí)消息業(yè)務(wù)、組播
和廣播業(yè)務(wù)(MBMS)等。
場(chǎng)景4：用戶在移動(dòng)網(wǎng)和WLAN
之間切換時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)業(yè)務(wù)的連續(xù)
性，用戶無(wú)須再重新建立連接。在此
場(chǎng)景下，切換過(guò)程中用戶業(yè)務(wù)的服務(wù)
質(zhì)量(QoS)可能會(huì)有改變，業(yè)務(wù)也可能
有短暫的中斷。
場(chǎng)景5：用戶在移動(dòng)網(wǎng)和WLAN
之間切換時(shí)，能夠無(wú)縫地保證業(yè)務(wù)連
續(xù)性，切換過(guò)程中幾乎沒(méi)有數(shù)據(jù)的丟
失和中斷情況發(fā)生，能夠?qū)崿F(xiàn)類似
VoIP 業(yè)務(wù)的切換。
場(chǎng)景6：WLAN 用戶可以接入到
移動(dòng)網(wǎng)電路域。用戶可使用電路域
業(yè)務(wù)，并保證切換時(shí)的業(yè)務(wù)連續(xù)性。
這6 種互通場(chǎng)景給用戶提供的功
能越來(lái)越完善，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的要求也越來(lái)
越高。因此，3GPP 在R7 版本之前，
只對(duì)前3 種場(chǎng)景下的互通架構(gòu)、設(shè)備
功能進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化；R8 版本之后，開(kāi)
始通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)(GPRS) 網(wǎng)與
WLAN 互通下的第4 種場(chǎng)景所對(duì)應(yīng)的
標(biāo)準(zhǔn)化工作；對(duì)LTE 與WLAN 之間在
場(chǎng)景4 和場(chǎng)景5 下的互通技術(shù)，則是
在R9 版本時(shí)啟動(dòng)；第6 種場(chǎng)景的研
究尚未開(kāi)始。下面對(duì)支持前3 種基
本場(chǎng)景的網(wǎng)絡(luò)互通架構(gòu)以及現(xiàn)網(wǎng)改
造方案進(jìn)行介紹。
目前很多運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了第
一種場(chǎng)景下最簡(jiǎn)單的互通架構(gòu)，如圖
1 所示。從網(wǎng)絡(luò)的改造點(diǎn)來(lái)看，主要
是部署3GPP 鑒權(quán)、認(rèn)證、計(jì)費(fèi)(AAA)
服務(wù)器。這個(gè)階段的AAA 服務(wù)器功
能比較簡(jiǎn)單，主要是向WLAN 接入網(wǎng)
絡(luò)交換認(rèn)證信息，同時(shí)能夠向計(jì)費(fèi)系
統(tǒng)產(chǎn)生和報(bào)告用戶的計(jì)費(fèi)營(yíng)帳信
息。運(yùn)營(yíng)商的計(jì)費(fèi)營(yíng)帳系統(tǒng)應(yīng)能統(tǒng)
計(jì)用戶的WLAN 費(fèi)用，并將其與移動(dòng)
網(wǎng)的費(fèi)用相關(guān)聯(lián)。
這種接入方式保持了移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)
和WLAN 的獨(dú)立性，用戶接入兩個(gè)網(wǎng)
絡(luò)的Internet 業(yè)務(wù)互不影響，對(duì)于運(yùn)
營(yíng)商來(lái)說(shuō)，這種架構(gòu)非常簡(jiǎn)單，易于
部署。但是，以這種架構(gòu)進(jìn)行互通，
移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和WLAN 無(wú)法共享統(tǒng)一的
認(rèn)證方式和鑒權(quán)信息。用戶使用不
同的接入方式時(shí)，需要分別鑒權(quán)。目
前普遍使用的是Web 認(rèn)證方式，需要
用戶手動(dòng)搜索、接入WLAN 熱點(diǎn)，隨
后運(yùn)營(yíng)商會(huì)發(fā)送一條包含接入密碼
的短信給用戶，用戶通過(guò)該密碼和手
機(jī)號(hào)接入運(yùn)營(yíng)商的WLAN 網(wǎng)絡(luò)。此
過(guò)程操作復(fù)雜、時(shí)延長(zhǎng)，會(huì)明顯影響
用戶體驗(yàn)，也阻礙了運(yùn)營(yíng)商通過(guò)
WLAN 分流網(wǎng)絡(luò)壓力的目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
因此，可以說(shuō)WLAN 與移動(dòng)網(wǎng)實(shí)
現(xiàn)統(tǒng)一認(rèn)證是提升WLAN 接入用戶