摘要:文章認(rèn)為由于智能終端和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展給移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)帶來巨大壓力,因此為移動(dòng)用戶提供無線局域網(wǎng)(WLAN)接入成為移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)分流的重要手段。基于WLAN分流技術(shù),文章分析了用于解決WLAN和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)連續(xù)性問題的新技術(shù),如全球移動(dòng)通信系統(tǒng)增強(qiáng)數(shù)據(jù)傳輸速率技術(shù)無線接入網(wǎng)絡(luò),陸地?zé)o線接入網(wǎng)/通用移動(dòng)通信系統(tǒng)陸地?zé)o線接入網(wǎng)/陸地?zé)o線接入網(wǎng),增強(qiáng)通用移動(dòng)通信系統(tǒng)陸地?zé)o線接入網(wǎng)(GERAN/UTRAN/E-UTRAN)與WLAN網(wǎng)絡(luò)之間的業(yè)務(wù)連續(xù)性技術(shù)、接入網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)和選擇功能和非無縫的WLAN分流技術(shù)。
關(guān)鍵詞:移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng);無線局域網(wǎng);分流;智能管道;多接入分組數(shù)據(jù)網(wǎng)連接
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,從而對移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)有限而寶貴的無線資源帶來挑戰(zhàn)。類似P2P、微博類的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用對用戶的影響力越來越大,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線資源;P2P類的應(yīng)用更是大量消耗無線上行帶寬,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)營商差異化競爭的關(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)營商采用了各種市場策略,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)展帶來的網(wǎng)絡(luò)壓力。除此之外,為用戶提供無線局域網(wǎng)(WLAN)接入,更是目前為絕大多數(shù)運(yùn)營商優(yōu)化2G13G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)成本和無線資源需求,確實(shí)對移動(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。ATT、Verizon、DoCoMo、T-mobile、Orange等全球主要蜂窩運(yùn)營商都已積極行動(dòng)起來,這為無線局域網(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,三大運(yùn)營商也都將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)充的寬帶無線接人手段。
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種互通場景a運(yùn)營商可根據(jù)自身的需求,選擇相應(yīng)的場景,分階段地進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)部署。
場景1:最簡單的互通方案。WLAN和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)間只有簡單的賬單信息關(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)營商可以統(tǒng)一對用戶的兩種接入方式進(jìn)行計(jì)費(fèi),這樣在對網(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)對用戶數(shù)據(jù)的維護(hù)也很簡單。
場景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,用戶無須再重新建立連接。在此場景下,切換過程中用戶業(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。
場景5:用戶在移動(dòng)網(wǎng)和WLAN之間切換時(shí),能夠無縫地保證業(yè)務(wù)連續(xù)性,切換過程中幾乎沒有數(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種互通場景給用戶提供的功能越來越完善,對網(wǎng)絡(luò)的要求也越來越高。因此,3GPP在R7版本之前,只對前3種場景下的互通架構(gòu)、設(shè)備功能進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化;R8版本之后,開始通用分組無線業(yè)務(wù)(GPRS)網(wǎng)與WLAN互通下的第4種場景所對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)化工作;對LTE與WLAN之間在場景4和場景5下的互通技術(shù),則是在R9版本時(shí)啟動(dòng);第6種場景的研究尚未開始。下面對支持前3種基本場景的網(wǎng)絡(luò)瓦通架構(gòu)以及現(xiàn)網(wǎng)改造方案進(jìn)行介紹。
目前很多運(yùn)營商已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了第一種場景下最簡單的互通架構(gòu),如圖1所示。從網(wǎng)絡(luò)的改造點(diǎn)來看,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)營帳信息。運(yùn)營商的計(jì)費(fèi)營帳系統(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,對于運(yùn)營商來說,這種架構(gòu)非常簡單,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)營商會(huì)發(fā)送一條包含接入密碼的短信給用戶,用戶通過該密碼和手機(jī)號(hào)接入運(yùn)營商的WLAN網(wǎng)絡(luò)。此過程操作復(fù)雜、時(shí)延長,會(huì)明顯影l(fā)響用戶體驗(yàn),也阻礙了運(yùn)營商通過WLAN分流網(wǎng)絡(luò)壓力的目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
因此,可以說WLAN與移動(dòng)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一認(rèn)證是提升WLAN接人用戶數(shù)的基本需求。如果能實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一認(rèn)證,將提高用戶使用WLAN網(wǎng)絡(luò)的便利性,同時(shí)避免手工輸入密碼帶來的安全問題。一旦實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一認(rèn)證,用戶在連接WLAN網(wǎng)絡(luò)時(shí)不需要再輸入用戶名和密碼,終端直接上報(bào)通用簽約用戶識(shí)別模塊,用戶識(shí)別模塊(USIM/SIM)卡信息就能完成認(rèn)證。統(tǒng)一認(rèn)證的解決方案是擴(kuò)展現(xiàn)有的3GPPAAA服務(wù)器功能,與移動(dòng)網(wǎng)中的歸屬位置寄存器(HLR)互通以獲取用戶的鑒權(quán)信息,同時(shí)對現(xiàn)網(wǎng)WLAN接入控制器(AC)進(jìn)行升級(jí)改造,使其支持EAP-SIM/AKA認(rèn)證方式。此外,終端也需要支持EAP-SIM/AKA認(rèn)證方式。目前支持這種鑒權(quán)方式的終端還是不多,需要運(yùn)茜商通過大力宣傳,推動(dòng)用戶需求增加,來促進(jìn)終端廠家加入到實(shí)現(xiàn)WLAN和移動(dòng)網(wǎng)統(tǒng)一認(rèn)證的產(chǎn)業(yè)鏈中來。
如果要實(shí)現(xiàn)場景3下用戶通過WLAN網(wǎng)絡(luò)訪問運(yùn)營商的分組域業(yè)務(wù),需要對核心網(wǎng)的網(wǎng)關(guān)沒備進(jìn)行升級(jí)或改造,增加隧道終結(jié)網(wǎng)關(guān)(TTC)功能模塊。TTG主要功能是完成WLAN接人系統(tǒng)和網(wǎng)關(guān)通用分組尤線業(yè)務(wù)支持節(jié)點(diǎn)(GGSN)問的通用分組無線業(yè)務(wù)隧道協(xié)議(GTP)的隧道管理功能,完成WLAN隧道與GTP隧道映射。TTG模塊可以單獨(dú)設(shè)置,也可以與GGSN功能合設(shè),形成一個(gè)新的網(wǎng)元——分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)(PDG)。相對來看,PDG模式能夠直接分流WLAN業(yè)務(wù),減少對現(xiàn)有移動(dòng)分組域的影響。但是PDG功能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜,需要和現(xiàn)網(wǎng)的計(jì)費(fèi)設(shè)備進(jìn)行集成,實(shí)現(xiàn)起來比較困難。
通過上面的介紹可以看出,如果在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中部署3GPPAAA服務(wù)器和TrG/PDG功能模塊或?qū)嶓w,就能夠?qū)崿F(xiàn)場景2和場景3中的需求,達(dá)到統(tǒng)一認(rèn)證和接入移動(dòng)網(wǎng)分組域業(yè)務(wù)的目的。
2 WLAN分流新技術(shù)
圖1中所描述的基本架構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)用戶在WLAN下通過PDG訪問移動(dòng)網(wǎng)的分組數(shù)據(jù)網(wǎng)(PDN),但是用戶在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和WLAN之間移動(dòng)時(shí),不能保證業(yè)務(wù)的連續(xù)性。3GPP在R9之后,逐漸完善了用戶在WLAN網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)之間的業(yè)務(wù)的連續(xù)性機(jī)制,包括2/3G系統(tǒng)與WLAN之間的業(yè)務(wù)連續(xù)性、LTE系統(tǒng)與WLAN間的業(yè)務(wù)連續(xù)性。下面分別對這些新技術(shù)進(jìn)行描述。
(1)2/3C系統(tǒng)與WLAN之間的業(yè)務(wù)連續(xù)性
通過在GGSN與WLAN接人間共用一個(gè)家鄉(xiāng)代理(HA),就可實(shí)現(xiàn)用戶終端(uE)在WLAN與2G/3G間切換時(shí)業(yè)務(wù)的連續(xù)性。由于此時(shí)用戶屬于單接受機(jī)模式,即只能駐留在一種接入系統(tǒng)下,因此,可以說這種模式的切換是基于UE級(jí)別的,一旦發(fā)生切換,屬于同一個(gè)UE的所有IP流都會(huì)全部切換過去。
HA通過H1接口與UE進(jìn)行通信,交換DSMIPv6相關(guān)的信令,以跟蹤UE目前所駐留的接入系統(tǒng)的類型。H1接口可以基于WLAN或3GPP接入系統(tǒng)提供的IP連接性來傳遞相關(guān)信令,這類信令對接入路由器GGSN和PDG來說是透明傳遞的。
GGSN/PDG與HA間的H3接口能夠攜帶端到端的UE-HA信令和用戶數(shù)據(jù),由于這兩個(gè)實(shí)體之間沒有直接的信令消息,所以這個(gè)接口就是簡單的IP傳輸接口,不需要增加新的特性。HA功能可以單獨(dú)設(shè)置,也可以與GGSN或PDG合設(shè)。
如果UE發(fā)生了系統(tǒng)間的切換,除了在新的系統(tǒng)中建立必要的IP承載外,還要將UE的轉(zhuǎn)交地址與家鄉(xiāng)地址進(jìn)行綁定,轉(zhuǎn)交地址包含了UE接入系統(tǒng)的信息。通過這個(gè)綁定,HA就知道IrE目前在哪個(gè)系統(tǒng)中,UE在3GPP系統(tǒng)和WLAN間切換時(shí),也能正確地對數(shù)據(jù)進(jìn)行路由。
(2)LTE系統(tǒng)與WLAN間的業(yè)務(wù)連續(xù)性
3GPP在LTE系統(tǒng)中引入了多接人的概念,不同的接人系統(tǒng)都可以接入到同一個(gè)核心網(wǎng)上。而且,現(xiàn)在具有多種接口(如3GPP、WLAN、WiMAX等)的終端設(shè)備越來越多,終端上的業(yè)務(wù)形式也越來越多樣化,有些業(yè)務(wù)適合在3GPP接人系統(tǒng)上使用,而另一些業(yè)務(wù)則適合在其他接入系統(tǒng)上使用。例如,用戶在家的時(shí)候,可以通過WLAN使用文件傳輸協(xié)議(FTP)業(yè)務(wù),同時(shí)通過LTE使用IP語音(WoIP)業(yè)務(wù),但一旦用戶離開家,很可能與WLAN的連接就中斷了,這個(gè)時(shí)候,F(xiàn)TP業(yè)務(wù)就需要切換到3GPP系統(tǒng)中。這樣對不同的業(yè)務(wù)進(jìn)行路由區(qū)分,既提升了用戶的業(yè)務(wù)體驗(yàn),也緩解了運(yùn)營商移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的壓力。
基于以上的需求,3GPP在R9階段提出了多接入分組數(shù)據(jù)網(wǎng)連接和IP流移動(dòng)性(MAPIM)的概念,其研究內(nèi)容包括:如何把具有多種接口的UE同時(shí)連接到3GPP網(wǎng)絡(luò)和一個(gè)非3GPP網(wǎng)絡(luò),如何把單個(gè)的業(yè)務(wù)流路由到特定的接入系統(tǒng),如何給UE提供相應(yīng)的策略以支持多PDN連接和流移動(dòng)性等。MAPIM是3GPP在研究報(bào)告階段的名稱,轉(zhuǎn)到正式的標(biāo)準(zhǔn)制訂之后,就分拆成兩部分內(nèi)容:多接入分組數(shù)據(jù)網(wǎng)連接(MAPCON)和IP流移動(dòng)性(IFOM),分別在不同的標(biāo)準(zhǔn)中進(jìn)行定義。
不管是MAPUON還是IFOM,與以前的WLAN互通模式相比,最大的區(qū)別就在于UE可以同時(shí)連接到WLAN及3GPP接入系統(tǒng)中,處于雙接收機(jī)(Dual Radio)工作模式,而不是前面提到的單接收機(jī)模式。
MAPCON是指UE在不同的接人系統(tǒng)中建立不同的PDN連接,網(wǎng)絡(luò)給UE分配的也是不同的IP地址。采用MAPCON技術(shù),不同業(yè)務(wù)可經(jīng)由不同接入系統(tǒng)進(jìn)行傳輸,不同業(yè)務(wù)優(yōu)先在哪個(gè)接入系統(tǒng)進(jìn)行接入的選擇策略可通過ANDSF發(fā)送給UE。MAPCON可以實(shí)現(xiàn)WLAN和3GPP間的負(fù)荷分擔(dān),比如,運(yùn)營商自有業(yè)務(wù)(如IMS)通過HSPA(或LTE)接入,而視頻(優(yōu)酷)/FTP下載經(jīng)過WLAN接人。此外,MAPCON還可以支持WLAN和3GPP接入間的切換,當(dāng)WLAN覆蓋不好時(shí)可將經(jīng)由WLAN傳輸應(yīng)用切換到3GPP接入。
相比MAPCON技術(shù),IFOM技術(shù)更為復(fù)雜一些。IFOM研究的是UE同一個(gè)PDN連接下的不同的IP流如何路由到不同的接人系統(tǒng),并且用戶在3GPP系統(tǒng)和WLAN之間切換時(shí),如何保證這些IP流切換的連續(xù)性。目前的方案是基于雙棧移動(dòng)IPv6(DSMIPv6)的,系統(tǒng)能夠保留用戶的IP地址,用戶在接人系統(tǒng)間移動(dòng)時(shí),也能夠保證IP流的移動(dòng)性。
為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)間的IP流移動(dòng)性,要對S2c和Hl接口的DSMIPv6移動(dòng)性信令進(jìn)行擴(kuò)展,以攜帶路由過濾器信息。如果UE在不同的接入系統(tǒng)上配置的是不同的IP地址的話,可以通過多個(gè)綁定消息在HA上分別將這些地址注冊為轉(zhuǎn)交地址(CoA)。此外,為了將IP流路由到特定的接入,UE需要在“Binding Update”消息中包含流標(biāo)識(shí)(FID)參數(shù)。FID定義了路由規(guī)則,包含路由過濾器和路由地址。根據(jù)這些路由信息,系統(tǒng)就知道哪些業(yè)務(wù)是從3GPP系統(tǒng)接入的,哪些業(yè)務(wù)是從WLAN系統(tǒng)接人的。一旦發(fā)生了流的移動(dòng)性,UE也會(huì)通過“BindingUpdate”消息更新路由信息。演進(jìn)的分組核心網(wǎng)(EPC)收到更新的路由信息后,就會(huì)進(jìn)行相應(yīng)的承載釋放或者創(chuàng)建,實(shí)現(xiàn)IP流的無縫切換。
總之,R8之前的UE只能在UE的級(jí)別上在不同的接入系統(tǒng)之間進(jìn)行切換,而R9之后的UE能利用MAPIM技術(shù),在不同的接入系統(tǒng)進(jìn)行PDN連接甚至是IP的無縫切換,切換的粒度越來越細(xì),業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)也越來越靈活。
(3)接入網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)和選擇功能
在實(shí)現(xiàn)WLAN和3GPP系統(tǒng)間業(yè)務(wù)連續(xù)性和無縫分流方而,接入網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)和選擇功能(ANDSF)起了舉足輕重的作用。ANDSF具有數(shù)據(jù)管理和控制功能,能夠響應(yīng)UE進(jìn)行接入網(wǎng)絡(luò)選擇的請求,提供發(fā)現(xiàn)用戶接入網(wǎng)絡(luò)和進(jìn)行接入網(wǎng)絡(luò)選擇所需的輔助數(shù)據(jù)。用戶根據(jù)ANDSF提供的這些信息,就能結(jié)合當(dāng)前業(yè)務(wù)的特征,選擇最合適的接入網(wǎng)絡(luò),從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的有效分流。
ANDSF能夠提供以下3類信息:
·系統(tǒng)間移動(dòng)性策略。該策略規(guī)定了是否允許進(jìn)行系統(tǒng)間的移動(dòng),并為用戶接入到EPC系統(tǒng)選擇最合適的接人系統(tǒng)。比如,可以定義WiMAX的接人優(yōu)先級(jí)高于WLAN,當(dāng)UE發(fā)現(xiàn)WiMAX網(wǎng)絡(luò)時(shí)需要將WLAN上的業(yè)務(wù)切換到WiMAX。該策略可以提供給UE。ANDSF也可以基于運(yùn)營商策略或者基于UE發(fā)送的網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)和選擇信息對系統(tǒng)間的移動(dòng)性策略進(jìn)行修改。
·接入網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)信息。根據(jù)UE的請求,ANDSF可以提供UE鄰近區(qū)域的所有接入系統(tǒng)的接入網(wǎng)絡(luò)列表。接入網(wǎng)絡(luò)信息可以包括:接入技術(shù)類型(如WLAN或者WiMAX),無線接入網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)符(如WLAN的SSID)。
·系統(tǒng)問路由策略。ANDSF可以給用戶提供一個(gè)系統(tǒng)間路由策略的列表,包括一些過濾規(guī)則,規(guī)定某個(gè)特定的業(yè)務(wù)流或者特定的接人點(diǎn)名(APN),是否允許接入到某個(gè)接人系統(tǒng)中;并且在用戶進(jìn)行數(shù)據(jù)路由時(shí),根據(jù)路由策略定義的接入系統(tǒng)的優(yōu)先級(jí),為業(yè)務(wù)選擇最合適的接入技術(shù)或者APN。例如,在MAPCON場景下,可以規(guī)定某一APN必須處于3GPP接入下,也可以規(guī)定當(dāng)3GPP接入可用時(shí),需要將WLAN的業(yè)務(wù)切換到3GPP接入下;在IFOM場景下,上述路由策略的粒度進(jìn)一步縮小為IP流的特性描述(如五元組);在非無縫分流的場景下,可以規(guī)定UE使用本地IP地址作為源地址路由數(shù)據(jù)。
這些用于用戶選擇合適網(wǎng)絡(luò)的信息,也可以靜態(tài)配置在終端上,但是,ANDSF提供的信息的優(yōu)先級(jí)要高于靜態(tài)配置的信息。如果用戶在當(dāng)前的位置,收到了合法的ANDSF信息,表明在他附近的區(qū)域內(nèi)有更高級(jí)別的接入系統(tǒng),用戶可以根據(jù)需求,重新選擇更高級(jí)別的接入網(wǎng)絡(luò)。
用戶如果不能同時(shí)連到多個(gè)接入系統(tǒng)上,還是能根據(jù)從ANDSF收到的系統(tǒng)間移動(dòng)性策略,選擇一個(gè)最合適的接入網(wǎng)絡(luò),用于系統(tǒng)間的移動(dòng)。但是,用戶應(yīng)忽略收到的系統(tǒng)間路由策略。用戶即使選擇了菲3GPP系統(tǒng)執(zhí)行分組域業(yè)務(wù),也還是可以用3GPP系統(tǒng)開展CS域業(yè)務(wù)。
UE和ANDSF之間的接口為IP接口,從功能上來看,ANDSF是一個(gè)獨(dú)立的邏輯實(shí)體,它是負(fù)責(zé)不同的接入技術(shù)之間移動(dòng)性選擇處理的,因此,它所處的位置較高,類似于策略和計(jì)費(fèi)控制單元(PCRF)的位置,可認(rèn)為它是一個(gè)高度集中的網(wǎng)元。關(guān)于ANDSF的物理實(shí)現(xiàn),業(yè)界認(rèn)為它是一個(gè)獨(dú)立的物理網(wǎng)元,但也有可能與PCRF或者歸屬用戶服務(wù)器(HSS)合設(shè)。
(4)非無縫的WLAN分流技術(shù)
3GPP在R9之后,考慮到演進(jìn)的分組系統(tǒng)(EPS)初期部署時(shí),有可能只采用簡單的分流模式,通過WLAN分流數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),而無須實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的連續(xù)性和無縫切換。針對這種需求,3GPP在MAPIM之后補(bǔ)充了非無縫WLAN分流的概念。其實(shí)這個(gè)概念就類似2/3G系統(tǒng)中的直接IP接入方式,也就是用戶特定的IP流直接通過WLAN分流出去(如Intemet業(yè)務(wù)流),而不用通過EPC網(wǎng)絡(luò)。運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)對這些IP流是沒有感知和控制能力的。當(dāng)然,如果WLAN已經(jīng)接人到EPC中,系統(tǒng)在對某些IP流執(zhí)行無縫的WLAN分流的同時(shí),還可以對用戶的另一些IP流執(zhí)行非無縫的WLAN分流。
哪些IP流能夠進(jìn)行非無縫的WLAN分流是需要進(jìn)行配置的,配置策略有多種,可以是根據(jù)用戶的需求來定義,也可以是運(yùn)營商靜態(tài)配置在UE上,或者是運(yùn)營商通過ANDSF動(dòng)態(tài)發(fā)送給UE,還可以考慮進(jìn)去運(yùn)營商的本地運(yùn)營環(huán)境因素(如無線環(huán)境、IP連接質(zhì)量、應(yīng)用需求和功耗考慮等)。
3 結(jié)束語
由于WLAN網(wǎng)絡(luò)具有接入高速、建網(wǎng)成本低、對現(xiàn)有移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)影響小等優(yōu)勢,使得WLAN技術(shù)成為移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)流量分流的首選方案。而隨著WLAN網(wǎng)絡(luò)部署規(guī)模的不斷擴(kuò)大,用戶和運(yùn)營商對WLAN網(wǎng)絡(luò)的要求也越來越高,不僅要提供更好的用戶體驗(yàn),還要滿足更高安全可靠的要求。這些需求也推動(dòng)國際標(biāo)準(zhǔn)化組織不斷對WLAN互通技術(shù)進(jìn)行完善,逐步解決QoS、漫游、安全等問題。
目前,3GPP仍然有不少熱點(diǎn)課題專門針對WLAN和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)間的瓦通技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化。主要的課題SaMOG研究的是將非3GPP接入作為可信任域,通過GTP協(xié)議,接人移動(dòng)核心網(wǎng)。MAPCON/IFOM技術(shù)都是基于移動(dòng)IP協(xié)議(MIP)制訂的無縫分流方案,這是因?yàn)樵跉W美國家,WLAN可能是租用網(wǎng)絡(luò),屬于非信任域,而在中國,WLAN是運(yùn)營商自己部署的,完全可以作為信任域接人。如果基于信任域接入WLAN用戶,一方面,不要求終端支持DSMIP,終端容易實(shí)現(xiàn);另一方面,系統(tǒng)因?yàn)橹С諫TP協(xié)議,沒有革命性的變化,利用運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)的平滑演進(jìn),也利于WLAN接人各種業(yè)務(wù)模式的推廣。
其他的課題有DIDA、OPPIIS、LOBSTER。DIDA課題研究的是如何對ANDSF進(jìn)行增強(qiáng),使得運(yùn)營商對網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)應(yīng)用或IP流的使用都能進(jìn)行資源控制;OPPIIS課題是基于APN的粒度,對ANDSF功能進(jìn)行增強(qiáng);LOBSTER課題研究在WLAN接入的情況下,基于UE的位置,選擇合適的ePDG和P-GW,以保證數(shù)據(jù)路由的最優(yōu)化。
隨著移動(dòng)業(yè)務(wù)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的蓬勃發(fā)展,移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)面臨日益增大的壓力,通過引入WLAN技術(shù),作為移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的有益補(bǔ)充,可以有效地進(jìn)行業(yè)務(wù)分流,使得運(yùn)營商能夠以較低成本,快速地解決流量激增帶來的問題。但是,要做到WLAN與移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的真正融合,實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的連續(xù)性和無縫分流,仍然是一個(gè)遠(yuǎn)期目標(biāo),有待移動(dòng)通信行業(yè)各方去深入探討研究。