李赟,李岳夢,劉宇,王立榮

（中國移動通信集團(tuán)設(shè)計院有限公司,北京 100080）

1 ANDSF技術(shù)引入背景

對于全球各大運營商，WLAN以其低成本、高帶寬優(yōu)勢成為蜂窩網(wǎng)的重要補(bǔ)充，但由于認(rèn)證、用戶使用習(xí)慣等原因，國內(nèi)運營商WLAN對蜂窩網(wǎng)流量的分流效果不明顯。

OVUM在2012年3月對全球13家運營商的調(diào)查顯示：10家運營商認(rèn)為通過Wi-Fi和蜂窩網(wǎng)絡(luò)提供相同的服務(wù)很重要； 8家運營商認(rèn)為，在Wi-Fi和蜂窩網(wǎng)間切換時，保持服務(wù)連續(xù)性很重要。在這樣的背景下，接入網(wǎng)發(fā)現(xiàn)與選擇功能(ANDSF，Access Network Discovery &Selection Function)技術(shù)成為眾多運營商的關(guān)注點。

ANDSF技術(shù)可基于終端能力、用戶偏好、網(wǎng)絡(luò)能力及狀態(tài)、業(yè)務(wù)類型、運營策略等選擇可用網(wǎng)絡(luò)連接，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)精細(xì)化流量卸載與分流，有效提升WLAN分流效果。但由于ANDSF技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)尚未完全標(biāo)準(zhǔn)化，是否引入、如何引入都成為ANDSF技術(shù)部署的關(guān)鍵問題。

2 ANDSF技術(shù)發(fā)展情況

2.1 相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)情況

ANDSF協(xié)議主要是在如下3GPP標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和OMA協(xié)議中，目前國際標(biāo)準(zhǔn)已明確ANDSF的具體功能、主要架構(gòu)及業(yè)務(wù)流程，但各標(biāo)準(zhǔn)均處于未凍結(jié)、繼續(xù)演進(jìn)狀態(tài)中。

目前，各廠家為了減少研發(fā)成本和時間，對ANDSF技術(shù)的支持均是基于自己之前設(shè)備的特性，對現(xiàn)網(wǎng)上相關(guān)設(shè)備進(jìn)行修改性的技術(shù)調(diào)整來實現(xiàn)的，由此形成了各廠家對各技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的支持版本和選用的標(biāo)準(zhǔn)完全不一致的現(xiàn)狀。

2.2 ANDSF技術(shù)架構(gòu)和主要網(wǎng)元

ANDSF網(wǎng)元是3GPP定義的網(wǎng)元，可以單獨組網(wǎng)也可以和其他網(wǎng)元合設(shè)；UE和ANDSF通信通過S14接口，并基于OMA DM協(xié)議；終端獲取ANDSF的策略可以由ANDSF Push或UE Pull得到；完整的ANDSF架構(gòu)如圖1所示，有拜訪地和歸屬地ANDSF之分，拜訪地的ANDSF策略優(yōu)先級高于歸屬網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)先級。

圖1 ANDSF技術(shù)架構(gòu)圖

2.3 ANDSF功能

為了將運營商提供的各種無線接入網(wǎng)融合到一起,為用戶提供無縫的服務(wù)，3GPP(第三代合作伙伴計劃)在R8階段提出支持非3GPP接入方式接入EPC核心網(wǎng)的方案，即應(yīng)支持多種無線接入技術(shù)接入1個統(tǒng)一的核心網(wǎng)，并支持它們之間的無縫漫游與切換，保證業(yè)務(wù)的連續(xù)性。為了使終端在切換之前能提前獲得各種接入網(wǎng)(3GPP接入網(wǎng)和非3GPP接入網(wǎng))的相關(guān)信息，供終端提前進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)和選擇以減少切換時延，EPC在核心網(wǎng)引入了ANDSF技術(shù)。目前研究的ANDSF技術(shù)要解決的問題是如何從3GPP網(wǎng)絡(luò)選擇進(jìn)入非3GPP網(wǎng)絡(luò)，而非不同的3GPP網(wǎng)絡(luò)之間的網(wǎng)絡(luò)選擇。

目前3GPP標(biāo)準(zhǔn)中，基于運營商策略，ANDSF可給UE提供三類信息。

（1）有哪些網(wǎng)絡(luò)可用。即提供網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)信息，ANDSF根據(jù)終端的請求，提供其位置附近的可用接入網(wǎng)絡(luò)信息，如接入技術(shù)(如WLAN)、接入網(wǎng)ID(如WLAN的SSID)。

（2）接入哪個網(wǎng)絡(luò)。即系統(tǒng)間移動性管理策略(ISMP)，適用于終端在同一時刻只能接入一種接入網(wǎng)絡(luò)時，終端在多個網(wǎng)絡(luò)中選擇哪個網(wǎng)絡(luò)的策略(如WLAN或蜂窩網(wǎng))。

（3）多接口如何并發(fā)。即系統(tǒng)間路由策略(ISRP)，終端在同一時刻可以接入多種接入網(wǎng)絡(luò)時，數(shù)據(jù)在不同接入網(wǎng)絡(luò)上路由的策略。如當(dāng)終端同時接入WLAN和蜂窩網(wǎng)時，F(xiàn)TP下載使用WLAN，HTTP瀏覽使用蜂窩網(wǎng)。

在終端與ANDSF連接后，終端上報自身位置及能力信息，網(wǎng)絡(luò)下發(fā)ANDI協(xié)助終端進(jìn)行接入網(wǎng)絡(luò)的發(fā)現(xiàn)，下發(fā)ISMP及ISRP策略信息規(guī)定終端在怎樣的情況下選擇怎樣的接入網(wǎng)絡(luò)。每條策略中，包含該策略所對應(yīng)的條件、優(yōu)先級以及對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)選擇。終端根據(jù)當(dāng)前的位置、時間、流量等特點選擇所對應(yīng)的策略，在有多條策略符合條件時，則選擇優(yōu)先級最高的策略，之后對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)執(zhí)行相應(yīng)策略，即選擇策略中所規(guī)定的網(wǎng)絡(luò)。這種選網(wǎng)方式，因為有ANDSF的輔助，所以比現(xiàn)有選網(wǎng)策略更加智能。

3 運營商部署探討

根據(jù)上文的分析，可以看出，對于運營商WLAN的網(wǎng)絡(luò)，ANDSF技術(shù)具有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢，可以有效的提升用戶對于WLAN的感知，提升對2G/3G網(wǎng)絡(luò)的分流，但目前是否已經(jīng)具備部署ANDSF技術(shù)的條件了呢？本文將從以下幾個方面進(jìn)行分析。

3.1 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

目前尚無完善的國際標(biāo)準(zhǔn)，據(jù)了解，業(yè)界各廠家解決方案均不統(tǒng)一，全網(wǎng)部署時用戶漫游、互通等均存在問題。

根據(jù)OVUM對全球運營商的調(diào)查看，13家受訪運營商中，10家運營商表示對ANDSF技術(shù)非常感興趣，但僅有3家運營商愿意在完全標(biāo)準(zhǔn)化之前使用ANDSF技術(shù)，可見標(biāo)準(zhǔn)化對于ANDSF技術(shù)的部署至關(guān)重要。

3.2 終端

目前針對終端產(chǎn)業(yè)鏈來看，業(yè)界還沒有一款手機(jī)支持ANDSF技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。因此，如果要部署ANDSF，必須要用戶加載一個可下載的ANDSF客戶端。針對目前市場主流的Android，iOS，Windows8平臺，通過客戶端方式實現(xiàn)ANDSF客戶端功能，必然受到智能手機(jī)操作系統(tǒng)的約束而使實現(xiàn)功能各不相同，從而影響整體的使用效果。

從目前國內(nèi)各運營商WLAN開展的情況看，用戶主要以用戶名和密碼認(rèn)證方式為主，安裝WLAN客戶端的用戶數(shù)很少，很多人不喜歡下載和安裝客戶端。因此，采用客戶端方式支持ANDSF，使用范圍將會受到客戶端推廣的限制。新的定制終端可采用預(yù)裝客戶端方式推廣，但現(xiàn)有存量終端，ANDSF客戶端的推廣將面臨很大難度，

目前，國內(nèi)幾大運營商也在近期陸續(xù)推出了MAC地址認(rèn)證、PEAK認(rèn)證以及SIM認(rèn)證等自動認(rèn)證方式，此舉將大幅提升用戶感知。與之相比，在現(xiàn)有終端狀況下，ANDSF技術(shù)并無非常明顯的優(yōu)勢。

3.3 市場因素

ANDSF技術(shù)如能有效應(yīng)用，可以提升對蜂窩網(wǎng)絡(luò)的分流和用戶感知，但除技術(shù)因素外，ANDSF業(yè)務(wù)全網(wǎng)推廣也需要考慮市場因素。

首先，目前手機(jī)用戶對于運營商WLAN的使用，很大程度上取決于資費，用戶還不習(xí)慣為WLAN單獨買單，這一點全球運營商都有類似情況，大多數(shù)運營商都采取了套餐贈送等免費方式。因此，如果無法找到有效的收費模式，WLAN業(yè)務(wù)收入有限，而將大量分流蜂窩網(wǎng)數(shù)據(jù)流量，很可能在業(yè)務(wù)量上漲的同時，造成數(shù)據(jù)收入的下降。

其次，在TD-LTE商用之前，由于TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與其他3G技術(shù)的差距，WLAN以其高速優(yōu)勢成為我公司與其他運營商競爭的手段之一，但隨著全球LTE的商用，WLAN的優(yōu)勢不再突出，反而因為接入、認(rèn)證、移動性差等原因，降低客戶感知。

這一點國際上看法也比較一致，OVUM的研究報告指出：雖然幾個知名運營商通過Wi-Fi成功減輕了蜂窩網(wǎng)的數(shù)據(jù)流量(如香港盈科，分流4%～5%，高峰值區(qū)域達(dá)到20%)，但并非所有運營商都在建設(shè)Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)。OVUM分析認(rèn)為，是否大規(guī)模推廣Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)很大程度上取決于網(wǎng)絡(luò)需求的緊迫性、運營商現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源以及Wi-Fi終端的普及率，同時指出，Wi-Fi與蜂窩網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)無縫整合是Wi-Fi成功的關(guān)鍵。但OVUM也同時指出，從長遠(yuǎn)看，蜂窩技術(shù)必然是無線網(wǎng)絡(luò)的主宰，Wi-Fi對于大多數(shù)運營商來說只是權(quán)宜之計，如果運營商無法獲得廉價的Wi-Fi連接，則將投資集中于移動網(wǎng)絡(luò)是最有利的。

因此，從LTE的發(fā)展趨勢看，Wi-Fi的業(yè)務(wù)發(fā)展將進(jìn)入一個平穩(wěn)期，Wi-Fi將作為蜂窩網(wǎng)的一個有效補(bǔ)充，但是否需要引入ANDSF實現(xiàn)Wi-Fi與蜂窩網(wǎng)的無縫銜接，取決于ANDSF部署的成本終端支持情況以及用戶需求。從國內(nèi)運營商現(xiàn)網(wǎng)情況看，隨著SIM認(rèn)證等方式的推廣，引入ANDSF技術(shù)驅(qū)動力并不是很強(qiáng)，建議結(jié)合成本、需求、市場策略等多方面，謹(jǐn)慎考慮ANDSF技術(shù)的引入。

4 總結(jié)

根據(jù)上述分析，本論文主要觀點如下。

(1)ANDSF技術(shù)部署的目的是：實現(xiàn)基于終端能力、用戶偏好、網(wǎng)絡(luò)能力及狀態(tài)、業(yè)務(wù)類型、運營策略選擇的可用網(wǎng)絡(luò)連接，提升WLAN對蜂窩網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)分流，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)精細(xì)化流量卸載與分流。

(2)由于國際標(biāo)準(zhǔn)尚未凍結(jié)，終端不支持，從國際上多個運營商的調(diào)查看，僅有很少數(shù)的運營商近期計劃引入ANDSF。

(3)從市場需求看，用戶對于Wi-Fi的收費接受度較低，使用Wi-Fi大規(guī)模分流蜂窩網(wǎng)數(shù)據(jù)，將有可能影響數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)收入。

(4)隨著LTE規(guī)模商用，Wi-Fi的高帶寬優(yōu)勢不再，國際上也一致認(rèn)為蜂窩網(wǎng)絡(luò)才是發(fā)展方向，Wi-Fi是大多數(shù)運營商的權(quán)宜之計，是否值得大范圍引入ANDSF，取決于投資、資費策略等因素。

[1]3GPP TS 23.402 V10.3.0.Architecture enhancements for non-3GPP accesses,(Release 10)[S].2011.

[2]3GPP TS 24.312（V10.2.1).Access Network Discovery and Selection Function (ANDSF),(Release 10)[S].2011.

[3]3GPP TR 23.855 (V11.0.0).Data Identification in Access Network Discovery and Selection Function (ANDSF)(DIDA)(Release 11)[S].2011-12.