WLAN让3G自由飞翔
2009/09/09
3G腾飞的困境图1 未融合前垂直独立的WLAN与3G移动系统
由图1可以看出,从总体上看,每个系统都由终端、网络、业务三部分组成。因此,WLAN与3G系统的融合不是单纯的某个点的融合,而是一个系统工程,涉及终端融合、网络融合和业务融合。
终端融合是指终端具有使用多种接入技术的能力。比如,一个笔记本电脑,既具备WLAN功能,可以接入WLAN网络,又插上了3G SIM/UIM卡,可以通过3G访问移动网络,则这个双模终端就是一个融合终端。
网络融合是指通过新增设备的连接能够达到两种网络的互访,通过对承载骨干等可共用网络设备的合一达到节省成本,提高资源使用效率,逐渐实现统一的基于IP的承载网络的目的。
业务融合是指用户可以方便的同时享用两个系统的服务。在业务融合的初期,多表现为营销策略上的业务捆绑,或合并出统一帐单。随着业务的丰富、发展,深度的业务融合将出现,同一个业务种类同时为两种接入方式提供服务。在用户与使用业务的管理上,也将出现用户定制的所有业务统一管理,而不是每种业务有各自独立的用户管理。
WLAN与3G融合的不同场景
根据WLAN与3G融合深度的不同,对于一个能够同时使用WLAN与3G的融合用户来说,运营商可以提供以下不同的使用场景:
1) 融合用户通过不同方式接入,进行统一记账。
这是一种最简单的互连方案,只需在计费时统一把WLAN的费用合并记在3G系统帐户中就可以了。对客户管理系统和计费系统稍加修改就可支持这种互通方案。对用户来说,可能接入3G系统仍然直接使用SIM/UIM卡信息认证,接入WLAN仍然通过Portal使用用户名与密码认证,但账单是同一个了。
2) 融合用户通过WLAN接入,统一通过3G系统进行认证计费。
这种情况下,用户从WLAN接入,但使用的认证方式却与从3G接入时一样,因为认证服务器等后台系统使用的是一套。这一点可以借助Radius
proxy技术,以及EAP-AKA技术得以在现有设备上略加改造实现。所以,即使融合用户从WLAN接入,也仍然可以使用SIM/UIM卡信息认证,不必再输入用户名与密码。
图2 融合用户WLAN接入,通过3G认证计费
3) 融合用户通过WLAN接入,可以访问移动网络的数据和语音增值业务,并且保持业务连续性。
在WLAN与3G没有融合之前,从WLAN接入的用户只能访问互联网上的服务,不能进入移动网络的封闭花园。在这种融合程度下,用户一边可以用WLAN高速上网,一边可以收彩信了。另外,随着融合的深入,可以逐渐做到WLAN和3G两种接入技术的无缝切换,从而保证业务的连续性。
图3 融合用户WLAN接入,访问移动增值业务
值得一提的是,要达到这种融合程度,需要新增业务网关配合实现。
WLAN与3G网络融合的主要方式
要实现深层次的融合,即用户不仅仅能体验到一张账单及统一认证方式的好处,还要能够在从WLAN接入时访问移动网络中的增值业务,则需要进行深度的网络融合。
总体来看,网络融合有两种方式,一种是紧耦合方式,一种是松耦合方式。
图4 两种网络融合模式
紧耦合方式的代表方法是UMA(Unlicensed Mobile Access),UMA网络主要由客户端的Wi-Fi网络接入设备(AP)、支持UMA的双模手机和网络侧的UMA网络控制器(UNC)等组成,其基本原理是模拟移动网络的基站接入,经过UNC的协议转换,使得移动网络的核心设备(SGSN/PDSN、MSC)感觉不到不同无线接入技术的差异。这种方式屏蔽了不同无线接入方式的差异,但需要用户终端与UNC要与原有移动网络的相关协议处理保持一致,并跟随系统的升级而升级,因而对移动网络技术的耦合性很强。
松耦合方式的代表方法是3GPP、3GPP2规定的WLAN与3G融合的方法。为了达到从WLAN接入也能够访问移动网络增值业务的目的,需要在IP网络和移动核心网之间增加一个业务网关,该网关不会像UNC一样作协议转换的工作,主要作用类似移动网络增值业务的接口人,如果要访问移动网络的增值业务需要经过这里进行业务把关和控制。该设备在3GPP中被称为PDG(Packet
Data Gateway),在3GPP2中被称为PDIF(Packet Data Interworking Function)。
对于国内运营商来说,在确定融合方式时,需要根据自身网络的情况,参考国际标准,选择或定制最符合自身发展的方式。目前,H3C的WLAN方案均能支持运营商的灵活选择。
总结
3G技术基于自身的限制在承担大量数据用户的服务时,会面临很大的压力。WLAN技术的高带宽、低成本、低辐射恰恰可以弥补3G技术的不足。运营商通过统筹规划,对WLAN和3G统一建设,花费相对比较小的代价,就有望达到WLAN助力3G腾飞的效果。
C114中国通信网
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