WLAN和移動網(wǎng)互通技術(shù)分析

　　1 引言

　　WLAN以其獨(dú)特的優(yōu)勢，比如，熱點(diǎn)覆蓋、低移動性和高數(shù)據(jù)傳輸速率，與移動網(wǎng)形成了很好的互補(bǔ)，因而在移動網(wǎng)中的應(yīng)用越來越廣泛。

　　從國外運(yùn)營商到國內(nèi)運(yùn)營商，都在不斷擴(kuò)展、完善移動網(wǎng)和WLAN的互通技術(shù)，目的是快速、經(jīng)濟(jì)地部署WLAN網(wǎng)絡(luò)，做到在對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)改動最小的情況，以簡單實(shí)用的技術(shù)吸引用戶，分流目前快速增長的移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，緩解移動網(wǎng)絡(luò)的資源在忙時忙區(qū)嚴(yán)重不足的壓力，提升網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量，提高網(wǎng)絡(luò)的用戶黏度。

　　WLAN和移動網(wǎng)互通時，根據(jù)互通技術(shù)實(shí)施的難易程度，可以有多種互通場景。

　　最基礎(chǔ)、最簡單的一種模式，是在互通的初期，兩個系統(tǒng)基本是獨(dú)立運(yùn)營的，兩個系統(tǒng)的安全機(jī)制也完全分開，WLAN用戶通過WLAN接入網(wǎng)之后就直接接入Internet業(yè)務(wù)，不會接入移動核心網(wǎng)。

　　WLAN和移動網(wǎng)絡(luò)間只有簡單的賬單信息關(guān)聯(lián)，也就是說，這個階段WLAN和移動的互通僅體現(xiàn)在通過BOSS系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)用戶的賬單里同時包括移動網(wǎng)和WLAN的費(fèi)用。

　　這種互通模式雖然簡單，但是移動網(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，需要分別鑒權(quán)。對用戶來說，這樣的操作復(fù)雜，與網(wǎng)絡(luò)間的消息交互時延長，因而影響了用戶業(yè)務(wù)體驗(yàn)。所以，在基礎(chǔ)模式的基礎(chǔ)上，移動網(wǎng)絡(luò)應(yīng)能逐步實(shí)現(xiàn)給通過WLAN接入的用戶提供統(tǒng)一的鑒權(quán)方式，簡化鑒權(quán)流程，縮短用戶接入時延。

　　隨著移動網(wǎng)絡(luò)自營的分組域業(yè)務(wù)（如IMS業(yè)務(wù)、即時消息業(yè)務(wù)、MBMS業(yè)務(wù)等）發(fā)展更加成熟，對用戶更具吸引力時，互通技術(shù)還能滿足用戶通過移動核心網(wǎng)，接入那些移動網(wǎng)獨(dú)有的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。

　　上面討論的只是用戶如何通過WLAN使用數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，不涉及到用戶的業(yè)務(wù)在WLAN和移動網(wǎng)間的移動和切換。但是，隨著業(yè)務(wù)模式和技術(shù)的發(fā)展，用戶希望能夠自如地在不同的接入系統(tǒng)間實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)切換。因此，更進(jìn)一步的互通技術(shù)需要解決的問題是，用戶在移動網(wǎng)和WLAN之間切換時，如何實(shí)現(xiàn)無縫的業(yè)務(wù)連續(xù)性，也就是說，在切換過程中幾乎沒有數(shù)據(jù)的丟失和中斷情況發(fā)生，甚至能夠?qū)崿F(xiàn)類似VoIP業(yè)務(wù)的切換。

　　本文將介紹WLAN和移動網(wǎng)互通的基本架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)連續(xù)性所采用的新技術(shù)，以及互通技術(shù)的發(fā)展趨勢。

　　2　WLAN與GPRS互通架構(gòu)

　　通過上面的場景分析，我們可以看出，WLAN與移動網(wǎng)互通時的業(yè)務(wù)形式有兩種：一種是WLAN直接接入IP業(yè)務(wù)，另一種是WLAN通過3GPP網(wǎng)絡(luò)接入IP業(yè)務(wù)。圖1表示了WLAN用戶的兩種業(yè)務(wù)模式。

　　圖1 WLAN與GPRS網(wǎng)絡(luò)互通的架構(gòu)圖

　　當(dāng)用戶通過WLAN直接接入IP業(yè)務(wù)時，用戶可以使用Internet業(yè)務(wù)。圖中的3GPP AAA Server是為WLAN業(yè)務(wù)新增的網(wǎng)元，它將配合移動網(wǎng)中的HLR完成用戶的鑒權(quán)和接入認(rèn)證功能。3GPP AAA Server還將配合BOSS系統(tǒng)或者計費(fèi)網(wǎng)關(guān)（CG）完成用戶的計費(fèi)。這種接入方式能夠保持移動網(wǎng)絡(luò)和WLAN的獨(dú)立性。對于運(yùn)營商來說，這種架構(gòu)非常簡單，易于部署。

　　當(dāng)用戶通過3GPP網(wǎng)絡(luò)接入IP業(yè)務(wù)時，移動網(wǎng)絡(luò)除了提供鑒權(quán)和接入認(rèn)證外，還需要提供接入3GPP網(wǎng)絡(luò)的隧道管理、基于隧道的計費(fèi)功能、接入策略控制等功能。這種接入方式下的技術(shù)要點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)用戶的統(tǒng)一認(rèn)證和用戶使用移動網(wǎng)絡(luò)的IP業(yè)務(wù)。

　　用戶如要通過WLAN訪問運(yùn)營商的分組域業(yè)務(wù)，需要對核心網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行升級或改造，通常有TTG和PDG兩種建設(shè)模式可以實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。

　　TTG模式是在不改變現(xiàn)有移動網(wǎng)絡(luò)和WLAN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的前提下，通過引入TTG，使得終端能夠通過WLAN接入網(wǎng)、TTG和GGSN訪問數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。TTG的功能，包括TTG到GGSN之間的GTP隧道管理功能、W-APN解析、提供位置信息、支持漫游限制、NSAPI分配等。

　　PDG模式則是把TTG功能加上GGSN原有功能和增強(qiáng)功能，共同完成PDG的功能。相比TTG模式，PDG能夠直接分流WLAN業(yè)務(wù)，減少了對現(xiàn)有移動分組域的影響。但是PDG功能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜，需要和現(xiàn)網(wǎng)的計費(fèi)設(shè)備進(jìn)行集成，實(shí)現(xiàn)起來比較困難些。