高效WiFi分流方案服務(wù)四網(wǎng)融合
2011/09/19
9月19日消息，據估計，到2013年，互聯(lián)網(wǎng)流量將增至500 Exabytes，并保持50%的年增長(cháng)率，而移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的流量在其中的比重雖然仍不大，但其增長(cháng)率卻遠超固定互聯(lián)網(wǎng)。
移動(dòng)流量的爆炸性增長(cháng)
據估計，到2013年，互聯(lián)網(wǎng)流量將增至500 Exabytes，并保持50%的年增長(cháng)率，而移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的流量在其中的比重雖然仍不大，但其增長(cháng)率卻遠超固定互聯(lián)網(wǎng)。
移動(dòng)數據業(yè)務(wù)的繁榮促進(jìn)了無(wú)線(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，比如視頻業(yè)務(wù)等需要耗費大量的帶寬。目前移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)有多達60%的流量來(lái)自用戶(hù)觀(guān)看視頻，而其中iPhone、iPAD等智能終端的用戶(hù)是推動(dòng)視頻業(yè)務(wù)需求增長(cháng)的主要動(dòng)力。
另一方面，目前90%的數據流量?jì)H來(lái)自10%的移動(dòng)用戶(hù)，隨著(zhù)移動(dòng)數據業(yè)務(wù)種類(lèi)的增多和滲透率的提升，用戶(hù)對數據服務(wù)的需求還將繼續上升。通過(guò)智能終端下載觀(guān)看的視頻對移動(dòng)數據流量的貢獻已經(jīng)接近60%。而智能終端的出貨量一直在節節攀升，意味著(zhù)移動(dòng)數據業(yè)務(wù)的增長(cháng)趨勢將勢不可擋。
移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )的局限性
面對上述挑戰，運營(yíng)商一方面在積極尋求引入新的四代移動(dòng)技術(shù)，另一方面則訴求于管控。在移動(dòng)數據業(yè)務(wù)興起的初期，包括國內運營(yíng)商在內的許多移動(dòng)業(yè)務(wù)運營(yíng)商都曾經(jīng)推出過(guò)不限流量的套餐，但目前，這類(lèi)套餐基本已經(jīng)停止，轉而向用戶(hù)推廣限制速率、帶寬、時(shí)長(cháng)、甚至是基于使用時(shí)段等的業(yè)務(wù)包。 不僅是3G，即便是LTE的運營(yíng)商也面對同樣的問(wèn)題，甚至有LTE運營(yíng)商提出，用戶(hù)應該像對待自來(lái)水一樣，對自己的網(wǎng)絡(luò )流量有所掌握。
究其原因，無(wú)論是3G或者是LTE，甚至是4G，都有其不可回避的弱點(diǎn)，雖然在網(wǎng)絡(luò )、用戶(hù)的管理以及覆蓋等方面移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )存在優(yōu)勢，但在容量、成本等方面，要單獨靠移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )去支撐大規模的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)，都是不可能的。
WiFi分流的方案應運而生
通過(guò)管控來(lái)限制用戶(hù)對無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的資源占用，但這樣的結果是扼殺了用戶(hù)的需求，同時(shí)也可能不得不減少業(yè)務(wù)種類(lèi)，甚至影響贏(yíng)收。節流是一方面，另一方面，我們是不是也需要考慮開(kāi)源呢？
眾所周知，WiFi接入能夠提供高速接入，802.11n通過(guò)MIMO技術(shù)，已能夠達到300M的理論速率，相對于3G，甚至LTE技術(shù)，這都是極具吸引力的；另一方面，相對于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò ), WLAN的建網(wǎng)成本非常低；最后，在充分利用現有傳輸和IP資源的基礎上，WLAN的建設對于現有網(wǎng)絡(luò )架構影響非常小。上述因素使得WiFi成為移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)流量分流的主要候選方案。利用WiFi進(jìn)行移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )流量分流，已經(jīng)在運營(yíng)商網(wǎng)絡(luò )中開(kāi)始部署，國內某運營(yíng)商2011年的一次季度統計顯示，其用戶(hù)數據流量有接近40%是從WiFi進(jìn)入核心網(wǎng)的。從全球范圍來(lái)看，新的智能移動(dòng)終端中，有60%是在WiFi覆蓋的范圍內使用移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的。
在WLAN分流方案中，AP和AC的重要性已經(jīng)不那么明顯，運營(yíng)商需要更多考慮如何將WLAN與現有的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )無(wú)縫融合。其中最重要的一個(gè)環(huán)節就是認證。國內運營(yíng)商目前普遍采用的是基于Web Portal的認證，首先，用戶(hù)需要在終端上掃描WLAN的接入點(diǎn)，連接后，在缺省的Web Portal上，要求用戶(hù)輸入必要的信息，包括SIM卡號，密碼等， 運營(yíng)商將向該SIM卡用戶(hù)發(fā)送短信，內容為本次WiFi接入的密碼。該信息與SIM卡號綁定，成為用戶(hù)登錄WLAN的認證信息。這種方式相當繁瑣，而且在跨運營(yíng)商網(wǎng)絡(luò )的環(huán)境中，時(shí)長(cháng)變得更不可預測。
更為可行的方式是讓W(xué)LAN與移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )實(shí)現統一認證和統一計費。即用戶(hù)進(jìn)入WLAN覆蓋區域后，無(wú)需手動(dòng)提供認證信息，認證信息通過(guò)SIM卡提供，手機將（U）SIM卡信息提交到核心網(wǎng)3A/HLR完成認證，在此基礎上，無(wú)論是移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )的流量還是WiFi流量，都統一以一張賬單的形式出現。
上海貝爾高效WiFi分流方案
上述方案解決了WiFi分流的認證問(wèn)題，上海貝爾的方案中，將WLAN的GW功能引入到7750 SR業(yè)務(wù)路由器上，該功能通過(guò)7750 SR上的AA-ISA多業(yè)務(wù)板卡實(shí)現。WiFi分流為確保安全性，在3GPP TS 23.402中，對WiFi終端的接入，采取了一種所謂瘦管道的模式，即要從用戶(hù)端向網(wǎng)關(guān)發(fā)起IP-Sec連接，而AP僅充當橋的作用，對于PC或平板電腦等終端，這不是什么問(wèn)題，但對于手機而言，IP-Sec將帶來(lái)非常大的負荷，不僅影響終端上應用的相應速度，同時(shí)對電池的消耗非常之大，就目前情況看，市場(chǎng)上支持該功能的手機非常少。上海貝爾的方案中，采用了胖管道的模式，通過(guò)從AP向網(wǎng)關(guān)建立IP-Sec或GRE隧道，顯著(zhù)降低了對移動(dòng)終端的要求，不僅使得移動(dòng)終端的成本得以下降，同時(shí)延長(cháng)了終端的使用時(shí)間，更重要的是，擴大了運營(yíng)商推廣WiFi 分流方案的適用群體。
圖：上海貝爾高效WiFi分流方案
上海貝爾的WiFi分流方案將幫助運營(yíng)商逐步完成WLAN與移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )的融合，第一步，實(shí)現基于EAP-SIM和Portal的認證和流量分流，其中還包括基于Radius的離線(xiàn)計費和在線(xiàn)計費以及AAA與HLR的互操作等；第二步，實(shí)現GTP S2接口上向GGSN/PGW的分流，其中還包括Radius代理或DHCP的單步認證，以及基于Ga口的離線(xiàn)計費等；第三步：實(shí)現基于流的移動(dòng)性，并實(shí)現在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )和WLAN間的流量指引。
結語(yǔ)
隨著(zhù)移動(dòng)業(yè)務(wù)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的蓬勃發(fā)展，可以預見(jiàn)到，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )將面臨日益增大的壓力，通過(guò)引入WiFi技術(shù)，作為移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )的有益補充，運營(yíng)商能夠低成本、快速的解決流量激增帶來(lái)的問(wèn)題。上海貝爾將協(xié)助運營(yíng)商規劃如何從網(wǎng)絡(luò )、計費、終端等環(huán)節更好的將二者融合。
賽迪網(wǎng)
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