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(jù)估計(jì)，到2013年，互聯(lián)網(wǎng)流量將增至500 Exabytes，并保持50%的年增長率，而移動互聯(lián)網(wǎng)的流量在其中的比重雖然仍不大，但其增長率卻遠(yuǎn)超固定互聯(lián)網(wǎng)。
移動流量的爆炸性增長
據(jù)估計(jì)，到2013年，互聯(lián)網(wǎng)流量將增至500 Exabytes，并保持50%的年增長率，而移動互聯(lián)網(wǎng)的流量在其中的比重雖然仍不大，但其增長率卻遠(yuǎn)超固定互聯(lián)網(wǎng)。
移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的繁榮促進(jìn)了無線互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，比如視頻業(yè)務(wù)等需要耗費(fèi)大量的帶寬。目前移動互聯(lián)網(wǎng)有多達(dá)60%的流量來自用戶觀看視頻，而其中iPhone、iPAD等智能終端的用戶是推動視頻業(yè)務(wù)需求增長的主要動力。
另一方面，目前90%的數(shù)據(jù)流量僅來自10%的移動用戶，隨著移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)種類的增多和滲透率的提升，用戶對數(shù)據(jù)服務(wù)的需求還將繼續(xù)上升。通過智能終端下載觀看的視頻對移動數(shù)據(jù)流量的貢獻(xiàn)已經(jīng)接近60%。而智能終端的出貨量一直在節(jié)節(jié)攀升，意味著移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的增長趨勢將勢不可擋。
移動網(wǎng)絡(luò)的局限性
面對上述挑戰(zhàn)，運(yùn)營商一方面在積極尋求引入新的四代移動技術(shù)，另一方面則訴求于管控。在移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)興起的初期，包括國內(nèi)運(yùn)營商在內(nèi)的許多移動業(yè)務(wù)運(yùn)營商都曾經(jīng)推出過不限流量的套餐，但目前，這類套餐基本已經(jīng)停止，轉(zhuǎn)而向用戶推廣限制速率、帶寬、時長、甚至是基于使用時段等的業(yè)務(wù)包。 不僅是3G，即便是LTE的運(yùn)營商也面對同樣的問題，甚至有LTE運(yùn)營商提出，用戶應(yīng)該像對待自來水一樣，對自己的網(wǎng)絡(luò)流量有所掌握。
究其原因，無論是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)、用戶的管理以及覆蓋等方面移動網(wǎng)絡(luò)存在優(yōu)勢，但在容量、成本等方面，要單獨(dú)靠移動網(wǎng)絡(luò)去支撐大規(guī)模的移動互聯(lián)網(wǎng)，都是不可能的。
WiFi分流的方案應(yīng)運(yùn)而生
通過管控來限制用戶對無線網(wǎng)絡(luò)的資源占用，但這樣的結(jié)果是扼殺了用戶的需求，同時也可能不得不減少業(yè)務(wù)種類，甚至影響贏收。節(jié)流是一方面，另一方面，我們是不是也需要考慮開源呢？
眾所周知，WiFi接入能夠提供高速接入，802.11n通過MIMO技術(shù)，已能夠達(dá)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，相對于移動網(wǎng)絡(luò), WLAN的建網(wǎng)成本非常低；最后，在充分利用現(xiàn)有傳輸和IP資源的基礎(chǔ)上，WLAN的建設(shè)對于現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)影響非常小。上述因素使得WiFi成為移動互聯(lián)網(wǎng)流量分流的主要候選方案。利用WiFi進(jìn)行移動網(wǎng)絡(luò)流量分流，已經(jīng)在運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)中開始部署，國內(nèi)某運(yùn)營商2011年的一次季度統(tǒng)計(jì)顯示，其用戶數(shù)據(jù)流量有接近40%是從WiFi進(jìn)入核心網(wǎng)的。從全球范圍來看，新的智能移動終端中，有60%是在WiFi覆蓋的范圍內(nèi)使用移動互聯(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(yùn)營商需要更多考慮如何將WLAN與現(xiàn)有的移動網(wǎng)絡(luò)無縫融合。其中最重要的一個環(huán)節(jié)就是認(rèn)證。國內(nèi)運(yùn)營商目前普遍采用的是基于Web Portal的認(rèn)證，首先，用戶需要在終端上掃描WLAN的接入點(diǎn)，連接后，在缺省的Web Portal上，要求用戶輸入必要的信息，包括SIM卡號，密碼等， 運(yùn)營商將向該SIM卡用戶發(fā)送短信，內(nèi)容為本次WiFi接入的密碼。該信息與SIM卡號綁定，成為用戶登錄WLAN的認(rèn)證信息。這種方式相當(dāng)繁瑣，而且在跨運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境中，時長變得更不可預(yù)測。
更為可行的方式是讓W(xué)LAN與移動網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一認(rèn)證和統(tǒng)一計(jì)費(fèi)。即用戶進(jìn)入WLAN覆蓋區(qū)域后，無需手動提供認(rèn)證信息，認(rèn)證信息通過SIM卡提供，手機(jī)將（U）SIM卡信息提交到核心網(wǎng)3A/HLR完成認(rèn)證，在此基礎(chǔ)上，無論是移動網(wǎng)絡(luò)的流量還是WiFi流量，都統(tǒng)一以一張賬單的形式出現(xiàn)。
上海貝爾高效WiFi分流方案
上述方案解決了WiFi分流的認(rèn)證問題，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7750 SR上的AA-ISA多業(yè)務(wù)板卡實(shí)現(xiàn)。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，即要從用戶端向網(wǎng)關(guān)發(fā)起IP-Sec連接，而AP僅充當(dāng)橋的作用，對于PC或平板電腦等終端，這不是什么問題，但對于手機(jī)而言，IP-Sec將帶來非常大的負(fù)荷，不僅影響終端上應(yīng)用的相應(yīng)速度，同時對電池的消耗非常之大，就目前情況看，市場上支持該功能的手機(jī)非常少。上海貝爾的方案中，采用了胖管道的模式，通過從AP向網(wǎng)關(guān)建立IP-Sec或GRE隧道，顯著降低了對移動終端的要求，不僅使得移動終端的成本得以下降，同時延長了終端的使用時間，更重要的是，擴(kuò)大了運(yùn)營商推廣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(yùn)營商逐步完成WLAN與移動網(wǎng)絡(luò)的融合，第一步，實(shí)現(xiàn)基于EAP-SIM和Portal的認(rèn)證和流量分流，其中還包括基于Radius的離線計(jì)費(fèi)和在線計(jì)費(fèi)以及AAA與HLR的互操作等；第二步，實(shí)現(xiàn)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(rèn)證，以及基于Ga口的離線計(jì)費(fèi)等；第三步：實(shí)現(xiàn)基于流的移動性，并實(shí)現(xiàn)在移動網(wǎng)絡(luò)和WLAN間的流量指引。
結(jié)語
隨著移動業(yè)務(wù)和移動互聯(lián)網(wǎng)的蓬勃發(fā)展，可以預(yù)見到，移動網(wǎng)絡(luò)將面臨日益增大的壓力，通過引入WiFi技術(shù)，作為移動網(wǎng)絡(luò)的有益補(bǔ)充，運(yùn)營商能夠低成本、快速的解決流量激增帶來的問題。上海貝爾將協(xié)助運(yùn)營商規(guī)劃如何從網(wǎng)絡(luò)、計(jì)費(fèi)、終端等環(huán)節(jié)更好的將二者融合。
賽迪網(wǎng)
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