WLAN分流技術(shù)在智能管道中的應(yīng)用

摘要：文章認(rèn)為由于智能終端和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展給移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)巨大壓力，因此為移動(dòng)用戶提供無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)接入成為移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)分流的重要手段?；赪LAN分流技術(shù)，文章分析了用于解決WLAN和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)連續(xù)性問(wèn)題的新技術(shù)，如全球移動(dòng)通信系統(tǒng)增強(qiáng)數(shù)據(jù)傳輸速率技術(shù)無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)，陸地?zé)o線接入網(wǎng)／通用移動(dòng)通信系統(tǒng)陸地?zé)o線接入網(wǎng)／陸地?zé)o線接入網(wǎng)，增強(qiáng)通用移動(dòng)通信系統(tǒng)陸地?zé)o線接入網(wǎng)(GERAN／UTRAN／E-UTRAN)與WLAN網(wǎng)絡(luò)之間的業(yè)務(wù)連續(xù)性技術(shù)、接入網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)和選擇功能和非無(wú)縫的WLAN分流技術(shù)。

關(guān)鍵詞：移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)；無(wú)線局域網(wǎng)；分流；智能管道；多接入分組數(shù)據(jù)網(wǎng)連接

由于智能終端的普及和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，移動(dòng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流量呈爆炸性增長(zhǎng)，從而對(duì)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)有限而寶貴的無(wú)線資源帶來(lái)挑戰(zhàn)。類似P2P、微博類的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用對(duì)用戶的影響力越來(lái)越大，而為傳統(tǒng)有線互聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)的大量應(yīng)用并不能很好地適應(yīng)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)特點(diǎn)，如即時(shí)消息類頻繁的心跳報(bào)文和狀態(tài)更新消息占用大量空口無(wú)線資源；P2P類的應(yīng)用更是大量消耗無(wú)線上行帶寬，引發(fā)整個(gè)小區(qū)通信及傳輸質(zhì)量的急劇下降。此外，少量用戶和特定應(yīng)用大量占用網(wǎng)絡(luò)資源造成其他用戶接入體驗(yàn)差等問(wèn)題，影響了網(wǎng)絡(luò)資源的公平使用。在這種情況下，移動(dòng)寬帶網(wǎng)絡(luò)的性能成為運(yùn)營(yíng)商差異化競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵。為適應(yīng)這一需求，移動(dòng)寬帶也將從粗放式發(fā)展走向智能管道階段。

在尋找智能管道解決方案方面，全球運(yùn)營(yíng)商采用了各種市場(chǎng)策略，包括部署具有高帶寬的LTE網(wǎng)絡(luò)、升級(jí)現(xiàn)有的3G網(wǎng)絡(luò)為高速分組接入(HSPA／HSPA+)網(wǎng)絡(luò)、擴(kuò)建骨干網(wǎng)、提供更開放的業(yè)務(wù)平臺(tái)等。這些策略在不同程度上都能夠緩解移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)發(fā)展帶來(lái)的網(wǎng)絡(luò)壓力。除此之外，為用戶提供無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)接入，更是目前為絕大多數(shù)運(yùn)營(yíng)商優(yōu)化2G13G網(wǎng)絡(luò)覆蓋、分流數(shù)據(jù)流量的重要技術(shù)手段。

移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)可以提供廣覆蓋、高移動(dòng)性和中等數(shù)據(jù)傳輸速率，而WLAN技術(shù)可以提供熱點(diǎn)覆蓋、低移動(dòng)性和高數(shù)據(jù)傳輸速率，但是其覆蓋范圍比較小。所以，將WLAN技術(shù)與移動(dòng)通信技術(shù)相結(jié)合，使得移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)可以利用WLAN高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶攸c(diǎn)以彌補(bǔ)其數(shù)據(jù)傳輸速率受限的不足，而WLAN不僅可利用移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)完善的鑒權(quán)與計(jì)費(fèi)機(jī)制，未來(lái)還可以結(jié)合移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍廣的特點(diǎn)完成多接入情況下的切換。

WLAN接入在熱點(diǎn)區(qū)域的固定和低速移動(dòng)場(chǎng)景下，能將移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)流量就近卸載到固定寬帶網(wǎng)絡(luò)，這既能提升用戶體驗(yàn)，又能降低移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)建網(wǎng)成本和無(wú)線資源需求，確實(shí)對(duì)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的寬帶業(yè)務(wù)分流具有重要作用。

現(xiàn)在，WLAN網(wǎng)絡(luò)已在全球迅速得以推廣。ATT、Verizon、DoCoMo、T-mobile、Orange等全球主要蜂窩運(yùn)營(yíng)商都已積極行動(dòng)起來(lái)，這為無(wú)線局域網(wǎng)與蜂窩網(wǎng)在全球范圍內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)融合創(chuàng)造了良好基礎(chǔ)。在中國(guó)，三大運(yùn)營(yíng)商也都將WLAN作為輔助移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的重要手段，紛紛擴(kuò)建自己的WLAN網(wǎng)絡(luò)，為家庭和企業(yè)用戶提供補(bǔ)充的寬帶無(wú)線接人手段。

1 WLAN分流基本技術(shù)

3GPP在早期的WLAN與移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)互通的研究報(bào)告中，根據(jù)技術(shù)實(shí)施的難易程度，定義了6種互通場(chǎng)景a運(yùn)營(yíng)商可根據(jù)自身的需求，選擇相應(yīng)的場(chǎng)景，分階段地進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)部署。

場(chǎng)景1：最簡(jiǎn)單的互通方案。WLAN和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)間只有簡(jiǎn)單的賬單信息關(guān)聯(lián)，用戶的賬單里同時(shí)包括移動(dòng)網(wǎng)和WLAN的費(fèi)用。兩個(gè)系統(tǒng)的安全機(jī)制是完全獨(dú)立的。

場(chǎng)景2：移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)給WLAN提供接入控制和計(jì)費(fèi)功能。運(yùn)營(yíng)商可以統(tǒng)一對(duì)用戶的兩種接入方式進(jìn)行計(jì)費(fèi)，這樣在對(duì)網(wǎng)絡(luò)影響很小的情況下，也能讓用戶很方便地使用WLAN。系統(tǒng)對(duì)用戶數(shù)據(jù)的維護(hù)也很簡(jiǎn)單。

場(chǎng)景3：WLAN用戶可以使用移動(dòng)網(wǎng)分組域業(yè)務(wù)，比如：IP多媒體子系統(tǒng)(IMS)業(yè)務(wù)、即時(shí)消息業(yè)務(wù)、組播和廣播業(yè)務(wù)(MBMS)等。

場(chǎng)景4：用戶在移動(dòng)網(wǎng)和WLAN之間切換時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)業(yè)務(wù)的連續(xù)性，用戶無(wú)須再重新建立連接。在此場(chǎng)景下，切換過(guò)程中用戶業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量(QoS)可能會(huì)有改變，業(yè)務(wù)也可能有短暫的中斷。

場(chǎng)景5：用戶在移動(dòng)網(wǎng)和WLAN之間切換時(shí)，能夠無(wú)縫地保證業(yè)務(wù)連續(xù)性，切換過(guò)程中幾乎沒有數(shù)據(jù)的丟失和中斷情況發(fā)生，能夠?qū)崿F(xiàn)類似VoIP業(yè)務(wù)的切換。

場(chǎng)景6：WLAN用戶可以接入到移動(dòng)網(wǎng)電路域。用戶可使用電路域業(yè)務(wù)，并保證切換時(shí)的業(yè)務(wù)連續(xù)性。

這6種互通場(chǎng)景給用戶提供的功能越來(lái)越完善，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的要求也越來(lái)越高。因此，3GPP在R7版本之前，只對(duì)前3種場(chǎng)景下的互通架構(gòu)、設(shè)備功能進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化；R8版本之后，開始通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)(GPRS)網(wǎng)與WLAN互通下的第4種場(chǎng)景所對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)化工作；對(duì)LTE與WLAN之間在場(chǎng)景4和場(chǎng)景5下的互通技術(shù)，則是在R9版本時(shí)啟動(dòng)；第6種場(chǎng)景的研究尚未開始。下面對(duì)支持前3種基本場(chǎng)景的網(wǎng)絡(luò)瓦通架構(gòu)以及現(xiàn)網(wǎng)改造方案進(jìn)行介紹。

目前很多運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了第一種場(chǎng)景下最簡(jiǎn)單的互通架構(gòu)，如圖1所示。從網(wǎng)絡(luò)的改造點(diǎn)來(lái)看，主要是部署3GPP鑒權(quán)、認(rèn)證、計(jì)費(fèi)(AAA)服務(wù)器。這個(gè)階段的AAA服務(wù)器功能比較簡(jiǎn)單，主要是向WLAN接入網(wǎng)絡(luò)交換認(rèn)證信息，同時(shí)能夠向計(jì)費(fèi)系統(tǒng)產(chǎn)生和報(bào)告用戶的計(jì)費(fèi)營(yíng)帳信息。運(yùn)營(yíng)商的計(jì)費(fèi)營(yíng)帳系統(tǒng)應(yīng)能統(tǒng)計(jì)用戶的WLAN費(fèi)用，并將其與移動(dòng)網(wǎng)的費(fèi)用相關(guān)聯(lián)。

這種接入方式保持了移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和WLAN的獨(dú)立性，用戶接入兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)的Internet業(yè)務(wù)互不影響，對(duì)于運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)，這種架構(gòu)非常簡(jiǎn)單，易于部署。但是。以這種架構(gòu)進(jìn)行互通，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和WLAN無(wú)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(shí)，需要分別鑒權(quán)。目前普遍使用的是Web認(rèn)證方式，需要用戶手動(dòng)搜索、接入WLAN熱點(diǎn)，隨后運(yùn)營(yíng)商會(huì)發(fā)送一條包含接入密碼的短信給用戶，用戶通過(guò)該密碼和手機(jī)號(hào)接入運(yùn)營(yíng)商的WLAN網(wǎng)絡(luò)。此過(guò)程操作復(fù)雜、時(shí)延長(zhǎng)，會(huì)明顯影l(fā)響用戶體驗(yàn)，也阻礙了運(yùn)營(yíng)商通過(guò)WLAN分流網(wǎng)絡(luò)壓力的目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

因此，可以說(shuō)WLAN與移動(dòng)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一認(rèn)證是提升WLAN接人用戶數(shù)的基本需求。如果能實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一認(rèn)證，將提高用戶使用WLAN網(wǎng)絡(luò)的便利性，同時(shí)避免手工輸入密碼帶來(lái)的安全問(wèn)題。一旦實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一認(rèn)證，用戶在連接WLAN網(wǎng)絡(luò)時(shí)不需要再輸入用戶名和密碼，終端直接上報(bào)通用簽約用戶識(shí)別模塊，用戶識(shí)別模塊(USIM／SIM)卡信息就能完成認(rèn)證。統(tǒng)一認(rèn)證的解決方案是擴(kuò)展現(xiàn)有的3GPPAAA服務(wù)器功能，與移動(dòng)網(wǎng)中的歸屬位置寄存器(HLR)互通以獲取用戶的鑒權(quán)信息，同時(shí)對(duì)現(xiàn)網(wǎng)WLAN接入控制器(AC)進(jìn)行升級(jí)改造，使其支持EAP-SIM／AKA認(rèn)證方式。此外，終端也需要支持EAP-SIM／AKA認(rèn)證方式。目前支持這種鑒權(quán)方式的終端還是不多，需要運(yùn)茜商通過(guò)大力宣傳，推動(dòng)用戶需求增加，來(lái)促進(jìn)終端廠家加入到實(shí)現(xiàn)WLAN和移動(dòng)網(wǎng)統(tǒng)一認(rèn)證的產(chǎn)業(yè)鏈中來(lái)。

如果要實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景3下用戶通過(guò)WLAN網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)運(yùn)營(yíng)商的分組域業(yè)務(wù)，需要對(duì)核心網(wǎng)的網(wǎng)關(guān)沒備進(jìn)行升級(jí)或改造，增加隧道終結(jié)網(wǎng)關(guān)(TTC)功能模塊。TTG主要功能是完成WLAN接人系統(tǒng)和網(wǎng)關(guān)通用分組尤線業(yè)務(wù)支持節(jié)點(diǎn)(GGSN)問(wèn)的通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)隧道協(xié)議(GTP)的隧道管理功能，完成WLAN隧道與GTP隧道映射。TTG模塊可以單獨(dú)設(shè)置，也可以與GGSN功能合設(shè)，形成一個(gè)新的網(wǎng)元——分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)(PDG)。相對(duì)來(lái)看，PDG模式能夠直接分流WLAN業(yè)務(wù)，減少對(duì)現(xiàn)有移動(dòng)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(jì)費(fèi)設(shè)備進(jìn)行集成，實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較困難。

通過(guò)上面的介紹可以看出，如果在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中部署3GPPAAA服務(wù)器和TrG／PDG功能模塊或?qū)嶓w，就能夠?qū)崿F(xiàn)場(chǎng)景2和場(chǎng)景3中的需求，達(dá)到統(tǒng)一認(rèn)證和接入移動(dòng)網(wǎng)分組域業(yè)務(wù)的目的。

2 WLAN分流新技術(shù)

圖1中所描述的基本架構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)用戶在WLAN下通過(guò)PDG訪問(wèn)移動(dòng)網(wǎng)的分組數(shù)據(jù)網(wǎng)(PDN)，但是用戶在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和WLAN之間移動(dòng)時(shí)，不能保證業(yè)務(wù)的連續(xù)性。3GPP在R9之后，逐漸完善了用戶在WLAN網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)之間的業(yè)務(wù)的連續(xù)性機(jī)制，包括2／3G系統(tǒng)與WLAN之間的業(yè)務(wù)連續(xù)性、LTE系統(tǒng)與WLAN間的業(yè)務(wù)連續(xù)性。下面分別對(duì)這些新技術(shù)進(jìn)行描述。

(1)2／3C系統(tǒng)與WLAN之間的業(yè)務(wù)連續(xù)性

通過(guò)在GGSN與WLAN接人間共用一個(gè)家鄉(xiāng)代理(HA)，就可實(shí)現(xiàn)用戶終端(uE)在WLAN與2G／3G間切換時(shí)業(yè)務(wù)的連續(xù)性。由于此時(shí)用戶屬于單接受機(jī)模式，即只能駐留在一種接入系統(tǒng)下，因此，可以說(shuō)這種模式的切換是基于UE級(jí)別的，一旦發(fā)生切換，屬于同一個(gè)UE的所有IP流都會(huì)全部切換過(guò)去。

HA通過(guò)H1接口與UE進(jìn)行通信，交換DSMIPv6相關(guān)的信令，以跟蹤UE目前所駐留的接入系統(tǒng)的類型。H1接口可以基于WLAN或3GPP接入系統(tǒng)提供的IP連接性來(lái)傳遞相關(guān)信令，這類信令對(duì)接入路由器GGSN和PDG來(lái)說(shuō)是透明傳遞的。

GGSN／PDG與HA間的H3接口能夠攜帶端到端的UE-HA信令和用戶數(shù)據(jù)，由于這兩個(gè)實(shí)體之間沒有直接的信令消息，所以這個(gè)接口就是簡(jiǎn)單的IP傳輸接口，不需要增加新的特性。HA功能可以單獨(dú)設(shè)置，也可以與GGSN或PDG合設(shè)。

如果UE發(fā)生了系統(tǒng)間的切換，除了在新的系統(tǒng)中建立必要的IP承載外，還要將UE的轉(zhuǎn)交地址與家鄉(xiāng)地址進(jìn)行綁定，轉(zhuǎn)交地址包含了UE接入系統(tǒng)的信息。通過(guò)這個(gè)綁定，HA就知道IrE目前在哪個(gè)系統(tǒng)中，UE在3GPP系統(tǒng)和WLAN間切換時(shí)，也能正確地對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行路由。

(2)LTE系統(tǒng)與WLAN間的業(yè)務(wù)連續(xù)性

3GPP在LTE系統(tǒng)中引入了多接人的概念，不同的接人系統(tǒng)都可以接入到同一個(gè)核心網(wǎng)上。而且，現(xiàn)在具有多種接口(如3GPP、WLAN、WiMAX等)的終端設(shè)備越來(lái)越多，終端上的業(yè)務(wù)形式也越來(lái)越多樣化，有些業(yè)務(wù)適合在3GPP接人系統(tǒng)上使用，而另一些業(yè)務(wù)則適合在其他接入系統(tǒng)上使用。例如，用戶在家的時(shí)候，可以通過(guò)WLAN使用文件傳輸協(xié)議(FTP)業(yè)務(wù)，同時(shí)通過(guò)LTE使用IP語(yǔ)音(WoIP)業(yè)務(wù)，但一旦用戶離開家，很可能與WLAN的連接就中斷了，這個(gè)時(shí)候，F(xiàn)TP業(yè)務(wù)就需要切換到3GPP系統(tǒng)中。這樣對(duì)不同的業(yè)務(wù)進(jìn)行路由區(qū)分，既提升了用戶的業(yè)務(wù)體驗(yàn)，也緩解了運(yùn)營(yíng)商移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的壓力。

基于以上的需求，3GPP在R9階段提出了多接入分組數(shù)據(jù)網(wǎng)連接和IP流移動(dòng)性(MAPIM)的概念，其研究?jī)?nèi)容包括：如何把具有多種接口的UE同時(shí)連接到3GPP網(wǎng)絡(luò)和一個(gè)非3GPP網(wǎng)絡(luò)，如何把單個(gè)的業(yè)務(wù)流路由到特定的接入系統(tǒng)，如何給UE提供相應(yīng)的策略以支持多PDN連接和流移動(dòng)性等。MAPIM是3GPP在研究報(bào)告階段的名稱，轉(zhuǎn)到正式的標(biāo)準(zhǔn)制訂之后，就分拆成兩部分內(nèi)容：多接入分組數(shù)據(jù)網(wǎng)連接(MAPCON)和IP流移動(dòng)性(IFOM)，分別在不同的標(biāo)準(zhǔn)中進(jìn)行定義。

不管是MAPUON還是IFOM，與以前的WLAN互通模式相比，最大的區(qū)別就在于UE可以同時(shí)連接到WLAN及3GPP接入系統(tǒng)中，處于雙接收機(jī)(Dual Radio)工作模式，而不是前面提到的單接收機(jī)模式。

MAPCON是指UE在不同的接人系統(tǒng)中建立不同的PDN連接，網(wǎng)絡(luò)給UE分配的也是不同的IP地址。采用MAPCON技術(shù)，不同業(yè)務(wù)可經(jīng)由不同接入系統(tǒng)進(jìn)行傳輸，不同業(yè)務(wù)優(yōu)先在哪個(gè)接入系統(tǒng)進(jìn)行接入的選擇策略可通過(guò)ANDSF發(fā)送給UE。MAPCON可以實(shí)現(xiàn)WLAN和3GPP間的負(fù)荷分擔(dān)，比如，運(yùn)營(yíng)商自有業(yè)務(wù)(如IMS)通過(guò)HSPA(或LTE)接入，而視頻(優(yōu)酷)／FTP下載經(jīng)過(guò)WLAN接人。此外，MAPCON還可以支持WLAN和3GPP接入間的切換，當(dāng)WLAN覆蓋不好時(shí)可將經(jīng)由WLAN傳輸應(yīng)用切換到3GPP接入。

相比MAPCON技術(shù)，IFOM技術(shù)更為復(fù)雜一些。IFOM研究的是UE同一個(gè)PDN連接下的不同的IP流如何路由到不同的接人系統(tǒng)，并且用戶在3GPP系統(tǒng)和WLAN之間切換時(shí)，如何保證這些IP流切換的連續(xù)性。目前的方案是基于雙棧移動(dòng)IPv6(DSMIPv6)的，系統(tǒng)能夠保留用戶的IP地址，用戶在接人系統(tǒng)間移動(dòng)時(shí)，也能夠保證IP流的移動(dòng)性。

為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)間的IP流移動(dòng)性，要對(duì)S2c和Hl接口的DSMIPv6移動(dòng)性信令進(jìn)行擴(kuò)展，以攜帶路由過(guò)濾器信息。如果UE在不同的接入系統(tǒng)上配置的是不同的IP地址的話，可以通過(guò)多個(gè)綁定消息在HA上分別將這些地址注冊(cè)為轉(zhuǎn)交地址(CoA)。此外，為了將IP流路由到特定的接入，UE需要在“Binding Update”消息中包含流標(biāo)識(shí)(FID)參數(shù)。FID定義了路由規(guī)則，包含路由過(guò)濾器和路由地址。根據(jù)這些路由信息，系統(tǒng)就知道哪些業(yè)務(wù)是從3GPP系統(tǒng)接入的，哪些業(yè)務(wù)是從WLAN系統(tǒng)接人的。一旦發(fā)生了流的移動(dòng)性，UE也會(huì)通過(guò)“BindingUpdate”消息更新路由信息。演進(jìn)的分組核心網(wǎng)(EPC)收到更新的路由信息后，就會(huì)進(jìn)行相應(yīng)的承載釋放或者創(chuàng)建，實(shí)現(xiàn)IP流的無(wú)縫切換。

總之，R8之前的UE只能在UE的級(jí)別上在不同的接入系統(tǒng)之間進(jìn)行切換，而R9之后的UE能利用MAPIM技術(shù)，在不同的接入系統(tǒng)進(jìn)行PDN連接甚至是IP的無(wú)縫切換，切換的粒度越來(lái)越細(xì)，業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)也越來(lái)越靈活。

(3)接入網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)和選擇功能

在實(shí)現(xiàn)WLAN和3GPP系統(tǒng)間業(yè)務(wù)連續(xù)性和無(wú)縫分流方而，接入網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)和選擇功能(ANDSF)起了舉足輕重的作用。ANDSF具有數(shù)據(jù)管理和控制功能，能夠響應(yīng)UE進(jìn)行接入網(wǎng)絡(luò)選擇的請(qǐng)求，提供發(fā)現(xiàn)用戶接入網(wǎng)絡(luò)和進(jìn)行接入網(wǎng)絡(luò)選擇所需的輔助數(shù)據(jù)。用戶根據(jù)ANDSF提供的這些信息，就能結(jié)合當(dāng)前業(yè)務(wù)的特征，選擇最合適的接入網(wǎng)絡(luò)，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的有效分流。

ANDSF能夠提供以下3類信息：

·系統(tǒng)間移動(dòng)性策略。該策略規(guī)定了是否允許進(jìn)行系統(tǒng)間的移動(dòng)，并為用戶接入到EPC系統(tǒng)選擇最合適的接人系統(tǒng)。比如，可以定義WiMAX的接人優(yōu)先級(jí)高于WLAN，當(dāng)UE發(fā)現(xiàn)WiMAX網(wǎng)絡(luò)時(shí)需要將WLAN上的業(yè)務(wù)切換到WiMAX。該策略可以提供給UE。ANDSF也可以基于運(yùn)營(yíng)商策略或者基于UE發(fā)送的網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)和選擇信息對(duì)系統(tǒng)間的移動(dòng)性策略進(jìn)行修改。

·接入網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)信息。根據(jù)UE的請(qǐng)求，ANDSF可以提供UE鄰近區(qū)域的所有接入系統(tǒng)的接入網(wǎng)絡(luò)列表。接入網(wǎng)絡(luò)信息可以包括：接入技術(shù)類型(如WLAN或者WiMAX)，無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)符(如WLAN的SSID)。

·系統(tǒng)問(wèn)路由策略。ANDSF可以給用戶提供一個(gè)系統(tǒng)間路由策略的列表，包括一些過(guò)濾規(guī)則，規(guī)定某個(gè)特定的業(yè)務(wù)流或者特定的接人點(diǎn)名(APN)，是否允許接入到某個(gè)接人系統(tǒng)中；并且在用戶進(jìn)行數(shù)據(jù)路由時(shí)，根據(jù)路由策略定義的接入系統(tǒng)的優(yōu)先級(jí)，為業(yè)務(wù)選擇最合適的接入技術(shù)或者APN。例如，在MAPCON場(chǎng)景下，可以規(guī)定某一APN必須處于3GPP接入下，也可以規(guī)定當(dāng)3GPP接入可用時(shí)，需要將WLAN的業(yè)務(wù)切換到3GPP接入下；在IFOM場(chǎng)景下，上述路由策略的粒度進(jìn)一步縮小為IP流的特性描述(如五元組)；在非無(wú)縫分流的場(chǎng)景下，可以規(guī)定UE使用本地IP地址作為源地址路由數(shù)據(jù)。

這些用于用戶選擇合適網(wǎng)絡(luò)的信息，也可以靜態(tài)配置在終端上，但是，ANDSF提供的信息的優(yōu)先級(jí)要高于靜態(tài)配置的信息。如果用戶在當(dāng)前的位置，收到了合法的ANDSF信息，表明在他附近的區(qū)域內(nèi)有更高級(jí)別的接入系統(tǒng)，用戶可以根據(jù)需求，重新選擇更高級(jí)別的接入網(wǎng)絡(luò)。

用戶如果不能同時(shí)連到多個(gè)接入系統(tǒng)上，還是能根據(jù)從ANDSF收到的系統(tǒng)間移動(dòng)性策略，選擇一個(gè)最合適的接入網(wǎng)絡(luò)，用于系統(tǒng)間的移動(dòng)。但是，用戶應(yīng)忽略收到的系統(tǒng)間路由策略。用戶即使選擇了菲3GPP系統(tǒng)執(zhí)行分組域業(yè)務(wù)，也還是可以用3GPP系統(tǒng)開展CS域業(yè)務(wù)。

UE和ANDSF之間的接口為IP接口，從功能上來(lái)看，ANDSF是一個(gè)獨(dú)立的邏輯實(shí)體，它是負(fù)責(zé)不同的接入技術(shù)之間移動(dòng)性選擇處理的，因此，它所處的位置較高，類似于策略和計(jì)費(fèi)控制單元(PCRF)的位置，可認(rèn)為它是一個(gè)高度集中的網(wǎng)元。關(guān)于ANDSF的物理實(shí)現(xiàn)，業(yè)界認(rèn)為它是一個(gè)獨(dú)立的物理網(wǎng)元，但也有可能與PCRF或者歸屬用戶服務(wù)器(HSS)合設(shè)。

(4)非無(wú)縫的WLAN分流技術(shù)

3GPP在R9之后，考慮到演進(jìn)的分組系統(tǒng)(EPS)初期部署時(shí)，有可能只采用簡(jiǎn)單的分流模式，通過(guò)WLAN分流數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，而無(wú)須實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的連續(xù)性和無(wú)縫切換。針對(duì)這種需求，3GPP在MAPIM之后補(bǔ)充了非無(wú)縫WLAN分流的概念。其實(shí)這個(gè)概念就類似2／3G系統(tǒng)中的直接IP接入方式，也就是用戶特定的IP流直接通過(guò)WLAN分流出去(如Intemet業(yè)務(wù)流)，而不用通過(guò)EPC網(wǎng)絡(luò)。運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)對(duì)這些IP流是沒有感知和控制能力的。當(dāng)然，如果WLAN已經(jīng)接人到EPC中，系統(tǒng)在對(duì)某些IP流執(zhí)行無(wú)縫的WLAN分流的同時(shí)，還可以對(duì)用戶的另一些IP流執(zhí)行非無(wú)縫的WLAN分流。

哪些IP流能夠進(jìn)行非無(wú)縫的WLAN分流是需要進(jìn)行配置的，配置策略有多種，可以是根據(jù)用戶的需求來(lái)定義，也可以是運(yùn)營(yíng)商靜態(tài)配置在UE上，或者是運(yùn)營(yíng)商通過(guò)ANDSF動(dòng)態(tài)發(fā)送給UE，還可以考慮進(jìn)去運(yùn)營(yíng)商的本地運(yùn)營(yíng)環(huán)境因素(如無(wú)線環(huán)境、IP連接質(zhì)量、應(yīng)用需求和功耗考慮等)。

3 結(jié)束語(yǔ)

由于WLAN網(wǎng)絡(luò)具有接入高速、建網(wǎng)成本低、對(duì)現(xiàn)有移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)影響小等優(yōu)勢(shì)，使得WLAN技術(shù)成為移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)流量分流的首選方案。而隨著WLAN網(wǎng)絡(luò)部署規(guī)模的不斷擴(kuò)大，用戶和運(yùn)營(yíng)商對(duì)WLAN網(wǎng)絡(luò)的要求也越來(lái)越高，不僅要提供更好的用戶體驗(yàn)，還要滿足更高安全可靠的要求。這些需求也推動(dòng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織不斷對(duì)WLAN互通技術(shù)進(jìn)行完善，逐步解決QoS、漫游、安全等問(wèn)題。

目前，3GPP仍然有不少熱點(diǎn)課題專門針對(duì)WLAN和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)間的瓦通技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化。主要的課題SaMOG研究的是將非3GPP接入作為可信任域，通過(guò)GTP協(xié)議，接人移動(dòng)核心網(wǎng)。MAPCON／IFOM技術(shù)都是基于移動(dòng)IP協(xié)議(MIP)制訂的無(wú)縫分流方案，這是因?yàn)樵跉W美國(guó)家，WLAN可能是租用網(wǎng)絡(luò)，屬于非信任域，而在中國(guó)，WLAN是運(yùn)營(yíng)商自己部署的，完全可以作為信任域接人。如果基于信任域接入WLAN用戶，一方面，不要求終端支持DSMIP，終端容易實(shí)現(xiàn)；另一方面，系統(tǒng)因?yàn)橹С諫TP協(xié)議，沒有革命性的變化，利用運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)的平滑演進(jìn)，也利于WLAN接人各種業(yè)務(wù)模式的推廣。

其他的課題有DIDA、OPPIIS、LOBSTER。DIDA課題研究的是如何對(duì)ANDSF進(jìn)行增強(qiáng)，使得運(yùn)營(yíng)商對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)應(yīng)用或IP流的使用都能進(jìn)行資源控制；OPPIIS課題是基于APN的粒度，對(duì)ANDSF功能進(jìn)行增強(qiáng)；LOBSTER課題研究在WLAN接入的情況下，基于UE的位置，選擇合適的ePDG和P-GW，以保證數(shù)據(jù)路由的最優(yōu)化。

隨著移動(dòng)業(yè)務(wù)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的蓬勃發(fā)展，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)面臨日益增大的壓力，通過(guò)引入WLAN技術(shù)，作為移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的有益補(bǔ)充，可以有效地進(jìn)行業(yè)務(wù)分流，使得運(yùn)營(yíng)商能夠以較低成本，快速地解決流量激增帶來(lái)的問(wèn)題。但是，要做到WLAN與移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的真正融合，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的連續(xù)性和無(wú)縫分流，仍然是一個(gè)遠(yuǎn)期目標(biāo)，有待移動(dòng)通信行業(yè)各方去深入探討研究。