一種建立cdma2000 1x Ev-Do小區與Wi-Fi熱點關聯的新思路

熊映輝，陳 明

（中國電信股份有限公司湖北分公司 武漢 430023）

1 引言

隨著移動互聯網時代的來臨，無線數據流量呈現爆發式增長，各大運營商也越來越多地依靠Wi-Fi承載這些無線數據流量，因而大規模進行Wi-Fi網絡建設，分擔3G網絡的壓力，讓客戶體驗更加美好、無處不在的優質無線網絡服務勢在必行。中國電信在2008年獲取移動牌照后，在大規模建設3G網絡的同時，也在全國各省大力推進Wi-Fi網絡的建設，并提出了“C+W”（CDMA+WLAN）無線寬帶融合業務，將其定為全業務運營下確立差異化競爭優勢的重要舉措之一。

當前中國電信Wi-Fi網絡在全國已經形成相當規模，但存在著總體利用率偏低、覆蓋有效性不高等問題。隨著 3G數據卡業務的快速發展，部分城市熱點區域已經出現了cdma2000 1x Ev-Do負荷過高、服務質量下降導致用戶投訴增多的突出問題，因此需要盡快利用Wi-Fi網絡分流 cdma2000 1x Ev-Do流量。

如何尋找3G高流量、高價值用戶，并引導其成為Wi-Fi用戶？如何尋找cdma2000 1x Ev-Do高流量小區并精確定位，在符合分流條件時，采取相應分流措施？如何有效地建設Wi-Fi網絡，并提高Wi-Fi網絡分流3G流量負荷的效果？3個“如何”已經成為中國電信各級維護人員在日常維護中必須面對和解決的問題。長期以來，對于cdma2000 1x Ev-Do高流量小區，由于無法知道其附近是否具有建立Wi-Fi熱點所具備的分流條件，而無法對這些基站下指定用戶進行推送提醒或在其周邊進行針對性Wi-Fi熱點建設。因此高流量cdma20001xEv-Do小區的分流效果一直不太理想。

建立Wi-Fi熱點和cdma2000 1x Ev-Do小區的關聯關系，既能準確定位具備分流條件的高流量cdma2000 1x Ev-Do小區，也能對未關聯Wi-Fi熱點的高流量cdma2000 1x Ev-Do小區進行針對性Wi-Fi熱點建設，實現精確分流。在具備Wi-Fi接入條件的區域向指定的cdma2000 1x Ev-Do用戶推送信息，引導用戶使用Wi-Fi業務。

2 C+W網絡結構

cdma2000 1x/cdma2000 1x Ev-Do/Wi-Fi多模終端在Wi-Fi覆蓋區時，可以不輸入賬戶名和密碼，經過統一認證后直接連接到Wi-Fi網絡，并通過寬帶城域網接入wPDIF，完成C+W 終端產品的業務功能。具體C+W網絡結構如圖1所示。

3 建立Wi-Fi熱點和cdma2000 1x Ev-Do小區關聯關系的常規方法

中國電信cdma2000 1x Ev-Do網絡已覆蓋至農村/鄉鎮，而Wi-Fi網絡相對cdma2000 1x Ev-Do網絡而言覆蓋面較薄，有Wi-Fi網絡覆蓋的地方必然有cdma2000 1x Ev-Do網絡。因此，任何一個Wi-Fi熱點必然能和一個cdma2000 1x Ev-Do小區建立關聯關系。

一般而言，建立Wi-Fi熱點和cdma2000 1x Ev-Do小區關聯關系的常規方法有如下3種。

（1）室內分布系統自動關聯

采用室內分布系統在cdma2000 1x/cdma2000 1x Ev-Do/Wi-Fi融合覆蓋的樓宇內實現，Wi-Fi熱點和cdma2000 1x Ev-Do小區由于信號合路的原因，可自動建立關聯，此種關聯關系最為準確，但只有較少的Wi-Fi熱點采用室內分布系統覆蓋，因而此種方式造成建立的關聯關系不全。

（2）距離定位

圖1 C+W網絡結構

首先獲取Wi-Fi熱點和cdma2000 1x Ev-Do小區的經緯度信息以及cdma2000 1x Ev-Do基站的方位角信息，再利用地圖的定位功能，測量Wi-Fi熱點和cdma2000 1x Ev-Do小區間的直線距離，Wi-Fi熱點在cdma2000 1x Ev-Do小區方位角覆蓋范圍內，且兩者在一定距離范圍內（如 300m），可認為該 Wi-Fi熱點和 cdma2000 1x Ev-Do小區間存在關聯關系。這種關聯關系建立的方法可用系統自動實現，不需太多人為干預，但由于覆蓋區域地形問題，誤差較大，此種方法僅能作為補充手段，不能作為建立關聯關系的主要手段。

（3）路測

在Wi-Fi熱點建設完畢后，可在該熱點覆蓋范圍內利用路測工具（測試手機即可）搜索cdma2000 1x Ev-Do信號中信號最強的導頻信號，即可知道該cdma2000 1x Ev-Do小區的基站號+扇區號，從而可以直接建立該Wi-Fi熱點和cdma2000 1x Ev-Do小區的關聯關系。這種關聯關系建立的方法需人工路測實現，建立的關聯關系比較準確，但一旦發生大型網絡調整或者新增cdma2000 1x Ev-Do基站或小區，會使無線信號覆蓋發生變化，造成原有的關聯關系信息錯誤，需重新進行路測。因而此種方法雖然較為準確，但耗時費力，會隨網絡調整而變化，且人工成本較高，一般也不宜采用。

4 利用C+W切換話單建立關聯關系的原理

C+W統一認證，是指用戶使用中國電信 C+W移動終端（包括 PC和手機終端），在 cdma2000 1x、cdma2000 1x Ev-Do、Wi-Fi各類無線模式下均能通過UIM卡認證接入移動核心網，這幾類無線模式下的上網話單均在AAA服務器中生成。而C+W用戶在cdma2000 1x Ev-Do和Wi-Fi網絡間切換時會生成兩條話單，話單中包含BSID、業務選擇、計費標識等信息，利用這些話單中的信息建立cdma2000 1x Ev-Do小區和Wi-Fi熱點的關聯關系。

4.1 AAA服務器話單中含有cdma2000 1x Ev-Do小區和Wi-FiAP的BSID標識等豐富的信息

C+W統一認證用戶可在這3種無線模式下進行切換，而建立關聯關系需要用戶在Wi-Fi網絡和cdma2000 1x Ev-Do網絡間切換時生成的話單，具體切換機制如下所述。

（1）Wi-Fi向 cdma2000 1x Ev-Do切換

C+W用戶首選Wi-Fi上網，在Wi-Fi信號弱或覆蓋不足時會向cdma2000 1x Ev-Do網絡切換，在AAA服務器中會產生兩條話單：一條Wi-Fi下線話單（acct-status-type=2，service option=32 876，release indicator=2），一條 cdma2000 1x Ev-Do上線話單 （acct-status-type=1，service option=59），其中Wi-Fi下線話單中的時間和cdma2000 1x Ev-Do上線話單中的時間一致。

（2）cdma2000 1x Ev-Do向 Wi-Fi切換

C+W用戶使用cdma2000 1x Ev-Do上網，當用戶移動到有Wi-Fi信號覆蓋的地方時，會向Wi-Fi網絡切換，在AAA服務器中會產生兩條話單：一條cdma2000 1x Ev-Do下 線 話 單 （acct-status-type=2，service option=59，release indicator=2），一條 Wi-Fi上線話單 （acct-status-type=1，service option=32 876），其中 cdma2000 1x Ev-Do下線話單中的時間和Wi-Fi上線話單中時間一致。

需要說明的是：

·acct-status-type=1表示話單開始，acct-status-type=2表示話單結束；

·service option=32 876表示是 Wi-Fi話單，service option=59表示cdma2000 1x Ev-Do話單；

· eleaseindicator=2表示話單結束的原因是切換引起的；

·Wi-Fi話單和cdma2000 1x Ev-Do話單中均含有BSID字段。

Wi-Fi網絡基本覆蓋室內場景，室外覆蓋也不會用于高速移動場景，因此切換時用戶位置基本未發生變化。可以將切換前后的cdma2000 1x Ev-Do和Wi-Fi話單建立關聯，從而將cdma2000 1x Ev-Do小區和Wi-Fi熱點建立關聯關系。

4.2 AAA服務器中cdma2000 1x Ev-Do小區和Wi-Fi AP的BSID的定義和獲取

（1）cdma2000 1x Ev-Do小區的 BSID

cdma2000 1x Ev-Do話單中的BSID是全網唯一的cdma2000 1x Ev-Do小區標識，由 SID（16 bit）+NID（16 bit）+cell（12 bit）+sector（4 bit）組成，如：363C001B0011。

（2）Wi-Fi AP 的 BSID

Wi-Fi網絡的AP本身是沒有BSID標識的。但中國電信在《中國電信wPDIF設備技術規范——總體技術要求2.0》中明確要求wPDIF的WAG設備能夠將WLAN模式的接入映射到相應BSID，以便計費系統根據BSID進行識別處理。wPDIF設備的WAG能夠完成AP的MAC地址或者終端的IP地址段和BSID的映射，同時要求映射關系能由中國電信定制?？梢奧i-Fi話單中的BSID可以根據AP的MAC地址由WAG根據一定的規則映射得到。

4.3 WAG獲取AP的MAC地址的原理

圖2 WAG側信令跟蹤獲取到的登記請求SIP消息

在《中國電信wPDIF設備技術規范——Uw接口分冊v2.0》中，Uw接口 SIP消息信元定義中，明確頭字段“P-accessnetwork-info”用來傳送移動終端（MS）所使用的無線接入技術和無線接入網絡相關信息，以便wPDIF中的WAG和核心網根據這些信息做相應處理。MS要在任何對話請求、對話內的后續請求及響應中插入該頭字段。頭字段格式為P-access-network-info：；=。其中，access-info為WLAN接入點的SSID和MAC地址。

圖2所示為從WAG側信令跟蹤獲取到的登記請求SIP消息，從中可以看到頭字段“P-access-network-info”中的網 絡 類 型 是 IEEE 802.11g；SSID=ChinaNet；MAC=00-0FE2-79-FB-50。

5 湖北電信具體實現

中國電信股份有限公司湖北分公司（以下簡稱湖北電信）利用C+W協同分流平臺采集移動用戶上網話單，從中尋找C+W切換話單進行了cdma20001x Ev-Do小區和Wi-Fi熱點的關聯，建立了全省的關聯關系庫。主要分以下4步實現。

5.1 獲取全省AP的MAC地址

湖北電信全省共有2萬多臺AP，C+W協同分流平臺通過相應的處理獲取到AP的MAC地址，主要有以下兩種方法：

·AP廠商接口提供；

·通過SNMP下的指令采集MIB庫中的MAC字段。

5.2 獲取全省cdma2000 1x Ev-Do小區和AP的BSID

（1）AP 的 BSID 獲取

湖北WAG采用的是UT斯達康廠商的設備，利用一定的映射規則實現APMAC地址到BSID的映射。UT斯達康支持25種映射規則，湖北省采用了其中的一種，具體映射規則如下。

AP的MAC地址共6 byte，其中第2、3字節做異或運算，填入BSID的第2字節；MAC的第1字節不變，填入BSID的第1字節；MAC的第4字節、第5字節做異或運算，填入BSID的第3字節；BSID第4字節不做要求，默認為“ee”；根據用戶上網時使用的BRAS的IP地址判斷用戶的使用地歸屬的分公司，得到相關分公司的SID，填入BSID的第5、6字節，從而得到AP完整的BSID。

下面以MAC：00-0f-e2-e5-6d-c0為例，說明該MAC如何轉成BSID。

MAC的第1字節c0不變，填入BSID的第1字節；MAC 的第 2、3 字節 e5（1110 0101）和 6d（0110 1101）做異或運算，得到 BSID的第 2字節 88（1000 1000）；MAC的第4、5 字節 e2（1110 0010）和 0f（0000 1111）異或得到第 3 字節ed（1110 1101）；BSID 的第 4字節默認為 ee；該 AP放置在武漢，SID=363C。最后得到該AP的BSID=363CEEED88C0。

（2）cdma2000 1x Ev-Do小區的 BSID 獲取

C+W協同分流平臺已與CDMA網網管系統實現接口，能夠獲取全省所有cdma2000 1x Ev-Do基站的配置信息（如基站號、小區號），僅需按照不同廠商的映射規則實現“分公司+基站號+小區號”到cdma2000 1x Ev-Do小區BSID的映射，即可獲取全網cdma2000 1x Ev-Do小區的BSID。

5.3 尋找關聯話單

從移動AAA服務器得到全省移動用戶的上網話單后，需從中篩選出發生切換的C+W用戶產生的（cdma2000 1x Ev-Do 或 Wi-Fi）下線和（Wi-Fi或 cdma2000 1x Ev-Do）上線話單，如表1所示。

在表1中，第1條話單是用戶1使用cdma2000 1x Ev-Do業務的下線話單（計費狀態=2，業務選擇=59），下線原因是切換（關閉標識=2），與該條話單可建立關聯的是第2條話單，即用戶1使用Wi-Fi業務的上線話單（計費狀態=1，業務選擇=32876），其中cdma20001xEv-Do話單的下線時間和Wi-Fi話單的上線時間一致（12:40:59）；而第3條話單是用戶2使用Wi-Fi業務的下線話單，下線原因是切換，與該條話單可建立關聯的是第4條話單，即用戶2使用cdma20001x Ev-Do業務的上線話單，其中cdma20001xEv-Do話單的下線時間和Wi-Fi話單的上線時間一致（12:35:13）。

表1 上線和下線話單

無論用戶是從Wi-Fi切換到cdma2000 1x Ev-Do還是從cdma2000 1x Ev-Do切換到Wi-Fi，均會產生一條因切換引起的下線話單和切換后的上線話單，兩條話單的關聯標識和時間時間戳相同。

5.4 建立關聯關系庫

關聯按Wi-Fi熱點為粒度。全省cdma2000 1x Ev-Do小區和Wi-Fi熱點關聯關系的建立有3種途徑：室內分布系統自動關聯、切換話單、距離定位。其中，室內分布系統自動關聯優先級最高，切換話單次之，距離定位優先級最低。

系統通過相應的規則找到關聯話單后，先將關聯話單中的cdma2000 1x Ev-Do小區的BSID和AP的BSID找出來，再確定該cdma2000 1x Ev-Do小區和AP所屬熱點，最后建立該cdma2000 1x Ev-Do小區和Wi-Fi熱點的關聯關系。由于存在一個Wi-Fi熱點和2個及以上cdma2000 1x Ev-Do小區的切換，需根據cdma2000 1x Ev-Do小區和Wi-Fi熱點間發生切換的次數，確定該cdma2000 1x Ev-Do小區和Wi-Fi熱點間關聯程度的強弱程度，同時周期性更新保障數據的準確性和及時性。

6 應用實踐

目前湖北電信對cdma2000 1x Ev-Do、Wi-Fi網絡的評估或資源利用率方面的統計是分開的，沒有一個關聯的資源預警機制和評估體系。湖北電信在準確構建全省Wi-Fi熱點和cdma2000 1x Ev-Do小區關聯關系庫后，將既有Wi-Fi覆蓋也有cdma2000 1x Ev-Do網絡覆蓋的熱點區域稱為“C+W流量熱點”，并建立了全省C+W流量熱點資源庫，提出了C+W流量熱點資源關聯評估思路，建立了關聯的資源預警機制和運行評估體系。在全省推廣應用中，尤其在C+W協同分流工作中取得了一定的成效。

6.1 為湖北電信小區歡迎短信平臺提供準確的Wi-Fi熱點與cdma2000 1x Ev-Do小區關聯關系

為提升湖北電信在Wi-Fi網絡覆蓋上的影響，達到Wi-Fi網絡給cdma2000 1x Ev-Do網絡分流的目的，提升用戶對湖北電信網絡覆蓋的感知，湖北電信正在建設小區歡迎短信平臺。小區歡迎短信平臺在天翼手機用戶進入Wi-Fi熱點覆蓋的區域時，會提示用戶此區域有Wi-Fi網絡覆蓋，方便用戶上網時選擇適當的網絡方式接入Internet。而Wi-Fi熱點與cdma2000 1x Ev-Do小區覆蓋范圍并不一致，在部分C+W關聯場點cdma2000 1x Ev-Do覆蓋范圍內，有的區域有Wi-Fi覆蓋，而有的區域沒有Wi-Fi覆蓋，會造成信息推送錯誤。而關聯關系庫能提供關聯區域內Wi-Fi的場點位置信息。在掌握關聯信息和位置信息后，可以在歡迎短信中指明覆蓋Wi-Fi的熱點位置，從而推送提示更明確，引導用戶去有ChinaNet覆蓋的區域使用Wi-Fi。

6.2 在C+W協同分流工作中的應用

全省的C+W流量熱點約占全網1/3的網絡資源，但產生的流量卻占全省無線寬帶流量的55%，這些C+W流量熱點以較少的資源承載了較多的流量，流量需求很高。在C+W協同分流工作中，筆者重點關注C+W流量熱點的運營，對C+W流量熱點進行評估和資源預警，給出針對性的建設和優化建議，在提升Wi-Fi分流比例、拉動流量增長、盤活AP存量資源方面取得了一定的成效。

某高校C+W流量熱點A，校區覆蓋cdma2000 1x Ev-Do載扇18個，Wi-Fi AP共82個，應用前分流比例12.57%，cdma2000 1x Ev-Do流量 1 283 GB，Wi-Fi流量184 GB，低流量AP 29個，零關聯AP 16個。經過分析，該熱點Wi-Fi用戶較少，低流量AP和零流量AP占比較高。需加強Wi-Fi使用宣傳，并調整部分AP布放位置。應用后分流比例為25.3%，cdma2000 1x Ev-Do流量較之前基本相當，但Wi-Fi流量上升一倍，達357 GB，且全月無低流量AP，零關聯AP下降至1個。

某高校C+W流量熱點B，該校區覆蓋cdma2000 1x Ev-Do載扇79個，Wi-FiAP僅72個，應用前分流比例30.53%，cdma2000 1x Ev-Do流量 5 250GB，Wi-Fi流量 2 307 GB，超忙AP 1個。經過分析，該熱點Wi-Fi資源較少，單載扇cdma2000 1x Ev-Do小區關聯AP較少，平均僅為0.91；無低流量AP和零流量AP。需加強Wi-Fi使用宣傳，同時考慮在部分場點增加AP資源。11月分流比例為52.87%，cdma2000 1x Ev-Do流量（5 312GB）較9月份略有上升，但Wi-Fi流量上升2.6倍，達5 959GB，且超忙AP增加至7個。

7 結束語

如何準確、便捷地建立Wi-Fi熱點和cdma2000 1x Ev-Do小區關聯關系庫一直是分流工作的難點。傳統的路測與距離定位等方法耗時費力，人工成本較高，且易受網絡優化和調整的影響。而利用C+W切換話單建立關聯關系的方法在中國電信集團內屬于首創，節省了大量人力資源，準確性最高，且能周期性更新。建立準確的cdma2000 1x Ev-Do小區和Wi-Fi熱點的關聯關系后，將cdma2000 1x Ev-Do和Wi-Fi網絡在局部區域關聯評估，給出不同的維護和優化建議，為C+W協同發展提供了最準確的分流信息，也為C+W協同分流提供了指導意見，提高了分流效率。

1 中國電信集團公司.wPDIF設備技術規范——Ua接口分冊V2.0,2009

2 中國電信集團公司.wPDIF設備技術規范——Uw接口分冊V2.0,2009

3 中國電信集團公司.wPDIF設備技術規范——總體技術要求2.0,2009