一種建立cdma2000 1x Ev-Do小區(qū)與Wi-Fi熱點關聯(lián)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(lián)網(wǎng)時代的來臨，無線數(shù)據(jù)流量呈現(xiàn)爆發(fā)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(shù)據(jù)流量，因而大規(guī)模進行Wi-Fi網(wǎng)絡建設，分擔3G網(wǎng)絡的壓力，讓客戶體驗更加美好、無處不在的優(yōu)質(zhì)無線網(wǎng)絡服務勢在必行。中國電信在2008年獲取移動牌照后，在大規(guī)模建設3G網(wǎng)絡的同時，也在全國各省大力推進Wi-Fi網(wǎng)絡的建設，并提出了“C+W”（CDMA+WLAN）無線寬帶融合業(yè)務，將其定為全業(yè)務運營下確立差異化競爭優(yōu)勢的重要舉措之一。

當前中國電信Wi-Fi網(wǎng)絡在全國已經(jīng)形成相當規(guī)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(shù)據(jù)卡業(yè)務的快速發(fā)展，部分城市熱點區(qū)域已經(jīng)出現(xiàn)了cdma2000 1x Ev-Do負荷過高、服務質(zhì)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(wǎng)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(qū)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(wǎng)絡，并提高Wi-Fi網(wǎng)絡分流3G流量負荷的效果？3個“如何”已經(jīng)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(qū)，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(qū)的分流效果一直不太理想。

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

2 C+W網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)

cdma2000 1x/cdma2000 1x Ev-Do/Wi-Fi多模終端在Wi-Fi覆蓋區(qū)時，可以不輸入賬戶名和密碼，經(jīng)過統(tǒng)一認證后直接連接到Wi-Fi網(wǎng)絡，并通過寬帶城域網(wǎng)接入wPDIF，完成C+W 終端產(chǎn)品的業(yè)務功能。具體C+W網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)如圖1所示。

3 建立Wi-Fi熱點和cdma2000 1x Ev-Do小區(qū)關聯(lián)關系的常規(guī)方法

中國電信cdma2000 1x Ev-Do網(wǎng)絡已覆蓋至農(nóng)村/鄉(xiāng)鎮(zhèn)，而Wi-Fi網(wǎng)絡相對cdma2000 1x Ev-Do網(wǎng)絡而言覆蓋面較薄，有Wi-Fi網(wǎng)絡覆蓋的地方必然有cdma2000 1x Ev-Do網(wǎng)絡。因此，任何一個Wi-Fi熱點必然能和一個cdma2000 1x Ev-Do小區(qū)建立關聯(lián)關系。

一般而言，建立Wi-Fi熱點和cdma2000 1x Ev-Do小區(qū)關聯(lián)關系的常規(guī)方法有如下3種。

（1）室內(nèi)分布系統(tǒng)自動關聯(lián)

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

（2）距離定位

圖1 C+W網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)

首先獲取Wi-Fi熱點和cdma2000 1x Ev-Do小區(qū)的經(jīng)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(qū)間的直線距離，Wi-Fi熱點在cdma2000 1x Ev-Do小區(qū)方位角覆蓋范圍內(nèi)，且兩者在一定距離范圍內(nèi)（如 300m），可認為該 Wi-Fi熱點和 cdma2000 1x Ev-Do小區(qū)間存在關聯(lián)關系。這種關聯(lián)關系建立的方法可用系統(tǒng)自動實現(xiàn)，不需太多人為干預，但由于覆蓋區(qū)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(lián)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(nèi)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(qū)的基站號+扇區(qū)號，從而可以直接建立該Wi-Fi熱點和cdma2000 1x Ev-Do小區(qū)的關聯(lián)關系。這種關聯(lián)關系建立的方法需人工路測實現(xiàn)，建立的關聯(lián)關系比較準確，但一旦發(fā)生大型網(wǎng)絡調(diào)整或者新增cdma2000 1x Ev-Do基站或小區(qū)，會使無線信號覆蓋發(fā)生變化，造成原有的關聯(lián)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(wǎng)絡調(diào)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(lián)關系的原理

C+W統(tǒng)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(wǎng)，這幾類無線模式下的上網(wǎng)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(wǎng)絡間切換時會生成兩條話單，話單中包含BSID、業(yè)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(qū)和Wi-Fi熱點的關聯(lián)關系。

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

C+W統(tǒng)一認證用戶可在這3種無線模式下進行切換，而建立關聯(lián)關系需要用戶在Wi-Fi網(wǎng)絡和cdma2000 1x Ev-Do網(wǎng)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(wǎng)，在Wi-Fi信號弱或覆蓋不足時會向cdma2000 1x Ev-Do網(wǎng)絡切換，在AAA服務器中會產(chǎn)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(wǎng)，當用戶移動到有Wi-Fi信號覆蓋的地方時，會向Wi-Fi網(wǎng)絡切換，在AAA服務器中會產(chǎn)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(jié)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(jié)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(wǎng)絡基本覆蓋室內(nèi)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(fā)生變化。可以將切換前后的cdma2000 1x Ev-Do和Wi-Fi話單建立關聯(lián)，從而將cdma2000 1x Ev-Do小區(qū)和Wi-Fi熱點建立關聯(lián)關系。

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

（1）cdma2000 1x Ev-Do小區(qū)的 BSID

cdma2000 1x Ev-Do話單中的BSID是全網(wǎng)唯一的cdma2000 1x Ev-Do小區(qū)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(wǎng)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(shù)規(guī)范——總體技術(shù)要求2.0》中明確要求wPDIF的WAG設備能夠?qū)LAN模式的接入映射到相應BSID，以便計費系統(tǒng)根據(jù)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。可見Wi-Fi話單中的BSID可以根據(jù)AP的MAC地址由WAG根據(jù)一定的規(guī)則映射得到。

4.3 WAG獲取AP的MAC地址的原理

圖2 WAG側(cè)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(shù)規(guī)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(shù)和無線接入網(wǎng)絡相關信息，以便wPDIF中的WAG和核心網(wǎng)根據(jù)這些信息做相應處理。MS要在任何對話請求、對話內(nèi)的后續(xù)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(cè)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(wǎng) 絡 類 型 是 IEEE 802.11g；SSID=ChinaNet；MAC=00-0FE2-79-FB-50。

5 湖北電信具體實現(xiàn)

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(xié)同分流平臺采集移動用戶上網(wǎng)話單，從中尋找C+W切換話單進行了cdma20001x Ev-Do小區(qū)和Wi-Fi熱點的關聯(lián)，建立了全省的關聯(lián)關系庫。主要分以下4步實現(xiàn)。

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(xié)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(qū)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(guī)則實現(xiàn)APMAC地址到BSID的映射。UT斯達康支持25種映射規(guī)則，湖北省采用了其中的一種，具體映射規(guī)則如下。

AP的MAC地址共6 byte，其中第2、3字節(jié)做異或運算，填入BSID的第2字節(jié)；MAC的第1字節(jié)不變，填入BSID的第1字節(jié)；MAC的第4字節(jié)、第5字節(jié)做異或運算，填入BSID的第3字節(jié)；BSID第4字節(jié)不做要求，默認為“ee”；根據(jù)用戶上網(wǎng)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(jié)，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(zhuǎn)成BSID。

MAC的第1字節(jié)c0不變，填入BSID的第1字節(jié)；MAC 的第 2、3 字節(jié) e5（1110 0101）和 6d（0110 1101）做異或運算，得到 BSID的第 2字節(jié) 88（1000 1000）；MAC的第4、5 字節(jié) e2（1110 0010）和 0f（0000 1111）異或得到第 3 字節(jié)ed（1110 1101）；BSID 的第 4字節(jié)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(qū)的 BSID 獲取

C+W協(xié)同分流平臺已與CDMA網(wǎng)網(wǎng)管系統(tǒng)實現(xiàn)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(qū)號），僅需按照不同廠商的映射規(guī)則實現(xiàn)“分公司+基站號+小區(qū)號”到cdma2000 1x Ev-Do小區(qū)BSID的映射，即可獲取全網(wǎng)cdma2000 1x Ev-Do小區(qū)的BSID。

5.3 尋找關聯(lián)話單

從移動AAA服務器得到全省移動用戶的上網(wǎng)話單后，需從中篩選出發(fā)生切換的C+W用戶產(chǎn)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(yè)務的下線話單（計費狀態(tài)=2，業(yè)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(lián)的是第2條話單，即用戶1使用Wi-Fi業(yè)務的上線話單（計費狀態(tài)=1，業(yè)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(yè)務的下線話單，下線原因是切換，與該條話單可建立關聯(lián)的是第4條話單，即用戶2使用cdma20001x Ev-Do業(yè)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(chǎn)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(lián)標識和時間時間戳相同。

5.4 建立關聯(lián)關系庫

關聯(lián)按Wi-Fi熱點為粒度。全省cdma2000 1x Ev-Do小區(qū)和Wi-Fi熱點關聯(lián)關系的建立有3種途徑：室內(nèi)分布系統(tǒng)自動關聯(lián)、切換話單、距離定位。其中，室內(nèi)分布系統(tǒng)自動關聯(lián)優(yōu)先級最高，切換話單次之，距離定位優(yōu)先級最低。

系統(tǒng)通過相應的規(guī)則找到關聯(lián)話單后，先將關聯(lián)話單中的cdma2000 1x Ev-Do小區(qū)的BSID和AP的BSID找出來，再確定該cdma2000 1x Ev-Do小區(qū)和AP所屬熱點，最后建立該cdma2000 1x Ev-Do小區(qū)和Wi-Fi熱點的關聯(lián)關系。由于存在一個Wi-Fi熱點和2個及以上cdma2000 1x Ev-Do小區(qū)的切換，需根據(jù)cdma2000 1x Ev-Do小區(qū)和Wi-Fi熱點間發(fā)生切換的次數(shù)，確定該cdma2000 1x Ev-Do小區(qū)和Wi-Fi熱點間關聯(lián)程度的強弱程度，同時周期性更新保障數(shù)據(jù)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(wǎng)絡的評估或資源利用率方面的統(tǒng)計是分開的，沒有一個關聯(lián)的資源預警機制和評估體系。湖北電信在準確構(gòu)建全省Wi-Fi熱點和cdma2000 1x Ev-Do小區(qū)關聯(lián)關系庫后，將既有Wi-Fi覆蓋也有cdma2000 1x Ev-Do網(wǎng)絡覆蓋的熱點區(qū)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(lián)評估思路，建立了關聯(lián)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(xié)同分流工作中取得了一定的成效。

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

為提升湖北電信在Wi-Fi網(wǎng)絡覆蓋上的影響，達到Wi-Fi網(wǎng)絡給cdma2000 1x Ev-Do網(wǎng)絡分流的目的，提升用戶對湖北電信網(wǎng)絡覆蓋的感知，湖北電信正在建設小區(qū)歡迎短信平臺。小區(qū)歡迎短信平臺在天翼手機用戶進入Wi-Fi熱點覆蓋的區(qū)域時，會提示用戶此區(qū)域有Wi-Fi網(wǎng)絡覆蓋，方便用戶上網(wǎng)時選擇適當?shù)木W(wǎng)絡方式接入Internet。而Wi-Fi熱點與cdma2000 1x Ev-Do小區(qū)覆蓋范圍并不一致，在部分C+W關聯(lián)場點cdma2000 1x Ev-Do覆蓋范圍內(nèi)，有的區(qū)域有Wi-Fi覆蓋，而有的區(qū)域沒有Wi-Fi覆蓋，會造成信息推送錯誤。而關聯(lián)關系庫能提供關聯(lián)區(qū)域內(nèi)Wi-Fi的場點位置信息。在掌握關聯(lián)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(qū)域使用Wi-Fi。

6.2 在C+W協(xié)同分流工作中的應用

全省的C+W流量熱點約占全網(wǎng)1/3的網(wǎng)絡資源，但產(chǎn)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(xié)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(yōu)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(qū)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(lián)AP 16個。經(jīng)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(diào)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(lián)AP下降至1個。

某高校C+W流量熱點B，該校區(qū)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(jīng)過分析，該熱點Wi-Fi資源較少，單載扇cdma2000 1x Ev-Do小區(qū)關聯(lián)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(jié)束語

如何準確、便捷地建立Wi-Fi熱點和cdma2000 1x Ev-Do小區(qū)關聯(lián)關系庫一直是分流工作的難點。傳統(tǒng)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(wǎng)絡優(yōu)化和調(diào)整的影響。而利用C+W切換話單建立關聯(lián)關系的方法在中國電信集團內(nèi)屬于首創(chuàng)，節(jié)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(qū)和Wi-Fi熱點的關聯(lián)關系后，將cdma2000 1x Ev-Do和Wi-Fi網(wǎng)絡在局部區(qū)域關聯(lián)評估，給出不同的維護和優(yōu)化建議，為C+W協(xié)同發(fā)展提供了最準確的分流信息，也為C+W協(xié)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(shù)規(guī)范——Ua接口分冊V2.0,2009

2 中國電信集團公司.wPDIF設備技術(shù)規(guī)范——Uw接口分冊V2.0,2009

3 中國電信集團公司.wPDIF設備技術(shù)規(guī)范——總體技術(shù)要求2.0,2009