基于熱點自發(fā)現(xiàn)的GW網(wǎng)絡(luò)協(xié)同研究

【摘要】 自2011年來運營商加大了WLAN網(wǎng)絡(luò)部署，旨在針對不用應(yīng)用場景滿足用戶日益增長的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)應(yīng)用需求。本文提出基于熱點自發(fā)現(xiàn)的WLAN和GSM網(wǎng)絡(luò)協(xié)同方案，結(jié)合PEAP認(rèn)證、BSC熱點配置等手段實現(xiàn)數(shù)據(jù)分流。測試數(shù)據(jù)表明網(wǎng)絡(luò)協(xié)同可實現(xiàn)智能數(shù)據(jù)分流，改善網(wǎng)絡(luò)性能，用戶感知提升也帶動整體數(shù)據(jù)流量提升。

【關(guān)鍵詞】 GSM WLAN 網(wǎng)絡(luò)協(xié)同 熱點自發(fā)現(xiàn)

2012年工信部正式啟動實施寬帶普及提速工程，作為最重要參與者，通信運營商紛紛出臺寬帶發(fā)展規(guī)劃，積極部署無線宏網(wǎng)的同WLAN時，WLAN成為了運營商寬帶發(fā)展的重要部分。

作為第四張網(wǎng)，中國移動國內(nèi)已部署AP超過三百萬個，定位于有效應(yīng)對互聯(lián)網(wǎng)競爭和支撐流量經(jīng)營的網(wǎng)絡(luò)能力重要組成部分，提供高接入速率、低QoS的互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)，深入研究宏蜂窩網(wǎng)與WLAN網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同發(fā)展意義重大。

一、 網(wǎng)絡(luò)協(xié)同必要性

數(shù)據(jù)顯示，GSM網(wǎng)絡(luò)做為運營商規(guī)模龐大、覆蓋最廣的基礎(chǔ)網(wǎng)仍將長期存在。許多城市GSM無線利用率高，GPRS負(fù)荷較重，等效數(shù)據(jù)流量占比過高將影響語音通話承載能力。WLAN作為第四張網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)分流作用較有限，許多公眾熱點AP利用率不足，存在大量超閑，尚有大量數(shù)據(jù)分流潛力。

分析數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)無法有效疏導(dǎo)的原因，一方面在于用戶不會用，用戶手機用戶終端WiFi處于關(guān)閉狀態(tài)，用戶不知道WLAN熱點的具體位置，使用數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)僅駐留在蜂窩網(wǎng)絡(luò)，WLAN使用習(xí)慣需要培養(yǎng)。另一方面在于用戶不想用，因為接入運營商WLAN網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證設(shè)置繁瑣，不像蜂窩網(wǎng)使用數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)那么簡易，體驗差導(dǎo)致用戶使用意愿不高。因此，創(chuàng)建WLAN熱點自動發(fā)現(xiàn)和簡化認(rèn)證機制，探索宏蜂窩網(wǎng)和WLAN接入網(wǎng)有效融合、協(xié)同分流，對于發(fā)展電信級WLAN網(wǎng)絡(luò)具有重要意義。

二、GW雙網(wǎng)協(xié)同方案

2.1 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與策略

在現(xiàn)網(wǎng)中，蜂窩網(wǎng)和WLAN網(wǎng)絡(luò)是獨立的兩張網(wǎng)，之間沒有信息交互機制。針對該情況，提出蜂窩網(wǎng)與WLAN融合方案，打通BSC和AC的信息通道，可有效實現(xiàn)GSM數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)分流，同時聯(lián)合EAP-PEAP等無感知認(rèn)證手段，可以有效解決用戶接入體驗差的問題。

在GSM網(wǎng)絡(luò)側(cè)，BSC通過軟件升級支持與AC信息記錄，實現(xiàn)宏網(wǎng)對WLAN熱點自動發(fā)現(xiàn)及提醒能力。在WLAN網(wǎng)絡(luò)側(cè)，AP/AC具備PEAP無感知認(rèn)證功能。在用戶終端側(cè)，開發(fā)并安裝熱點自動提醒APP定制軟件，實現(xiàn)由終端數(shù)據(jù)流量觸發(fā)的GW網(wǎng)絡(luò)協(xié)同。終端發(fā)起數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的時候，終端向基站控制器BSC進行注冊和相關(guān)信息的上報，BSC配置蜂窩網(wǎng)Cell ID和WLAN AP的相關(guān)信息，控制器可向終端發(fā)送熱點發(fā)現(xiàn)通知消息。終端根據(jù)接收到的熱點發(fā)現(xiàn)通知消息啟動WiFi模塊，自動掃描用戶所在地周邊AP并選擇最優(yōu)的接入，享受高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

當(dāng)然，在進行網(wǎng)絡(luò)選擇及切換是，宏網(wǎng)和WLAN網(wǎng)絡(luò)均應(yīng)設(shè)置切換門限，切換門限需綜合考慮網(wǎng)絡(luò)負(fù)載、響應(yīng)時延、用戶行為等。通過網(wǎng)絡(luò)參數(shù)優(yōu)化，智能引導(dǎo)用戶將帶寬需求高、使用流量較大的業(yè)務(wù)分流到WLAN，以緩解GSM/TD數(shù)據(jù)流量壓力，通過WLAN提供的高帶寬，提升大流量業(yè)務(wù)以及訪問互聯(lián)網(wǎng)的用戶體驗。

2.2 數(shù)據(jù)分流效果

通過部署GW網(wǎng)絡(luò)協(xié)同，將終端用戶從使用WIFI的繁瑣過程中釋放出來，無需輸入賬號、密碼，無需手動開關(guān)終端上的WIFI功能鍵，無需人工搜網(wǎng)選網(wǎng)……，一切都是透明的，都由網(wǎng)絡(luò)側(cè)來代勞，帶給終端用戶“一張網(wǎng)”的用戶體驗。在用戶體驗提升的帶動下，校園整體數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量有了大幅攀升。從測試統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看，WLAN忙時在線用戶數(shù)量上升26.7%，忙時峰值流量提升56.3%；GSM分流效果顯著，在整體數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量攀高的前提下，GPRS業(yè)務(wù)量穩(wěn)中有降，降幅高達6.5%，日均GPRS流量高于3M的用戶數(shù)量下降28.57%。

三、總結(jié)

通過GSM和WLAN兩張網(wǎng)的控制器協(xié)同與融合，用戶信息、網(wǎng)絡(luò)信息以及業(yè)務(wù)信息可以在兩張網(wǎng)間有效共享，從而方便網(wǎng)絡(luò)依據(jù)業(yè)務(wù)類型、簽約數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)負(fù)載等狀況靈活的調(diào)整終端用戶的接入方式，最大限度提升稀缺資源——頻譜的使用效率。應(yīng)用測試也證明蜂窩網(wǎng)路和電信級WLAN網(wǎng)絡(luò)深度融合的具有巨大價值。

參 考 文 獻

[1] 3GPP system to WLAN interworkingUE to Network protocols.Stage 3. 3GPP TS 24.234 . 2006.

[2] 龍青良，王保利. WLAN發(fā)展策略分析[J]. 郵電設(shè)計技術(shù). 2011年：68-72.