無線城市WLAN與2、3G網(wǎng)絡(luò)融合策略研究及試點(diǎn)

無線城市 WLAN 與 2/3G 網(wǎng)絡(luò) 融合策略研究及試點(diǎn)項目 中國移動通信集團(tuán) 廣東有限公司 完成日期： 2010 年 12 月無線城市 WLAN 與 2/3G 網(wǎng)絡(luò)融合策略研究及試點(diǎn)項目 I 中國移動 通信集團(tuán) 廣東有限公司 目錄 1 項目背景 . 1 2 課題研究范圍和重點(diǎn) . 2 2.1 研究 WLAN與 2/3G組網(wǎng)融合策略 . 2 2.2 研究基于（ U） SIM卡的 WLAN與 2/3G認(rèn)證融合策略 . 2 2.3 研究 WLAN與 2/3G分組域業(yè)務(wù)融合策略 . 2 2.4 研究 WLAN與 2/3G用戶融合策略 . 3 2.5 研究 802.11n新技術(shù) . 3 3 課題主要研究成果 . 3 3.1 形成 WLAN與 2/3G網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃融合策略 . 4 3.2 形成基于（ U） SIM卡的 WLAN與 2/3G融合認(rèn)證策略 . 4 3.3 形成 WLAN與 2/3G分組域業(yè)務(wù)融合策略 . 5 3.4 形成非移動網(wǎng)內(nèi)用戶體驗(yàn)移動 WLAN業(yè)務(wù)的策略 . 5 3.5 形成 802.11n部署策略 . 5 4 WLAN與 2/3G網(wǎng)絡(luò)融合需求 . 6 4.1 WLAN與 2/3G技術(shù)特點(diǎn) . 6 4.1.1 GSM . 6 4.1.2 TD-SCDMA. 6 4.1.3 WLAN. 7 4.2 WLAN與 2/3G網(wǎng)絡(luò)定位 . 7 4.3 WLAN與 2/3G網(wǎng)存在問題分析 . 8 4.3.1 WLAN用戶數(shù)量較少 . 9 4.3.2 WLAN網(wǎng)絡(luò)流量總體偏低 . 9 4.3.3 支持 WLAN與 2/3G網(wǎng)絡(luò)的多模終端滯后 . 10 4.3.4 現(xiàn)有 WLAN網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)證方式不利于提高用戶體驗(yàn) . 10 4.3.5 現(xiàn)有 WLAN網(wǎng)絡(luò)不能接入 PS 域，限制了使用范圍 . 10 4.3.6 問題小結(jié) .11 4.4 WLAN與 2/3G網(wǎng)的融合需求分析 .11 5 WLAN與 2/3G網(wǎng)絡(luò)融合的發(fā)展趨勢 . 12 5.1 WLAN與 2/3G網(wǎng)絡(luò)融合的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程 . 12 5.1.1 緊耦合方案 . 12 5.1.2 松耦合方案 . 14 5.1.3 緊耦合與松耦合的比較分析 . 15 5.2 業(yè)界關(guān)于 WLAN和 2/3G融合場景進(jìn)展 . 16 5.2.1 中國電信“ C+W”進(jìn)展 . 17 5.2.2 AT&T融合進(jìn)展 . 17 5.3 我公司 WLAN網(wǎng)絡(luò)融合發(fā)展總體策略 . 18 6 WLAN與 2/3G網(wǎng)絡(luò)融合研究 . 19 6.1 組網(wǎng)融合 . 19 6.1.1 融合策略 . 19 6.1.2 融合方案 . 20 6.1.3 融合流程 . 23 6.2 認(rèn)證融合 . 24 無線城市 WLAN 與 2/3G 網(wǎng)絡(luò)融合策略研究及試點(diǎn)項目 II 中國移動 通信集團(tuán) 廣東有限公司 6.2.1 融合策略 . 24 6.2.2 融合方案 . 25 6.2.3 融合流程 . 27 6.3 業(yè)務(wù)融合 . 32 6.3.1 融合策略 . 32 6.3.2 融合方案 . 34 6.3.3 融合流程 . 35 6.4 用戶融合 . 36 6.4.1 融合策略 . 36 6.4.2 融合方案及流程 . 36 7 WLAN與 2/3G融合試點(diǎn)測試 . 38 7.1 試點(diǎn)測試目標(biāo) . 38 7.2 測試方案 . 39 7.3 測試結(jié)論 . 40 8 802.11n新技術(shù)的研究 . 42 8.1 驅(qū)動力分析 . 42 8.2 策略分析 . 43 8.2.1 引入策略 . 43 8.2.2 熱點(diǎn)選取策略 . 44 8.2.3 網(wǎng)絡(luò)承載策略 . 44 8.2.4 網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)策略 . 45 8.3 組網(wǎng)方案 . 46 8.3.1 室分部署 . 46 8.3.2 放裝部署 . 47 8.3.3 室外放裝部署 . 47 8.4 試點(diǎn)測試方案與結(jié)論 . 48 9 下一步研究建議 . 49 9.1 廣東公司現(xiàn)正開展四網(wǎng)融合技術(shù)攻關(guān) . 49 9.2 下一步研究重點(diǎn) . 50 9.2.1 研究重點(diǎn) 1：網(wǎng)絡(luò)側(cè)基于業(yè)務(wù)的動態(tài)資源分配機(jī)制研究 . 50 9.2.2 研究重點(diǎn) 2：手機(jī)終端動態(tài)資源分配機(jī)制解決方案研究 . 50 9.2.3 研究重點(diǎn) 3：手機(jī)終端動態(tài)資源分配機(jī)制解決方案研究 . 51 無線城市 WLAN 與 2/3G 網(wǎng)絡(luò)融合策略研究及試點(diǎn)項目 1 中國移動 通信集團(tuán) 廣東有限公司 1 項目背景 隨著數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的發(fā)展，我公司無線寬帶業(yè)務(wù)近年來一直保持業(yè)務(wù)流量持續(xù)快速增長的趨勢，預(yù)計 2010 年底增幅將超過 80%。目前的蜂窩移動網(wǎng)絡(luò)作為無線寬帶的承載，速率和盈 利能力明顯不足，不能完全滿足無線寬帶的發(fā)展需求。 中國移動廣東公司為了積極響應(yīng)廣東省打造“無線城市”的號召，正在全力配合政府開展“無線城市群”的建設(shè)，省公司和各地市移動公司已分別同省政府和各地市政府簽署了戰(zhàn)略合作協(xié)議。根據(jù)中國移動無線城市建設(shè)“ T+W”策略，廣東移動正致力于打造電信級的 WLAN 網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)廣東移動公司發(fā)展戰(zhàn)略，為加快推進(jìn)“無線城市”的建設(shè)，需著力打造 2G 全面覆蓋、 3G 熱區(qū)覆蓋、 WLAN 熱點(diǎn)覆蓋的立體化無線網(wǎng)絡(luò)。 我 公司從 2009 年起開始大規(guī)模建設(shè) WLAN 網(wǎng)絡(luò)， 截止 2010 年 8 月底，全省共完工 9359 個熱點(diǎn)，完工比例 93%，開通熱點(diǎn)總數(shù) 7354 個，熱點(diǎn)開通比例 73%。根據(jù) 2010 年 7 月 WLAN 網(wǎng)絡(luò)流量的統(tǒng)計結(jié)果，日均流量遠(yuǎn)小于 GPRS 流量，我省今年 7 月的日均流量為 3823GB，其中 80%以上流量來自校園熱點(diǎn)， 95%以上流量來自筆記本電腦終端。 WLAN 網(wǎng)絡(luò)流量總體偏低，利用率并不高，原因淺析如下： 1、 組網(wǎng)沒有融合：現(xiàn)有的 WLAN 建設(shè)思路主要是根據(jù)熱點(diǎn)分類制定覆蓋優(yōu)先等級、逐步開展網(wǎng)絡(luò)覆蓋建設(shè)，可能存在“熱點(diǎn)不熱”的情況，需進(jìn)一步和 2/3G 網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃相結(jié)合。 2、 認(rèn)證沒有融合：用戶接入 WLAN 網(wǎng)絡(luò)需要進(jìn)行單獨(dú) 的認(rèn)證，而不像 2/3G手機(jī)用戶開機(jī)后自動完成認(rèn)證， WLAN 認(rèn)證的便利性需要進(jìn)一步提高。 3、 業(yè)務(wù)沒有融合：用戶從 WLAN 網(wǎng)絡(luò)接入后不能訪問 2/3G 網(wǎng)絡(luò)的分組域業(yè)務(wù)，業(yè)務(wù)體驗(yàn)有待提升。 針對存在的上述問題，本項目擬研究 WLAN 網(wǎng)絡(luò)與 2/3G 網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)、認(rèn)證及業(yè)務(wù)等方面的融合策略方案，使 WLAN 網(wǎng)絡(luò)能充分分流 2/3G 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量，提升用戶業(yè)務(wù)體驗(yàn)。 無線城市 WLAN 與 2/3G 網(wǎng)絡(luò)融合策略研究及試點(diǎn)項目 2 中國移動 通信集團(tuán) 廣東有限公司 2 課題研究范圍和重點(diǎn) 結(jié)合我公司現(xiàn)階段 WLAN、 G 網(wǎng)和 TD 網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)情況的考慮，融合建設(shè)必須滿足用戶業(yè)務(wù)的需求，同時最小化對現(xiàn)網(wǎng)的沖擊、降低改造代價。按照以上原則，初期 實(shí)現(xiàn) WLAN 和 2/3G 融合進(jìn)程的第一步 ，即 支持統(tǒng)一的接入認(rèn)證、統(tǒng)一的計費(fèi)，提供統(tǒng)一賬單 。隨著技術(shù)的發(fā)展、業(yè)務(wù)的豐富， 逐步 實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的深度融合 ， 通過WLAN、 2/3G 接入訪問相同業(yè)務(wù) ， 在用戶與使用業(yè)務(wù)的管理上，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)統(tǒng)一管理。 中遠(yuǎn)期 網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步向下一代寬帶核心網(wǎng)絡(luò) SAE 平滑 演進(jìn) ，逐漸實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的基于 IP 的承載網(wǎng)絡(luò)、多種接入方式的融合。 本項目研究 WLAN 與 2/3G 網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)、認(rèn)證及業(yè)務(wù)融合策略方案，使 WLAN能充分分流 2/3G 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量，提升用戶業(yè)務(wù)體驗(yàn)。 2.1 研究 WLAN 與 2/3G 組網(wǎng) 融合策略 WLAN 網(wǎng)絡(luò)原有 建設(shè)方式由于 熱點(diǎn)篩選力量單薄， 因此 過于依賴市場 需求。建設(shè)中 對熱點(diǎn)的把握 不足，導(dǎo)致 “熱建冷用” 、 WLAN 網(wǎng)絡(luò)利用率低， 未能達(dá)到利用 WLAN 分流數(shù)據(jù)流量的目的 。 1、 本課題從 WLAN 與 2/3G 網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃融合的角度出發(fā)，研究 WLAN 有效分流 2/3G網(wǎng)絡(luò)流量的策略及規(guī)劃方法。 2.2 研究基于（ U） SIM 卡的 WLAN 與 2/3G 認(rèn)證融合策略 研究在現(xiàn)網(wǎng)上實(shí)現(xiàn) WLAN 與 2/3G 融合認(rèn)證 策略及方案，目前采用的 Portal、Cookie 等認(rèn)證方式僅適合于 WLAN 終端，采用 基于（ U） SIM 卡的 融合認(rèn)證方式，適合于解決 WLAN 與 2G/3G 多 模手機(jī)終端 的融合認(rèn)證問題。 2.3 研究 WLAN 與 2/3G 分組域業(yè)務(wù)融合策略 研究 多模 手機(jī)終端用戶通過我公司 WLAN 使用中國移動的 PS域業(yè)務(wù) ，采用獨(dú)立 PDG 方案需引入內(nèi)容計費(fèi)等功能，存在廠家要求高、網(wǎng)絡(luò)部署慢、向 SAE 演進(jìn)中投資浪費(fèi)等問題，因此選擇部署 TTG 網(wǎng)關(guān)的方案，通過 Gn 接口接入現(xiàn)網(wǎng) GGSN。 無線城市 WLAN 與 2/3G 網(wǎng)絡(luò)融合策略研究及試點(diǎn)項目 3 中國移動 通信集團(tuán) 廣東有限公司 通過定制的 多模手機(jī)終端 ， 在 WLAN 網(wǎng)絡(luò)下可通過建立 IPsec 隧道訪問移動分組域業(yè)務(wù) (包括彩信業(yè)務(wù)）， 最終 實(shí)現(xiàn) WLAN 與 2G/3G 的統(tǒng)一接入 PS 域業(yè)務(wù)。 2.4 研究 WLAN 與 2/3G 用戶 融合策略 現(xiàn)有 非移動網(wǎng)內(nèi)用戶 無法 體驗(yàn)移動 WLAN 業(yè)務(wù) ，本課題擬研究 非移動網(wǎng)內(nèi)用戶體驗(yàn)移動 WLAN 業(yè)務(wù) 的開通策略、業(yè)務(wù)流程、組網(wǎng)方案等。 2.5 研究 802.11n 新技術(shù) 802.11n 技術(shù)由于應(yīng)用到了 MIMO、聚合幀等關(guān)鍵技術(shù)，使得 WLAN 吞吐量得到很大的提高，可以達(dá)到 300M 的速率，此外， 802.11n 技術(shù)可以應(yīng)用于 2.4G 和 5.8G兩個頻點(diǎn)，具有良好的兼容性?，F(xiàn)網(wǎng)主要部署 802.11 b/g 設(shè)備，同時當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)存在大量的 802.11 b/g 終端，因此網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中存在 11n 跟 b/g 共同運(yùn)營的情況。 本 項目主要 研究 802.11n 的引 入 策略，以及在不同的場景下 （室分部署、放裝部署、室外部署等）如何進(jìn)行部署的策略與方案。 3 課題 主要研究成果 課題研究思路： 先行先試，打造成以移動優(yōu)勢為核心的全業(yè)務(wù)信息服務(wù)提供商，成為全國價值創(chuàng)新的標(biāo)桿，給全集團(tuán)的發(fā)展積累和創(chuàng)造經(jīng)驗(yàn)。 課題主要成果如下圖所示： 無線城市 WLAN 與 2/3G 網(wǎng)絡(luò)融合策略研究及試點(diǎn)項目 4 中國移動 通信集團(tuán) 廣東有限公司 以移動優(yōu)勢為核心的全業(yè)務(wù)信息服務(wù)提供商認(rèn)證融合組網(wǎng)融合 用戶融合業(yè)務(wù)融合WLAN 與 2 / 3 G 網(wǎng)絡(luò)融合策略研究 認(rèn)證融合策略研究 認(rèn)證融合組網(wǎng)方案 認(rèn)證融合業(yè)務(wù)流程試點(diǎn)驗(yàn)證 業(yè)務(wù)融合策略研究 業(yè)務(wù)融合組網(wǎng)方案 業(yè)務(wù)融合業(yè)務(wù)流程802.11n 用戶融合策略研究 用戶融合組網(wǎng)方案 用戶融合業(yè)務(wù)流程 8 0 2 . 1 1 n 驅(qū)動力 8 0 2 . 1 1 n 部署策略 8 0 2 . 1 1 n 部署方案 組網(wǎng)融合策略研究 組網(wǎng)融合方案 組網(wǎng)融合流程圖表 1 課題研究成果圖 3.1 形成 WLAN 與 2/3G 網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃融合策略 1、 室內(nèi)建設(shè)策略：從網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、工程施工、建設(shè)成本等若干方面考慮，在具備 2/3G 室內(nèi)覆蓋的區(qū)域，選用合路作為主要的覆蓋方式。 2、 室外建設(shè)策略：合理選用室外型 AP、 Mesh 型 AP 等方式進(jìn)行覆蓋。 3、 熱點(diǎn)精細(xì)分類：在集團(tuán)熱點(diǎn)劃分的基礎(chǔ)上繼續(xù)細(xì)化熱點(diǎn)分類，進(jìn)一步明確熱點(diǎn)的定義及覆蓋重點(diǎn)。 4、 熱點(diǎn)科學(xué)選址：形成熱點(diǎn)選址方法，從粗到細(xì)、從全網(wǎng)到局部、逐步推進(jìn)的方法，仔細(xì)分析用戶使用習(xí)慣，判斷用戶停留的主要區(qū)域，從統(tǒng)計室外站點(diǎn)數(shù)據(jù)流量入手，合理、科學(xué)地篩選熱點(diǎn)。 3.2 形成基于（ U） SIM 卡的 WLAN 與 2/3G 融合認(rèn)證策略 1、 研究在現(xiàn)網(wǎng)上實(shí)現(xiàn) WLAN 與 2/3G 融合認(rèn)證策略及方案，目前采用的 Portal、Cookie 等認(rèn)證方式更適合于筆記本終端，采用基于（ U） SIM 卡的融合認(rèn)證方式，適合于解決 WLAN 與 2G/3G 多模手機(jī)終端的融合認(rèn)證問題。 2、 研究并解決移動網(wǎng)內(nèi) HLR 用戶簽約 WLAN 業(yè)務(wù)標(biāo)識方法：試點(diǎn)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)網(wǎng)部署的愛立信 HLR 不支持向 PS 域下發(fā) ODB-PB3 字段，對該問題不斷進(jìn)行跟蹤解決，最終實(shí)現(xiàn)愛立信 HLR 支持向 CS 域和 PS 域同時下發(fā) ODB-PB3，目前對無線城市 WLAN 與 2/3G 網(wǎng)絡(luò)融合策略研究及試點(diǎn)項目 5 中國移動 通信集團(tuán) 廣東有限公司 該功能進(jìn)行了配置，并在試點(diǎn)環(huán)境中進(jìn)行了驗(yàn)證。 3.3 形成 WLAN 與 2/3G 分組域業(yè)務(wù)融合策略 1、 選擇部署 TTG 網(wǎng)關(guān)（重用 GGSN）的方案，通過 Gn接口接入現(xiàn)網(wǎng) GGSN；通過定制的多模手機(jī)終端，在 WLAN 網(wǎng)絡(luò)下通過建立 IPsec 隧道訪問移動分組域業(yè)務(wù) (包括 彩信業(yè)務(wù)），實(shí)現(xiàn) WLAN 與 2G/3G 的統(tǒng)一接入 PS 域業(yè)務(wù) 。 2、 選擇佛山為試點(diǎn)城市，業(yè)務(wù)示范區(qū)設(shè)置在佛山全球通大廈；試點(diǎn)進(jìn)行核心網(wǎng)元 TTG、 GGSN、 CG 等及 3GPP AAA 服務(wù)器的建設(shè)，由華為公司提供業(yè)務(wù)體驗(yàn)手機(jī)終端，對 WLAN 與 2G/3G 融合帶來用戶體驗(yàn)提升的目標(biāo)進(jìn)行功能性驗(yàn)證；并驗(yàn)證了 WLAN 與 2G/3G 融合在技術(shù)規(guī)范、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、終端等方面的成熟度。 3.4 形成非移動網(wǎng)內(nèi)用戶體驗(yàn)移動 WLAN 業(yè)務(wù)的策略 1、 通過點(diǎn)卡充值的方式解決非移動用戶名、密碼申請的問題，用戶可以輸入點(diǎn)卡中的用戶名、密碼，體驗(yàn)移動的 WLAN 網(wǎng)絡(luò) ； 2、 通過省內(nèi)及全國兩種不同點(diǎn)卡，解決省內(nèi)用戶及漫游用戶的認(rèn)證、計費(fèi)問題 。 3.5 形成 802.11n 部署策略 1、 形成 802.11n 在不同的場景下（室分部署、放裝部署、室外部署等）的部署策略與方案 ； 2、 802.11n 與 802.11 b/g 共同運(yùn)營的情況下，如何部署 802.11n 的策略 ； 3、 采用試點(diǎn)驗(yàn)證的方式， 對新建 802.11n AP 試點(diǎn)與現(xiàn)網(wǎng) WLAN AP 試點(diǎn)進(jìn)行用戶體驗(yàn)對比，驗(yàn)證 結(jié)果表明 802.11n 技術(shù)在接入帶寬以及抗干擾能力方面的突出優(yōu)勢。 無線城市 WLAN 與 2/3G 網(wǎng)絡(luò)融合策略研究及試點(diǎn)項目 6 中國移動 通信集團(tuán) 廣東有限公司 4 WLAN 與 2/3G 網(wǎng)絡(luò)融合需求 4.1 WLAN 與 2/3G 技術(shù) 特點(diǎn) 4.1.1 GSM GSM 系統(tǒng)主要具有以下特點(diǎn)： 1、 標(biāo)準(zhǔn)化程度高，接口開放，聯(lián)網(wǎng)能力強(qiáng)，能國際漫游 2、 能提供準(zhǔn) ISDN 業(yè)務(wù)：電信業(yè)務(wù)、承載業(yè)務(wù)、補(bǔ)充業(yè)務(wù) 3、 使用 SIM 卡，實(shí)現(xiàn)機(jī)卡分離，手機(jī)通用，適合未來個人通信的需要 4、 保密安全性能好，具有鑒權(quán)、加密功能 5、 頻譜利用率比模擬系統(tǒng)好，系統(tǒng)容量大，比模擬網(wǎng)大三倍以上 6、 價格便宜 G SM G PR S W C D M AEDG ETD -SC D M AH SPA LTETD-H SD PAA M PSTAC S模擬通信 數(shù)字通信圖表 2 GSM 技術(shù)演進(jìn)路線 4.1.2 TD-SCDMA TD-SCDMA 集 CDMA、 TDMA、 FDMA、 SDMA 優(yōu)勢于一體、系統(tǒng)容量大、頻譜利用率高、抗干擾能力強(qiáng)的移動通信技術(shù)。 采用了智能天線、聯(lián)合檢測、上行同步、接力切換、動態(tài)信道分配、低碼片速率、自適應(yīng)功率調(diào)整等技術(shù)。 無線城市 WLAN 與 2/3G 網(wǎng)絡(luò)融合策略研究及試點(diǎn)項目 7 中國移動 通信集團(tuán) 廣東有限公司 圖表 3 TD-SCDMA 技術(shù)演進(jìn)路線 4.1.3 WLAN WLAN 技術(shù)持續(xù)演進(jìn)。一項技術(shù)逐漸成熟過程中，后續(xù)技術(shù)就已開展研發(fā)無線帶寬不斷增加，通過物理層的調(diào)制編碼技術(shù)的更新?lián)Q代，向?qū)拵o線網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)無線網(wǎng)絡(luò)的可管理性繼續(xù)增強(qiáng)。設(shè)備配置管理，網(wǎng)絡(luò)安全，終端平滑切換等特性相繼引入，有利于構(gòu)建可營運(yùn)網(wǎng)絡(luò)。 另一方面，由于 WLAN 技術(shù)越來越復(fù)雜，參與廠商增多。 WIFI 標(biāo)準(zhǔn)化的周期顯 著增長。例如 802.11s 和 802.11v 標(biāo)準(zhǔn)都大大延長了標(biāo)準(zhǔn)制定周期。 4.2 WLAN 與 2/3G 網(wǎng)絡(luò)定位 據(jù)統(tǒng)計，在數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)應(yīng)用中， 90的移動數(shù)據(jù)流量發(fā)生在相對低速或靜止?fàn)顟B(tài)， WLAN 作為短距離的無線接入技術(shù)，在低速移動 /靜止，游牧狀態(tài)環(huán)境下具有無線高帶寬接入，低成本的天然優(yōu)勢。其中， WLAN 的每兆比特成本比 HSDPA 低 2倍比 EDGE 低 14 倍。 WLAN 可以分擔(dān)蜂窩移動網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，從技術(shù)上講，在其帶寬和承載上有其絕對的優(yōu)勢具備作為移動網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)補(bǔ)充的能力。引入 WLAN 技術(shù)，將有利于分流 2/3G 網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)流量 ，提升用戶的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)使用體驗(yàn)。WLAN 的低成本體現(xiàn)在熱點(diǎn)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的接入，如果用于廣域覆蓋建設(shè)，由于其無線技術(shù)的局限性，其建設(shè)成本及難度遠(yuǎn)高于其他接入方式。 因此，在整體規(guī)劃無線接入網(wǎng)絡(luò)時， WLAN 只能定位于熱點(diǎn)覆蓋。對于公共區(qū)域， WLAN 網(wǎng)絡(luò)定位為分流 2/3G 網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)流量，共同構(gòu)建 2G全面覆蓋、 3G 熱無線城市 WLAN 與 2/3G 網(wǎng)絡(luò)融合策略研究及試點(diǎn)項目 8 中國移動 通信集團(tuán) 廣東有限公司 區(qū)覆蓋、 WLAN 熱點(diǎn)覆蓋的立體化無線接入網(wǎng)絡(luò)；針對校園宿舍、部隊、公寓樓等特殊區(qū)域， WLAN 網(wǎng)絡(luò)定位為有線寬帶網(wǎng)絡(luò)的延伸，爭奪固定寬帶市場。 現(xiàn)階段 WLAN 網(wǎng)絡(luò)定位于介入寬帶市場的抓手，找準(zhǔn)熱點(diǎn)、精確建網(wǎng)；長 期規(guī)劃著眼于分流現(xiàn)網(wǎng)流量，大力推動網(wǎng)絡(luò)融合，為發(fā)展手機(jī) WLAN 業(yè)務(wù)做好準(zhǔn)備。 圖表 4 WLAN 與 2/3G 網(wǎng)絡(luò)定位 4.3 WLAN 與 2/3G 網(wǎng)存在問題分析 WLAN 采取瘦 AP+AC 的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，各熱點(diǎn)的 AP 通過寬帶接入網(wǎng)、 IP 城域網(wǎng)和各市公司核心機(jī)房的 AC（無線控制器）設(shè)備連接， AP 和 AC 之間采用三層交換協(xié)議進(jìn)行鏈接。多業(yè)務(wù)在無線側(cè)通過不同的 SSID 區(qū)分； AP 至 AC 間，多業(yè)務(wù)通過映射到不同的 VLAN 或不同的 DSCP 區(qū)分。各地市的 WLAN 設(shè)備上納入省公司建設(shè)的統(tǒng)一 OMC 進(jìn)行管理，各地市 設(shè)置 反拉終端。 WLAN 用戶的認(rèn)證由 AC 上實(shí)現(xiàn)，由 AC 將認(rèn)證請求發(fā)送到省內(nèi) Radius 服務(wù)器（對于漫游用戶， AC 將請求發(fā)送至集團(tuán) Radius 服務(wù)器）。 無線城市 WLAN 與 2/3G 網(wǎng)絡(luò)融合策略研究及試點(diǎn)項目 9 中國移動 通信集團(tuán) 廣東有限公司 圖表 5 WLAN 網(wǎng)絡(luò)組織圖 現(xiàn)有 WLAN 與 2/3G 網(wǎng)絡(luò)在協(xié)同發(fā)展過程中，主要存在以下問題： 4.3.1 WLAN用戶數(shù)量較少 9 月全省 WLAN 注冊用戶數(shù) 86 萬，活躍用戶數(shù) 7.72 萬，距離 10 年底注冊用戶數(shù) 120 萬，活躍用戶數(shù) 20 萬的發(fā)展目標(biāo)還有較大差距。 4.3.2 WLAN網(wǎng)絡(luò)流量總體偏低 在現(xiàn)階段 WLAN 網(wǎng)絡(luò)難以真正起到分流 2/3G 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)流量的作用 。 下表2010 年 9 月日均流量統(tǒng)計 情況 ： 圖表 6 2010 年 WLAN 與 2/3 網(wǎng)絡(luò)流量統(tǒng)計表 GPRS 流量 TD 流量 WLAN 流量 月總流量（ GB） 1676642 156688 147504 日均流量（ GB） 54085 5054 4758 占比 84.64% 7.91% 7.45% 無線城市 WLAN 與 2/3G 網(wǎng)絡(luò)融合策略研究及試點(diǎn)項目 10 中國移動 通信集團(tuán) 廣東有限公司 全省 GPRS 日均流量為 54085GB，而 WLAN 日均流量僅為 4758GB（下表數(shù)據(jù)來源統(tǒng)一 OMC），遠(yuǎn)小于 GPRS 流量 。 WLAN 網(wǎng)絡(luò)流量中 80%以上流量來自校園熱點(diǎn)，95%以上流量來自筆記本電腦終端。 4.3.3 支持 WLAN 與 2/3G 網(wǎng)絡(luò)的 多模 終端滯后 2G 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)流量 90%以上來自手機(jī)終端，而目前 WLAN 業(yè)務(wù)用戶使用的終端絕大多數(shù)是筆記本電腦。在支持 WIFI 功能的手機(jī)普及之前， WLAN 網(wǎng)絡(luò)難以充分分流 2/3G 網(wǎng)絡(luò)流量。 4.3.4 現(xiàn)有 WLAN 網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)證方式不利于提高用戶體驗(yàn) 目前 WLAN 的認(rèn)證方式（ Portal 和 Cookie）均需要用戶終端主動選擇 WLAN網(wǎng)絡(luò)，用戶未養(yǎng)成使用 WLAN 網(wǎng)絡(luò)習(xí)慣的情況下，無法提升 WLAN 網(wǎng)絡(luò)使用率。 主要表現(xiàn) 在： 1、 Portal 認(rèn)證 ： 目前用戶終端主要使用 Portal 認(rèn)證（即 DHCP+WEB 認(rèn)證） ,強(qiáng)制推送 Portal 界面，通過用戶名密碼的方式認(rèn)證。用戶每次 WLAN 業(yè)務(wù)體驗(yàn)均需要輸入用戶名及密碼，業(yè)務(wù)體驗(yàn)較差。 2、 Cookie 認(rèn)證 ： Cookie 認(rèn)證是在 Portal 認(rèn)證方式的基礎(chǔ)上，通過備份用戶Cookie 信息，使用戶不需要重復(fù)輸入其用戶名和密碼，能夠一定程度上提升用戶 WLAN 業(yè)務(wù)體驗(yàn)?，F(xiàn)有的認(rèn)證方式更適合筆記本終端，手機(jī)終端使用不方便，在認(rèn)證便捷（例如采用 (U)SIM 認(rèn)證）、上網(wǎng)功能強(qiáng)的手機(jī)普及之前，多數(shù)用戶仍通過 2/3G 網(wǎng)上網(wǎng)，不利于提高 wlan 利用率。 4.3.5 現(xiàn)有 WLAN 網(wǎng)絡(luò)不能接入 PS 域，限制了使用范圍 現(xiàn)有通過 PS 域接入的業(yè)務(wù)分為： CMNET、 CMWAP、行業(yè)應(yīng)用三類。 通過 CMWAP能接入大量的自有業(yè)務(wù)，比例約為 84.35%；且很多自有業(yè)務(wù)流量帶來高價值，如彩信、手機(jī)游戲等。而用戶通過 WLAN 無法體驗(yàn) CMWAP 類的業(yè)務(wù)，限制了用戶的使用范圍。 無線城市 WLAN 與 2/3G 網(wǎng)絡(luò)融合策略研究及試點(diǎn)項目 11 中國移動 通信集團(tuán) 廣東有限公司 圖表 7 WLAN 與 2/3 網(wǎng)絡(luò) 業(yè)務(wù)融合 4.3.6 問題小結(jié) 總的來說，現(xiàn)有 WLAN 網(wǎng)絡(luò)未能有效分流 2/3G 網(wǎng)絡(luò)流量。隨著支持 WIFI 手 機(jī)的普及，終端滯后問題將很快得以解決。當(dāng) WLAN 熱點(diǎn)覆蓋達(dá)到一定規(guī)模，若能進(jìn)一步培養(yǎng)用戶對 WLAN 使用的習(xí)慣，提高用戶對 WLAN 網(wǎng)絡(luò)的體驗(yàn)感知，則用戶數(shù)和流量將可得到有效解決。 因此如何提高用戶對 WLAN 網(wǎng)絡(luò)的體驗(yàn)感知將是后續(xù)推動業(yè)務(wù)發(fā)展的關(guān)鍵。 本課題是根據(jù)移動公司的手機(jī)業(yè)務(wù)特點(diǎn)及用戶優(yōu)勢，結(jié)合融合認(rèn)證的技術(shù)，尋求有效提高用戶對 WLAN 網(wǎng)絡(luò)感知的有效途徑。 4.4 WLAN 與 2/3G 網(wǎng)的融合需求 分析 根據(jù)上節(jié)的分析，當(dāng)前 WLAN 與 2/3G 網(wǎng)絡(luò)存在以下的融合需求： 1、 組網(wǎng)融合的需求 在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃階段統(tǒng)籌考慮 WLAN 與 2/3G 網(wǎng)的同步規(guī)劃，做到 WLAN 熱點(diǎn)的精細(xì)選址，與 2/3G 網(wǎng)協(xié)同建設(shè)。 2、 認(rèn)證融合的需求 現(xiàn)有的 Portal 及 Cookie 認(rèn)證均需要用戶參與，且不便于手機(jī)終端用戶使用，應(yīng)向融合認(rèn)證演進(jìn)，提升用戶認(rèn)證體驗(yàn)。 3、 業(yè)務(wù)融合的需求 現(xiàn)有 WLAN 網(wǎng)絡(luò)無法接入 PS 域業(yè)務(wù)，未來向業(yè)務(wù)融合演進(jìn)，實(shí)現(xiàn)用戶業(yè)務(wù)使用與接入方式無關(guān)。 4、 用戶融合的需求 無線城市 WLAN 與 2/3G 網(wǎng)絡(luò)融合策略研究及試點(diǎn)項目 12 中國移動 通信集團(tuán) 廣東有限公司 非移動網(wǎng)內(nèi)用戶無法通過現(xiàn)有的移動 WLAN 網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，應(yīng)向用戶融合演進(jìn)，統(tǒng)一為移動網(wǎng)內(nèi)及非移動網(wǎng)內(nèi)用戶提供 WLAN 業(yè)務(wù) 。 5 WLAN 與 2/3G 網(wǎng)絡(luò)融合的發(fā)展趨勢 5.1 WLAN 與 2/3G 網(wǎng) 絡(luò) 融合 的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程 無線技術(shù)的迅猛發(fā)展是無線城市出現(xiàn)的基礎(chǔ)，尤其是隨著以 IEEE 標(biāo)準(zhǔn)為核心的 802.11 和 802.16 系列標(biāo)準(zhǔn)以及無線 Mesh 組網(wǎng)技術(shù)的商用成熟，使低成本、高效率的寬帶無線覆蓋成為可能。 3GPP 于 2003 年開始“ 3GPP 與 WLAN 互聯(lián)”的標(biāo)準(zhǔn)化工作，從其 R6 版本協(xié)議開始逐步提出了網(wǎng)絡(luò)融合的應(yīng)用場景以及解決方案。歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會（ ETSI）提出兩種方案：松耦合和緊耦合。 圖表 8 WLAN 與 2/3 網(wǎng)絡(luò) 融合的耦合點(diǎn)分析 5.1.1 緊耦合 方案 緊耦合的融合點(diǎn) 選擇在 Gb 或 IuPS，把 WLAN 接入到 2/3G 核心網(wǎng)絡(luò)，對于核心網(wǎng)來說， WLAN 如同 GERAN 和 UTRAN 作為一種接入方式。接入控制設(shè)備與BSC/RNC 類似，隱藏了 WLAN 網(wǎng)絡(luò)的細(xì)節(jié)，實(shí)現(xiàn)所有的 2/3G 系統(tǒng)所需要的移動性管理、鑒權(quán)、認(rèn)證等協(xié)議。 無線城市 WLAN 與 2/3G 網(wǎng)絡(luò)融合策略研究及試點(diǎn)項目 13 中國移動 通信集團(tuán) 廣東有限公司 5.1.1.1 緊耦合融合方案 1： UMA 圖表 9 UMA 耦合方案 UMA 的優(yōu)點(diǎn) 分析如下： 1、 重用核心網(wǎng)資源、認(rèn)證、授權(quán)和計費(fèi)系統(tǒng)，無須改造 2/3G 網(wǎng)絡(luò)。 2、 基于 2/3G 的會話和移動性管理，切換時延小，丟包率低。 3、 支持基于 2/3G 分組 域的業(yè)務(wù)訪問。 4、 WLAN 對底層加密，加上 2/3G 的認(rèn)證和加密，增加了網(wǎng)絡(luò)安全性。 UMA 的缺點(diǎn) 分析如下： 1、 WLAN 終端、 UNC 設(shè)備需要實(shí)現(xiàn) 2/3G 協(xié)議棧，復(fù)雜度太高。 2、 信令和數(shù)據(jù)由 2/3G 核心網(wǎng)絡(luò)承載，加重了網(wǎng)絡(luò)負(fù)擔(dān)，容易形成網(wǎng)絡(luò)瓶頸。 故 建議 如下 ： 此類方式實(shí)現(xiàn)復(fù)雜，方案尚不具備成熟模式，終端要求太高，缺少終端支持，因此不推薦使用。 無線城市 WLAN 與 2/3G 網(wǎng)絡(luò)融合策略研究及試點(diǎn)項目 14 中國移動 通信集團(tuán) 廣東有限公司 5.1.1.2 緊耦合融合方案 2： AP GW 圖表 10 AP GW 融合方案 AP GW 的優(yōu)點(diǎn) 分析如下： 1、 統(tǒng)一用戶的接入方式，對 2/3G 核心網(wǎng) 改動少。 2、 使用 SIP 協(xié)議為用戶進(jìn)行信令承載。 3、 支持基于 2/3G 分組域的業(yè)務(wù)訪問，實(shí)現(xiàn)一致的業(yè)務(wù)體驗(yàn)。 AP GW 的缺點(diǎn) 分析如下： 1、 需要定制客戶端注冊、鑒權(quán)軟件。 2、 APGW 需要實(shí)現(xiàn) Iu-PS 接口協(xié)議轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜。 3、 信令和數(shù)據(jù)由 2/3G 網(wǎng)絡(luò)承載，加重了網(wǎng)絡(luò)負(fù)擔(dān)。 根據(jù)以上分析 建議 如下 ： 此方式屬于 “ 類 UMA” 方式，不要求 WLAN 終端實(shí)現(xiàn) 2/3G 協(xié)議棧，有網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)協(xié)議轉(zhuǎn)換。 WLAN 網(wǎng)絡(luò)仍然從屬 2/3G 網(wǎng)絡(luò)，不能為其分流，且不利與兩張網(wǎng)絡(luò)獨(dú)立演進(jìn)，故此不推薦使用。 5.1.2 松耦合 方案 松耦合區(qū)別于緊耦合的最大特點(diǎn)是 WLAN 不需要接入 2/3G 核心網(wǎng)而直接接入分組數(shù)據(jù)網(wǎng)（ PDN-Package Data Network），即與 2/3G 網(wǎng)絡(luò)的融合點(diǎn)選擇在無線城市 WLAN 與 2/3G 網(wǎng)絡(luò)融合策略研究及試點(diǎn)項目 15 中國移動 通信集團(tuán) 廣東有限公司 Gi 接口，而不通過 SGSN 等核心網(wǎng)元。 圖表 11 WLAN 與 2/3 松耦合方案 兩張網(wǎng)絡(luò)關(guān)系對等，具有各自接入控制方式、數(shù)據(jù)路由方式、移動性和安全機(jī)制。利用與 2/3G 網(wǎng)絡(luò)的關(guān)聯(lián)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的認(rèn)證、計費(fèi)、業(yè)務(wù)體驗(yàn)以及運(yùn)營管理。 5.1.3 緊耦合與松耦合的比較分析 根據(jù)上述對緊、松耦合方式的分析，可以得到兩種耦合方式的主要區(qū)別如下表 圖表 12 WLAN 與 2/3G 耦合方案比較 項目 緊耦合（ UMA、 APGW） 松耦合 WLAN 與 TD 關(guān)系 從屬關(guān)系，系統(tǒng)間依賴性不利于獨(dú)立發(fā)展 雙網(wǎng)對等，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)清晰，技術(shù)成熟，有利于網(wǎng)絡(luò)演進(jìn) 統(tǒng)一認(rèn)證、計費(fèi)、用戶管理 重用 2/3G用戶信息、認(rèn)證系統(tǒng)、計費(fèi)系統(tǒng) AAA 結(jié)合 HLR，統(tǒng)一標(biāo)識用戶，統(tǒng)一認(rèn)證、計費(fèi) 業(yè)務(wù)能力 支持對 2/3G 分組域的業(yè)務(wù)訪問，但未能分擔(dān) 2/3G 網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷 支持對 2/3G 分組域的業(yè)務(wù) (短消息、定位等 )訪問，有效分流 2/3G 網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷 移動性管理 基于 2/3G 的會話和移動性管理，切換時延小，丟包率低 采用移動 IP 實(shí)現(xiàn) 2/3G 和 WLAN 之間的切換，易于實(shí)施 受影響網(wǎng)元 終端、 UNC、 APGW 等 AAA、 WAG、 PDG 等 實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度 復(fù)雜度太高 復(fù)雜度適中 松耦合方案技術(shù)成熟，在業(yè)務(wù)能力、復(fù)雜度等方面具有優(yōu)勢，非常適合在Portal、 EPA-SIM/AKA 認(rèn)證、通過 WLAN 接入 PS 域業(yè)務(wù)等場景中的應(yīng)用，建議采用該方式融合組網(wǎng)。 無線城市 WLAN 與 2/3G 網(wǎng)絡(luò)融合策略研究及試點(diǎn)項目 16 中國移動 通信集團(tuán) 廣東有限公司 5.2 業(yè)界關(guān)于 WLAN 和 2/3G 融合場景進(jìn)展 目前 WLAN 網(wǎng)絡(luò) 主 要有以下融合場景： 圖表 13 3GPP 融合場景分析 3GPP 場景 主要特點(diǎn) 場景 1 采用 Portal 認(rèn)證，統(tǒng)一計費(fèi) 場景 2 實(shí)現(xiàn)基于 EAP-SIM/AKA 的統(tǒng)一認(rèn)證 場景 3 通過 WLAN 接入核心網(wǎng) PS 域 場景 4 網(wǎng)絡(luò)間切換時的業(yè)務(wù)連續(xù)性，但切換過程用戶可能有中斷感知 場景 5 無縫切換，即實(shí)現(xiàn)用戶無感知的切換 場景 6 實(shí)現(xiàn) 3GPP CS 業(yè)務(wù)的連續(xù)性 各種 融合場景 實(shí)現(xiàn)功能如下 ： 圖表 14 各融合場景實(shí)現(xiàn)功能 場景 統(tǒng)一帳單 統(tǒng)一認(rèn)證 漫游 接入 PS 切換 VOIP 場景 1 場景 2 場景 3 場景 4 場景 5 場景 6 當(dāng)前國內(nèi)已啟動場景 3 的部署實(shí)施，場景 4 受產(chǎn)業(yè)鏈限制正在開展研究。各主要運(yùn)營商的融合階段如下圖： 圖表 15 業(yè)界實(shí)現(xiàn)的融合場景 無線城市 WLAN 與 2/3G 網(wǎng)絡(luò)融合策略研究及試點(diǎn)項目 17 中國移動 通信集團(tuán) 廣東有限公司 5.2.1 中國電信“ C+W”進(jìn)展 中國電信的 C 網(wǎng)近年來一直保持 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)流量快速增長 的趨勢， 以北京地區(qū)為例， 2009 年底 EVDO 數(shù)據(jù)用戶快速發(fā)展，第四 季度整網(wǎng)忙時吞吐量迅速增加，3 個月增長幅度近 60%。 中國電信將 C+W 方案提升到戰(zhàn)略層面， 200