WLAN讓3G應(yīng)用更廣泛

常向青 鄭 濤 劉建峰

帶著筆記本電腦,去星巴克邊喝咖啡邊使用免費的WLAN上網(wǎng),是很多人的休閑選擇;在酒店的會議中心,一邊開會一邊通過WLAN上網(wǎng)發(fā)稿,是許多新聞記者普通的工作場景。

3G的到來給人們帶來很大的憧憬,因為與現(xiàn)有的通信技術(shù)相比,移動通信速率大幅增加了,這種技術(shù)進(jìn)步足以改變?nèi)祟惖纳罘绞健?人們不僅能夠享受到隨時隨地打電話的通信服務(wù),還可以隨時隨地上網(wǎng)、下載音樂、玩網(wǎng)上游戲、收看視頻、在線聊天等等。

但3G技術(shù)在目前仍然難以滿足大量數(shù)據(jù)用戶在多媒體應(yīng)用方面的需求,WLAN作為成熟普及的無線技術(shù),憑借自己的高速率、低成本優(yōu)勢,可以有效卸載3G的空口壓力。因此,3G與WLAN的融合可以達(dá)到事半功倍的效果。

WLAN是3G的助力器

WLAN作為一種相對草根的局域網(wǎng)無線技術(shù),歷經(jīng)起伏,終于還是不屈不撓地蓬勃發(fā)展起來。眾里尋她千百度,驀然回首,恰恰是WLAN這項技術(shù)可以助3G一臂之力,成為3G騰飛的助力器。

· WLAN技術(shù)有比較高的帶寬,彌補了3G速率較低的不足。

WLAN具有802.11b、802.11g、802.11a、802.11n等一系列標(biāo)準(zhǔn),其中802.11b理論上只能提供11Mbps的速率,已經(jīng)逐漸要被淘汰,應(yīng)用越來越多的是802.11g,它的理論速率是54Mbps,去除無線開銷,實際測試最高速率在23Mbps左右。理論速率達(dá)300Mbps的802.11n新一代產(chǎn)品也已經(jīng)大量面世,其實測最高速率可達(dá)150Mbps左右。

2009年2月,無線寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)咨詢機構(gòu)Novarum為市政無線網(wǎng)建設(shè)進(jìn)行的關(guān)于Wi-Fi、蜂窩網(wǎng)和Pre-WiMax的性能測試顯示,Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)的性能相當(dāng)于蜂窩網(wǎng)絡(luò)的3倍,而且極大地優(yōu)于Pre-WiMax網(wǎng)絡(luò)。同時,在相同覆蓋范圍下,部署Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)的成本要低于其他兩種技術(shù)。如果要進(jìn)行圖片、視頻、音頻或大型文件的上傳,Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)顯然更有優(yōu)勢。

· WLAN相對能夠支持比較多的數(shù)據(jù)用戶,彌補3G用戶容量的不足。

WLAN是基于IP的技術(shù),天然是為數(shù)據(jù)用戶設(shè)計的,每個單射頻AP可支持幾十個用戶同時在線,每個用戶實際可獲得的速率最高可達(dá)1Mbps。

· 具有WLAN功能的終端設(shè)備的普及,使得用戶可以很容易地?fù)碛?G與WLAN雙模終端,為3G卸載空口壓力到WLAN提供了極大的方便。

在過去的幾年中,WLAN市場得到快速增長,筆記本終端越來越多地支持WLAN功能,WLAN無線上網(wǎng)已經(jīng)滲透進(jìn)很多人的生活方式中。不僅是在筆記本電腦中,目前WLAN技術(shù)已經(jīng)嵌入到許多手機、相機和游戲機中;令人眼花繚亂的WLAN應(yīng)用也在日益增多,比如帶WLAN的電視、電表、相框、收音機、手表乃至于衣服、鞋、自行車等不斷出現(xiàn)。

· WLAN設(shè)備成本低,如果運營商合理規(guī)劃,在部署3G的同時適當(dāng)補充WLAN,則可以獲得事半功倍的效果。

3G作為一種移動通信技術(shù),具有覆蓋范圍廣、支持高速移動性的優(yōu)點,但速率相對較低;而WLAN相對速率高,但覆蓋范圍窄,支持有限的移動性。因此,3G與WLAN是互補性很強的兩種技術(shù)。

3G適合部署在需要覆蓋范圍廣,但數(shù)據(jù)用戶分布稀疏的場合,這樣既滿足了用戶隨時隨地接入的需求,又不至于給3G系統(tǒng)帶來太大壓力。對于室內(nèi)熱點,用戶對速率要求高,但對高速移動性要求低,因此更適合部署WLAN技術(shù)。運營商應(yīng)鼓勵具有3G+WLAN雙模終端的用戶在部署WLAN的場所,優(yōu)先使用WLAN接入網(wǎng)絡(luò)。

WLAN與3G的融合,已有成功的案例:過去兩年中,香港電訊盈科推出了一種“網(wǎng)上行Everywhere”上網(wǎng)服務(wù),筆記本可在Wi-Fi、HSDPA及WCDMA網(wǎng)絡(luò)自動切換,為用戶挑選接通最佳的傳輸信號。該業(yè)務(wù)連同電訊盈科的其他融合業(yè)務(wù)一起,使其在競爭激烈的香港市場穩(wěn)步增長。

WLAN與3G融合的場景

根據(jù)WLAN與3G融合深度的不同,對于一個能夠同時使用WLAN與3G的融合用戶來說,運營商可以提供以下不同的使用場景:

1. 融合用戶通過不同方式接入,進(jìn)行統(tǒng)一記賬。

這是一種最簡單的互連方案,只需在計費時統(tǒng)一把WLAN的費用合并記在3G系統(tǒng)帳戶中就可以了。對客戶管理系統(tǒng)和計費系統(tǒng)稍加修改就可支持這種互通方案。對用戶來說,可能接入3G系統(tǒng)仍然直接使用SIM/UIM卡信息認(rèn)證,接入WLAN仍然通過Portal使用用戶名與密碼認(rèn)證,但賬單是同一個了。

2. 融合用戶通過WLAN接入,統(tǒng)一通過3G系統(tǒng)進(jìn)行認(rèn)證計費。

這種情況下,用戶從WLAN接入,但使用的認(rèn)證方式卻與從3G接入時一樣,因為認(rèn)證服務(wù)器等后臺系統(tǒng)使用的是一套。這一點可以借助Radius Proxy技術(shù)以及EAP-AKA技術(shù)在現(xiàn)有設(shè)備上略加改造實現(xiàn)。所以,即使融合用戶從WLAN接入,也仍然可以使用SIM/UIM卡信息認(rèn)證,不必再輸入用戶名與密碼。

3. 融合用戶通過WLAN接入,可以訪問移動網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)和語音增值業(yè)務(wù),并且保持業(yè)務(wù)連續(xù)性。

在WLAN與3G沒有融合之前,從WLAN接入的用戶只能訪問互聯(lián)網(wǎng)上的服務(wù),不能進(jìn)入移動網(wǎng)絡(luò)的封閉花園。在這種融合程度下,用戶可以一邊用WLAN高速上網(wǎng),一邊收彩信。另外,隨著融合的深入,可以逐漸做到WLAN和3G兩種接入技術(shù)的無縫切換,從而保證業(yè)務(wù)的連續(xù)性。

WLAN與3G融合的方式

要實現(xiàn)深層次的融合,讓用戶不僅僅能體驗到一張賬單及統(tǒng)一認(rèn)證方式的好處,還能夠在從WLAN接入時訪問移動網(wǎng)絡(luò)中的增值業(yè)務(wù),則需要進(jìn)行深度的網(wǎng)絡(luò)融合?？傮w來看,網(wǎng)絡(luò)融合有兩種方式,一種是緊耦合方式,一種是松耦合方式。

緊耦合方式的代表方法是UMA(Unlicensed Mobile Access)。UMA網(wǎng)絡(luò)主要由客戶端的Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備(AP)、支持UMA的雙模手機和網(wǎng)絡(luò)側(cè)的UMA網(wǎng)絡(luò)控制器(UNC)等組成,其基本原理是模擬移動網(wǎng)絡(luò)的基站接入,經(jīng)過UNC的協(xié)議轉(zhuǎn)換,使得移動網(wǎng)絡(luò)的核心設(shè)備(SGSN/PDSN、MSC)感覺不到不同無線接入技術(shù)的差異。這種方式屏蔽了不同無線接入方式的差異,但需要用戶終端與UNC要與原有移動網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)協(xié)議處理保持一致,并跟隨系統(tǒng)的升級而升級,因而對移動網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的耦合性要求很強。

松耦合方式的代表方法是3GPP、3GPP2規(guī)定的WLAN與3G融合的方法。為了達(dá)到從WLAN接入也能夠訪問移動網(wǎng)絡(luò)增值業(yè)務(wù)的目的,需要在IP網(wǎng)絡(luò)和移動核心網(wǎng)之間增加一個業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān),該網(wǎng)關(guān)不會像UNC一樣做協(xié)議轉(zhuǎn)換的工作,主要作用類似移動網(wǎng)絡(luò)增值業(yè)務(wù)的接口:如果要訪問移動網(wǎng)絡(luò)的增值業(yè)務(wù),需要經(jīng)過這里,進(jìn)行業(yè)務(wù)把關(guān)和控制。

3G技術(shù)基于自身的限制在承擔(dān)大量數(shù)據(jù)用戶的服務(wù)時,會面臨很大的壓力。WLAN技術(shù)的高帶寬、低成本、低輻射恰恰可以彌補3G技術(shù)的不足。運營商通過統(tǒng)籌規(guī)劃,對WLAN和3G統(tǒng)一建設(shè),花費相對比較小的代價,就有望達(dá)到利用WLAN助力3G騰飛的效果。