WLAN和移动网络融合研究

WLAN技术由于带宽高、成本低、终端普及率高等原因，目前已经被运营商作为移动数据网络的重要补充。而在WLAN建设运营中，如何利用2G/3G移动蜂窝网络成熟架构协议机制，在降低网络建设和运营成本的同时，为用户提供差异化、有竞争力的业务，成为各运营商面临的共同课题。中兴通讯提出统一、灵活的融合核心网架构，为WLAN和移动网络融合提供有力支撑。

X+WLAN融合方案

在3GPP协议的标准中，定义了WLAN和移动网络融合需求以及6种场景：共营账系统、基于3GPP系统的接入控制和计费、接入3GPP系统提供的PS业务、业务连续性、无缝的服务和接入3GPP CS业务。这6个场景在时间和功能轴上存在逐渐递增的关系：在时间轴上，随着用户以及运营商需求逐渐浮现；在功能轴上，后一个场景覆盖实现前一种场景的所有功能。在标准中，也给出了I-WLAN以及Non-3GPP接入EPC核心网的方案。但由于标准所定义的方案架构复杂（多功能体，例如WAG、PDG等），并且运营商可能有不同的融合驱动力，难以满足大部分运营商的要求。

中兴通讯在深入调研运营商的需求基础上，和运营商紧密合作，提出了X+WLAN的网络融合解决方案。该方案不局限于某一种接入技术，可适用于GSM、UMTS、CDMA、EPC等多种接入和WLAN的融合，具体架构如图1所示。

图1 中兴通讯X+WLAN融合解决方案

中兴通讯X+WLAN融合解决方案核心部分包括：分组核心网网关（xGW）、统一认证系统（ZXUniA AAA），以及融合终端。

中兴通讯xGW可同时集成PDG/TTG、ePDG、wPDIF以及GGSN、P-GW和HA等功能网元，提供高性能、高集成度的产品平台。xGW作为WLAN融合业务接入分组核心网的网关设备，提供用户隧道管理、上下文管理、认证鉴权、路由转发、移动性管理等功能。

ZXUniA AAA集成3GPP AAA功能，同时实现从HLR获取用户认证和鉴权信息,提供认证鉴权以及计费功能。

在端到端的融合解决方案中，终端需要支持基于(u)SIM或UIM卡的认证，并支持和xGW之间建立隧道，进行隧道管理。

通过X+WLAN系统和现有核心网络的有效合作，可为运营商带来以下好处：

● 可有效统一用户在WLAN接入和移动网络接入时的身份标识，(u)SIM或UIM卡成为用户使用WLAN网络的接入标识。从运营商角度，简化了用户身份签约管理，从用户角度，简化了WLAN接入时所需要动态申请密码的步骤,通过在终端软件上内嵌的鉴权认证即可通过WLAN接入网络。

● 在WLAN接入下，用户可以直接使用部署在分组核心网的业务，提升用户带宽体验，例如可以在WLAN下收发彩信、浏览WAP及其他流媒体业务等。

● WLAN有效分流2G/3G Interent数据流量。

方案部署

中兴通讯X+WLAN方案可根据运营商不同的融合需求进行定制化部署应用，可支持WLAN和CDMA、TD-SCDMA、G/U以及LTE/EPC等多种网络融合接入。该方案已经在中国电信CDMA+WLAN网络融合建设中广泛部署。下面仅以在3GPP网络中部署中为例，介绍其应用。

在3GPP网络部署中，可以参照在3GPP中定义的融合场景从场景2（基于3GPP系统的接入控制和计费）分阶段部署，逐步演进到场景5、6（无缝的服务和接入3GPP CS业务）。也可以根据用户需求以及技术发展趋势，跳跃式部署应用。例如在第一阶段，先引入3GPP AAA，实现场景2的统一认证；在第二阶段，再引入xGW（PDG），实现场景3（接入3GPP系统提供的PS业务）融合，接入PS域业务；第三阶段，升级支持ePDG，向EPC网络融合演进。

下面以实现TD/GU网络融合，接入PS为例说明。图2是TD/G/U+WLAN融合架构示意图。

图2 TD/G/U+WLAN融合方案

在该方案部署中，在网络侧，需要引入3GPP AAA和xGW（PDG）两个网元，实现WLAN下用户接入的统一认证，以及在WLAN下接入访问PS域。

在部署中，3GPP AAA和HLR之间采用标准的D’/Gr接口，一般来说对现网HLR无改造需求，只需要增加3GPP AAA的信令地址以及I-WLAN用户的签约。WLAN AN需要支持基于EAP鉴权架构，和AAA之间采用RADIUS协议。BOSS系统需要根据实际的业务套餐，进行用户流量的核减计算以及批价处理。

中兴通讯具备通信行业最全的产品线，因此在网络融合发展方面有着更为深入的研究和理解。中兴通讯X+WLAN融合解决方案急于深入理解当前运营商面临的多接入共存融合建设的需求，在纵向建设新网络同时，横向复制成熟3GPP网络的接入控制以及业务模式，简化用户使用方式，提升用户体验，也帮助运营商降低网络运营维护成本，实现数据网络更大盈利。