WLAN助力3G自由飞翔

WLAN与3G融合

针对全球运营商纷纷步入全业务运营行列的情况，业界也越来越关注融合技术的研究。就WLAN与3G融合来讲， FMCA（Fixed-Mobile Convergence Alliance）、3GPP（3rd Generation Partnership Project，制定WCDMA、TD-SCDMA的标准组织）、3GPP2（3rd Generation Partnership Project 2，制定CDMA2000的标准组织）等组织都有针对性的研究。这里，综合各方的研究成果，阐述如下：

WLAN与3G融合是一个系统性工程，涉及终端融合、网络融合与业务融合

在未进行融合前，WLAN与3G是两个互相独立的通讯业务系统。WLAN只是有线宽带接入方式的一个很好补充，对用户来说，它摆脱了线缆的束缚，还提供了一定的移动性，用户使用的终端具有WLAN功能，可通过WLAN设备接入互联网，享用互联网上开放花园里的各种应用；3G是2G/2.5G移动通讯系统在无线空口和移动核心网上的一次升级，用户使用的终端是手机或带3G数据卡的智能终端，可通过基站接入移动核心网，享受运营商在语音和数据域提供的封闭花园里的增值服务，如铃声下载、短信、彩信等。

图1 未融合前垂直独立的WLAN与3G移动系统

由图1可以看出，从总体上看，每个系统都由终端、网络、业务三部分组成。因此，WLAN与3G系统的融合不是单纯的某个点的融合，而是一个系统工程，涉及终端融合、网络融合和业务融合。

终端融合是指终端具有使用多种接入技术的能力。比如，一个笔记本电脑，既具备WLAN功能，可以接入WLAN网络，又插上了3G SIM/UIM卡，可以通过3G访问移动网络，则这个双模终端就是一个融合终端。

网络融合是指通过新增设备的连接能够达到两种网络的互访，通过对承载骨干等可共用网络设备的合一达到节省成本，提高资源使用效率，逐渐实现统一的基于IP的承载网络的目的。

业务融合是指用户可以方便的同时享用两个系统的服务。在业务融合的初期，多表现为营销策略上的业务捆绑，或合并出统一帐单。随着业务的丰富、发展，深度的业务融合将出现，同一个业务种类同时为两种接入方式提供服务。在用户与使用业务的管理上，也将出现用户定制的所有业务统一管理，而不是每种业务有各自独立的用户管理。

WLAN与3G融合的不同场景

根据WLAN与3G融合深度的不同，对于一个能够同时使用WLAN与3G的融合用户来说，运营商可以提供以下不同的使用场景：

1)融合用户通过不同方式接入，进行统一记账。

这是一种最简单的互连方案，只需在计费时统一把WLAN的费用合并记在3G系统帐户中就可以了。对客户管理系统和计费系统稍加修改就可支持这种互通方案。对用户来说，可能接入3G系统仍然直接使用SIM/UIM卡信息认证，接入WLAN仍然通过Portal使用用户名与密码认证，但账单是同一个了。

2)融合用户通过WLAN接入，统一通过3G系统进行认证计费。

这种情况下，用户从WLAN接入，但使用的认证方式却与从3G接入时一样，因为认证服务器等后台系统使用的是一套。这一点可以借助Radius proxy技术，以及EAP-AKA技术得以在现有设备上略加改造实现。所以，即使融合用户从WLAN接入，也仍然可以使用SIM/UIM卡信息认证，不必再输入用户名与密码。

图2 融合用户WLAN接入，通过3G认证计费

3)融合用户通过WLAN接入，可以访问移动网络的数据和语音增值业务，并且保持业务连续性。

在WLAN与3G没有融合之前，从WLAN接入的用户只能访问互联网上的服务，不能进入移动网络的封闭花园。在这种融合程度下，用户一边可以用WLAN高速上网，一边可以收彩信了。另外，随着融合的深入，可以逐渐做到WLAN和3G两种接入技术的无缝切换，从而保证业务的连续性。

图3 融合用户WLAN接入，访问移动增值业务

值得一提的是，要达到这种融合程度，需要新增业务网关配合实现。

WLAN与3G网络融合的主要方式

要实现深层次的融合，即用户不仅仅能体验到一张账单及统一认证方式的好处，还要能够在从WLAN接入时访问移动网络中的增值业务，则需要进行深度的网络融合。

总体来看，网络融合有两种方式，一种是紧耦合方式，一种是松耦合方式。

图4 两种网络融合模式

紧耦合方式的代表方法是UMA（Unlicensed Mobile Access），UMA网络主要由客户端的Wi-Fi网络接入设备（AP）、支持UMA的双模手机和网络侧的UMA网络控制器（UNC）等组成，其基本原理是模拟移动网络的基站接入，经过UNC的协议转换，使得移动网络的核心设备（SGSN/PDSN、MSC）感觉不到不同无线接入技术的差异。这种方式屏蔽了不同无线接入方式的差异，但需要用户终端与UNC要与原有移动网络的相关协议处理保持一致，并跟随系统的升级而升级，因而对移动网络技术的耦合性很强。

松耦合方式的代表方法是3GPP、3GPP2规定的WLAN与3G融合的方法。为了达到从WLAN接入也能够访问移动网络增值业务的目的，需要在IP网络和移动核心网之间增加一个业务网关，该网关不会像UNC一样作协议转换的工作，主要作用类似移动网络增值业务的接口人，如果要访问移动网络的增值业务需要经过这里进行业务把关和控制。该设备在3GPP中被称为PDG（Packet Data Gateway），在3GPP2中被称为PDIF（Packet Data Interworking Function）。

对于国内运营商来说，在确定融合方式时，需要根据自身网络的情况，参考国际标准，选择或定制最符合自身发展的方式。目前，H3C的WLAN方案均能支持运营商的灵活选择。