WLAN和移动网互通技术分析

与其本身的特性无关，是HPLMN综合各种安全因素来决定的。

在此，我们可以比较一下三种WLAN接入方式的特点：

（1）S2a接口应用于可信固定网络和EPC互通，采用GTP/PMIP协议。为了支持互通，需要对现有固网进行较大的改动，例如，需要对固网设备（BRAS/BNG）进行增强改造，使之支持移动性要求。但这种接入方式符合国内运营商的运营环境，对终端影响小，能避开高通大量的专利，因此运营商研究意愿还是很强烈的，特别是采用GTP协议的S2a接口。

（2）S2b接口应用于非信任固定网络和EPC互通，采用GTP/PMIP协议。固网通过ePDG接入PDN GW，通过增强ePDG以实现非信任固网和EPC的互通，对固网改造较小。但S2b方式要求终端和ePDG之间建立IPSec，额外开销比较大。

（3）S2c接口采用DSMIPv6协议，提供UE和PDN GW之间的DSMIP隧道连接，这样UE和EPC网络交互的数据在固网可以实现透传，因此采用S2c方式对固网的影响也较小。应该说有关S2c的技术方案得力于高通的推动，技术完善、成熟，但该技术要求终端支持DSMIPv6，这样运营商会受制于高通专利。

相对3G网络和设备完备的用户鉴权、数据加密机制，WLAN在安全性方面很薄弱，因此移动运营商在实现与WLAN互通时，增加了IKEv2用于终端的认证和授权，并增加了IPSec用于终端和ePDG间的数据安全，以提高互通时的业务安全性。

如果单是考虑用户通过WLAN接入核心网，不涉及用户在WLAN和移动网间的业务切换，其处理流程并不复杂，与移动网接入下的流程区别不大。以支持GTP协议的S2a接口方式下的附着过程为例来看（见图3），同样是包括用户的鉴权、授权过程和承载的创建过程。与移动网接入有所不同的是，在WLAN接入情况下，除了建立核心网的承载之外，还需要建立WLAN接入网和PDN GW之间的GTP隧道。

图3　支持GTP的S2a方式时的附着过程

现在具有多种接口（如3GPP，WLAN，WiMAX等）的终端设备越来越多，终端上的业务形式也越来越多样化，有些业务适合在3GPP接入系统上使用，而另一些业务则适合在其他接入系统上使用。例如，用户在家的时候，可以通过WLAN使用FTP业务，同时通过LTE使用VoIP业务。但一旦用户离开家，很可能与WLAN的连接就中断了，这个时候，FTP业务就需要切换到3GPP系统中。这样对不同的业务进行路由区分，既提升了用户的业务体验，也缓解了运营商移动网络的压力。

在这种情况下，就要解决UE如何能够同时通过3GPP和非3GPP接入系统，接入同一个PDN？运营商又如何能配置UE在不同接入系统间的IP流路由规则？这些不同的IP流如何实现在不同的接入系统间动态迁移？UE通过不同的接入系统连接到了不同的PDN时，又如何能完成3GPP和非3GPP间的切换等问题。

基于以上问题的提出，业界提出了两种解决方案：基于PDN的粒度进行切换的MAPCON （Mutiple Access PDN Connetion）技术和基于流粒度进行的IFOM（IP Flow Mobility）技术。

MAPCON是指用户在不同的接入系统中建立的是不同的PDN连接，即不同的接入系统中的PDN连接必须使用不同的APN。

MAPCON技术的实现比较简单，用户的附着流程基本没有改动，只需分别在两个系统进行附着。在切换流程中，如果用户已经在两个系统都附着了，只需要把一个系统上要切换的业务切换到另一个系统上，在目标消息中为其建立相应的PDN连接，并释放源系统中相应的承载即可；如果用户只在源系统进行了附着，那么在切换前，用户需要先在目标系统执行附着流程，并能够提供要切换的PDN连接的APN。此外，MAPCON对HSS和AAA有所增强，主要是要实现PDN GW信息的动态推送，PDN GW信息原来是在切换流程中通过接入认证过程获得的。

需要注意的是，实现MAPCON技术的关键是用户通过Dual Radio的方式建立了两个PDN连接。此时两个PDN连接的PDN GW必须是一样的。用户如果因切换而建立PDN连接时，其附着类型应该为"Handover"，用户还会把自己的IP地址或者PDN GW信息传递给MME，这样MME就知道要建立到哪个PDN GW的连接，保证两种接入方式下选择的是同一个PDN GW。

采用了MAPCON技术，不同业务可经由不同接入系统进行传输，不同业务优先在哪个接入系统进行接入的选择策略可通过ANDSF发送给UE。MAPCON可以实现WLAN和3GPP间的负荷分担，比如，运营商自有业务（IMS）通过HSPA（或LTE）接入，而视频（优酷）/FTP下载经过WLAN接入。此外，MAPCON还可以支持WLAN和3GPP接入间的切换，当WLAN覆盖不好时可将经由WLAN传输的应用切换到3GPP接入。

相比MAPCON技术，IFOM技术更为复杂一些。IFOM研究的是UE同一个PDN连接下的不同的IP流如何路由到不同的接入系统，并且