WLAN让3G应用更广泛

【摘要】・ WLAN技术有比较高的带宽,弥补了3G速率较低的不足。 WLAN具有802.11b、802.11g、802.11a、802.11n等一系列标准,其中802.11b理论上只能提供11Mbps的速率,已经逐渐要被淘汰,应用越...

带着笔记本电脑,去星巴克边喝咖啡边使用免费的wlan上网,是很多人的休闲选择;在酒店的会议中心,一边开会一边通过WLAN上网发稿,是许多新闻记者普通的工作场景。

3g的到来给人们带来很大的憧憬,因为与现有的通信技术相比,移动通信速率大幅增加了,这种技术进步足以改变人类的生活方式。将来,人们不仅能够享受到随时随地打电话的通信服务,还可以随时随地上网、下载音乐、玩网上游戏、收看视频、在线聊天等等。

但3G技术在目前仍然难以满足大量数据用户在多媒体应用方面的需求,WLAN作为成熟普及的无线技术,凭借自己的高速率、低成本优势,可以有效卸载3G的空口压力。因此,3G与WLAN的融合可以达到事半功倍的效果。

WLAN是3G的助力器

WLAN作为一种相对草根的局域网无线技术,历经起伏,终于还是不屈不挠地蓬勃发展起来。众里寻她千百度,蓦然回首,恰恰是WLAN这项技术可以助3G一臂之力,成为3G腾飞的助力器。

・ WLAN技术有比较高的带宽,弥补了3G速率较低的不足。

WLAN具有802.11b、802.11g、802.11a、802.11n等一系列标准,其中802.11b理论上只能提供11Mbps的速率,已经逐渐要被淘汰,应用越来越多的是802.11g,它的理论速率是54Mbps,去除无线开销,实际测试最高速率在23Mbps左右。理论速率达300Mbps的802.11n新一代产品也已经大量面世,其实测最高速率可达150Mbps左右。

2009年2月,无线宽带数据业务咨询机构Novarum为市政无线网建设进行的关于Wi-Fi、蜂窝网和Pre-WiMax的性能测试显示,Wi-Fi网络的性能相当于蜂窝网络的3倍,而且极大地优于Pre-WiMax网络。同时,在相同覆盖范围下,部署Wi-Fi网络的成本要低于其他两种技术。如果要进行图片、视频、音频或大型文件的上传,Wi-Fi网络显然更有优势。

・ WLAN相对能够支持比较多的数据用户,弥补3G用户容量的不足。

WLAN是基于IP的技术,天然是为数据用户设计的,每个单射频AP可支持几十个用户同时在线,每个用户实际可获得的速率最高可达1Mbps。

・ 具有WLAN功能的终端设备的普及,使得用户可以很容易地拥有3G与WLAN双模终端,为3G卸载空口压力到WLAN提供了极大的方便。

在过去的几年中,WLAN市场得到快速增长,笔记本终端越来越多地支持WLAN功能,WLAN无线上网已经渗透进很多人的生活方式中。不仅是在笔记本电脑中,目前WLAN技术已经嵌入到许多手机、相机和游戏机中;令人眼花缭乱的WLAN应用也在日益增多,比如带WLAN的电视、电表、相框、收音机、手表乃至于衣服、鞋、自行车等不断出现。

・ WLAN设备成本低,如果运营商合理规划,在部署3G的同时适当补充WLAN,则可以获得事半功倍的效果。

3G作为一种移动通信技术,具有覆盖范围广、支持高速移动性的优点,但速率相对较低;而WLAN相对速率高,但覆盖范围窄,支持有限的移动性。因此,3G与WLAN是互补性很强的两种技术。

3G适合部署在需要覆盖范围广,但数据用户分布稀疏的场合,这样既满足了用户随时随地接入的需求,又不至于给3G系统带来太大压力。对于室内热点,用户对速率要求高,但对高速移动性要求低,因此更适合部署WLAN技术。运营商应鼓励具有3G+WLAN双模终端的用户在部署WLAN的场所,优先使用WLAN接入网络。

WLAN与3G的融合,已有成功的案例:过去两年中,香港电讯盈科推出了一种“网上行Everywhere”上网服务,笔记本可在Wi-Fi、HSDPA及WCDMA网络自动切换,为用户挑选接通最佳的传输信号。该业务连同电讯盈科的其他融合业务一起,使其在竞争激烈的香港市场稳步增长。

WLAN与3G融合的场景

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。

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,用户可以一边用WLAN高速上网,一边收彩信。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。

WLAN与3G融合的方式

要实现深层次的融合,让用户不仅仅能体验到一张账单及统一认证方式的好处,还能够在从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。

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要求很强。

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一样做协议转换的工作,主要作用类似移动网络增值业务的接口: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。

3G技术基于自身的限制在承担大量数据用户的服务时,会面临很大的压力。WLAN技术的高带宽、低成本、低辐射恰恰可以弥补3G技术的不足。运营商通过统筹规划,对WLAN和3G统一建设,花费相对比较小的代价,就有望达到利用WLAN助力3G腾飞的效果。