“C+W”融合及移动IP在无线城市建设中的应用研究

【摘要】文章首先针对目前用户对“无线城市”建设的需求，阐述了“CDMA+WLAN”的几种融合方案及优劣点，接着，对中国电信目前为建设“无线城市”而采用的wPDIF融合方案架构进行了介绍和定性分析，最后，针对移动IP在建设“无线城市”中的应用进行了分析并提出相应建议。

【关键词】无线城市　C+W　CDMA　WLAN　移动IP

1　概述

随着全业务运营时代的来临， “移动+宽带+互联网”的融合将成为未来电信业运营发展的大趋势，也将成为建设“无线城市”的重要战略举措。中国电信在收购了中国联通的CDMA网络后，凭借自身的资源优势率先提出了“CDMA+WLAN”未来发展总体发展战略。而且中国电信宁波分公司已经启动“CDMA+WLAN”双覆盖的形式，竭力把宁波建成“无线宽带城市”。

但中国电信在实施“无线城市”战略的同时，也存在一定的问题：目前，CDMA数据卡用户只能手动选择WLAN或CDMA网络接入方式上网，暂时未实现CDMA与WLAN网络间的自动转换；而且暂时还没实现对“C+W”用户统一认证、统一计费的支持。

“无线城市”建设需要考虑消费者的感受，为用户提供更加个性化和多样化的服务。“无线城市”带给用户的通信体验是移动体验普遍性，服务的多样性、易用性和访问的便捷性。用户希望通过单一的网络接入，就需要做到以下三个统一：

(1)统一接八号码：即统一用户接入标识(NAI，Network Access identifier)，应用于各类不同业务。用户只需牢记一个号码，便可实现随时随地畅快地通信。

(2)统一融合终端：即通过统一的手持设备或者其他终端设备(多模终端)使用业务。

(3)统一业务认证：即用统一用户名接入移动互联网进行认证，认证通过后可提供包括语音、传真、短消息、上网浏览、电子邮件等在内的各类业务。

2 “C+W”融合方案及其实现

工业和信息化部电信研究院提出了如图1所示的网络融合发展方向，该发展方向同时也是实现“无线城市”建设和运营的重要手段。

在网络层面上。是融合的业务平台、融合的核心网、融合的承载网、综合的接人手段和设备的结合；在业务层面上。是互通、整合和捆绑的结合。通过融合CDMA和WLAN，中国电信在提升移动业务能力的同时还促进了“无线城市”建设的发展。

根据“无线城市”的建设思路，中国电信“C+W”的融合可采用以下几种形式：

业务捆绑模式，即直接面对用户的业务组合模式，将CDMA和WLAN宽带业务捆绑，并进行策略营销。这种模式对接入网络无改造要求，有利于新业务推出，能快速适应市场的需求；但其不足是无网络层融合。双网相对独立，用户体验不一致，网络建设和维护成本高。

wPDIF融合模式，即中国电信结合自身网络特征，参照业界标准指定的具备自主知识产权的解决方案。wPDIF包括WAG和PDSN两个模块，可通过UIM卡的认证方式接入CDMA核心网络。从而实现了CDMA和WLAN基于UIM卡的统一认证。这种模式为接入层网络融合，用户习惯行为一致。用户不需要更新UIM卡，换C+W终端即可；但其不足是终端种类有限，不利于业务推广。

IMS融合模式，即新建统一的IMS核心网，屏蔽不同接入技术在业务体验上造成的差异，实现用户业务与接入方式无关。这种模式是未来网络融合的趋势，有利于业务功能控制和扩展；但目前IMS成熟度有限，需要新建网元较多，投资成本较大。

虽然江苏、浙江等省电信公司针对政府和某些行业已经推出了业务捆绑方案，但根据目前实际的网络状况，结合三种方案的优劣势分析，采用wPDIF融合模式打造“无线城市”是比较合适的。

2.1　“C+W”融合方案架构

如图2所示，融合架构的接口主要有4个：

Uw接口为wPDIF和终端间的接口，该接口使用SIP消息承载用户接入信令，可使用简单UDP隧道承载分组数据业务。终端基于UIM卡，通过CAVE算法实现接入鉴权，该接口的主要功能是完成分组数据业务连接的管理。

Ua接口为wPDIF和AN-AAA间的接口，该接口遵循CDMA2000架构下AN-AAA的接口定义；它基于Radius协议，可实现终端的接入鉴权。

Up接口为wPDIF内部接口，等同于3GPP2定义的A10和A11接口。它通过A11信令，完成A10链路的建立、更新和维护。其主要功能是完成用户业务数据流的GRE封装和传输，和传送用户业务计费的相关信息。

pi接口为wPDIF和Internet接口，主要是提供Internet业务。

根据对融合架构的分析，该融合方案具备不少优势：首先，基于于uIM卡的鉴权，便于统一用户管理；再者，利用CDMA已有成熟的架构和网络协议，利于快速部署。从接口方面来看，Uw接口采用通用的SlP协议，有利于网络业务功能扩展；Ua接口遵循CDMA网络的AN-AAA设备接口要求，对AN-AAA改动少。该方案对现网架构和设备改动少，有利于“无线城市”产品的快速推广。

2.2　“C+W”融合方案分析

WLAN无线上网为热点覆盖，高带宽。中国电信具固有优势，采用Portal认证方式，用户带宽体验较好，且CDMA无线上网为广覆盖，低带宽。但移动网络固有广覆盖优势，业务管控能力较强，控制模式灵活，有着较为丰富的业务模式和基于UIM卡的统一认证鉴权。

整合WLAN和CDMA网络，其出发点是发挥CDMA网络的分组域功能，在热点地区部署WLAN。对CDMA形成有效的补充。wPDIF融合方案可实现以上两种无线上网的融合，“C+W”用户上网优势互补，具有高管控能力。“C+w”融合了WLAN和C网优势，统一移动核心网管控移动数据业务，并基于UIM认证；不但具有和移动业务一致的用户体验，而且可提供丰富业务以吸引更多用户。可有效提升ARPU值，推动城市信息化建设和提升城市的竞争力；更进一步，将来可以无缝支持移动IP、内容计费等业务功能。

综上所述，WLAN无线上网只提供管道功能，而单一的CDMA无线上网虽然可管可控。但网速慢。通过“C+W”融合后可实现高带宽承载c网业务，业务可管可控，且内容丰富，满足“无线城市”的建设和运营需求。 “C+W”融合产品在全国各省政企、家庭、个人用户市场可实现规模应用，同时还可应用于教育、医疗、酒店、交通等行业。

此外，为了满足CDMA与WLAN的融合网络架构下CDMA和WLAN数据业务切换的连续性要求，有必要引入移动IP技术。

3　“C+W”网络下的移动IP业务实现

移动终端在不同PDSN区域移动时业务可能会中断， 将严重影响到用户的通信体验，不利于“无线城市”的建设。为了实现用户在“无线城市”中的无线互联和自由移动，亟需解决网间切换导致业务中断的问题。移动lP应运而生，其目的是为了使移动节点在改变网络接入点时，不改变其IP地址，能够在移动过程中保持通信的连续性，从而对上层协议保持透明性，维持正常的通信。移动IP技术能够实现跨网段的无缝切换，从而加强移动终端在移动过程中的灵活性。

“C+W”的网间切换有两个不同的场景，一种是PCF与WAG间的切换，另一种是PDSN间的切换。

3.1　PCF与WAG间的切换

如图3所示，场景一为CDMA网络的PCF与WLAN网络的WAG同时接入到同一个PDSN，这种场景下的CDMA与WLAN网络间的切换，类似于PDSN内的跨PCF切换，CDMA与WLAN网间的切换可以保持PPP会话不中断。这时并不需要移动JP技术的支持，简单JP技术也可以实现数据业务切换的连续性要求。

3.2　PDSN间的切换

如图4所示，场景二为CDMA网络的PCF与WLAN网络的WAG同时接入到不同的PDSN，这种场景下的CDMA与WLAN网络间的切换，即为跨PDSN的切换。当简单IP时，CDMA与WLAN网间的切换PPP会话将中断。终端需要与新PDSN间重新协商PPP流程。并获取新PDSN分配的IP地址。因此，该场景下需要移动IP业务保证数据业务在发生跨网切换时的连续性。

3.3　CDMA―WLAN网间切换对终端的要求

WLAN终端与CDMA终端数据协议栈的差异性，是应用移动IP技术实现跨网平滑切换的重要瓶颈。如图5所示，具有WLAN功能终端的数据协议栈比单一的CDMA终端数据协议栈增加了隧道层，即Session、ESP、UDP这三层。为实现CDMA-WLAN网络间切换，需要终端的协议栈进行自动平滑调整，以防止跨网切换数据业务中断。

3.4　“无线城市”建设中的移动IP业务分析

家乡(HA，Home Agent)是移动节点(在远程时)执行移动功能的实体，移动IP技术需要得到HA系统的支持。HA部署位置如图6所示，分别与CDMA网络和WLAN网络的PDSN相连(两个网络的PDSN也可以考虑合设)。在HA系统中可以设置内容计费功能(CCG)，可以为C+W用户提供内容计费业务。

从网络层面上，C+w组网下的移动1P业务部署。与CDMA用户的移动IP业务完全一致，主要的瓶颈在于终端。使用移动IP技术时，终端需具备CDMA―WLAN间切换时的平滑切换能力。

移动IP技术在“无线城市”建设中具有一定的应用潜力。移动lP用户漫游到任何地方都享有同一个IP地址(家乡地址)，家乡地址可以像手机号码一样。用于标识用户的身份。移动IP业务的应用，使真正端到端的数据应用成为可能，移动数据应用的种类将更加丰富多样。用户将从中感受到更完善和更精致的服务，是打造真正“无线城市”重要技术手段。

中国电信以全新的多业务、多网络(“C+W”网络)、多终端(“C+W”终端)融合和将会实现的跨网无缝切换技术(移动IP技术)为城市的信息化建设提供便捷、丰富、个性化、高性价比的综合信息服务，将对整个信息社会基础架构的搭建、其他行业信息化的升级换代和转型创新发挥积极的推动作用。

4　结论

中国电信在拿到移动牌照后，正大力实施“无线城市”战略。通过“C+W”融合方案。把CDMA分组网和WLAN无线接入网有机地结合起来，可为“无线城市”的建设提供坚实的承载，有利于推出更多样化、更丰富的移动互联网业务。“C+w”战略使中国电信在“无线城市”领域获得了空前的支持和优势。随着“无线城市”建设步伐的加快，移动IP技术可以作为两者融合的技术升华，为融合网络提供无缝切换，从而保证用户随时、随地、随心地享受上网冲浪的乐趣。