实验室研究与探索 投稿_WLAN与WCDMA协同部署研究

　　摘要 本文简要分析了WiFi和WAPI两种WLAN技术以及以WCDMA为代表的3G技术的概念、特点及发展瓶颈，论述了WLAN和WCDMA在网络组网、一体化管理平台、协同认证、融合计费等协同部署方案。
　　关键词 WiFi；WAPI；WCDMA；3G；协同部署
　　中图分类号TN92 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）34-0171-01
　　0 引言
　　随着3G及全业务运营时代的来临，无线宽带业务已成为电信运营商巩固自身优势地位并谋求突破的战略高地。而WLAN作为发展较为成熟并具备高性价比和大规模部署能力的无线数据技术，其与3G的融合也被很多运营商看作是无线数据业务的发展趋势。
　　1 WLAN与WCDMA技术分析
　　1.1 WiFi技术概述
　　WLAN的推广和认证工作由产业标准组织WiFi（Wireless Fidelity，无线保真）联盟完成，所以WLAN技术常常被称之为WiFi。WLAN标准主要包括802.11b、802.11a和802.11g等。WiFi技术的特点主要有：首先，组网简单，应用灵活；其次，有丰富的终端支持，厂商进入该领域的门槛比较低；再次，WiFi组网的成本低廉；最后，提供有线网络无法提供的漫游特性。
　　1.2 WAPI技术概述
　　WAPI（WLAN Authentication and Privacy Infrastructure），即无线局域网鉴别与保密基础结构，它是中国自主研发的，拥有自主知识产权的无线局域网安全技术标准。相比于WiFi，WAPI技术的特点主要有：加密技术比WiFi更为先进、安全和兼容性更好、比WiFi接入灵活、可运营管理、和WiFi在硬件上通用。
　　1.3 WCDMA技术概述
　　WCDMA是Wideband Code Division Multiple Access（宽带码分多址）的英文简称，是一种由3GPP具体制定的，基于GSM MAP核心网、UTRAN（UMTS陆地无线接入网）为无线接口的第三代移动通信系统。WCDMA技术的特点主要有：良好的全球漫游能力，很强的安全保密性，很高的技术成熟度，成熟的运营模式。
　　1.4 WLAN与WCDMA各自的发展瓶颈
　　制约WLAN技术的发展的瓶颈主要是数据传输速率有限、信号的质量和稳定性不强、覆盖范围小、移动性不高、没有QoS保障等。WCDMA技术在无线宽带的发展瓶颈主要有资金投入大覆盖范围有限、资费偏高、缺少重量级应用、公共热点区域信道有限等。
　　2 WLAN和WCDMA组网方案
　　尽管WLAN具有低成本、高速率和灵便布设的优点，但如上所述，WLAN也有诸多致命弱点，不足以组建一个独立的、连续的移动网络。因此，WLAN应作为移动蜂窝网络的有效补充，和WCDMA网络的室内分布系统结合起来，在公共热点区域布设，与移动网的广覆盖规模优势结合。新建或升级改造现有室内分布系统时，统筹考虑WCDMA以及WLAN的接入需求。WLAN应作为运营商现有城域数据网的延伸扩展部分，不单独组网，不改变现有城域网的拓扑结构。
　　3 WLAN和WCDMA一体化管理平台
　　WLAN网络作为一种接入方式，通过相关网关设备实现和WCDMA网络的融合与互通，需要建立可运营、可管理的WCDMA与WLAN一体化管理平台，实现对WLAN用户接入、WCDMA用户接入的统一认证、统一计费、统一业务、统一运营，支持网内或网间漫游。通过WCDMA与WLAN一体化的管理平台，可以非常清楚的看到无线网络的运营状况，无线客户的流量和用户的上网习惯，从而可以选择是否要调整热点地区的AP数量。同时，要优化客户端登录界面，实现无线宽带上网自动登录，简化登录步骤，WLAN热点覆盖区域内优选WLAN信号，具备在WLAN异常中断后能够自动重新建立连接的功能，向用户提供无缝切换的体验。
　　4 WLAN和WCDMA协同认证方案
　　在WLAN与WCDMA集成方案中采用基于IEEE 802.1x的认证流程。根据WLAN中各个设备上的协议栈模型情况，3GPP 计费、鉴权、认证(AAA)服务器作为WLAN设备认证的终点，在WLAN网络和移动网络中起着桥梁的作用。它一方面通过IP网络接收来自WLAN设备的由EAP报文映射成远程拨号用户认证(Radius)报文的认证请求包；另一方面通过移动网络的移动应用协议(MAP)信令，从HLR中取得用户的鉴权信息，通过挑战认证方式判定用户的合法性。
　　5 WLAN与WCDMA融合计费方案
　　WLAN与WCDMA系统互连可通过3GPP AAA服务器提供帐式计费功能。在认证通过后，WLAN设备通过Radius协议向3GPP AAA服务器发送起始计费信息、中间计费信息和终止计费信息。3GPP AAA服务器将收到的计费信息，生成标准的CDR，通过两种方式传送到计费中心：3GPP AAA服务器通过3GPP PS域的Ga接口，采用标准的GTP协议将话单传送到CG，再通过CG将话单传送到计费中心；3GPP AAA服务器提供联机计费功能，直接通过FTP/FTAM协议将话单传送到计费中心。
　　6 结论
　　3G以及后续演进技术的日益成熟和普及，给数据业务的发展以新的契机。一方面随着用户流量的增加，巨大的访问量给网络带来承载压力；另一方面，WLAN在技术、应用及场景解决方案日益成熟，各种业务应用类型更加丰富，因此得以广泛应用。为了给用户带来更好的体验，“WLAN+CDMA”互为补充的发展战略将成为运营商共同的选择。
　　
　　参考文献
　　[1]Lillian Goleniewski，等著.通信概论[M].2版.田华，等译.电子工业出版社，2010.
　　[2]Erik Dahlman，等著.3G演进HSPA与LTE[M].2版.堵九辉，等译.人民邮电出版社，2010.
　　[3]邹生.信息化十讲[M].电子工业出版社，2009.