WLAN和TD-SCDMA网络策略控制方案研究

2011-03-26 08:52王少波冯传奋李爱娇付宏志
电信工程技术与标准化 2011年7期
关键词:核心网架构终端

王少波,冯传奋,李爱娇,付宏志

(中国移动通信集团设计院有限公司山东分公司,济南 250001)

1 引言

随着网络技术的发展,特别是WLAN以及TDSCDMA(下文简称TD)网络的进一步完善,数据业务迅速增长,网络承载的业务种类也越来越多,而现网业务缺乏可见性,也缺少对网络的有效管控手段。如何实现网络的可管可控,从而提高投资收益比,提升用户体验,成为了运营商必须要面对的问题。

策略控制是一种为用户提供差异化业务体验保障的端到端工作机制,有助于网络实现从哑管道到可管、可控的智能化管道演进。通过引入基于策略的QoS控制的方案,运营商可以有效地对网络资源进行分配和使用,针对多样化的业务制定多样化运营策略,从而获得更好的收益。

2 策略控制

2.1 RACS架构

RACS(Resource and Admission Control Subsystem,资源和接纳控制子系统)是NGN 中的一个重要子系统,主要是针对固定接入提出的。RACS位于业务控制平面和传送平面之间,负责策略控制、资源预留和接纳控制,它主要包含SPDF、A-RACF等功能实体,根据运营商的策略对应用层资源请求进行评估并预留相应的资源,使运营商能够执行接纳控制并设置独立的承载媒体流策略。

2.2 PCC 架构

PCC(Policy Control and Charging,策略控制和计费)是在3GPP R7 中提出的一种实现资源接纳控制功能的逻辑架构,主要是针对移动接入提出的。PCC架构主要包括PCEF、PCRF等功能实体,可以实现基于用户定制信息的策略控制以及基于业务数据流的计费控制。通过用户分级,不同的用户享受不同的资费和带宽,系统拥塞时,保证高端用户的QoS。

3 WLAN和TD网络融合技术

近年来,网络融合日益为人们所重视,将WLAN和TD技术相融合提供差异化业务,成为运营商网络发展的一个重要方向。根据 WLAN与TD融合程度的不同,现阶段融合方案可分为两类选择,一为认证融合,即WLAN和TD实现统一认证,二为深度融合,允许用户通过WLAN访问TD 的PS域业务。

3.1 认证融合

网络侧新增3GPP AAA设备,配合WLAN AN完成WLAN与TD的统一认证。对于WLAN/TD融合终端,均通过HLR统一认证,终端通过WLAN网络上网时,直接经WLAN AN访问Inernet,不支持WLAN用户访问PS域业务。路由策略如图1所示。

图1 认证融合下的路由策略

3.2 深度融合

网络侧新增TTG或PDG网元,WLAN用户可以快速访问PS域业务。对于WLAN/TD融合终端,均通过HLR统一认证,但终端通过WLAN访问PS域业务时,需经过二次认证,一次为接入WLAN网络的认证,一次为接入核心网PS域的认证。融合终端可以均经过核心网PS域访问相关业务,但考虑到WLAN流量对核心网的冲击,可采用业务分流方案,部分业务(如CMNet业务)可由终端经WLAN AN直接接入Internet,其他业务(如CMWAP业务)均需经过核心网分组域。路由策略如图2所示。

图2 深度融合下的路由策略

4 WLAN和TD网络中的策略控制方案

目前中国移动正在进行大规模的WLAN建设,同时也在进行WLAN和TD网络认证融合的试点工作。结合现网的实际情况,建议分为三个场景考虑策略控制的引入部署,即WLAN独立组网、WLAN和TD融合组网中的认证融合以及深度融合三个场景。

下面以WLAN接入为例,结合RACS和PCC两种架构,给出了不同场景下的策略控制方案。如图3所示。

图3 不同场景下的策略控制方案

场景1:WLAN独立组网,WLAN网络与TD网络互相独立,WLAN采用Portal认证,用户经AC/BRAS直接访问Internet业务,该阶段的策略控制方案与有线宽带相同,即由RACS 下发策略。

场景2:WLAN采用(U)SIM统一认证方式,用户经AC/BRAS直接访问Internet业务,由于需要通过3GPP AAA和HLR完成认证鉴权,建议由PCRF下发策略,RACS执行。若用户由WLAN网络移动到TD覆盖区域,终端搜索到TD网络,启动切换流程,PCRF将策略下发给GGSN,通过TD网络至终端用户,以保持策略连续。

场景3:WLAN采用(U)SIM统一认证方式,WLAN网络与TD网络深度融合,若用户均经过核心网PS域访问业务平台,则策略控制方案与TD网络相似,由PCRF将策略下发给GGSN或PDG。若考虑核心网侧的业务分流,即部分业务(如CMNet业务)由终端经WLAN AN直接接入Internet,而其他业务(如CMWAP业务)均需经过核心网分组域。上述情况下,对于CMNet业务的策略控制建议由PCRF下发,RACS执行,CMWAP业务的策略控制由PCRF下发,GGSN或PDG执行。

以场景3中用户均经过核心网PS域访问业务平台为例,下面简要给出策略控制的流程:

(1)用户发起上网请求。

(2)GGSN内置DPI功能,通过DPI检测到用户发起新业务时,通知PCRF。

(3)PCRF向SPR请求获取用户信息。

(4)SPR给PCRF返回用户信息。

(5)PCRF向GGSN授权该业务对应的QoS信息。

(6)GGSN向OCS请求获取用户的信用额度。

(7)OCS向GGSN返回用户信用额度信息。

(8)GGSN与TTG、WLAN AN、UE建立QoS承载。

5 结论

随着数据业务迅速发展,策略控制作为实现运营商精细化运营的重要一环,日显重要。本文首先对RACS、PCC架构进行了分析,在此基础上结合WLAN和TD网络融合技术,给出了WLAN和TD网络不同场景下策略控制的部署方案。考虑到业务需求、实施难度与投资效益等因素,建议在WLAN和TD混合组网中,重点考虑PCC的部署和应用,同时跟进对RACS的研究。在网络演进至EPC阶段,根据Non-3GPP接入方案,WLAN经P-GW接入核心网,可由PCC实现对WLAN和TD网络的统一策略管控。

[1]冯传奋,王少波,李爱娇等.IMS域引入基于策略的QoS控制研究.电信工程技术与标准化,2011,(1).

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