中国移动基于无线城市的WLAN发展探讨

景龙刚

摘 要：发展WLAN业务，使用高速宽带无线技术覆盖城市热点地区，对于实现无线城市具有重要意义。通过分析WLAN的优缺点，对WLAN网络与3G网络的松耦合和紧耦合二个融合方案进行对比分析，中国移动公司的3G和WLAN网络的建设必将从松耦合走向紧耦合。

关键词：中国移动 无线城市 WLAN 3G 松耦合 紧耦合

中图分类号：TN929.5 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）009-107-02

无线城市是指在政府的主导与扶持下，通过覆盖整个城市的无线网络，建设的一个开放、安全、可持续运营的城市服务与应用平台。无线城市随时随地随需地为市民、旅游者、企业、政府机构提供安全、便捷、高效、可支付得起的无线宽带联网服务，并提供丰富的信息化内容，进一步改善城市发展环境，促进信息等相关产业加速发展，提升城市的宜居性和竞争力。无线城市作为城市现代化的新一代信息基础设施，已经成为衡量一座城市信息化程度、综合服务环境以及国际竞争力的重要标志。

随着城市信息化进程的不断推进，中国无线城市建设发展迅速。政府各个部门对无线城市的需求，更多地集中在对在热点地区随时上网的强烈需求，这成为了中国无线城市能够继续发展的动力，也让运营商看到巨大的的市场潜力。

对于中国移动公司来说，在固话资源相比其它运营商处于劣势的情况下，发展宽带战略，对实现无线网和固网进行业务融合具有战略上的重要意义。将WLAN网络和无线网络融合，利用无线网提供话音和数据业务，WLAN网络为数据业务提供补充，在很多无法进行固网建设的地方，可以很好地改善用户体验，在很多企业事业单位和公共场所通过WLAN网络可以有效地降低建网成本，促进移动数据业务的发展，增强宽带业务竞争力，对提高市场份额和提高业务收入有着积极的补充作用。

中国移动公司如能将3G网络和WLAN有机地结合起来，在热点区域以WLAN的高速数据业务接入来弥补3G网络数据业务接入速率较低的不足，在WLAN覆盖不到的地方，以3G网络的来提供服务，将会达到优势互补的良好效果。

WLAN网络安装便捷，安装一个或多个接入点设备，就可建立覆盖整个区域的局域网络，可以非常方便地进行网络规划和调整。而对有线网络来说，布线是一个非常费力费时和成本高昂的过程。

WLAN网络具有灵活性和移动性，用户在WLAN网络信号覆盖区域内的任何一个位置都可以接入网络。连接到WLAN网络的用户可以移动的同时与网络保持连接。

有线网络一旦出现线路连接不良而造成的网络中断，找到故障点很困难，而且检修线路或者重新布线的成本非常高。WLAN网络则非常容易定位故障，将故障设备更换后即可恢复网络连接。

WLAN网络在能够给网络用户带来快捷方便的同时，也存在着很多不足之处。WLAN网络中的AP是依靠无线电波进行传输的，墙壁、楼板、家电等障碍物都可能阻碍网络信号的的传输，导致网络的性能下降。而WLAN网络的传输速率与固定宽带的传输速率相差比较大，只能用于小规模网络应用。因为现在没有公认的移动管理机制，用户无法在不同ISP所提供的WLAN网络间进行无缝漫游。另外WLAN网络的安全性相对于3G网络要低得多。

根据WLAN热点使用情况的调查报告，数据业务流量主要分布在市区繁华地带，10%的WLAN热点承载超过全网90%的数据流量，在3G网络和WLAN网络混合组网时，首先要考虑当前热点地区数据流量激增对网络建设的重要影响。借助地理信息系统，通过对基站的扇区流量等数据的统计分析，加强市区的WLAN热点覆盖的合理性和准确性，提高网络资源利用率，提升用户体验。

3G网络和WLAN的融合，按照紧密程度可以分为两类方案：（1）松耦合方式；（2）紧耦合方式。

松耦合方式是指WLAN网络和3G网络相互独立，互不影响。松耦合的互联方案基于移动IP的原理，最大限度的保持了WLAN网络和3G网络各自的独立性，应用范围广泛。松散集成的WLAN网关是和Internet相连的，将3G网络和WLAN网络的数据路径直接分离开来，WLAN网络数据流量不会带入到3G核心网中，松耦合需要对WLAN网络和3G网络分别行独立的配置及流量管理。

松耦合的优点在于不需要对运营商大规模投资对现有网络设备进行全面升级和改造，对现有网络改动比较小，对于3G网络和WLAN网络融合的技术没有太高的要求。松耦合这种方式可以不必对底层网络进行修改，用户终端也只需支持移动IP协即可，通过统一BOSS平台的方式，实现WLAN与3G账户的统一，进行了资费的捆绑，计费方面也非常容易操作。

尽管松散集成有其自身优势，但也被很多难题所困扰：

（1）目前中国移动的3G手机终端是TD-SCDMA模式，现有的手机终端的品种和性能都存在不足。当用户手机终端不支持TD-SCDMA时，也就无法采用移动IP的方式实现移动终端在两个网络间的切换。

（2）由于网络建设的独立性，WLAN网络无法成片覆盖，在实际使用过程中会出现时断时续或者难以接入的情况，用户体验较差。

紧耦合方式是将WLAN移动网络通过已有的接口相连到3G核心网络中，把WLAN网络看作是3G核心网络的无线接入部分，通过增加WLAN网关对3G核心网隐藏了WLAN网络的细节，实现WLAN和3G的统一接入。

因为3G核心网已经实现了控制、承载、业务三者的分离，紧耦合方式强调WLAN网络和3G网络在业务层和应用层全面融合，采用移动通信中的标准化接口来统一的接入，支持无缝的分组域业务切换。采用3G网络的加密机制来提高WLAN的安全性，通过更好的安全性和移动性，将移动商务用户吸引过来，推动企业级移动应用的发展。

将WLAN计费纳入到3G网络的计费系统中，实现了帐单的合并。按流量和内容计费是运营商和用户都希望的模式，WLAN接入时可以让用户访问移动网络中的增值业务，业务融合形成用户体验的方便性和一致性，也让运营商增加了收益。

虽然紧耦合的方案相比松耦合有很多优势，但是也存在如下问题：

（1）3G网络和WLAN网络进行融合，需要升级和改造现有的网络设备，投资巨大，技术难度高，而且后续维护成本高昂。

（2）大量频繁的数据交换业务，例如手机视频，会给3G的核心网络带来巨大的流量，造成传输网络瓶颈，甚至影响语音业务。

（3）为了直接与3G核心网络相连，普通的WLAN终端是不可用的，需要定制大量支持TD-SCDMA模式的的WLAN产品，同时WLAN网关也需要实现必要的协议栈，在WLAN的认证中使用3G特有的基于通用SIM卡的认证机制。其中涉及大量的软件及硬件的修改，技术难度和成熟度都有待斟酌。

通过以上对松耦合方式和紧耦合方式的分析，为了便于集中管理和提升用户体验，中国移动公司的3G和WLAN网络的建设必将从松耦走向紧耦合，并实现控制与承载的分离。WLAN接入网关、3G接入网关以及宽带接入网关将逐步融合到通用网，实现多种接入方式的融合，实现统一认证、统一用户管理、统一鉴权和统一计费，使得手机终端可以在不同模式之间平滑切换和漫游。

参考文献：

[1] 贺彬.无线城市发展应对移动互联网新挑战[J].电信技术，2012（6）.

[2] 徐超.3G面临现实压力运营商悄然提升WLAN地位[J].通信世界，2010（13）.

[3] 张历，贾维嘉，周仕飞.基于3G与WLAN网络改进的切换策略研究[J].计算机科学，2010（3）.