WLAN和TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)策略控制方案研究

王少波，馮傳奮，李?lèi)?ài)嬌，付宏志

（中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)設(shè)計(jì)院有限公司山東分公司，濟(jì)南 250001）

1 引言

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，特別是WLAN以及TDSCDMA（下文簡(jiǎn)稱(chēng)TD）網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)一步完善，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)迅速增長(zhǎng)，網(wǎng)絡(luò)承載的業(yè)務(wù)種類(lèi)也越來(lái)越多，而現(xiàn)網(wǎng)業(yè)務(wù)缺乏可見(jiàn)性，也缺少對(duì)網(wǎng)絡(luò)的有效管控手段。如何實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的可管可控，從而提高投資收益比，提升用戶(hù)體驗(yàn)，成為了運(yùn)營(yíng)商必須要面對(duì)的問(wèn)題。

策略控制是一種為用戶(hù)提供差異化業(yè)務(wù)體驗(yàn)保障的端到端工作機(jī)制，有助于網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)從啞管道到可管、可控的智能化管道演進(jìn)。通過(guò)引入基于策略的QoS控制的方案，運(yùn)營(yíng)商可以有效地對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行分配和使用，針對(duì)多樣化的業(yè)務(wù)制定多樣化運(yùn)營(yíng)策略，從而獲得更好的收益。

2 策略控制

2.1 RACS架構(gòu)

RACS（Resource and Admission Control Subsystem，資源和接納控制子系統(tǒng)）是NGN 中的一個(gè)重要子系統(tǒng)，主要是針對(duì)固定接入提出的。RACS位于業(yè)務(wù)控制平面和傳送平面之間，負(fù)責(zé)策略控制、資源預(yù)留和接納控制，它主要包含SPDF、A-RACF等功能實(shí)體，根據(jù)運(yùn)營(yíng)商的策略對(duì)應(yīng)用層資源請(qǐng)求進(jìn)行評(píng)估并預(yù)留相應(yīng)的資源，使運(yùn)營(yíng)商能夠執(zhí)行接納控制并設(shè)置獨(dú)立的承載媒體流策略。

2.2 PCC 架構(gòu)

PCC（Policy Control and Charging，策略控制和計(jì)費(fèi)）是在3GPP R7 中提出的一種實(shí)現(xiàn)資源接納控制功能的邏輯架構(gòu)，主要是針對(duì)移動(dòng)接入提出的。PCC架構(gòu)主要包括PCEF、PCRF等功能實(shí)體，可以實(shí)現(xiàn)基于用戶(hù)定制信息的策略控制以及基于業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的計(jì)費(fèi)控制。通過(guò)用戶(hù)分級(jí)，不同的用戶(hù)享受不同的資費(fèi)和帶寬，系統(tǒng)擁塞時(shí)，保證高端用戶(hù)的QoS。

3 WLAN和TD網(wǎng)絡(luò)融合技術(shù)

近年來(lái)，網(wǎng)絡(luò)融合日益為人們所重視，將WLAN和TD技術(shù)相融合提供差異化業(yè)務(wù)，成為運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的一個(gè)重要方向。根據(jù) WLAN與TD融合程度的不同，現(xiàn)階段融合方案可分為兩類(lèi)選擇，一為認(rèn)證融合，即WLAN和TD實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一認(rèn)證，二為深度融合，允許用戶(hù)通過(guò)WLAN訪(fǎng)問(wèn)TD 的PS域業(yè)務(wù)。

3.1 認(rèn)證融合

網(wǎng)絡(luò)側(cè)新增3GPP AAA設(shè)備，配合WLAN AN完成WLAN與TD的統(tǒng)一認(rèn)證。對(duì)于WLAN/TD融合終端，均通過(guò)HLR統(tǒng)一認(rèn)證，終端通過(guò)WLAN網(wǎng)絡(luò)上網(wǎng)時(shí)，直接經(jīng)WLAN AN訪(fǎng)問(wèn)Inernet，不支持WLAN用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)PS域業(yè)務(wù)。路由策略如圖1所示。

圖1 認(rèn)證融合下的路由策略

3.2 深度融合

網(wǎng)絡(luò)側(cè)新增TTG或PDG網(wǎng)元，WLAN用戶(hù)可以快速訪(fǎng)問(wèn)PS域業(yè)務(wù)。對(duì)于WLAN/TD融合終端，均通過(guò)HLR統(tǒng)一認(rèn)證，但終端通過(guò)WLAN訪(fǎng)問(wèn)PS域業(yè)務(wù)時(shí)，需經(jīng)過(guò)二次認(rèn)證，一次為接入WLAN網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)證，一次為接入核心網(wǎng)PS域的認(rèn)證。融合終端可以均經(jīng)過(guò)核心網(wǎng)PS域訪(fǎng)問(wèn)相關(guān)業(yè)務(wù)，但考慮到WLAN流量對(duì)核心網(wǎng)的沖擊，可采用業(yè)務(wù)分流方案，部分業(yè)務(wù)（如CMNet業(yè)務(wù)）可由終端經(jīng)WLAN AN直接接入Internet，其他業(yè)務(wù)（如CMWAP業(yè)務(wù)）均需經(jīng)過(guò)核心網(wǎng)分組域。路由策略如圖2所示。

圖2 深度融合下的路由策略

4 WLAN和TD網(wǎng)絡(luò)中的策略控制方案

目前中國(guó)移動(dòng)正在進(jìn)行大規(guī)模的WLAN建設(shè)，同時(shí)也在進(jìn)行WLAN和TD網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證融合的試點(diǎn)工作。結(jié)合現(xiàn)網(wǎng)的實(shí)際情況，建議分為三個(gè)場(chǎng)景考慮策略控制的引入部署，即WLAN獨(dú)立組網(wǎng)、WLAN和TD融合組網(wǎng)中的認(rèn)證融合以及深度融合三個(gè)場(chǎng)景。

下面以WLAN接入為例，結(jié)合RACS和PCC兩種架構(gòu)，給出了不同場(chǎng)景下的策略控制方案。如圖3所示。

圖3 不同場(chǎng)景下的策略控制方案

場(chǎng)景1：WLAN獨(dú)立組網(wǎng)，WLAN網(wǎng)絡(luò)與TD網(wǎng)絡(luò)互相獨(dú)立，WLAN采用Portal認(rèn)證，用戶(hù)經(jīng)AC/BRAS直接訪(fǎng)問(wèn)Internet業(yè)務(wù)，該階段的策略控制方案與有線(xiàn)寬帶相同，即由RACS 下發(fā)策略。

場(chǎng)景2：WLAN采用(U)SIM統(tǒng)一認(rèn)證方式，用戶(hù)經(jīng)AC/BRAS直接訪(fǎng)問(wèn)Internet業(yè)務(wù)，由于需要通過(guò)3GPP AAA和HLR完成認(rèn)證鑒權(quán)，建議由PCRF下發(fā)策略，RACS執(zhí)行。若用戶(hù)由WLAN網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)到TD覆蓋區(qū)域，終端搜索到TD網(wǎng)絡(luò)，啟動(dòng)切換流程，PCRF將策略下發(fā)給GGSN，通過(guò)TD網(wǎng)絡(luò)至終端用戶(hù)，以保持策略連續(xù)。

場(chǎng)景3：WLAN采用(U)SIM統(tǒng)一認(rèn)證方式，WLAN網(wǎng)絡(luò)與TD網(wǎng)絡(luò)深度融合，若用戶(hù)均經(jīng)過(guò)核心網(wǎng)PS域訪(fǎng)問(wèn)業(yè)務(wù)平臺(tái)，則策略控制方案與TD網(wǎng)絡(luò)相似，由PCRF將策略下發(fā)給GGSN或PDG。若考慮核心網(wǎng)側(cè)的業(yè)務(wù)分流，即部分業(yè)務(wù)（如CMNet業(yè)務(wù)）由終端經(jīng)WLAN AN直接接入Internet，而其他業(yè)務(wù)（如CMWAP業(yè)務(wù)）均需經(jīng)過(guò)核心網(wǎng)分組域。上述情況下，對(duì)于CMNet業(yè)務(wù)的策略控制建議由PCRF下發(fā)，RACS執(zhí)行，CMWAP業(yè)務(wù)的策略控制由PCRF下發(fā)，GGSN或PDG執(zhí)行。

以場(chǎng)景3中用戶(hù)均經(jīng)過(guò)核心網(wǎng)PS域訪(fǎng)問(wèn)業(yè)務(wù)平臺(tái)為例，下面簡(jiǎn)要給出策略控制的流程：

（1）用戶(hù)發(fā)起上網(wǎng)請(qǐng)求。

（2）GGSN內(nèi)置DPI功能，通過(guò)DPI檢測(cè)到用戶(hù)發(fā)起新業(yè)務(wù)時(shí)，通知PCRF。

（3）PCRF向SPR請(qǐng)求獲取用戶(hù)信息。

（4）SPR給PCRF返回用戶(hù)信息。

（5）PCRF向GGSN授權(quán)該業(yè)務(wù)對(duì)應(yīng)的QoS信息。

（6）GGSN向OCS請(qǐng)求獲取用戶(hù)的信用額度。

（7）OCS向GGSN返回用戶(hù)信用額度信息。

（8）GGSN與TTG、WLAN AN、UE建立QoS承載。

5 結(jié)論

隨著數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)迅速發(fā)展，策略控制作為實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)商精細(xì)化運(yùn)營(yíng)的重要一環(huán)，日顯重要。本文首先對(duì)RACS、PCC架構(gòu)進(jìn)行了分析，在此基礎(chǔ)上結(jié)合WLAN和TD網(wǎng)絡(luò)融合技術(shù)，給出了WLAN和TD網(wǎng)絡(luò)不同場(chǎng)景下策略控制的部署方案。考慮到業(yè)務(wù)需求、實(shí)施難度與投資效益等因素，建議在WLAN和TD混合組網(wǎng)中，重點(diǎn)考慮PCC的部署和應(yīng)用，同時(shí)跟進(jìn)對(duì)RACS的研究。在網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)至EPC階段，根據(jù)Non-3GPP接入方案，WLAN經(jīng)P-GW接入核心網(wǎng)，可由PCC實(shí)現(xiàn)對(duì)WLAN和TD網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一策略管控。

[1]馮傳奮，王少波，李?lèi)?ài)嬌等．IMS域引入基于策略的QoS控制研究．電信工程技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化,2011,(1)．