中国联通广东分公司 许俊禹
内容提要: WLAN是CDMA1X在热点地区的有效补充,但是否能够提供有竞争力的服务,要害在于运营商如何将WLAN整合到CDMA1X的现有的基础架构。本文着重讨论CDMA1X与WLAN的统一认证和计费问题的几种可能的解决思路,希望能起抛砖引玉的作用。
2002年中国十大通信热点中,CDMA1X、WLAN、BOSS榜上有名。中国联通凭借CDMA1X强大的无线移动数据能力,推出“联通无限”移动数据品牌,志在移动数据领域创造服务差异,并争取领先。理论上,CDMA1X可提供的单用户极限速率可达 16X+1X=163.2kbps(物理层),扇区极限容量(MS无线条件很好)可达440Kbps以上,而实际的商用速率为理论极限速率的1/4至1/2,虽然基本上可以较好地满足目前的大多数的无线数据应用。然而在热点地区,面对单用户或是整个小区更高传输速率的需求时,单靠CDMA1X就显得力不从心。WLAN,能够为热点地区提供高达54Mbps的数据传输速率(目前主流为IEEE802.11b提供高达11Mbps),预示着WLAN与CDMA1X存在很好的互补。但只有在充分整合WLAN和CDMA1X资源的基础上,构建可运营的通信网,为客户提供有竞争力的服务产品的能力,才能形成电信运营商的核心竞争力。组建CDMA1X与WLAN混合网,要害在于如何充分利用CDMA1X已经比较完善的基础设施,如传输、BOSS、认证机制、营销渠道等。下文将对如何为CDMA1X与WLAN提供统一的认证和BOSS支持展开讨论。
一、WLAN的认证方法、流程、涉及到的网元
1. AP为MS建立空中信道;
2. 在MS与AC企图建立PPP会话的过程中,AC向HAAA发起对MS的认证(漫游状态则通过VAAA转发);
3. 在MS与AC之间建立起PPP会话,AC为MS分配IP地址;
4. AC向AAA传递MS的使用信息,AAA形成UDR文件;
5. BOSS从AAA采集UDR文件,进行计费、帐务、营业的处理,并提供客服;
二、CDMA1X认证方法、流程、涉及到的网元
1. MS发起数据请求(service option=33),BSC通过MSC/VLR向HLR确认MS用户是否开通相应的服务,并建立空中信道;
2. 在MS与PDSN企图建立PPP会话的过程中,PDSN向HAAA发起对MS的认证(漫游状态则通过VAAA转发);
3. MS与PDSN之间(通过BTS、BSC、PCF)建立起PPP会话,PDSN为MS分配IP地址(若为MOBILE IP用户,PDSN/FA向HA发起Mobile IP Reg.Request,HA与PDSN之间建立隧道,HA为MS分配IP地址);
4. PDSN向H/VAAA传递MS的使用信息,H/VAAA形成UDR文件;
5. BOSS从H/VAAA采集UDR文件,进行计费、帐务、营业的处理,并提供客服;
三、WLAN与CDMA1X基础架构中用户认证及计费的整合分析
下面将分几个层面来描述WLAN如何整合到CDMA1X的架构。
利用CDMA1已经比较完善的BOSS系统,为用户提供统一帐单。本方案只要对BOSS系统的采集模块、计费模块等稍做调整便可以满足业务的开展,它最大的优点是可快速部署、投入少、协调难度小等,缺点是保持CDMA1X和WLAN各自独立的认证,因而网元较多造成网络治理及维护的工作量较大,进而可能影响服务质量QOS(由于网元较多造成故障点也多)。
利用CDMA1X现有的H/VAAA,将AC直接作为CDMA1X的H/VAAA的客户端。将WLAN的认证统一到CDMA1X的H/VAAA,PDSN、AC都作为H/VAAA服务器的CLIENT,通过RADIUS协议进行交互,该方案因BOSS省了与WLAN的H/VAAA的两个接口(联机指令及UDR文件采集),改动更小,能够更快速地部署。要求AC、PDSN、H/VAAA等网元要完全遵循RADIUS协议,以保证互操作性(interoperability)。
该方案还可以进一步通过在AC增加FA的功能,使AC/FA与HA满足Mobile IP规范,便可实现之间的互动,为用户提供WLAN的 MOBILE IP服务。
AC与PDSN/FA互联
本方案将AC视为类似PCF,通过A10、A11接口与PDSN/FA互联。其优点是将AC与PDSN/FA重叠的功能分离并整合到PDSN/FA,这样一来PDSN就可以象治理PCF一样治理AC。该方案是最为简洁的,但具体的实施需要所涉及到的设备厂家的配合。
最后还要提一下利用CDMA的HLR对MS的认证机制实现对WLAN的统一认证方法,然而该方法存在一定的局限性,譬如需要增加AAA与HLR的SS7接口,对CDMA交换网络造成一定的影响,增加实施的难度和风险;需要双模卡(CDMA+WLAN)的支持,虽然已经出现双模卡,但想全面推广显然存在相当的市场难度;而且通过AAA实现对NAI帐号认证实际上是更灵活的,通过BOSS的支持,可以实现按移动电话号码(IMSI、MAC等)计费累账,实现1X数据、WLAN数据和语音业务“一单清”。所以,利用HLR进行认证的方案可能不会成为主流。
结语:WLAN作为CDMA1X、甚至3G的有效补充已经得到运营商、设备厂家、标准化组织等方面的重视,并不断有新的和有创意的解决方案被提出,标准化工作也不断有突破。但运营商必须立足于自己的企业战略、资源状况、可获得的技术设备、与合作伙伴的合作关系、技术走向的判定等因素的统筹考虑,选择最合适的方案而非所谓的“最好”的方案。
缩略语:
AAA Authentication, Authorization, and Accounting 认证、授权、计费
FA Foreign Agent 拜访代理
HA Home Agent 归属代理
PDSN Packet Data Serving Node 分组数据业务节点
PPP Point-to-Point Protocol 点对点协议
RADIUS Remote Authentication Dial In User Service 远程认证拨号接入服务
HLR Home Location Register 归属地寄存器
VLR Visitor Location Register 拜访地寄存器
UDR Usage Data Record 数据通话记录
参考文献:
[1]中兴通信CDMA2000 1X分组数据业务技术交流
[2]中国联通CDMA 1X数据业务支撑技术规范
[3]IEEE 802.11 Tutorial by Jim Zyren and AI Petrick