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移动端

二、多网络融合:好朋友要在一起(1)

《大话5G——走进万物互联新时代》在5G席卷全球的大背景下,本书对5G的相关知识进行通俗解读,以满足大众对5G的求知欲。本节为大家介绍多网络融合:好朋友要在一起。

作者:S^2 微沙龙来源:机械工业出版社|2017-12-06 12:53

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二、多网络融合:好朋友要在一起(1)

1. LTE和 WiFi—亦敌亦友

无线通信世界风起云涌, LTE和 WiFi这两大最为主流的宽带通信技术之间更是充满了恩怨情仇,下面,我们从 3GPP标准化的角度为大家简单梳理一下二者目前的关系。

我们先来“老生常谈”一下什么是 WiFi。

WiFi是一种可以将个人电脑、手持设备(如平板电脑、手机)等终端以无线方式互相连接的技术,确切来说,它是一个无线网络通信技术的品牌,由 WiFi联盟( WFA)所持有。目的是改善基于 IEEE 802.11标准的无线网络产品之间的互通性。当然,目前 WFA开发的一些 WiFi技术已经不再基于 802.11标准。

鉴于很多读者会把 WiFi和 802.11搞混,我们决定再来“老生常谈”一下什么是 IEEE 802.11。

802.11是国际电工电子工程学会( IEEE)为无线局域网络制定的一系列的标准协议组。这些标准协议组定义了可以工作在 2.4GHz、3.6GHz、5GHz和 6GHz的 WLAN(Wireless Local Area Networks,无线局域网络)通信系统的物理层和数据链路层。目前正在定义中的最新的 802.11协议为 802.11ax与 802.11ay,802.11各版本及特性总结如表 3-2所示。

表 3-2  802.11各版本及特性

鉴于很多读者会把 WiFi和 802.11搞混,我们决定再来“老生常谈”一下什么是 IEEE 802.11。

802.11是国际电工电子工程学会( IEEE)为无线局域网络制定的一系列的标准协议组。这些标准协议组定义了可以工作在 2.4GHz、3.6GHz、5GHz和 6GHz的 WLAN(Wireless Local Area Networks,无线局域网络)通信系统的物理层和数据链路层。目前正在定义中的最新的 802.11协议为 802.11ax与 802.11ay,802.11各版本及特性总结如表 3-2所示。

表 3-2  802.11各版本及特性

注:尽管 WiFi与 802.11二者不是完全相同,但是考虑到公众对 WiFi的广泛接受度,在下面的介绍中我们不会将二者进行区分,统称 WiFi。

下面,我们进入正题。

(1)LTE+WiFi: LTE-WLAN无线侧互操作

随着移动数据业务的不断丰富,爆发式的流量增长给运营商的移动蜂窝网络带来了巨大压力。 WiFi作为一种便利的无线数据传输系统,被引入并用作蜂窝通信系统的室内热点区域数据分流方式之一。运营商已部署了相当规模的 WiFi网络,然而由于操作复杂(难以做到用户透明,需要用户手动参与)、信道质量等原因严重影响用户体验, WLAN的实际应用效率难以达到预期目标,分流效果并不明显。为此, 3GPP开展了 WiFi与 3GPP之间互操作技术的研究工作,致力于形成对用户透明的网络选择、灵活的网络切换与分流,以达到显著提升室内覆盖和充分利用 WiFi资源的目的。

目前,3GPP已完成标准化的 WiFi与 LTE的互操作和融合相关技术主要集中在核心网侧,包括非无缝和无缝的两种业务的移动和切换方式。 3GPP标准 TS 23.402给出了 WLAN通过接入 EPC网络与 3GPP互操作的基本架构 [3],为了实现业务的连续性,进一步提出了 MAPCON(Multi Access PDN Connectivity,多接入 PDN连接)[4]和 IFOM(IP Flow Mobility,IP流移动性) [5]两种无缝分流的方式。

然而对于运营商来说,这些基于核心网的机制尚不能充分提供对网络的灵活控制,例如接入网络的动态信息(网络负载、链路质量、回传链路负荷等)难以顾及。为了使运营商能够对 WLAN和 LTE网络的使用情况采取更加灵活、更加动态的联合控制,进一步降低运营成本,提供更好的用户体验,更有效地利用现有网络,并降低由于 WLAN持续扫描造成的终端电量的大量消耗, 3GPP近年来对无线网络侧的 LTE/WLAN互操作方式也展开了研究以及相关标准化工作。无线侧 WLAN-3GPP互操作 SI(StudyItem,研究项目)在 3GPP第 58次 RAN全会上正式立项,并于 2013年 12月完成该研究项目的全部工作,并完成技术报告 [6]。随后, 3GPP启动后续 WI(Work Item,工作项目),开始正式的标准制定工作,工作项目于 RAN全会第 62次会议通过立项。目前,其在 3GPP版本 12具体技术细节与标准制定工作已经完成。在 SI阶段,该项目提出了 3种候选方案。

方案 1:

基站通过广播信令或专用信令提供辅助信息给终端( UE)。UE利用 RAN(Radio Access Network,无线接入网)侧提供的辅助信息、 UE的测量信息、 WLAN提供的信息,以及从 ANDSF(Access Network Discovery Support Functions,接入网发现和选择功能单元)获得的策略或者预先设定好的策略,将业务分流到 WLAN或者 RAN侧。

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