WiFi与宏网络融合研究

论文摘要

随着移动宽带业务的爆炸式发展以及智能终端的大量普及，运营商移动网络所承受的数据压力不断增大，目前运营商在部分热点区域已出现由于数据业务冲击导致语音业务质量下降，同时出现无线资源利用率超过80%，用户投诉比例上升的情况。而同时运营商已建设的WiFi网络大多是独立运营方式，网络接入繁琐，资源利用率低。为应对超过100%的数据业务年增长率，解决宏网络无线资源受限，用户体验差以及部分WiFi资源利用不足的问题，本文提出了WiFi与宏网络融合，实现分流宏网络数据流量的两种方法。一是统一认证，即采用EAP-SIM/AKA利用手机SIM卡信息进行WiFi网络接入，大大简化用户WiFi接入操作复杂度，提升WiFi资源利用率；二是统一业务，即利用IPSec隧道方式接入运营商分组域实现业务一致性，提升用户使用体验。通过理论分析以及试验开发，EAP-SIM/AKA认证以及接入分组域融合网关已经在中国移动成功应用，用户可以平滑接入WiFi网络无需用户名密码认证，同时可以接入internet、彩信等业务，并且可以分流宏网络数据业务约20%。本文所研究内容对运营商在移动宽带时代提升客户满意度，降低网络综合建设成本具有非常重要的意义。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 WIFI 与宏网络融合研究背景
• 1.2 研究内容
• 1.3 论文结构
• 第二章 WIFI 与宏网络融合场景及技术方案
• 2.1 WIFI 与宏网络融合场景
• 2.2 SIM 卡鉴权
• 2.2.1 SIM 卡鉴权总体接入
• 2.2.2 密钥协商
• 2.3 PS 分组域业务接入
• 2.3.1 TTG 模式
• 2.3.2 PDG 模式
• 2.3.3 TTG 与 PDG 方案比较
• 2.4 接口描述
• 2.5 端到端协议栈
• 2.5.1 WIFI 接入控制面协议栈
• 2.5.2 PS 接入控制面协议栈
• 2.5.3 用户面协议栈
• 2.5.4 WIFI PS 分组域接入流程
• 2.6 WIFI 网络接入流程
• 2.6.1 EAP 方式接入 WIFI
• 2.7 PS 核心网接入流程
• 2.7.1 UE 发起 PS 注册
• 2.7.2 UE 发起重注册
• 2.7.3 事件订阅
• 2.7.4 UE 发起 PS 注销
• 2.7.5 网络发起 PS 注销
• 2.7.6 UE 发起 PDP 激活
• 2.7.7 UE 发起的 PDP 去激活
• 2.7.8 TTG 发起的 PDP 去激活
• 2.7.9 GGSN 发起的 PDP 去激活
• 2.7.10 NAT/NAPT 穿越
• 2.8 计费方案
• 2.8.1 离线计费
• 2.8.2 在线计费
• 2.9 切换方案
• 2.9.1 WIFI 内切换
• 2.9.2 TD 和 WIFI 间切换
• 2.10 QOS 方案
• 2.10.1 PS 核心网 QoS 方案
• 2.10.2 WIFI 网络 QoS 方案
• 2.11 SAE 演进
• 2.12 本章小结
• 第三章 TD+WIFI 网络部署与改造方案
• 3.1 新建设备要求
• 3.1.1 TD+WIFI 终端
• 3.1.2 TTG（Tunnel Termination Gateway）
• 3.1.3 PDG（Packet Data Gateway）
• 3.1.4 3GPP AAA Server/Proxy
• 3.2 现网改造要求
• 3.2.1 业务隔离和访问控制
• 3.2.2 WIFI 接入网改造要求
• 3.2.3 IP 承载网改造要求
• 3.2.4 PS 分组域核心网改造要求
• 3.3 本章小结
• 第四章 总结与展望
• 4.1 全文总结
• 4.2 研究展望
• 参考文献
• 缩略语表
• 致谢
• 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文
• 学位论文答辩决议书