ANDSF技术运营商部署策略探讨

2014-03-26李赟李岳梦刘宇王立荣

电信工程技术与标准化 2014年5期

李赟,李岳梦,刘宇,王立荣

（中国移动通信集团设计院有限公司,北京 100080）

1 ANDSF技术引入背景

对于全球各大运营商，WLAN以其低成本、高带宽优势成为蜂窝网的重要补充，但由于认证、用户使用习惯等原因，国内运营商WLAN对蜂窝网流量的分流效果不明显。

OVUM在2012年3月对全球13家运营商的调查显示：10家运营商认为通过Wi-Fi和蜂窝网络提供相同的服务很重要； 8家运营商认为，在Wi-Fi和蜂窝网间切换时，保持服务连续性很重要。在这样的背景下，接入网发现与选择功能(ANDSF，Access Network Discovery &Selection Function)技术成为众多运营商的关注点。

ANDSF技术可基于终端能力、用户偏好、网络能力及状态、业务类型、运营策略等选择可用网络连接，实现网络精细化流量卸载与分流，有效提升WLAN分流效果。但由于ANDSF技术标准尚未完全标准化，是否引入、如何引入都成为ANDSF技术部署的关键问题。

2 ANDSF技术发展情况

2.1 相关技术标准情况

ANDSF协议主要是在如下3GPP标准规范和OMA协议中，目前国际标准已明确ANDSF的具体功能、主要架构及业务流程，但各标准均处于未冻结、继续演进状态中。

目前，各厂家为了减少研发成本和时间，对ANDSF技术的支持均是基于自己之前设备的特性，对现网上相关设备进行修改性的技术调整来实现的，由此形成了各厂家对各技术标准的支持版本和选用的标准完全不一致的现状。

2.2 ANDSF技术架构和主要网元

ANDSF网元是3GPP定义的网元，可以单独组网也可以和其他网元合设；UE和ANDSF通信通过S14接口，并基于OMA DM协议；终端获取ANDSF的策略可以由ANDSF Push或UE Pull得到；完整的ANDSF架构如图1所示，有拜访地和归属地ANDSF之分，拜访地的ANDSF策略优先级高于归属网络的优先级。

图1 ANDSF技术架构图

2.3 ANDSF功能

为了将运营商提供的各种无线接入网融合到一起,为用户提供无缝的服务，3GPP(第三代合作伙伴计划)在R8阶段提出支持非3GPP接入方式接入EPC核心网的方案，即应支持多种无线接入技术接入1个统一的核心网，并支持它们之间的无缝漫游与切换，保证业务的连续性。为了使终端在切换之前能提前获得各种接入网(3GPP接入网和非3GPP接入网)的相关信息，供终端提前进行网络发现和选择以减少切换时延，EPC在核心网引入了ANDSF技术。目前研究的ANDSF技术要解决的问题是如何从3GPP网络选择进入非3GPP网络，而非不同的3GPP网络之间的网络选择。

目前3GPP标准中，基于运营商策略，ANDSF可给UE提供三类信息。

（1）有哪些网络可用。即提供网络发现信息，ANDSF根据终端的请求，提供其位置附近的可用接入网络信息，如接入技术(如WLAN)、接入网ID(如WLAN的SSID)。

（2）接入哪个网络。即系统间移动性管理策略(ISMP)，适用于终端在同一时刻只能接入一种接入网络时，终端在多个网络中选择哪个网络的策略(如WLAN或蜂窝网)。

（3）多接口如何并发。即系统间路由策略(ISRP)，终端在同一时刻可以接入多种接入网络时，数据在不同接入网络上路由的策略。如当终端同时接入WLAN和蜂窝网时，FTP下载使用WLAN，HTTP浏览使用蜂窝网。

在终端与ANDSF连接后，终端上报自身位置及能力信息，网络下发ANDI协助终端进行接入网络的发现，下发ISMP及ISRP策略信息规定终端在怎样的情况下选择怎样的接入网络。每条策略中，包含该策略所对应的条件、优先级以及对应的网络选择。终端根据当前的位置、时间、流量等特点选择所对应的策略，在有多条策略符合条件时，则选择优先级最高的策略，之后对数据业务执行相应策略，即选择策略中所规定的网络。这种选网方式，因为有ANDSF的辅助，所以比现有选网策略更加智能。

3 运营商部署探讨

根据上文的分析，可以看出，对于运营商WLAN的网络，ANDSF技术具有相当的优势，可以有效的提升用户对于WLAN的感知，提升对2G/3G网络的分流，但目前是否已经具备部署ANDSF技术的条件了呢？本文将从以下几个方面进行分析。

3.1 技术标准

目前尚无完善的国际标准，据了解，业界各厂家解决方案均不统一，全网部署时用户漫游、互通等均存在问题。

根据OVUM对全球运营商的调查看，13家受访运营商中，10家运营商表示对ANDSF技术非常感兴趣，但仅有3家运营商愿意在完全标准化之前使用ANDSF技术，可见标准化对于ANDSF技术的部署至关重要。

3.2 终端

目前针对终端产业链来看，业界还没有一款手机支持ANDSF技术标准。因此，如果要部署ANDSF，必须要用户加载一个可下载的ANDSF客户端。针对目前市场主流的Android，iOS，Windows8平台，通过客户端方式实现ANDSF客户端功能，必然受到智能手机操作系统的约束而使实现功能各不相同，从而影响整体的使用效果。

从目前国内各运营商WLAN开展的情况看，用户主要以用户名和密码认证方式为主，安装WLAN客户端的用户数很少，很多人不喜欢下载和安装客户端。因此，采用客户端方式支持ANDSF，使用范围将会受到客户端推广的限制。新的定制终端可采用预装客户端方式推广，但现有存量终端，ANDSF客户端的推广将面临很大难度，

目前，国内几大运营商也在近期陆续推出了MAC地址认证、PEAK认证以及SIM认证等自动认证方式，此举将大幅提升用户感知。与之相比，在现有终端状况下，ANDSF技术并无非常明显的优势。

3.3 市场因素

ANDSF技术如能有效应用，可以提升对蜂窝网络的分流和用户感知，但除技术因素外，ANDSF业务全网推广也需要考虑市场因素。

首先，目前手机用户对于运营商WLAN的使用，很大程度上取决于资费，用户还不习惯为WLAN单独买单，这一点全球运营商都有类似情况，大多数运营商都采取了套餐赠送等免费方式。因此，如果无法找到有效的收费模式，WLAN业务收入有限，而将大量分流蜂窝网数据流量，很可能在业务量上涨的同时，造成数据收入的下降。

其次，在TD-LTE商用之前，由于TD-SCDMA网络技术与其他3G技术的差距，WLAN以其高速优势成为我公司与其他运营商竞争的手段之一，但随着全球LTE的商用，WLAN的优势不再突出，反而因为接入、认证、移动性差等原因，降低客户感知。

这一点国际上看法也比较一致，OVUM的研究报告指出：虽然几个知名运营商通过Wi-Fi成功减轻了蜂窝网的数据流量(如香港盈科，分流4%～5%，高峰值区域达到20%)，但并非所有运营商都在建设Wi-Fi网络。OVUM分析认为，是否大规模推广Wi-Fi网络很大程度上取决于网络需求的紧迫性、运营商现有网络资源以及Wi-Fi终端的普及率，同时指出，Wi-Fi与蜂窝网络实现无缝整合是Wi-Fi成功的关键。但OVUM也同时指出，从长远看，蜂窝技术必然是无线网络的主宰，Wi-Fi对于大多数运营商来说只是权宜之计，如果运营商无法获得廉价的Wi-Fi连接，则将投资集中于移动网络是最有利的。

因此，从LTE的发展趋势看，Wi-Fi的业务发展将进入一个平稳期，Wi-Fi将作为蜂窝网的一个有效补充，但是否需要引入ANDSF实现Wi-Fi与蜂窝网的无缝衔接，取决于ANDSF部署的成本终端支持情况以及用户需求。从国内运营商现网情况看，随着SIM认证等方式的推广，引入ANDSF技术驱动力并不是很强，建议结合成本、需求、市场策略等多方面，谨慎考虑ANDSF技术的引入。