Wi-Fi分流，您准备好了吗

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Wi-Fi分流，您准备好了吗

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编者按：Wi-Fi分流为用户、运营商及其Wi-Fi网络伙伴提供了许多优势。与此同时，Wi-Fi分流极为复杂，需要运营商进行彻底的测试才能确保客户获得透明的高质量体验。这一过程中包括用户提供透明的高质量体验，而且使之能够在用户和应用需求不断增长的情况下保持不变。这些解决方案还必须易于服务商随时部署，包括与现有的客户计费系统和管理系统实现集成，实现后续的管理和监视。思博伦通信的《Wi-Fi分流，您准备好了吗》一文基于思博伦通信已开发出的一套称为PASS的测试方法，为运营商、网络设备制造商和Wi-Fi伙伴使用这套方法来对性能、可用性、安全性和扩展能力加以验证提供帮助。通过验证Wi-Fi分流的实际工作能力，运营商可以减少其网络中的拥塞，并且以高成本效益的方式提供客户所期待的性能。

1 引言

消费者和企业用户对移动宽带和IP服务的使用量越来越大，高清视频流等应用的带宽密集型本质，以及用户移动设备数量的增长，都对运营商的移动网络带来了巨大的压力。

Wi-Fi分流是面对此类问题时的解决方案之一，该解决方案使用的是802.11协议，而为运营商的3G或LTE等提供移动无线连接补充。Wi-Fi分流能够以透明的方式将设备连接到可用的固定热点或Wi-Fi接入点（AP）。通过使用Wi-Fi连接到Internet，可以很容易地绕过运营商的移动网络，因此可以大幅度减少对移动网络的压力。

网络设备制造商（NEM）提供和测试Wi-Fi分流网关等设备。运营商也在将其网络与Wi-Fi接入点进行整合。然而，在Wi-Fi分流服务广泛投入运营之前，各方都需要对可靠性、速度、简便程度和扩展规模执行严格的测试，确保其分流实施能够满足真实客户的需求。当服务部署后，运营商还将执行后续的测试，验证目标服务水平，并且查明在哪些地方需求添置更大的容量。运营商伙伴也将执行多项测试，对端对端Wi-Fi分流解决方案的单个组件进行验证。

为了在Wi-Fi分流中取得成功，运营商及其伙伴必须熟悉与Wi-Fi分流相关的技术和业务关键问题；确保了解并解决了所有的关键成功因素；使用适当的测试标准来产生结果，验证是否达到了性能、可用性、安全性和扩展性（即PASS）的充足水平。

应当围绕以下3个关键因素来构建适当的测试解决方案（包括设备、专业能力和流程）：

●包含详细流程和测试例的PASS测试方法。

●可支持最新联网规格的测试设备。

●专门用于Wi-Fi分流测试的自动化工具。

根据这3项因素而构建起来的适当测试解决方案将在Wi-Fi分流系统的设计、搭建和验证过程中提供帮助，满足运营商、伙伴和客户对性能、可用性、安全性和扩展能力的要求。这对于Wi-Fi分流的竞争力至关重要，而且对运营商保持增长的能力也是不可或缺的。

2 宽带密集应用带来挑战

随着语音和宽带数据对移动无线频谱的使用量越来越大，问题也伴随着成功而来。早期的iPhone使用者曾抱怨说，如果在一个服务区中的用户数量太多，就可能出现数据饱和/或信号饱和，进而导致服务恶化，甚至出现服务丢失的情况。目前，使用的具备蜂窝语音和宽带能力的设备在数量和范围上每个小时都在增加。除智能电话、平板电脑、笔记本和游戏设备等以个人为中心的设备外，移动宽带设备还被安装在各种车辆上，包括汽车、公交车和火车等。

除不断增长的用户和应用数量外，还有另外几个促进带宽需求持续增长的原因：

●更多的使用时数：无论是在家中、办公室，还是在移动过程中，许多设备拥有者都通过移动宽带连接开展自己的工作。

●更庞大的内容：如苹果新版iPad上的电影流和下载内容所消耗的带宽是iPad2或其它较低像素显示屏设备的4倍。

●越来越多的接入：不断扩展的移动网络为在任何地点使用视频等高带宽应用提供了更多的机会。LTE上的语音（VoLTE）则是另外一种新兴的应用，也会带来很多挑战。

对于运营商而言，客户对带宽不断增长的需求也增加了不满意用户的数量，而这些用户很可能会转而选择其它的服务商。此外，也会限制运营商招揽新客户和开拓新市场的积极性。

移动网络面临的这种不断增长的负担不仅仅是运营商关注的问题，而且很快也会让用户担忧，其中包括更贵的账单和/或低劣的服务。

3 解决之道

要想解决问题，一种显而易见的方式就是升级网络。然而，升级的过程极为耗时，而且代价高昂。即使网络已经升级到最佳的最新技术，事实仍然是移动无线频谱是有限的。因此，必须考虑其它的解决方案。

解决问题的其它方法包括调整数据资费套餐和对用量较大的客户加以限制。例如，运营商可能会取消无限数据流量的套餐，希望借此来降低网络上的需求。不幸的是，这种方法会在客户当中引发不满情绪，而且并不一定能够降低对网络的需求。对高流量客户进行限速也会遭遇同样的问题，而且由于需要采用访问控制和策略实施等技术，也会提高网络的复杂性。

运营商真正需要的是一种可以加强其市场地位的解决方案，即改善而非限制其移动宽带产品。要解释这一问题，首先需要迅速了解运营商希望实现的最基本目标。

●保持客户满意度：要想实现这一目标，一定程度上需要维持可接受的性能并避免过高的使用费用，如果无法做到，将迫使用户转投其它的运营商。

●增加新的客户：减少拥塞不仅可以提高客户满意度和忠诚度，还可以使运营商在现有的网络中增加新的客户。

为了实现这两项核心目标，方法之一就是充分利用其它的现有网络。这就要求以透明的方式从3G和LTE等移动无线网络上分流数据流量，并使用一个或多个替代路径连接到运营商的核心网络和/或Internet。

4 Wi-Fi：为移动网络分流的理想之选

Wi-Fi分流解决方案正在变为现实。基于3GPP的Wi-Fi分流建议将实现无缝的用户体验。目前，多数手机在加入每一个Wi-Fi网络时都要认证，而3GPP的建议使用户能够从一个Wi-Fi伙伴的覆盖范围漫游到另外一个伙伴的覆盖范围，而且不需要中断呼叫，也不需要重新建立连接，只要他们拥有与目前移动数据服务类似的漫游合约即可（见图1）。

在人们移动频率较低的场所，正在推出越来越多的大型Wi-Fi网络。例如，在越来越多的住宅、私营商业和公共地点，宽带Internet服务已经能够提供移动流量的分流能力；在越来越多的办公地点，授权用户也可以使用Wi-Fi，而且访客也可以获得临时的Internet访问账户，但这些网络通常会阻止其它的本地用户和设备。

一些服务商还更进一步，正在为其移动宽带用户提供无缝的Wi-Fi分流服务。Wi-Fi服务商建立的伙伴关系使移动运营商也能够访问住宅和商业区的大型Wi-Fi网络。这就使移动运营商可以利用Wi-Fi来分流其移动网络上的流量，不仅可以降低成本，还可以改善用户体验。

目前，越来越多的酒店、机场、会议中心、图书馆、学校、购物中心、保健服务商和其它机构都在提供Wi-Fi热点。这些热点中有些会向大众免费开放，有些则只供具备授权的付费用户使用。而且，运营商通过伙伴关系开放一些随用随付式的接入点。

在某一段时间中，移动用户中的绝大多数都处于一个或多个Wi-Fi接入点的范围内。因此，移动宽带用户能够使用可用的本地Wi-Fi服务是非常有意义的。Wi-Fi分流将成为数据连接的理想替代方案。

图1 3GPP的Wi-Fi分流

5 运营商面临的挑战

从移动网络到Wi-Fi的分流设备流量过程需要在移动核心的边缘添加一个Wi-Fi网关。这些网关可以部署为路由器等其它已安装网络设备的一项功能。Wi-Fi网关在运营商的网络和本地热点之间能够提供桥接加密/未加密域和传输会话和流量的能力，还可提供访问运营商和热点授权和计费数据库的能力，最终使设备能够在网络和Wi-Fi网络，以及Wi-Fi接入点之间实现漫游。

Wi-Fi网关是总体解决方案中的一个核心组件，只有部署了该组件后，运营商才能为其客户提供Wi-Fi分流能力。此类完整的解决方案必须：

●与具备和可添加Wi-Fi能力的现有设备协同工作。

●与现有的Wi-Fi热点和接入点轻松集成。

●与特定的设备自动协同工作，其中包括：

——自动选择和跳转至可用的Wi-Fi。

——在Wi-Fi热点和接入点之间无缝漫游。

——在离开Wi-Fi覆盖范围时转回移动网络。

●为用户提供连贯的良好性能，包括移动和Wi-Fi之间和单个Wi-Fi接入点之间的无感跳转。

●包括用户设备在运营间和伙伴Wi-Fi网络上的接入和验证，并且通过使用可接受的加密方式来确保安全性。

●与3G和4G包核心网关的集成将为用户提供与蜂窝网络上类似的体验和特性。

●与计费数据库的集成使运营商能够与伙伴之间对潜在收入进行分配。

●支持比超套餐收费方式更好的定价形式，鼓励用户使用分流。

●在连接性能和接入/验证管理方面具备扩展的能力。

必须强调的是，Wi-Fi分流对于客户来说必须是一个无缝的过程。运营商及其Wi-Fi伙伴必须提供一种可连贯工作且非常可靠的自动化解决方案。

6 测试对于Wi-Fi分流的成功至关重要

为确保Wi-Fi分流解决方案在技术和商业上双双取得成功，必须将测试作为开发、销售、部署和支持流程中的一个不可或缺的必备环节。对Wi-Fi分流的测试不仅仅用来查明和解决其中的问题。在Wi-Fi分流服务设计和部署之前和之中进行充分的测试也是必须的。为了监视安装和查找意外的性能恶化及故障，还需要在部署后持续执行后续的测试。

由于测试是一项关键而又复杂的任务，因此首先确立测试的指导方法非常有益。思博伦通信已开发出一套称为PASS的测试方法，运营商、网络设备制造商和Wi-Fi伙伴均可以使用这套方法来对性能、可用性、安全性和扩展能力加以验证。PASS中每个组成部分的示例测试如表1所示。

表1 PASS中每个组成部分的示例测试

为了完成适当的Wi-Fi分流测试，需要执行多项复杂的测试案。当然，测试团队必须选择有能力执行这些测试并且支持相关协议和技术的设备。Wi-Fi分流的测试设备应支持以下能力：

●非常高的用户设备和接入点仿真数量。

●基于802.1X和Radius的用户设备验证、AAA仿真。

●从接入点或用户设备到网关的隧道化数据（CAPWAP、GRE、IPSEC等）。

●PGW和GGSN仿真。

●用户设备和接入点DHCP支持。

●基于IP或以太网的隧道化，包括MPLS和VLAN支持。

●接入点间和接入点内移动性。

●3/4G至Wi-Fi的移动性。

首先，运营商和网络设备制造商可能会希望执行自己的测试来指导设计与开发的进程。但是，测试时应当使用的是必要的流程、简洁易懂的指标，以及可由第三方独立重现的设备来验证运营商和厂商的判断。

7 实践Wi-Fi分流测试

Wi-Fi分流要为数百万并发消费者和商业用户服务，而且可能涉及到数百种设备，范围则可能涉及一个或多个国家，因此对此类网络服务进行测试时需要有全面的规划、流程、人员、产品、项目管理和支持。

要验证Wi-Fi分流这种复杂的大流量环境，仅依靠内部开发的工具和脚本是远远不够的。事实上，普通的测试中所需的自动化测试工具也与被测系统具有相当的复杂性和强大功能。在选择商业测试产品时，必须非常谨慎。移动数据网络中每天都会增加新的设备，并且采用最新的网络规格。因此，一定要选择不断更新的测试产品才能支持最前沿的移动网络服务和协议。

要想取得期望的结果，还必须正确开发出适合的测试案和流程。思博伦通信的产品和服务拥有经过实践考验的成功记录，曾协助运营商、网络设备制造商和其它机构创建和执行过针对新型网络技术和产品的最为全面的压力测试。

Spirent Landslide是一整套面向未来移动网络和服务的先进测试组件。当作为一整套解决方案使用时，它可以实现对整个移动和Wi-Fi生态体系的端对端测试。

Landslide Landslide提供全面的移动分组核心（MPC）网络测试环境，可通过一个虚拟化的演进分组核心（vEPC）仿真出真实的控制和数据流量负载，并计算出响应时间、吞吐量以及实时POLQA语音质量测量数据。

●LandslideCore是一种可扩展的高性能平台，专为测试和仿真2/3/4G和CDMA移动核心网络及虚拟EPC而设计。

●LandslideWi-Fi可利用单个平台提供集成式的蜂窝至Wi-Fi交接测试能力。

●LandslideDiameter是测试AAA功能、移动性管理、策略和收费控制的领先解决方案。

●Landslide服务通过实现测试解决方案投资的最大化，可以加快开发和部署进程，使专用的资源召之即来。

《思博伦ASS测试方法学报》是思博伦测试生态体系中的一个组成部分，定义和归纳了许多最为关键的PASS测试案例。该学报中包含了思博伦测试方法分类目录，可以帮助您的开发工程师和产品验证工程师迅速开发和测试复杂的解决方案。利用PASS测试方法和自动化工具及测试案例，可以大幅提高任何关键网络解决方案的成功机率。

与质量保障和文档的其它方面一样，必须在产品开发过程中尽可能早的阶段进行测试，而只有这样才能确保产品中包含有需要测试的特性，并且确保这些特性能够与测试设备正确连接和互动。

8 结束语

Wi-Fi分流为用户、运营商及其Wi-Fi网络伙伴提供了许多优势。与此同时，Wi-Fi分流极为复杂，需要运营商进行彻底的测试才能确保客户获得透明的高质量体验。这一过程中包括为用户提供透明的高质量体验，而且使之能够在用户和应用需求不断增长的情况下保持不变。这些解决方案还必须易于服务商随时部署，包括与现有的客户计费系统和管理系统实现集成，实现后续的管理和监视。

为了验证Wi-Fi分流解决方案是否能够达到预期的性能，需要测试团队对其进行真实度极高的测试。这意味着测试时需要模拟预期的真实用户场景。为此，运营商所需的测试设备必须具备适当的能力，并且支持思博伦的PASS等测试方法，对性能、可用性、安全性和扩展能力进行全面的考察；测试设备还必须支持最新的联网技术，并能够提供实现高效率和可重复性所需的自动化能力。

为了提高部署Wi-Fi分流解决方案的成功率，移动运营商、网络设备制造商和Wi-Fi伙伴中的领导者们必须充分了解Wi-Fi分流的独特挑战。它们必须确保自己能够提出正常的技术和商业问题，还必须确保这些问题能够得到正确的回答；而要想回答这些问题，通过测试和验证取得的实实在在的数据是必不可少的。

通过验证Wi-Fi分流的实际工作能力，运营商可以减少其网络中的拥塞，并且以高成本效益的方式提供客户所期待的性能。