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3G网络与WLAN的综合结构设计方案
2008年8月13日 22:48  中国联通网站  作 者:韦玮 李钊

    本文回顾了多种3G和WLAN相结合的网络结构,在讨论了它们的性能后提出两种新的结构设计方案,即把UMTS网络分别通过节点SGSN和GGSN接入WLAN网络。介绍了利用OPNET对这两种网络结构进行仿真的方法,并进行性能分析和比较。

    移动通信和无线网络正在快速发展,各种新技术不断涌现。3G无线系统能提供广阔的移动服务范围,但是数据速率相对较低(约为144kbit/s)。而WLAN网络能提供很高的数据速率(超过11Mbit/s),但是服务范围相对较小。因此,将3G和WLAN结合起来形成综合移动数据网,就能在提供无缝连接的同时,给用户提供高速的无线数据服务。

    1、背景

    802.11b无线局域网因其成本较低,带宽合理并且使用方便,目前已被广泛运用于办公室,家庭,以及一些公众场所,如机场,宾馆等。但是它的不足之处是覆盖范围较小。

    一个3G网络由核心网(CN),无线接入网(RAN)和用户设备(UE)组成。3G业务可以使用两套标准:UMTS和cdma2000。3G核心网的主要功能是为用户通信进行转交和寻址,核心网被分为电路交换域(CS)和分组交换域(PS)。电路交换域的成员包括移动服务中心(MSC),归属位置寄存器(HLR),以及网关MSC,它们在UMTS和cdma2000标准中是相同的。而分组交换域的成员在这两种标准中有所不同。如图1所示。

    图13G网络结构

    GGSN是到达外部数据网的网关,并且执行对用户的鉴权和IP地址分配功能;SGSN提供会话管理功能;PDSN节点结合了很多功能,如把分组传送到IP网络,动态分配IP地址,以及获得点对点协议(PPP)的会话;无线接入网(RAN)为UE提供接入网络的空中接口;PCF主要功能是建立,保持和中止与PDSN间的连接。

    2、现有3G与WLAN相结合的网络结构

    现有的各种3GWLAN综合网络的组网策略和特性如表1所示。移动IP网络结构[1]配置简单,但是切换时延较长,不能支持实时服务;网关方式[2]支持两个网络各自独立工作,并且提供两网间的无缝漫游;竞争方式[1]开展困难,因为这需要两个网络所有者间的合作,但是这种方式的切换时延很短;紧耦合[3]提供较快的切换和较高的安全性,但需要网络所有者的合作;松耦合[3]所需的开发成本较低,并且两个网络独立开发,但是切换时延较长。

    表1各种3GWLAN综合网络的组网策略比较

    [table]

    组网方式

    实施

    网络所有者

    切换时延

    移动IP

    简单

    单独

    长

    网关

    适中

    单独

    短

    竞争

    非常困难

    合作

    短

    紧耦合

    适中

编 辑:冶林
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