思博倫通信

思博倫技術(shù)專欄

Wi-Fi分流，您準(zhǔn)備好了嗎

思博倫通信

編者按：Wi-Fi分流為用戶、運(yùn)營商及其Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)伙伴提供了許多優(yōu)勢。與此同時(shí)，Wi-Fi分流極為復(fù)雜，需要運(yùn)營商進(jìn)行徹底的測試才能確?？蛻臬@得透明的高質(zhì)量體驗(yàn)。這一過程中包括用戶提供透明的高質(zhì)量體驗(yàn)，而且使之能夠在用戶和應(yīng)用需求不斷增長的情況下保持不變。這些解決方案還必須易于服務(wù)商隨時(shí)部署，包括與現(xiàn)有的客戶計(jì)費(fèi)系統(tǒng)和管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)集成，實(shí)現(xiàn)后續(xù)的管理和監(jiān)視。思博倫通信的《Wi-Fi分流，您準(zhǔn)備好了嗎》一文基于思博倫通信已開發(fā)出的一套稱為PASS的測試方法，為運(yùn)營商、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造商和Wi-Fi伙伴使用這套方法來對性能、可用性、安全性和擴(kuò)展能力加以驗(yàn)證提供幫助。通過驗(yàn)證Wi-Fi分流的實(shí)際工作能力，運(yùn)營商可以減少其網(wǎng)絡(luò)中的擁塞，并且以高成本效益的方式提供客戶所期待的性能。

1 引言

消費(fèi)者和企業(yè)用戶對移動(dòng)寬帶和IP服務(wù)的使用量越來越大，高清視頻流等應(yīng)用的帶寬密集型本質(zhì)，以及用戶移動(dòng)設(shè)備數(shù)量的增長，都對運(yùn)營商的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)帶來了巨大的壓力。

Wi-Fi分流是面對此類問題時(shí)的解決方案之一，該解決方案使用的是802.11協(xié)議，而為運(yùn)營商的3G或LTE等提供移動(dòng)無線連接補(bǔ)充。Wi-Fi分流能夠以透明的方式將設(shè)備連接到可用的固定熱點(diǎn)或Wi-Fi接入點(diǎn)（AP）。通過使用Wi-Fi連接到Internet，可以很容易地繞過運(yùn)營商的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，因此可以大幅度減少對移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的壓力。

網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造商（NEM）提供和測試Wi-Fi分流網(wǎng)關(guān)等設(shè)備。運(yùn)營商也在將其網(wǎng)絡(luò)與Wi-Fi接入點(diǎn)進(jìn)行整合。然而，在Wi-Fi分流服務(wù)廣泛投入運(yùn)營之前，各方都需要對可靠性、速度、簡便程度和擴(kuò)展規(guī)模執(zhí)行嚴(yán)格的測試，確保其分流實(shí)施能夠滿足真實(shí)客戶的需求。當(dāng)服務(wù)部署后，運(yùn)營商還將執(zhí)行后續(xù)的測試，驗(yàn)證目標(biāo)服務(wù)水平，并且查明在哪些地方需求添置更大的容量。運(yùn)營商伙伴也將執(zhí)行多項(xiàng)測試，對端對端Wi-Fi分流解決方案的單個(gè)組件進(jìn)行驗(yàn)證。

為了在Wi-Fi分流中取得成功，運(yùn)營商及其伙伴必須熟悉與Wi-Fi分流相關(guān)的技術(shù)和業(yè)務(wù)關(guān)鍵問題；確保了解并解決了所有的關(guān)鍵成功因素；使用適當(dāng)?shù)臏y試標(biāo)準(zhǔn)來產(chǎn)生結(jié)果，驗(yàn)證是否達(dá)到了性能、可用性、安全性和擴(kuò)展性（即PASS）的充足水平。

應(yīng)當(dāng)圍繞以下3個(gè)關(guān)鍵因素來構(gòu)建適當(dāng)?shù)臏y試解決方案（包括設(shè)備、專業(yè)能力和流程）：

●包含詳細(xì)流程和測試?yán)腜ASS測試方法。

●可支持最新聯(lián)網(wǎng)規(guī)格的測試設(shè)備。

●專門用于Wi-Fi分流測試的自動(dòng)化工具。

根據(jù)這3項(xiàng)因素而構(gòu)建起來的適當(dāng)測試解決方案將在Wi-Fi分流系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、搭建和驗(yàn)證過程中提供幫助，滿足運(yùn)營商、伙伴和客戶對性能、可用性、安全性和擴(kuò)展能力的要求。這對于Wi-Fi分流的競爭力至關(guān)重要，而且對運(yùn)營商保持增長的能力也是不可或缺的。

2 寬帶密集應(yīng)用帶來挑戰(zhàn)

隨著語音和寬帶數(shù)據(jù)對移動(dòng)無線頻譜的使用量越來越大，問題也伴隨著成功而來。早期的iPhone使用者曾抱怨說，如果在一個(gè)服務(wù)區(qū)中的用戶數(shù)量太多，就可能出現(xiàn)數(shù)據(jù)飽和/或信號飽和，進(jìn)而導(dǎo)致服務(wù)惡化，甚至出現(xiàn)服務(wù)丟失的情況。目前，使用的具備蜂窩語音和寬帶能力的設(shè)備在數(shù)量和范圍上每個(gè)小時(shí)都在增加。除智能電話、平板電腦、筆記本和游戲設(shè)備等以個(gè)人為中心的設(shè)備外，移動(dòng)寬帶設(shè)備還被安裝在各種車輛上，包括汽車、公交車和火車等。

除不斷增長的用戶和應(yīng)用數(shù)量外，還有另外幾個(gè)促進(jìn)帶寬需求持續(xù)增長的原因：

●更多的使用時(shí)數(shù)：無論是在家中、辦公室，還是在移動(dòng)過程中，許多設(shè)備擁有者都通過移動(dòng)寬帶連接開展自己的工作。

●更龐大的內(nèi)容：如蘋果新版iPad上的電影流和下載內(nèi)容所消耗的帶寬是iPad2或其它較低像素顯示屏設(shè)備的4倍。

●越來越多的接入：不斷擴(kuò)展的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)為在任何地點(diǎn)使用視頻等高帶寬應(yīng)用提供了更多的機(jī)會(huì)。LTE上的語音（VoLTE）則是另外一種新興的應(yīng)用，也會(huì)帶來很多挑戰(zhàn)。

對于運(yùn)營商而言，客戶對帶寬不斷增長的需求也增加了不滿意用戶的數(shù)量，而這些用戶很可能會(huì)轉(zhuǎn)而選擇其它的服務(wù)商。此外，也會(huì)限制運(yùn)營商招攬新客戶和開拓新市場的積極性。

移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)面臨的這種不斷增長的負(fù)擔(dān)不僅僅是運(yùn)營商關(guān)注的問題，而且很快也會(huì)讓用戶擔(dān)憂，其中包括更貴的賬單和/或低劣的服務(wù)。

3 解決之道

要想解決問題，一種顯而易見的方式就是升級網(wǎng)絡(luò)。然而，升級的過程極為耗時(shí)，而且代價(jià)高昂。即使網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)升級到最佳的最新技術(shù)，事實(shí)仍然是移動(dòng)無線頻譜是有限的。因此，必須考慮其它的解決方案。

解決問題的其它方法包括調(diào)整數(shù)據(jù)資費(fèi)套餐和對用量較大的客戶加以限制。例如，運(yùn)營商可能會(huì)取消無限數(shù)據(jù)流量的套餐，希望借此來降低網(wǎng)絡(luò)上的需求。不幸的是，這種方法會(huì)在客戶當(dāng)中引發(fā)不滿情緒，而且并不一定能夠降低對網(wǎng)絡(luò)的需求。對高流量客戶進(jìn)行限速也會(huì)遭遇同樣的問題，而且由于需要采用訪問控制和策略實(shí)施等技術(shù)，也會(huì)提高網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性。

運(yùn)營商真正需要的是一種可以加強(qiáng)其市場地位的解決方案，即改善而非限制其移動(dòng)寬帶產(chǎn)品。要解釋這一問題，首先需要迅速了解運(yùn)營商希望實(shí)現(xiàn)的最基本目標(biāo)。

●保持客戶滿意度：要想實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，一定程度上需要維持可接受的性能并避免過高的使用費(fèi)用，如果無法做到，將迫使用戶轉(zhuǎn)投其它的運(yùn)營商。

●增加新的客戶：減少擁塞不僅可以提高客戶滿意度和忠誠度，還可以使運(yùn)營商在現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)中增加新的客戶。

為了實(shí)現(xiàn)這兩項(xiàng)核心目標(biāo)，方法之一就是充分利用其它的現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)。這就要求以透明的方式從3G和LTE等移動(dòng)無線網(wǎng)絡(luò)上分流數(shù)據(jù)流量，并使用一個(gè)或多個(gè)替代路徑連接到運(yùn)營商的核心網(wǎng)絡(luò)和/或Internet。

4 Wi-Fi：為移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)分流的理想之選

Wi-Fi分流解決方案正在變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)?；?GPP的Wi-Fi分流建議將實(shí)現(xiàn)無縫的用戶體驗(yàn)。目前，多數(shù)手機(jī)在加入每一個(gè)Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)時(shí)都要認(rèn)證，而3GPP的建議使用戶能夠從一個(gè)Wi-Fi伙伴的覆蓋范圍漫游到另外一個(gè)伙伴的覆蓋范圍，而且不需要中斷呼叫，也不需要重新建立連接，只要他們擁有與目前移動(dòng)數(shù)據(jù)服務(wù)類似的漫游合約即可（見圖1）。

在人們移動(dòng)頻率較低的場所，正在推出越來越多的大型Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)。例如，在越來越多的住宅、私營商業(yè)和公共地點(diǎn)，寬帶Internet服務(wù)已經(jīng)能夠提供移動(dòng)流量的分流能力；在越來越多的辦公地點(diǎn)，授權(quán)用戶也可以使用Wi-Fi，而且訪客也可以獲得臨時(shí)的Internet訪問賬戶，但這些網(wǎng)絡(luò)通常會(huì)阻止其它的本地用戶和設(shè)備。

一些服務(wù)商還更進(jìn)一步，正在為其移動(dòng)寬帶用戶提供無縫的Wi-Fi分流服務(wù)。Wi-Fi服務(wù)商建立的伙伴關(guān)系使移動(dòng)運(yùn)營商也能夠訪問住宅和商業(yè)區(qū)的大型Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)。這就使移動(dòng)運(yùn)營商可以利用Wi-Fi來分流其移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)上的流量，不僅可以降低成本，還可以改善用戶體驗(yàn)。

目前，越來越多的酒店、機(jī)場、會(huì)議中心、圖書館、學(xué)校、購物中心、保健服務(wù)商和其它機(jī)構(gòu)都在提供Wi-Fi熱點(diǎn)。這些熱點(diǎn)中有些會(huì)向大眾免費(fèi)開放，有些則只供具備授權(quán)的付費(fèi)用戶使用。而且，運(yùn)營商通過伙伴關(guān)系開放一些隨用隨付式的接入點(diǎn)。

在某一段時(shí)間中，移動(dòng)用戶中的絕大多數(shù)都處于一個(gè)或多個(gè)Wi-Fi接入點(diǎn)的范圍內(nèi)。因此，移動(dòng)寬帶用戶能夠使用可用的本地Wi-Fi服務(wù)是非常有意義的。Wi-Fi分流將成為數(shù)據(jù)連接的理想替代方案。

圖1 3GPP的Wi-Fi分流

5 運(yùn)營商面臨的挑戰(zhàn)

從移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)到Wi-Fi的分流設(shè)備流量過程需要在移動(dòng)核心的邊緣添加一個(gè)Wi-Fi網(wǎng)關(guān)。這些網(wǎng)關(guān)可以部署為路由器等其它已安裝網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的一項(xiàng)功能。Wi-Fi網(wǎng)關(guān)在運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)和本地?zé)狳c(diǎn)之間能夠提供橋接加密/未加密域和傳輸會(huì)話和流量的能力，還可提供訪問運(yùn)營商和熱點(diǎn)授權(quán)和計(jì)費(fèi)數(shù)據(jù)庫的能力，最終使設(shè)備能夠在網(wǎng)絡(luò)和Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)，以及Wi-Fi接入點(diǎn)之間實(shí)現(xiàn)漫游。

Wi-Fi網(wǎng)關(guān)是總體解決方案中的一個(gè)核心組件，只有部署了該組件后，運(yùn)營商才能為其客戶提供Wi-Fi分流能力。此類完整的解決方案必須：

●與具備和可添加Wi-Fi能力的現(xiàn)有設(shè)備協(xié)同工作。

●與現(xiàn)有的Wi-Fi熱點(diǎn)和接入點(diǎn)輕松集成。

●與特定的設(shè)備自動(dòng)協(xié)同工作，其中包括：

——自動(dòng)選擇和跳轉(zhuǎn)至可用的Wi-Fi。

——在Wi-Fi熱點(diǎn)和接入點(diǎn)之間無縫漫游。

——在離開Wi-Fi覆蓋范圍時(shí)轉(zhuǎn)回移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)。

●為用戶提供連貫的良好性能，包括移動(dòng)和Wi-Fi之間和單個(gè)Wi-Fi接入點(diǎn)之間的無感跳轉(zhuǎn)。

●包括用戶設(shè)備在運(yùn)營間和伙伴Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)上的接入和驗(yàn)證，并且通過使用可接受的加密方式來確保安全性。

●與3G和4G包核心網(wǎng)關(guān)的集成將為用戶提供與蜂窩網(wǎng)絡(luò)上類似的體驗(yàn)和特性。

●與計(jì)費(fèi)數(shù)據(jù)庫的集成使運(yùn)營商能夠與伙伴之間對潛在收入進(jìn)行分配。

●支持比超套餐收費(fèi)方式更好的定價(jià)形式，鼓勵(lì)用戶使用分流。

●在連接性能和接入/驗(yàn)證管理方面具備擴(kuò)展的能力。

必須強(qiáng)調(diào)的是，Wi-Fi分流對于客戶來說必須是一個(gè)無縫的過程。運(yùn)營商及其Wi-Fi伙伴必須提供一種可連貫工作且非?？煽康淖詣?dòng)化解決方案。

6 測試對于Wi-Fi分流的成功至關(guān)重要

為確保Wi-Fi分流解決方案在技術(shù)和商業(yè)上雙雙取得成功，必須將測試作為開發(fā)、銷售、部署和支持流程中的一個(gè)不可或缺的必備環(huán)節(jié)。對Wi-Fi分流的測試不僅僅用來查明和解決其中的問題。在Wi-Fi分流服務(wù)設(shè)計(jì)和部署之前和之中進(jìn)行充分的測試也是必須的。為了監(jiān)視安裝和查找意外的性能惡化及故障，還需要在部署后持續(xù)執(zhí)行后續(xù)的測試。

由于測試是一項(xiàng)關(guān)鍵而又復(fù)雜的任務(wù)，因此首先確立測試的指導(dǎo)方法非常有益。思博倫通信已開發(fā)出一套稱為PASS的測試方法，運(yùn)營商、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造商和Wi-Fi伙伴均可以使用這套方法來對性能、可用性、安全性和擴(kuò)展能力加以驗(yàn)證。PASS中每個(gè)組成部分的示例測試如表1所示。

表1 PASS中每個(gè)組成部分的示例測試

為了完成適當(dāng)?shù)腤i-Fi分流測試，需要執(zhí)行多項(xiàng)復(fù)雜的測試案。當(dāng)然，測試團(tuán)隊(duì)必須選擇有能力執(zhí)行這些測試并且支持相關(guān)協(xié)議和技術(shù)的設(shè)備。Wi-Fi分流的測試設(shè)備應(yīng)支持以下能力：

●非常高的用戶設(shè)備和接入點(diǎn)仿真數(shù)量。

●基于802.1X和Radius的用戶設(shè)備驗(yàn)證、AAA仿真。

●從接入點(diǎn)或用戶設(shè)備到網(wǎng)關(guān)的隧道化數(shù)據(jù)（CAPWAP、GRE、IPSEC等）。

●PGW和GGSN仿真。

●用戶設(shè)備和接入點(diǎn)DHCP支持。

●基于IP或以太網(wǎng)的隧道化，包括MPLS和VLAN支持。

●接入點(diǎn)間和接入點(diǎn)內(nèi)移動(dòng)性。

●3/4G至Wi-Fi的移動(dòng)性。

首先，運(yùn)營商和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造商可能會(huì)希望執(zhí)行自己的測試來指導(dǎo)設(shè)計(jì)與開發(fā)的進(jìn)程。但是，測試時(shí)應(yīng)當(dāng)使用的是必要的流程、簡潔易懂的指標(biāo)，以及可由第三方獨(dú)立重現(xiàn)的設(shè)備來驗(yàn)證運(yùn)營商和廠商的判斷。

7 實(shí)踐Wi-Fi分流測試

Wi-Fi分流要為數(shù)百萬并發(fā)消費(fèi)者和商業(yè)用戶服務(wù)，而且可能涉及到數(shù)百種設(shè)備，范圍則可能涉及一個(gè)或多個(gè)國家，因此對此類網(wǎng)絡(luò)服務(wù)進(jìn)行測試時(shí)需要有全面的規(guī)劃、流程、人員、產(chǎn)品、項(xiàng)目管理和支持。

要驗(yàn)證Wi-Fi分流這種復(fù)雜的大流量環(huán)境，僅依靠內(nèi)部開發(fā)的工具和腳本是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。事實(shí)上，普通的測試中所需的自動(dòng)化測試工具也與被測系統(tǒng)具有相當(dāng)?shù)膹?fù)雜性和強(qiáng)大功能。在選擇商業(yè)測試產(chǎn)品時(shí)，必須非常謹(jǐn)慎。移動(dòng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中每天都會(huì)增加新的設(shè)備，并且采用最新的網(wǎng)絡(luò)規(guī)格。因此，一定要選擇不斷更新的測試產(chǎn)品才能支持最前沿的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和協(xié)議。

要想取得期望的結(jié)果，還必須正確開發(fā)出適合的測試案和流程。思博倫通信的產(chǎn)品和服務(wù)擁有經(jīng)過實(shí)踐考驗(yàn)的成功記錄，曾協(xié)助運(yùn)營商、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造商和其它機(jī)構(gòu)創(chuàng)建和執(zhí)行過針對新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和產(chǎn)品的最為全面的壓力測試。

Spirent Landslide是一整套面向未來移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)的先進(jìn)測試組件。當(dāng)作為一整套解決方案使用時(shí)，它可以實(shí)現(xiàn)對整個(gè)移動(dòng)和Wi-Fi生態(tài)體系的端對端測試。

Landslide Landslide提供全面的移動(dòng)分組核心（MPC）網(wǎng)絡(luò)測試環(huán)境，可通過一個(gè)虛擬化的演進(jìn)分組核心（vEPC）仿真出真實(shí)的控制和數(shù)據(jù)流量負(fù)載，并計(jì)算出響應(yīng)時(shí)間、吞吐量以及實(shí)時(shí)POLQA語音質(zhì)量測量數(shù)據(jù)。

●LandslideCore是一種可擴(kuò)展的高性能平臺(tái)，專為測試和仿真2/3/4G和CDMA移動(dòng)核心網(wǎng)絡(luò)及虛擬EPC而設(shè)計(jì)。

●LandslideWi-Fi可利用單個(gè)平臺(tái)提供集成式的蜂窩至Wi-Fi交接測試能力。

●LandslideDiameter是測試AAA功能、移動(dòng)性管理、策略和收費(fèi)控制的領(lǐng)先解決方案。

●Landslide服務(wù)通過實(shí)現(xiàn)測試解決方案投資的最大化，可以加快開發(fā)和部署進(jìn)程，使專用的資源召之即來。

《思博倫ASS測試方法學(xué)報(bào)》是思博倫測試生態(tài)體系中的一個(gè)組成部分，定義和歸納了許多最為關(guān)鍵的PASS測試案例。該學(xué)報(bào)中包含了思博倫測試方法分類目錄，可以幫助您的開發(fā)工程師和產(chǎn)品驗(yàn)證工程師迅速開發(fā)和測試復(fù)雜的解決方案。利用PASS測試方法和自動(dòng)化工具及測試案例，可以大幅提高任何關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)解決方案的成功機(jī)率。

與質(zhì)量保障和文檔的其它方面一樣，必須在產(chǎn)品開發(fā)過程中盡可能早的階段進(jìn)行測試，而只有這樣才能確保產(chǎn)品中包含有需要測試的特性，并且確保這些特性能夠與測試設(shè)備正確連接和互動(dòng)。

8 結(jié)束語

Wi-Fi分流為用戶、運(yùn)營商及其Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)伙伴提供了許多優(yōu)勢。與此同時(shí)，Wi-Fi分流極為復(fù)雜，需要運(yùn)營商進(jìn)行徹底的測試才能確?？蛻臬@得透明的高質(zhì)量體驗(yàn)。這一過程中包括為用戶提供透明的高質(zhì)量體驗(yàn)，而且使之能夠在用戶和應(yīng)用需求不斷增長的情況下保持不變。這些解決方案還必須易于服務(wù)商隨時(shí)部署，包括與現(xiàn)有的客戶計(jì)費(fèi)系統(tǒng)和管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)集成，實(shí)現(xiàn)后續(xù)的管理和監(jiān)視。

為了驗(yàn)證Wi-Fi分流解決方案是否能夠達(dá)到預(yù)期的性能，需要測試團(tuán)隊(duì)對其進(jìn)行真實(shí)度極高的測試。這意味著測試時(shí)需要模擬預(yù)期的真實(shí)用戶場景。為此，運(yùn)營商所需的測試設(shè)備必須具備適當(dāng)?shù)哪芰?，并且支持思博倫的PASS等測試方法，對性能、可用性、安全性和擴(kuò)展能力進(jìn)行全面的考察；測試設(shè)備還必須支持最新的聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，并能夠提供實(shí)現(xiàn)高效率和可重復(fù)性所需的自動(dòng)化能力。

為了提高部署Wi-Fi分流解決方案的成功率，移動(dòng)運(yùn)營商、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造商和Wi-Fi伙伴中的領(lǐng)導(dǎo)者們必須充分了解Wi-Fi分流的獨(dú)特挑戰(zhàn)。它們必須確保自己能夠提出正常的技術(shù)和商業(yè)問題，還必須確保這些問題能夠得到正確的回答；而要想回答這些問題，通過測試和驗(yàn)證取得的實(shí)實(shí)在在的數(shù)據(jù)是必不可少的。

通過驗(yàn)證Wi-Fi分流的實(shí)際工作能力，運(yùn)營商可以減少其網(wǎng)絡(luò)中的擁塞，并且以高成本效益的方式提供客戶所期待的性能。