Лекция 11 - Разгрузка мобильного трафика с помощью Wi-Fi
.pdf
2. Агрегация сетей LTE и Wi-Fi – LWA (LTE-WLAN Aggregation), Rel.13
• Сценарии организации совместной работы сетей LTE и Wi-Fi:
А) с использованием встроенной в eNB точки доступа АР Wi-Fi (Collocated Scenario)
LWA - LTE-WLAN Aggregation
LWAAP - LTE-WLAN Aggregation
Adaptation Protocol
PDCP - Packet Data Convergence
Protocol
RLC - Radio Link Control
Б) с использованием раздельных eNB и АР, соединенных между собой на физическом уровне
(Non Collocated Scenario).
11
Примеры реализации
Cisco: Пример интеграции сети WiFi с пакетной опорной сетью 2G/3G с помощью
12
eWAG на платформе Cisco ASR 5000
•WAG (Wireless Access Gateway) – шлюз беспроводного доступа,
который может прозрачно предоставлять мобильный IPфункционал для клиентов: каждое абонентское устройство получает отдельный IP-адрес, который является частью пула шлюза P-GW.
•Функция eWAG (Enhanced Wireless Access Gateway) предназначена для масштабной интеграции Wi-Fi с шлюзовым узлом поддержки GPRS (шлюз GGSN) через стандартный интерфейс Gn′ по протоколу
GTPv1.
•ASR 5000, полностью укомплектованное картами пакетной обработки PSC3, поддерживает до 7 млн сеансов.
•Триггером для создания очередного абонентского туннеля GTP между eWAG и GGSN служит сообщение RADIUS Accounting Start со стороны сервера AAA, в атрибутах которого передаются параметры, необходимые для создания туннеля, такие как IMSI и MSISDN, имя APN и т. д. Также поддерживается сообщение DHCP Discover со стороны устройства с поддержкой Wi-Fi
13
Cisco: Пример интеграции сети WiFi с пакетной опорной сетью LTE с помощью
iWAG на платформе Cisco ASR 1000 |
14 |
•Функция iWAG (Intelligent Wireless Access Gateway) предназначена для менее масштабной интеграции WiFi со шлюзом GGSN через интерфейс Gn′ по протоколу GTPv1 или со шлюзом P-GW через стандартный интерфейс S2a по протоколу PMIPv6
•При работе в качестве iWAG маршрутизаторы ASR 1000 поддерживают до 32 тыс. аутентифицированных абонентских сеансов.
•Параметры, необходимые для создания туннеля, передаются на iWAG в атрибутах сообщения RADIUS Access Accept со стороны сервера AAA:
•Если iWAG выступает в роли посредника RADIUS между WLAN и сервером AAA, триггером для создания туннеля между iWAG и GGSN или P-GW служит факт успешной аутентификации абонента по EAPSIM.
•Если WLAN и AAA взаимодействуют друг с другом, минуя iWAG, то таким триггером служит сообщение DHCP Discover со стороны устройства с поддержкой WiFi.
15
Протоколы управления мобильностью
HBM – реализованы в мобильном терминале:
•MIPv4 – Mobile IPv4
•DSMIPv6 – Dual-Stack Mobile IPv6
NBM – реализованы на сети и позволяют разгрузить абонентское устройство:
• PMIPv6 – Proxy Mobile IPv6
MIPv4 (RFC 3344)
•Рассматривает мобильность как маршрутизацию.
•Мобильный терминал всегда идентифицируется IP-адресом в домашней сети не зависимо от места подключения, но в визитной сети получает другой адрес (CoA – Care of Address)
•Выделение адресов происходит по DHCP.
•Поддерживает взаимодействие устройств:
Мобильного терминала (mobile node - MN)
Агента домашней сети – локального маршрутизатора (home agent - НA)
Агента визитной сети – внешний маршрутизатор (foreing agent - FA)
Корреспондентского узла (corresponding node - CN)
•CoA назначается в момент регистрации одного из типов:
Foreign Agent Care of Address (FACoA) – IP-адрес агента визитной сети и конечная точка VPN
Co-located Care of Address (CCoA) - IP-адрес мобильного терминала и конечная точка VPN
Во время передачи пакетов к гостевому хосту от требуется применение метода привязки, т.е. динамического туннельного перехода между CoA и собственным IP-адресом.
При перемещении MN из собственной сети в визитную локальный и внешний маршрутизаторы (HA и FA) проводят сигнализацию для авторизации местонахождения MN.
Запрос на регистрацию
DHCP |
HA |
CN |
|
|
|
CCoA |
|
|
|
FA |
|
|
FACoA |
|
MN
CN с привязкой
Инкапсуляция
•Используется для организации передачи по гарантированному пути (туннелю)
•По умолчанию используется IP-в-IP: IP-пакет вкладывается в новый IP-пакет с туннельным адресом.
•Может быть вариант минимальной инкапсуляции: использует оригинальный, а не туннельный IP-адрес источника
•Может использовать ARP для связи между адресами нижнего уровня и IP (аналогично как в Ethernet). ARP-таблица хранится на НА
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Адрес |
Адрес |
|
|
|
|
Адрес |
Адрес |
|
|
|
|
источника |
назначения |
|
протокол |
|
|
назначения |
|
протокол |
данные |
|
|
|
|
|
источника |
|
|
||||||
НА |
СоА |
|
|
|
|
НА |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Управление маршрутизацией
•Используется маршрутизация, несимметричная по отношению к топологии.
•Оптимизация маршрута: потенциальный CN должен обновлять привязку к MN.
Привязка к CN
Привязка к предыдущему FA
CN
+
Кэш данных Предыдущий FA
привязки по MN
HA
Регистрация в FN
Текущий FA |
Регистрация в НА |