3G Offload. Причины, проблемы, пути решения.

3G Offload / Перевод трафика мобильных данных из 3G в Wi-Fi.

Сегодня почти каждый мобильный оператор имеет ту или иную Wi-Fi-Стратегию для оффлоада трафика мобильных данных. Почему ?


Приведенная ниже информация и данные во многом взяты из размышлений представителей уважаемой компании Aptilo. Учитывая, что многое здесь соответствует нашим собственным взглядам на проблему мы оставили эти факты «как есть». Но мы почти исключили описания конкретных решений Aptilo, т.к. данная статья не несет рекламного характера, а имеет информационный фокус.

Уменьшение инвестиций в инфраструктуру 3G

Затраты на передачу данных через сети стандарта Wi-Fi 802.11 составляют только 10% от того же в сети 3G (Источник: один из заказчиков компании Aptilo, мобильный оператор). Добавление емкости с помощью сети стандарта Wi-Fi сэкономит около 18% затрат на расширение, если порядка 20% трафика данных пойдет через Wi-Fi.

 

 

Предоставление того, что ожидают пользователи, для снижения показателей оттока (churn)

И абоненты и устройства пробуют присоединиться к WiFi-доступу всякий раз, когда находятся в зоне такого доступа. Некоторые приложения работают только в режиме соединения с Wi-Fi сетью. Мобильным операторам необходимо следовать за их абонентами в зоны с Wi-Fi-покрытием.

Почему трафик данных из мобильных сетей направляется в Wi-Fi ?

Многие годы абоненты мобильных сетей использовали мобильный широкополосный доступ сколько хотели, имея при этом приемлемые тарифы. Во многих странах использовались даже тарифы с фиксированной месячной оплатой вне зависимости от пользования услугой передачи данных. Это хорошо работало до начала «эры iPhone». В дополнение к этому появилость много новых устройств, таких как планшетные компьютеры и лаптопы, со встроенным модулем для широкополосного мобильного доступа и ожиданием пользователя, что он может скачать фильм в HD-качестве где угодно и в любое время. Теперь многим мобильным операторам срочно необходим эффективный по затратам путь для удовлетворения потребности в большей полосе. Но это не единственный драйвер для оффлоада мобильного трафика данных. Устройства со встроенным Wi-Fi-модулем предоставляют обычно значительно большие скорости в зоне покрытия Wi-Fi (до 300Mbps/теоретическое значение скорости обмена данными в радиотракте Wi-Fi-точек доступа для двух пространственных потоков в идеальных условиях-Подробнее о технологии WiFi), чем в сети 3G. Особенно это касается сравнения внутри помещений, но мобильным операторам надо быть готовыми обслуживать их абонетов и в таких условиях.

Перевод трафика данных мобильных сетей в Wi-Fi может уменьшить затраты на 3G

Используя перевод трафика пользователей из 3G-сети в сеть стандарта Wi-Fi с локальным выводом в Интернет, мобильный оператор может получить значительно больше ёмкости достаточно просто и гибко. Мы наблюдали мобильных операторов, которые развертывали сети Wi-Fi в зонах с тяжелыми нагрузками трафика данных на мобильные сети, как, например, в университетах. И в результате, в качестве награды, получали снижение затрат и более низкие показатели оттока абонентов из-за лучшего пользовательского опыта от использования услуги передачи данных через Wi-Fi.

Альтернативные решения для оффлоада (3G Offload), которые нацелены только на обход пакетной коры мобильной сети, будут снижать нагрузку только на эти корневые элементы, но не рагрузят основную часть мобильной сетевой инфраструктуры, включая сеть радиодоступа RAN (Radio Access Network). Использование фемто-баз (технология femtocells) для разгрузки сети и вывода трафика это действительно один из путей эффективного по затратам равертывания сети 3G, но этот подход не позволит быстро получить расширенную сеть доступа, как позволяет сделать Wi-Fi с привлечением различных партнеров. Дополнительно важно и то, что большинство устройств с Wi-Fi пробуют установать Wi-Fi-соединение, как первый выбор, всегда, когда сеть Wi-Fi доступна. А некоторые приложения, например Apple FaceTime, iCloud, могут использоваться только через Wi-Fi. Это уже не новость, что к решениям операторского класса для Wi-Fi быстро растет интерес и повышается приоритет среди мобильных операторов по всему миру. Поробнее о примере архитектуры для оффлоада мобильного трафика данных и интеграции сети стандарта WiFi с пакетной корой мобильного оператора.

Три ключевых аспекта оффлоада (3G Offload) трафика мобильных данных

Есть три основных аспекта оффлоада мобильных данных, которые необходимо учесть и разрешить для того, чтобы провайдеры услуг получили реальный выигрыш от перевода такого трафика из 3G в Wi-Fi:
•    Создание широкого покрытия Wi-Fi, приспособленного для оффлоада (3G Offload).
•    Настройка мобильных устройств с поддержкой стандарта Wi-Fi первым выбором для безшовного перехода на Wi-Fi.
•    Взаимодействие с корневой инфраструктурой мобильной сети для аутентификации, применения политик и сбора биллинговой информации.
Для создания широкого Wi-Fi покрытия оператор может строить инфраструктуру самостоятельно или использовать полностью или частично у партнеров. Существуют подходы работы через Wi-Fi-аггрегаторов, таких как iPass, Boingo, WeRoam и т.п.. Или даже через использование платформ, которые могут аггрегировать как партнерские Wi-Fi-сети, так и виртуальные конгломераты от известных аггрегаторов. Например соответствующее решение существует у Aptilo.

Как «заставить» мобильные устройства выбирать Wi-Fi

Мобильные терминалы с Wi-Fi, имеющие современнную операционную систему, такую как Android, BlackBerry, Apple iOS и Windows Mobile обычно будут пытаться автоматически переключиться с 3G/LTE канала передачи данных на Wi-Fi, как только окажутся в зоне покрытия. Они  также будут сохранять параметры Wi-Fi-сетей, где они уже имели соединение и будут пробовать автоматически присоединиться туда снова.

Лаптопы не будут автоматически присоединяться к сети Wi-Fi и потребуется какая-либо программа-менеджер соединения (connection manager), чтобы сделать этот процесс автоматическим и прозрачным для пользователя.

Аутентификация пользователей в сети Wi-Fi.

Аутентификация с помощью SIM-карт это лучший подход к реализации аутентификации для оффлоада мобильных данных, т.к. использует тот же механизм как и сети 3G или LTE, делая процесс аутентификации прозрачным и безопасным для конечного пользователя. Автоматический процесс аутентификации пользователя в комбинации с тенденцией смартфонов к приоритезации Wi-Fi над 3G или LTE радиоинтерфейсами гарантирует высокие показатели количества пользователей, трафик данных которых оффлоадится в сеть Wi-Fi.

Wi-Fi сеть должна поддерживать 802.1х для того чтобы передавать данные с SIM-карты к Серверу Аутентификации по SIM. Продвинутые возможности обеспечения безопасности и автоматический процесс аутентификации делают сеть Wi-Fi доверенным расширением мобильных сетей 3G или LTE. Совместно с новым стандартом IEEE 802.11u аутентификационные протоколы EAP-SIM/AKA на основе SIM-модуля стали основой для технологии хотспотов следующего поколения – Hotspot 2.0. Над этим работает специальная группа Hotspot 2.0 Task Group в  организации Wi-Fi Альянс.

 

 


Аутентификация на основе SIM-карт возможна и в существующих сетях Wi-Fi, которые не поддерживают 802.1х, путем использования специального клиента на мобильном устройстве (построенного на базе WiSPr2.0).

Около 800 млн. новых Wi-Fi устройств активируются ежегодно и далеко не все из них имеют SIM-карты. Мобильным операторам необходимы альтернативные методы аутентификации для поддержки пользователей с такими терминалами.

Использование статистики Wi-Fi для помощи в части роуминга

Даже если оператор не выставляет счета за обслуживание своим абонентам за сервис, тем не менее статистику пользования сервисом необходимо собирать для понимания происходящего в сети и обмена информацией с роаминговыми партнерами, такими как WISP (Wireless ISP) или компаниями-аггрегаторами. А также для целей понимания поведения пользователей и подсчета количества трафика выведенного из 3G сети в Wi-Fi.

Возможные решения для организации перевода траифка из 3G в Wi-Fi

(естественно это только один из возможных вариантов достижения положительного результата)
Решение компании Aptilo для перевода мобильного трафика данных (Mobile Data Offloading) решает эту задачу безшовно как для абонента, так и для Корневой части мобильной сети. См. http://www.aptilo.com/.

Решение предлагает множество методов аутентификации, включая аутентификацю по SIM-картам и предоставляет инновационный подход для интеграции с мобильной корой для контроля политик (policy control) и сбора биллинговой информации (charging). При этом решение имеет минимальное воздействие на существующие системы оператора.
С другой стороны решения, позволяющие интегрировать решение для инфраструктуры Wi-Fi с мобильной корой (прежде всего речь идет о HLR) существуют давно и успешно применияются, например в решении Cisco Systems.


Для получения анонсов при выходе новых тематических статей или появлении новых материалов на сайте предлагаем пройти простую подписку.


Wi-Life.Team

Использование материалов этого сайта разрешено только с согласия Wi-Life.ru и наличии прямой ссылки на источник.