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自从iPhone6宣布支持VoWiFi以来，VoWiFi一直是个热门话题。一直以来，移动运营商对于WiFi的态度，可谓又爱又恨。不过，近两年，运营商对于WiFi的态度明显转变，从热情拥抱到试图归为己有（LTE-U频段），甚至一些运营商已经将WiFi上升到业务战略层面。毕竟，这是一个面向未来的长久之计。未来通信的主题就是“融合”，LTE和WiFi的融合是必然的趋势，只是实现方式和时间的问题。那么，运营商将怎样融合构架于WiFi之上的语音服务——VoWiFi呢？ 对于终端用户而言，运营商的VoWiFi有两种实现方式：OTT应用和终端内置式。前者需要下载APP应用程序，通过APP应用拨打/接听电话或收发短信，不过问题来了，它无法实现WiFi和蜂窝网之间的切换，这并没有实现蜂窝网和WiFi的融合。我们今天主要聊一聊终端内置式的VoWiFi应用。 终端内置式的VoWiFi应用不同于OTT，无需下载APP应用，直接内置终端，直接接入移动运营商核心网络，由运营商统一管理。下图为某运营商提供的终端内置式VoWiFi应用界面。 在网络侧，下图描述了WiFi无线接入的简单构架。 由图可知，终端用户使用WiFi时，可以通过ePDG或TWAG接入运营商核心网络。 我们可以看到，WiFi接入运营商核心网络分为两种情况。运营商核心网络将WiFi网络视为可信任接入和不可信任接入。 上图中红色部分表示不可信任接入，此时必须通过ePDG接入核心网，UE和ePDG之间采用IPSec隧道承载数据，使得不可信网络的网元无法感知数据传输，从而保证数据传输的安全性。此时，SIM卡将被用于认证，使入侵者无法访问ePDG和核心网。 上图中绿色部分表示可信任接入，比如，WLAN网络是移动运营商自建的网络，那么UE不需要建立终端与网络间的IPSec，直接通过PDN GW就能接入到移动核心网。 应用于可信任WiFi网络和核心网的接口叫S2a接口，采用GTP/PMIP协议。为了支持互通，需要对现有固网进行较大的改动，例如，需要对固网设备（BRAS/BNG）进行增强改造，使之支持移动性要求。但这种接入方式符合国内运营商的运营环境，对终端影响小，能避开高通大量的专利，因此运营商研究意愿还是很强烈的，特别是采用GTP协议的S2a接口。 应用于不可信任WiFi网络和核心网的接口叫S2b接口，采用GTP/PMIP协议。固网通过ePDG接入PDN GW，通过增强ePDG以实现非信任固网和EPC的互通，对固网改造较小。但S2b方式要求终端和ePDG之间建立IPSec，额外开销比较大。 当建立不可信任或可信任WiFi网络连接时，AAA服务器会选择一个已经在HLR/HSS登记的APN。PDN-GW（或者称为PGW）会从这个APN的地址池里为WiFi终端动态分配一个IP地址。这个终端设备的IP地址被VoWiFi SIP UA (User Agent，用户代理)用于注册IMS网络的联系信息。假如设备中的SIP UA不能使用SIM进行身份验证，那么需要通过用户名/密码来进行身份验证（SIP digest authentication，SIP摘要认证）。通常情况下，对于VoWiFi和VoLTE，有单独的UA，它们通常被注册到同一个IMS APN，但会使用不同凭证和联系地址。 IMS可以处理来自同一用户的不同IP地址，由于有多个UA，网络需要增加ATGW/ATCF，以实时分流下行媒体流（RTP/RTCP包）。 关于WiFi网络与蜂窝网络之间的切换，过去使用MIP和IPSec解决方案，但这种解决方案并不灵活，需要保留IP地址，用户需要在不同的接入系统中同时建立不同的PDN连接。最新的SaMOG(S2a-based Mobility Over GTP)技术方案（参见3GPP TS 23.402），无需保留IP地址，可实现终端在 WLAN网络和LTE网络间切换时IP地址同时发生改变，但需要对终端进行改动。 OTT应用模式的VoWiFi主要通过Diameter协议接入网络，以英国运营商“three”的three in touch应用为例，其网络结构如下图： three in touch用户通过用户名/密码访问网络，无法实现与蜂窝网络间的切换。 2015年，相信全球VoLTE发展将进入一个全新的快车道。VoLTE来了，VoWiFi的脚步还远吗？ 文/网优雇佣军 微信公众号：hr_opt 通信路上，一起走！ 投稿邮箱：wywd11@126.com 或联系微信号：lte222 |
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