【正文】 中國(guó)移動(dòng) 集團(tuán) 級(jí) 重點(diǎn) 研發(fā)項(xiàng)目（含 聯(lián)合 項(xiàng)目 ） 開題報(bào)告 一、項(xiàng)目 編號(hào)及 名稱： 2020_LH_25 下一代 WLAN 新技術(shù) 研究與試驗(yàn) 二 、 項(xiàng)目組： （ 注， 如該項(xiàng)目為聯(lián)合項(xiàng)目，需區(qū)分牽頭單位和協(xié)助單位；如為 集團(tuán)重點(diǎn)項(xiàng)目，僅填寫該項(xiàng)目承擔(dān)單位即可，無須區(qū)分牽頭和協(xié)助單位 ） 三 、 課題背景和意義 多 WLAN 網(wǎng) 絡(luò)的選網(wǎng) 問題 WLAN 網(wǎng)絡(luò)使用 公共開放的 頻段 ，可以 允許 任何個(gè)人、組織、機(jī)構(gòu)或公司部署 。盡管 此舉 極大 普及 了 WLAN，也 引發(fā)了 當(dāng)前 WLAN 叢生 , 局部地區(qū) 甚至?xí)卸噙_(dá)十?dāng)?shù)個(gè) WLAN 信號(hào) 并存 的問題。 因此， 移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代 WLAN 網(wǎng)絡(luò)的選擇問題日益凸顯，主要表現(xiàn)在以下三 方面 ： 1. SSID 眼花繚亂，用戶僅憑 名字 嘗試選網(wǎng) 目前 WLAN 在 網(wǎng) 絡(luò) 發(fā)現(xiàn)階段 為終端提供的網(wǎng)絡(luò)信息單一，僅 包括 SSID 名稱 和物理負(fù)荷、功率 等基本信 息。 選 網(wǎng) 時(shí) ， 用戶 只能憑借自己的經(jīng)驗(yàn) 從名字推斷每個(gè)SSID 所支持的認(rèn)證類型， 且 還要 考慮它是否能連接到互聯(lián)網(wǎng)、 是否 收費(fèi)以及該SSID 是否 能關(guān)聯(lián)到自己的 歸屬運(yùn)營(yíng)商 等 一系列 問題 ，困擾用戶 便捷的 接 入 WLAN網(wǎng)絡(luò)。 生活中常 遇到此 類問題，比如 有些 SSID 對(duì)訪問端口有限制 又無法事先告知用戶 ，導(dǎo)致用戶 連接后 無法 訪問 互聯(lián)網(wǎng) ； 有些 SSID 是 家庭或商戶的 免費(fèi) 網(wǎng)絡(luò) ，此時(shí)用戶會(huì)傾向選擇可用的免費(fèi)網(wǎng)絡(luò) 。 這些場(chǎng)景 下，終端完全依賴 用戶憑 SSID來選擇網(wǎng)絡(luò)， 讓用 戶倍感繁雜。 2. 業(yè)務(wù)設(shè)計(jì)與使用繁復(fù)，培訓(xùn)用戶困難 現(xiàn)有 SSID 是 WLAN 業(yè)務(wù)特征呈現(xiàn)的唯一方式，網(wǎng)絡(luò)所有者 只能 挖空心思 命 名五花八門的 SSID 來試圖幫助用戶猜出業(yè)務(wù)能力。 僅以我公司為例，自開通 WLAN業(yè)務(wù)以來，中移動(dòng)先后啟用 CMCC， CMCCEDU， CMCCAUTO， CMCCSTARBUCK 等多個(gè) SSID 輔助標(biāo)識(shí) WLAN 的場(chǎng)景、認(rèn)證或者合作 屬性。雖然 用戶直觀上可 通過 SSID名稱區(qū)分 多個(gè)不同的 業(yè)務(wù)，但 實(shí)際上 用戶無從 理解 這些 SSID 的 業(yè)務(wù)能力 差異 ，這導(dǎo)致運(yùn)營(yíng)商需 靠大量宣傳、 手冊(cè) 與客服 等方式 作為 補(bǔ)充 培訓(xùn)支 撐 ， 大大 增加了WLAN 業(yè)務(wù)開通和運(yùn)維 的 開銷 。 3. 簽約列表顯示滯后，漫游選網(wǎng) 障礙 重重 我公司目前支持的 WLAN 國(guó)際漫游 來訪業(yè)務(wù)，其接入 過程 需經(jīng)過 以下步驟： 1． 手動(dòng) 選擇 CMCC 的 SSID； 2． 手動(dòng)打開 瀏覽器； 3． 進(jìn)入 Portal 認(rèn)證頁面 ，找到來訪用戶入口 ； 4． 手動(dòng) 打開漫游列表； 5． 在漫游列表中尋找是否有自己的歸屬運(yùn)營(yíng)商，如果沒有 則 需手動(dòng)退出頁面并 斷開與此 SSID 的連接，選擇 其他 SSID 嘗試 。 如找到，再跳轉(zhuǎn)至歸屬運(yùn)營(yíng)商接入流程。 而今， WLAN 的國(guó)漫業(yè)務(wù)在國(guó)際市場(chǎng)的定價(jià)遠(yuǎn)低于 GPRS，存在很大市場(chǎng)空間，但上述流程使漫游 用戶不得不面臨兩方面問題：一方面該過程嚴(yán)重依賴用戶的選擇與操作，需要用戶有較好的容忍度和耐心；另一方面，我國(guó)在漫游方面存在語言和文化 的天然屏障，無論是外國(guó)用戶訪問我公司以中文為主的界面還是我公司本國(guó)用戶出訪其他 語種的國(guó)家和地區(qū)，都可能 在選網(wǎng)時(shí)倍感艱難。 IEEE 架構(gòu)設(shè)計(jì)缺陷 IEEE 架構(gòu)是 當(dāng)前 WLAN 設(shè)計(jì)的核心。 此 架構(gòu)定義了 WLAN 用戶在 接入網(wǎng)絡(luò)過程空口 MAC 層的 4個(gè)主要交互 階段 ， 即掃描，認(rèn)證，關(guān)聯(lián)和數(shù)據(jù)傳輸 , 如圖 1 所示 。 1 . S c a n n i n g2 . A u t h e n t i c a t i o n3 . A s s o c i a t i o n4 . 數(shù) 據(jù) 傳 輸S T A A P 圖 1 層接入過程 S T A A PB e a c o nP r o b e R e q u e s tP r o b e R e s p o n s eA u t h e n t i c a t i o n R e q u e s tA u t h e n t i c a t i o n R e s p o n s eA s s o c i a t i o n R e q u e s tA s s o c i a t i o n R e s p o n s eP l a i n t e x t c h a l l e n g eC i p h e r t e x t c h a l l e n g e 圖 2 層接入 流程圖 注： 其中，虛線 箭頭 部分只有在共享密鑰認(rèn)證情況下才需要，即 STA 與 AC 中都有預(yù)置密鑰，當(dāng)是開放系統(tǒng)認(rèn)證的時(shí)候不需要。 如圖 2 虛線框所示，在掃描過程中終端和網(wǎng)絡(luò)發(fā)生了信息交互。終端可以通過 Probe 請(qǐng)求主動(dòng)發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，也可以通過接收 Beacon 幀被動(dòng)發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò) [1]。 【參考文獻(xiàn)】 設(shè)計(jì) 的 缺陷 在于 ： 無論通過何種方式發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，終端 STA 從網(wǎng)絡(luò)所獲取 的信息僅為 SSID、支持的速率、擴(kuò)展支持速率等，不 含 任何 業(yè)務(wù) 接入 的 相關(guān) 信息，導(dǎo)致 網(wǎng)絡(luò)無法傳遞更多業(yè)務(wù)能力及對(duì)接入終端的能力要求等相關(guān)信息，而 終端 STA 也 無法 自動(dòng)判斷該網(wǎng)絡(luò)是否滿足自身的 接入 需求，只能依賴既往連接記錄嘗試接入或等待 用戶自行選擇 了 。 下一代 WLAN 新技術(shù)的能力增益 下一代 WLAN 新技術(shù)， ()是基于 進(jìn)行部分?jǐn)U展和刪減 ,并整合了 與 ， 實(shí)現(xiàn) 用戶無干預(yù)的接入體驗(yàn) 。 對(duì)Beacon 和 Probe Response 中的 vendorspecific 進(jìn)行了擴(kuò)展， 并引入了 GAS initial response 和 GAS eback response 通過 ANQP vendorspecific list element 進(jìn)行了擴(kuò)展 [2]， 從而 擴(kuò)充了 終端 STA 從 AP獲取業(yè)務(wù)相關(guān)信息的能力。 簡(jiǎn)言之， 可以通過 Beacon 或者是 Probe Response 讓終端 STA 獲得網(wǎng)絡(luò)的接入網(wǎng)絡(luò)類型信息、漫游聯(lián)盟信息、場(chǎng)所信息等 [3]，進(jìn)而幫助終端 STA 根據(jù)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)環(huán)境找到 適合 的 接入 網(wǎng)絡(luò) ， 并安全、無感知的自動(dòng)接入， 用戶 全程 無 干預(yù) 。 MAC 層接入流程圖如下所示 ， 具體信息詳見附錄： 圖 3 MAC 層流程圖 下一代 WLAN 新技術(shù) 標(biāo)準(zhǔn)與產(chǎn)業(yè) 發(fā)展概述 規(guī)范 最早由 Intel、 RIM 和 Cisco 在 IEEE提出 ， 旨在 擴(kuò)展 WLAN 網(wǎng)絡(luò)屬性的 發(fā)現(xiàn)能力 ， IEEE 已于在 2020 年 2 月正式發(fā)布該規(guī)范。 WFA（ WiFi聯(lián)盟）作為 WLAN 領(lǐng)域的核心標(biāo)準(zhǔn)組織，將 方案，稱為 ， 推動(dòng)未來 WiFi 技術(shù)實(shí)現(xiàn)用戶在網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)與選擇、認(rèn)證、接入階段全程無干預(yù)。 同時(shí) WBA（無線寬帶聯(lián)盟）以 為基礎(chǔ)，提出了下一代WLAN 計(jì)劃（ NGH： Next Generation Hotspot），以期打造類蜂窩網(wǎng)接入體驗(yàn)的WLAN 網(wǎng)絡(luò)。 技術(shù)分為兩個(gè)階段 , 其中第一階 段重在空口能力擴(kuò)展，第二階段關(guān)注認(rèn)證信息，運(yùn)營(yíng)商策略的分發(fā)及在線注冊(cè)。 WFA 2020 年已聯(lián)合了超過 40 家業(yè)內(nèi)主流芯片，終端和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備商就 該技術(shù) 的第一階段功能進(jìn)行了 互通性測(cè)試。 WBA 則于同年聯(lián)合了 24家參與方進(jìn)行了 NGH 第一階段實(shí)驗(yàn)，中國(guó)移動(dòng)也作為成員之一參加了此次實(shí)驗(yàn)。 下表中的公司是該方案 /實(shí)驗(yàn) 的主要 參與 者 （排名以字母表為準(zhǔn)） ： 表 1 各公司參與情況 芯片 終端 /平臺(tái) 設(shè)備 運(yùn)營(yíng)商 中轉(zhuǎn)商 主導(dǎo) Intel / Cisco ATamp。T Aicent RIM 參與 CSR Apple AlcatelLucent BT Comcast Aicuris Inter Digital Google Aruba Doo Intertouch DT Broad Marvell HP BelAir （ Ericsson 已 收購） Everything Everywhere France Tele Mediatek LG Ericsson NTT DoCoMo Orange Qualm Motorola Huawei PCCW PT Nokia Juniper Rogers Smart Samsung NSN Swiss TNS Ruckus Tele Italia Vodafone SerComm WFA 定 于 2020 年 6 月 22日 正式為該技術(shù)方案發(fā)布名為 PASSPOINTTM 的認(rèn)證，并允許前期通過測(cè)試的公司同步上市支持 PASSPOINT能力的產(chǎn)品。 北美已有 TNS、Doo Intertouch 等中小運(yùn)營(yíng)商公開表示會(huì)在第一時(shí)間部署 ， ATamp。T 自方案制定到全球?qū)嶒?yàn)支撐全程大 力推動(dòng) ，并成功說服 Cisco 放棄部分 IPR。 WFA 和WBA 兩組織將分別在 2020 年開展 階段二 實(shí)驗(yàn)，增強(qiáng)該技術(shù)的在線注冊(cè)及認(rèn)證證書或用戶名密碼等證明的在線下發(fā)能力，進(jìn)一步優(yōu)化演進(jìn)與部署方案。