Definition Was ist ANDSF (Access Network Discovery and Selection Function)?

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Vitel GmbH

Access Network Discovery and Selection Function ist ein Standard, der im Umfeld des Traffic-Offloadings zum Einsatz kommt. Er erlaubt es Mobilfunkbetreibern, den Datenverkehr mobiler Endgeräte aus dem Mobilfunknetz in Netze mit anderer Netzwerktechnologie wie Wi-Fi-Netze auszulagern. Unter anderem werden den Endgeräten per ANDSF die Regeln (Policies) zum Netzwechsel mitgeteilt.

Die Abkürzung ANDSF steht für Access Network Discovery and Selection Function. Es handelt sich um einen Standard des 3rd Generation Partnership Projects (3GPP). Er stellt Mobilfunkprovidern Verfahren bereit, um den Datenverkehr mobiler Endgeräte wie Smartphones in Access-Netze mit anderer drahtloser Netzwerktechnologie wie Wi-Fi-Netze oder WiMAX-Netze auszulagern.

Diese Auslagerung wird als Traffic Offloading oder Mobile Traffic Offloading bezeichnet und soll Überlastsituationen vermeiden, die Netzversorgung der Endkunden verbessern und Infrastrukturkosten für die Provider reduzieren. ANDSF versorgt die Endgeräte unter anderem mit den Regeln (Policies) für den Netzwechsel und informiert über die verfügbaren alternativen drahtlosen Netze. Sowohl Endgeräte- als auch Netz-initiierte Wechsel werden unterstützt.

Neben ANDSF sind für das Traffic Offloading weitere Technologien, Verfahren und Standards definiert wie Hotspot 2.0 für das automatische Anmelden und Authentifizieren in Wi-Fi-Netzen.

Grundsätzliches zum Traffic Offloading

Der Begriff Traffic Offloading beschreibt die Idee und die notwendigen Verfahren, Datenverkehr von 3G-, 4G- oder 5G-basierten Mobilfunknetzen in alternative Access-Netze mit drahtloser Technik wie in Wi-Fi-Netze auszulagern. Das Traffic Offloading hat zum Ziel, die Mobilfunknetze zu entlasten und Stausituationen verursacht durch zu viele Endgeräte und eine zu intensive Nutzung zu vermeiden.

Für Mobilfunkprovider bietet sich der Vorteil, dass sie die Netzversorgung ihrer Kunden verbessern, ohne in zusätzliche Mobilfunkinfrastruktur und weitere Funkfrequenzlizenzen investieren zu müssen. Das Offloading kann je nach verwendetem Verfahren prinzipiell vom Endgerät, vom Netzwerk oder vom Anbieter ausgelöst werden.

Die Mobilfunkprovider verfolgen die Strategie, das Traffic Offloading zu automatisieren. Es soll im Optimalfall ohne Interaktion oder Eingriffsmöglichkeit für den Anwender unbemerkt und ohne Verbindungsunterbrechung stattfinden. So erhalten die Anbieter maximale Kontrollmöglichkeiten zur Verteilung der Verkehrsströme und Verkehrslasten. Zur Realisierung eines seamless Traffic-Offloadings wurden von verschiedenen Organisationen und Gremien Standards wie ANDSF (Access Network Discovery and Selection Function) oder Hotspot 2.0, auch Passpoint genannt, entwickelt.

Funktionsweise und Komponenten von Access Network Discovery and Selection Function

ANDSF nutzt das Client-Server-Modell zur Kommunikation zwischen Endgerät und Netz. Der ANDSF-Client, auch User Equipment (UE) genannt, kommuniziert per OMA-DM (Open Mobile Alliance Device Management) mit einem ANDSF-Server. Typische Endgeräte sind beispielsweise Smartphones mit iOS- oder Android-Betriebssystem.

Als Schnittstelle für die Kommunikation kommt das S14-Interface zum Einsatz. Das IP-basierte Interface unterstützt sowohl Push- als auch Pull-Mechanismen. Bei der Pull-Methode kontaktiert das UE den Server und fordert Informationen und Regeln für den Netzwechsel an. Die Push-Methode teilt ohne konkrete Anforderung des Endgeräts dem UE die Policies mit.

ANDSF kann zur Übermittlung einer Liste verfügbarer Wi-Fi-Netzwerke in Reichweite des Endgeräts genutzt werden. Zusätzlich lassen sich Informationen wie unterstützte Zugangstechnologien, Netzfrequenzen und Netzwerk-Identifier wie SSID übermitteln. ANDSF kennt eine Inter-System Mobility Policy (ISMP) und eine Inter-System Routing Policy (ISRP), die sich dem UE je nach Endgerätetyp mitteilen lassen. ISMP beinhaltet Regeln für Endgeräte, die nur eine aktive Netzwerkverbindung unterstützen. Die Regeln betreffen das Offloading sämtlichen Endgeräteverkehrs. ISRP ist für Endgeräte vorgesehen, die gleichzeitig mehrere aktive Netzwerkverbindungen betreiben können. Dadurch wird über ISRP die Aufteilung des Verkehrs auf verschiedene Access-Netzwerke möglich.

Vorteile durch den Einsatz von Access Network Discovery and Selection Function

Traffic Offloading mit Access Network Discovery and Selection Function bietet sowohl für Mobilfunkbetreiber als auch für Anwender zahlreiche Vorteile. Diese Vorteile sind:

• intelligentes, nahtloses Offloading zu Wi-Fi-Netzen ohne Userinteraktion und Verbindungsunterbrechung

• umfangreiches Regelwerk für den Netzwechsel realisierbar

• verschiedene Informationsmöglichkeiten der Endgeräte - Push, Pull, zeitbasiert, lokationsbasiert

• herstellerunabhängiger Standard - Unterstützung unterschiedlicher Netzwerk- und Endgerätetechnik mit verschiedenen Betriebssystemen

• automatische Auswahl des optimalen Access-Netzwerks

• Reduzierung des Energieverbrauchs der mobilen Endgeräte durch Nutzung lokaler Wi-Fi-Hotspots

• Vermeidung von Überlastung und Stausituationen in den Mobilfunknetzen

• verbesserte Netzwerkversorgung der Mobilfunknutzer - bessere funktechnische Versorgung von Bereichen mit hoher Nutzerdichte oder in Gebäuden

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