3G與校園網(wǎng)整合的一種方法

楊傳斌，陳龍飛，林 鵬

（浙江師范大學 信息化辦公室，浙江 金華321004）

隨著3G建設進程的加快，校園成為各運營商爭奪的焦點，但目前3G技術有待完善，因此3G+WLAN混合組網(wǎng)進行室內(nèi)覆蓋成為進駐校園的主要方式，這與已有的有線校園網(wǎng)形成了一定的沖突，但是三者之間也存在一定的互補關系[1]。有線校園網(wǎng)速度最快，WLAN接入方便，而3G覆蓋最廣。就目前而言大多學校已經(jīng)建設完成有線校園網(wǎng)，論證和計費手段齊全，而無線校園網(wǎng)大多學校想建但尚未建成，特別是經(jīng)費緊張的學校希望通過3G進校園來完成無線校園網(wǎng)的建設，而3G只能由運營商建設和運行，而各運營商之間為了爭奪手機用戶也紛紛利用3G進校園做文章，如何實現(xiàn)學校和運營商雙贏，以及各運營商之間進行公平競爭、使用戶自由選擇運行商是一個值得研究的問題。

運營商關心的問題，第一是如何提高手機占有率；第二是實現(xiàn)3G室內(nèi)覆蓋；第三是實現(xiàn)WLAN的熱點覆蓋。而學校關心的問題主要是實現(xiàn)無線校園網(wǎng)，其次是使師生方便選擇3G運行商。雙方共同的地方是實現(xiàn)校園WLAN覆蓋，校方希望可以免費接入有線校園網(wǎng)系統(tǒng)，而運營商希望接入自己的WLAN實現(xiàn)收費，這個可以采用雙SSID的方法來實現(xiàn)。而多個系統(tǒng)室內(nèi)覆蓋問題可以采用合路技術來實現(xiàn)[2]。

1 合路技術實現(xiàn)多系統(tǒng)室內(nèi)覆蓋

對于不同的無線傳輸系統(tǒng)，傳統(tǒng)的室內(nèi)覆蓋將不同系統(tǒng)割裂開來，采取單獨建設、單獨維護的策略，因此面臨著投資成本高、維護困難的問題。如果不同的無線網(wǎng)絡可以共用室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)，不僅可以縮短工程建設周期，降低投資成本，而且保證了建筑物內(nèi)部裝修的美觀。相比傳統(tǒng)單室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)模式而言，多系統(tǒng)共用室內(nèi)分布系統(tǒng)具有以下優(yōu)點：(1)施工簡單，多系統(tǒng)一次性布設共用天饋線系統(tǒng)，不需要重復建設，提高了樓宇美觀度；(2)總體造價低，由于共用天饋線，因此只需采用支持接入的無線系統(tǒng)頻段的器件并在天饋線系統(tǒng)前端增加合路設備即可，雖然支持寬頻的器件價格相對會高，但肯定比采用多個支持單頻段的器件便宜；(3)可擴展性強，多系統(tǒng)共用室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)具有很大的可擴展性，不會因增加室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)而影響整個網(wǎng)絡的性能，根據(jù)實際的需求，在需要系統(tǒng)擴展時，可以通過加入或更換相應的合路器件來達到目的。

在實現(xiàn)多系統(tǒng)合路時采用的天線和無源器件的頻段范圍能滿足所有網(wǎng)絡的要求，目前國內(nèi)主要的無線系統(tǒng)頻段如表1所示。

要實現(xiàn)多系統(tǒng)合路，可利用合路器將WLAN、GSM、3G（包括 TD-SCDMA、WCDMA、CDMA200）等信號進行合路，通過合路器將信號進行過濾，發(fā)送到天饋系統(tǒng)。當然在天饋系統(tǒng)設計時還要考慮各系統(tǒng)的功率，避免互相影響。多系統(tǒng)合路的原理如圖1所示。

表1 國內(nèi)無線頻段分配

通過多系統(tǒng)合路技術，實現(xiàn)3G、WLAN的統(tǒng)一的室內(nèi)覆蓋，甚至可以實現(xiàn)三大運營商的同時覆蓋，為他們在校園內(nèi)開展公平競爭、為師生員工自由選擇運營商提供基礎。由于統(tǒng)一安裝設計，節(jié)省了投資，AP集中在弱電間不但安全而且很容易與原來的有線校園網(wǎng)整合在一起，實現(xiàn)學校方面無線校園覆蓋的需求。但對于高密度的WLAN接入的熱點可能需要另外增加AP。

2 利用雙SSID實現(xiàn)兩套WLAN

高校在組建學校網(wǎng)絡時大都采用自己組建內(nèi)網(wǎng)局域網(wǎng)的方式，大多信息資源只限內(nèi)網(wǎng)訪問，只有門戶網(wǎng)站等放在公網(wǎng)上，為了解決無線覆蓋校園的問題，高校也想了很多辦法，采用了多種技術，但大多因投資較大，導致只完成了部分覆蓋，只能作為有線網(wǎng)絡接入的補充，由于3G建設中各運營商均考慮采用結合WLAN的建設模式，因此這正是實現(xiàn)無線覆蓋校園的一個好機會，但運營商要考慮自己的利益，也要考慮校外人員進入校園后可以方便地訪問WLAN，因此在組建校園無線WLAN時，最好能實現(xiàn)同時發(fā)射兩個不同的信號的(一個直接接入運營商的WLAN系統(tǒng)，采用公網(wǎng)地址，主要供外來人員使用，運營商直接收費；另外一個信號接入有線校園網(wǎng)系統(tǒng)，采用內(nèi)網(wǎng)地址，主要供校內(nèi)人員使用。)、采用原校園網(wǎng)的論證計費方法。現(xiàn)在很多品牌的無線AP都支持同時發(fā)射不同的SSID，即Service Set Identifier，用來區(qū)分不同的網(wǎng)絡，可以在一個無線AP上配置不同的SSID，來達到組建公網(wǎng)、內(nèi)網(wǎng)兩個不同網(wǎng)絡的目的。

按H3C WA2210-AG型號的無線AP舉例說明。先在三層交換機上創(chuàng)建兩個Vlan，其中Vlan 11分配運營商的公網(wǎng)IP，Vlan 22分配校園網(wǎng)的私網(wǎng)IP。然后在無線AP上配置兩個不同的 SSID：service11和 service22，兩個SSID分別屬于Vlan 11和Vlan 22。當無線客戶端接入service11就屬于Vlan 11，客戶端獲取到運營商的公網(wǎng)IP地址；當無線客戶端接入service22就屬于Vlan 22，獲取到校園網(wǎng)的內(nèi)網(wǎng)地址。其中無線AP與三層以太網(wǎng)交換機相連接的端口都為Trunk端口，連接方式如圖2所示。

下面詳細介紹無線AP配置步驟。

(1)創(chuàng)建兩個Vlan

分別是 Vlan 11和 Vlan 22，對應運營商 WLAN和校園無線WLAN。

[WA2210]Vlan 11

[WA2210-Vlan11]quit

[WA2210]Vlan 22

[WA2210-Vlan22]quit

(2)配置以太口為Trunk端口

[WA2210]interface Ethernet 1/0/1

[WA2210-Ethernet1/0/1]port link-type trunk

[WA2210-Ethernet1/0/1]port trunk permit Vlan all

[WA2210-Ethernet1/0/1]quit

(3)創(chuàng)建 SSID service11

采用psk密碼驗證方式，和wlan-bss 1接口綁定在一起發(fā)射信號。

[WA2210]wlan service-template 1 crypto

[WA2210-wlan-st-1]ssid service11

[WA2210-wlan-st-1]security-ie rsn

[WA2210-wlan-st-1]cipher-suite ccmp

[WA2210-wlan-st-1]authentication-method open-system

[WA2210-wlan-st-1]service-template enable

[WA2210-wlan-st-1]quit

[WA2210]interface wlan-bss 1

[WA2210-WLAN-BSS1]port link-type access

[WA2210-WLAN-BSS1]port access Vlan 11

[WA2210-WLAN-BSS1]port-security port-mode psk

[WA2210-WLAN-BSS1]port-security preshared-key pass-phrase test1234

[WA2210-WLAN-BSS1]port-securitytx-key-type 11key

[WA2210-WLAN-BSS1]quit

[WA2210]interface wlan-radio1/0/1

[WA2210-WLAN-Radio1/0/1]service-template 1 interface wlan-bss 1

[WA2210-WLAN-Radio1/0/1]quit

(4)創(chuàng)建 SSID service22

采用psk密碼驗證方式，和wlan-bss 2接口綁定在一起發(fā)射信號，與SSID service11配置類似。

(5)保存配置

[WA2210]save

配置完成后對該AP，客戶端搜索無線信號有2個，分別是service11、service22,實際的環(huán)境可以是 Chinanet和 Cernet對應運營商和校園網(wǎng)的無線接入。采用各自的論證計費系統(tǒng)實現(xiàn)了WLAN的整合。

3G進校園目前還處在一個試運行階段，但對雙方有利的方案總是受到歡迎的，本文的方法已經(jīng)在實際應用中實現(xiàn)了CDMA 2000+WLAN的校園覆蓋，效果良好，基本實現(xiàn)了節(jié)省投資、使用方便、雙方共贏的目的。由于學校和運營商雙方網(wǎng)絡設備整合在一起，運營商的公網(wǎng)IP地址直接路由到校園網(wǎng)的三層交換機，因此雙方的投資、利益分配和管理維護還需要有一個詳細的方案，才能保證整合后系統(tǒng)的平穩(wěn)運行。

[1]向望.3G與WLAN的融合之道[J].中國教育網(wǎng)絡,2009(10):14-15.

[2]劉宇輝.多系統(tǒng)融合室內(nèi)無線覆蓋淺談[J].智能建筑與城市信息，2009(5):112-115.