淺談WLAN在傳統(tǒng)固網(wǎng)運營商網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用

易 鑫

（鐵通廣州分公司，廣東 廣州 510080）

0 引言

電信行業(yè) 08年重組后，運營商進入全業(yè)務(wù)經(jīng)營的市場環(huán)境。為使寬帶業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量進一步提升，三大運營商競相開始無線熱點的覆蓋建設(shè)，并有針對性的升級自有寬帶產(chǎn)品。用戶在運用互聯(lián)網(wǎng)的同時，逐步感受到無線上網(wǎng)的便利性[1]?，F(xiàn)階段各大城市的機場、酒店、學(xué)校、餐廳、咖啡廳等人員相對稠密，流動性較高的場所均大規(guī)模提升了無線網(wǎng)絡(luò)的信號覆蓋率，無線局域網(wǎng)技術(shù)發(fā)揮的淋漓盡致。

WLAN徹底扭轉(zhuǎn)了人們在傳統(tǒng)觀念中，電腦必須以雙絞線或五類線相連接才能實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃季S定式。WLAN使用無線電波代替雙絞線、同軸電纜等設(shè)備，使用電磁頻譜傳遞信息，它是計算機網(wǎng)絡(luò)與無線通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。隨著近年來無線城市概念的升溫，WLAN已經(jīng)在市場上占據(jù)了重要地位，越來越多的機構(gòu)發(fā)現(xiàn) WLAN是對傳統(tǒng)有線局域網(wǎng)的補充，它在滿足移動要求、重新布置和自主聯(lián)網(wǎng)及覆蓋難以布線的地點等方面具有極大的價值。因此，傳統(tǒng)固網(wǎng)運營商如何利用既有資源，快速經(jīng)濟地將 WLAN與有線寬帶融合，甚至局部取代升級，已是今后發(fā)展的趨勢。

1 無線局域網(wǎng)的分類和結(jié)構(gòu)

1.1 無線局域網(wǎng)的分類

WLAN使用的端口訪問技術(shù)IEEE 802.11b標(biāo)準(zhǔn)支持2種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[2]，一種是如圖1所示基于無線接入點（AP, Access Point）的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，所有工作站都直接與 AP無線連接，由AP承擔(dān)無線通信的管理及與有線網(wǎng)絡(luò)連接的工作，也可以通過放置多個 AP來擴展無線覆蓋范圍，并允許便攜機在不同AP之間漫游。目前運營商級的WLAN建網(wǎng)方案一般采用這種結(jié)構(gòu)。同時考慮到安全因素，AP必須和交換機各端口進行兩層隔離。交換機采用 IEEE 802.1Q標(biāo)準(zhǔn)的虛擬局域網(wǎng)（VLAN，Virtual Local Area Network）方式。VLAN對接入交換機每一端口的AP都必須分配一個網(wǎng)內(nèi)唯一的VLAN ID。

另一種是如圖2所示基于點對點（P2P，Peer to Peer)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，用于連接PC或Pocket PC，允許各臺計算機在無線網(wǎng)絡(luò)所覆蓋的范圍內(nèi)移動并自動建立點到點的連接。

本文僅圍繞以上第一種組網(wǎng)方式進行討論。

圖1 基于AP的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

圖2 P2P的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

1.2 無線局域網(wǎng)的結(jié)構(gòu)

接入控制器（AC,Access Controller）匯聚層是整個網(wǎng)絡(luò)的核心，通過千兆光纖上聯(lián)鏈路至Internet，下行通過百兆鏈路連接至各樓宇交換機。所有的樓宇層均采用百兆光纖上聯(lián) AC，向下同時通過百兆電口與各樓道層交換機相連。對于各樓道層而言，以級聯(lián)的方式連接至樓宇交換機，同時根據(jù)具體的AP數(shù)量選擇樓層交換機提供AP接入。

網(wǎng)絡(luò)核心層處一般使用網(wǎng)管系統(tǒng)，在網(wǎng)管中心安裝一臺網(wǎng)管服務(wù)器，來對整個建筑群的所有交換機進行一個統(tǒng)一管理。通過網(wǎng)管系統(tǒng)，可提供對用戶接入端口的一個管理，同時提供對整個方案中使用的交換機的一個圖形化的配臵，可以提供對整體流量的一個監(jiān)測功能，優(yōu)化了管理形式，降低了管理強度，提高了管理質(zhì)量[3]。

無線電波的傳播過程是全向的(經(jīng)過特殊處理也可定向)，在頻率相同的情況下，只要有信號覆蓋，就可以通過與信號頻率相同的接收設(shè)備接收到信號。當(dāng)一個接收器(移動終端)處于2個或2個以上無線發(fā)射裝置(基站)的接收范圍時，接收器(移動終端)會與功率強的設(shè)備(基站)通信。這是由無線通信機制決定的，這樣設(shè)計能減少信號衰減，使通信質(zhì)量更高。

2 WLAN在傳統(tǒng)固網(wǎng)運營商網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的應(yīng)用

目前，三大運營商不約而同地將 WLAN作為網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)略的重要組成，然而歷史原因決定了中國移動在國內(nèi)固網(wǎng)的劣勢地位，在電信、聯(lián)通分別對自身固網(wǎng)用戶宣傳 WLAN產(chǎn)品，甚至將其它產(chǎn)品打包捆綁的同時，移動在固網(wǎng)客戶資源上需要最大化的運用鐵通資源。

而對于鐵通這個傳統(tǒng)的固網(wǎng)運營商來說，也同樣需要考慮如何將移動 WLAN產(chǎn)品與網(wǎng)內(nèi)有線寬帶進行融合，對自己的產(chǎn)品升級，增強對客戶的吸引。因此，如采用以下方案，將快速、有效地解決移動、鐵通共同關(guān)注的問題。

2.1 總體技術(shù)方案

圖3為鐵通WLAN升級解決方案，由圖3可以看出，此方案可將鐵通既有IP城域網(wǎng)核心層以下的二層網(wǎng)絡(luò)（包括電纜網(wǎng)絡(luò)、DSLAM、匯聚交換機）接入移動WLAN匯聚設(shè)備（AC），從而實現(xiàn)WLAN用戶接入。鐵通、移動業(yè)務(wù)共用鐵通既有二層網(wǎng)絡(luò)。

圖3 鐵通WLAN升級解決方案

在客戶端用帶有路由功能的 Modem替換原有 ADSL Modem，實現(xiàn)移動 WLAN無線覆蓋。原鐵通有線寬帶用戶通過無線傳輸在鐵通網(wǎng)絡(luò)完成用戶接入、收斂后，接入移動WLAN網(wǎng)絡(luò)，由AC完成用戶認(rèn)證、計費。既有ADSL使用、管理方式保持不變。

2.2 網(wǎng)絡(luò)對接

由于鐵通部分地區(qū)前期實施了IP城域網(wǎng)扁平化工作，取消了核心交換機，因而不能通過核心交換機直接互聯(lián)來實現(xiàn)整體網(wǎng)絡(luò)的移動 WLAN快速覆蓋。因此，可以將鐵通既有區(qū)域匯聚交換機為單位逐點分別與移動 WLAN網(wǎng)絡(luò)實施對接。鐵通區(qū)域匯聚交換機新增一個上行口，利用新建的移動傳輸網(wǎng)絡(luò)或互聯(lián)光纜開通AC間的電路。

2.3 數(shù)據(jù)規(guī)劃

傳送到移動AC以及移動傳輸網(wǎng)絡(luò)使用的VLAN數(shù)據(jù)采用鐵通既有數(shù)據(jù)規(guī)劃。鐵通 IP城域網(wǎng)扁平化工作實施改造后，不同區(qū)域匯聚交換機如果接入同一臺 AC，在用戶賬號和端口綁定的情況下，可能會造成網(wǎng)絡(luò)VLAN環(huán)路響ADSL用戶認(rèn)證失敗無法上線。針對這個問題，需要采取不同區(qū)域用戶接入不同AC的方式進行解決。

鐵通區(qū)域匯聚交換機采取雙上行方式運行，分別接入鐵通網(wǎng)絡(luò)和移動 WLAN網(wǎng)絡(luò)，雙上行端口傳輸?shù)臄?shù)據(jù)基本一致，由各自網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)用戶判斷和分揀，丟棄無用的數(shù)據(jù)。

針對利用鐵通網(wǎng)絡(luò)接入的WLAN用戶采用全新設(shè)置AC的方式并啟用 Q-in-Q功能來完成這部分用戶的接入認(rèn)證計費工作[4]。

2.4 終端采用WLAN+ADSL結(jié)合的模式

用戶端將原本僅能利用有線接入的ADSL Modem更換為同時具備有線和無線接入功能的ADSL Modem，在不改變鐵通用戶上網(wǎng)習(xí)慣的情況下，采用不同認(rèn)證方式區(qū)別客戶使用網(wǎng)絡(luò)的需求，用戶可以仍然使用PPPoE虛擬撥號選擇鐵通網(wǎng)絡(luò)，用鐵通賬號認(rèn)證；也可使用Portal網(wǎng)頁認(rèn)證選擇移動網(wǎng)絡(luò)，用移動賬號認(rèn)證。

為明顯突出移動 WLAN已經(jīng)覆蓋鐵通網(wǎng)絡(luò)所到達(dá)的區(qū)域范圍，新ADSL Modem的無線接入標(biāo)示(SSID)統(tǒng)一命名為“CMCC”。同時，為了統(tǒng)一移動WLAN用戶的使用習(xí)慣，通過無線方式接入ADSL Modem不需要密碼。

2.5 實現(xiàn)后的注意事項

①由于使用移動WLAN網(wǎng)絡(luò)采用的是Portal網(wǎng)頁認(rèn)證方式，因此為保證客戶在認(rèn)證前就能打開移動認(rèn)證網(wǎng)頁，客戶終端網(wǎng)卡必須設(shè)置成自動獲取地址的方式，啟動獲取到 AC分配的地址后，才能進行賬號認(rèn)證。

②用戶ADSL Modem必須采取橋接工作模式，不能啟用路由模式且要關(guān)閉動態(tài)主機配置（DHCP，Dynamic Host Configuration Protocol）功能，否則無法獲取到AC分配的地址。

③用戶 ADSL Modem無線接入 SSID統(tǒng)一命名為“CMCC”，會造成沒有鐵通寬帶但有移動WLAN賬號的用戶使用到其他用戶ADSL MODEM的情況。

④對于采取小區(qū)專線方式接入的鐵通用戶，由于直接接入用戶的樓層設(shè)備基本采用的低端沒有對每個用戶劃分VLAN的交換機，因此一旦存在DHCP干擾，客戶將無法獲取到AC分配的地址。

⑤既有鐵通寬帶網(wǎng)絡(luò)大多是電纜網(wǎng)絡(luò)，在既有端口達(dá)標(biāo)率不高的情況下，當(dāng)客戶在使用鐵通寬帶的同時疊加使用WLAN流量后，出現(xiàn)互相影響網(wǎng)絡(luò)速度的情況。

⑥從DSLAM到匯聚交換機之間的網(wǎng)絡(luò)帶寬，由于疊加了移動 WLAN流量，因此在鏈路利用率較高的情況下，對IP城域網(wǎng)改造優(yōu)化的需求比較迫切。

3 結(jié)語

以上模式假定利用既有網(wǎng)絡(luò)資源，以鐵通、移動為例論證了在三網(wǎng)融合，資源共享的趨勢背景下傳統(tǒng)固網(wǎng)運營商借助 WLAN升級有線寬帶的可行性。然而，傳統(tǒng)固網(wǎng)運營商往往受制于傳統(tǒng)電纜網(wǎng)絡(luò)自身的技術(shù)制約，無法提供較大帶寬，這種模式并不利于高端客戶的發(fā)展，建議分階段，有針對性的局部推廣。雖然如此，其緊密結(jié)合推動 WLAN業(yè)務(wù)發(fā)展的主流觀念，將 WLAN服務(wù)范圍廣泛擴展、覆蓋客戶快速增多、提供服務(wù)的成本大幅減少、業(yè)務(wù)品牌傳播有效加強，可謂幾方共贏。

[1]劉時.無線局域網(wǎng)(WLAN)技術(shù)的特點和優(yōu)勢淺析.河北廣播電視大學(xué)學(xué)報,2007,12(06):26-28.

[2](美國)STEVERACKLEY,朱曉榮.無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)原理與應(yīng)用[M].電子工業(yè)出版社,2008.7.

[3]來晨天,何露奇,華穎,等.淺談無線局域網(wǎng)代替有線局域網(wǎng)的可能性[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用,2011(05):57-58.

[4]湯彥丹.構(gòu)建基于有線寬帶網(wǎng)的運營級 WLAN網(wǎng)絡(luò)[J].通信技術(shù),2008,41(08):133-134.