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(xué) 信息化辦公室，浙江 金華321004）

隨著3G建設(shè)進(jìn)程的加快，校園成為各運(yùn)營(yíng)商爭(zhēng)奪的焦點(diǎn)，但目前3G技術(shù)有待完善，因此3G+WLAN混合組網(wǎng)進(jìn)行室內(nèi)覆蓋成為進(jìn)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(bǔ)關(guān)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(xué)校已經(jīng)建設(shè)完成有線校園網(wǎng)，論證和計(jì)費(fèi)手段齊全，而無(wú)線校園網(wǎng)大多學(xué)校想建但尚未建成，特別是經(jīng)費(fèi)緊張的學(xué)校希望通過(guò)3G進(jìn)校園來(lái)完成無(wú)線校園網(wǎng)的建設(shè)，而3G只能由運(yùn)營(yíng)商建設(shè)和運(yùn)行，而各運(yùn)營(yíng)商之間為了爭(zhēng)奪手機(jī)用戶(hù)也紛紛利用3G進(jìn)校園做文章，如何實(shí)現(xiàn)學(xué)校和運(yùn)營(yíng)商雙贏，以及各運(yùn)營(yíng)商之間進(jìn)行公平競(jìng)爭(zhēng)、使用戶(hù)自由選擇運(yùn)行商是一個(gè)值得研究的問(wèn)題。

運(yùn)營(yíng)商關(guān)心的問(wèn)題，第一是如何提高手機(jī)占有率；第二是實(shí)現(xiàn)3G室內(nèi)覆蓋；第三是實(shí)現(xiàn)WLAN的熱點(diǎn)覆蓋。而學(xué)校關(guān)心的問(wèn)題主要是實(shí)現(xiàn)無(wú)線校園網(wǎng)，其次是使師生方便選擇3G運(yùn)行商。雙方共同的地方是實(shí)現(xiàn)校園WLAN覆蓋，校方希望可以免費(fèi)接入有線校園網(wǎng)系統(tǒng)，而運(yùn)營(yíng)商希望接入自己的WLAN實(shí)現(xiàn)收費(fèi)，這個(gè)可以采用雙SSID的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。而多個(gè)系統(tǒng)室內(nèi)覆蓋問(wèn)題可以采用合路技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)[2]。

1 合路技術(shù)實(shí)現(xiàn)多系統(tǒng)室內(nèi)覆蓋

對(duì)于不同的無(wú)線傳輸系統(tǒng)，傳統(tǒng)的室內(nèi)覆蓋將不同系統(tǒng)割裂開(kāi)來(lái)，采取單獨(dú)建設(shè)、單獨(dú)維護(hù)的策略，因此面臨著投資成本高、維護(hù)困難的問(wèn)題。如果不同的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)可以共用室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)，不僅可以縮短工程建設(shè)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(diǎn)：(1)施工簡(jiǎn)單，多系統(tǒng)一次性布設(shè)共用天饋線系統(tǒng)，不需要重復(fù)建設(shè)，提高了樓宇美觀度；(2)總體造價(jià)低，由于共用天饋線，因此只需采用支持接入的無(wú)線系統(tǒng)頻段的器件并在天饋線系統(tǒng)前端增加合路設(shè)備即可，雖然支持寬頻的器件價(jià)格相對(duì)會(huì)高，但肯定比采用多個(gè)支持單頻段的器件便宜；(3)可擴(kuò)展性強(qiáng)，多系統(tǒng)共用室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)具有很大的可擴(kuò)展性，不會(huì)因增加室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)而影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的性能，根據(jù)實(shí)際的需求，在需要系統(tǒng)擴(kuò)展時(shí)，可以通過(guò)加入或更換相應(yīng)的合路器件來(lái)達(dá)到目的。

在實(shí)現(xiàn)多系統(tǒng)合路時(shí)采用的天線和無(wú)源器件的頻段范圍能滿足所有網(wǎng)絡(luò)的要求，目前國(guó)內(nèi)主要的無(wú)線系統(tǒng)頻段如表1所示。

要實(shí)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(hào)進(jìn)行合路，通過(guò)合路器將信號(hào)進(jìn)行過(guò)濾，發(fā)送到天饋系統(tǒng)。當(dāng)然在天饋系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)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(guó)內(nèi)無(wú)線頻段分配

通過(guò)多系統(tǒng)合路技術(shù)，實(shí)現(xiàn)3G、WLAN的統(tǒng)一的室內(nèi)覆蓋，甚至可以實(shí)現(xiàn)三大運(yùn)營(yíng)商的同時(shí)覆蓋，為他們?cè)谛@內(nèi)開(kāi)展公平競(jìng)爭(zhēng)、為師生員工自由選擇運(yùn)營(yíng)商提供基礎(chǔ)。由于統(tǒng)一安裝設(shè)計(jì)，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(lái)的有線校園網(wǎng)整合在一起，實(shí)現(xiàn)學(xué)校方面無(wú)線校園覆蓋的需求。但對(duì)于高密度的WLAN接入的熱點(diǎn)可能需要另外增加AP。

2 利用雙SSID實(shí)現(xiàn)兩套WLAN

高校在組建學(xué)校網(wǎng)絡(luò)時(shí)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(wèn)，只有門(mén)戶(hù)網(wǎng)站等放在公網(wǎng)上，為了解決無(wú)線覆蓋校園的問(wèn)題，高校也想了很多辦法，采用了多種技術(shù)，但大多因投資較大，導(dǎo)致只完成了部分覆蓋，只能作為有線網(wǎng)絡(luò)接入的補(bǔ)充，由于3G建設(shè)中各運(yùn)營(yíng)商均考慮采用結(jié)合WLAN的建設(shè)模式，因此這正是實(shí)現(xiàn)無(wú)線覆蓋校園的一個(gè)好機(jī)會(huì)，但運(yùn)營(yíng)商要考慮自己的利益，也要考慮校外人員進(jìn)入校園后可以方便地訪問(wèn)WLAN，因此在組建校園無(wú)線WLAN時(shí)，最好能實(shí)現(xiàn)同時(shí)發(fā)射兩個(gè)不同的信號(hào)的(一個(gè)直接接入運(yùn)營(yíng)商的WLAN系統(tǒng)，采用公網(wǎng)地址，主要供外來(lái)人員使用，運(yùn)營(yíng)商直接收費(fèi)；另外一個(gè)信號(hào)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(jì)費(fèi)方法。現(xiàn)在很多品牌的無(wú)線AP都支持同時(shí)發(fā)射不同的SSID，即Service Set Identifier，用來(lái)區(qū)分不同的網(wǎng)絡(luò)，可以在一個(gè)無(wú)線AP上配置不同的SSID，來(lái)達(dá)到組建公網(wǎng)、內(nèi)網(wǎng)兩個(gè)不同網(wǎng)絡(luò)的目的。

按H3C WA2210-AG型號(hào)的無(wú)線AP舉例說(shuō)明。先在三層交換機(jī)上創(chuàng)建兩個(gè)Vlan，其中Vlan 11分配運(yùn)營(yíng)商的公網(wǎng)IP，Vlan 22分配校園網(wǎng)的私網(wǎng)IP。然后在無(wú)線AP上配置兩個(gè)不同的 SSID：service11和 service22，兩個(gè)SSID分別屬于Vlan 11和Vlan 22。當(dāng)無(wú)線客戶(hù)端接入service11就屬于Vlan 11，客戶(hù)端獲取到運(yùn)營(yíng)商的公網(wǎng)IP地址；當(dāng)無(wú)線客戶(hù)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(wú)線AP與三層以太網(wǎng)交換機(jī)相連接的端口都為T(mén)runk端口，連接方式如圖2所示。

下面詳細(xì)介紹無(wú)線AP配置步驟。

(1)創(chuàng)建兩個(gè)Vlan

分別是 Vlan 11和 Vlan 22，對(duì)應(yīng)運(yùn)營(yíng)商 WLAN和校園無(wú)線WLAN。

[WA2210]Vlan 11

[WA2210-Vlan11]quit

[WA2210]Vlan 22

[WA2210-Vlan22]quit

(2)配置以太口為T(mén)runk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(yàn)證方式，和wlan-bss 1接口綁定在一起發(fā)射信號(hào)。

[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(yàn)證方式，和wlan-bss 2接口綁定在一起發(fā)射信號(hào)，與SSID service11配置類(lèi)似。

(5)保存配置

[WA2210]save

配置完成后對(duì)該AP，客戶(hù)端搜索無(wú)線信號(hào)有2個(gè)，分別是service11、service22,實(shí)際的環(huán)境可以是 Chinanet和 Cernet對(duì)應(yīng)運(yùn)營(yíng)商和校園網(wǎng)的無(wú)線接入。采用各自的論證計(jì)費(fèi)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了WLAN的整合。

3G進(jìn)校園目前還處在一個(gè)試運(yùn)行階段，但對(duì)雙方有利的方案總是受到歡迎的，本文的方法已經(jīng)在實(shí)際應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)了CDMA 2000+WLAN的校園覆蓋，效果良好，基本實(shí)現(xiàn)了節(jié)省投資、使用方便、雙方共贏的目的。由于學(xué)校和運(yùn)營(yíng)商雙方網(wǎng)絡(luò)設(shè)備整合在一起，運(yùn)營(yíng)商的公網(wǎng)IP地址直接路由到校園網(wǎng)的三層交換機(jī)，因此雙方的投資、利益分配和管理維護(hù)還需要有一個(gè)詳細(xì)的方案，才能保證整合后系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行。

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

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