淺談WLAN在傳統固網運營商網絡的應用

易 鑫

（鐵通廣州分公司，廣東 廣州 510080）

0 引言

電信行業 08年重組后，運營商進入全業務經營的市場環境。為使寬帶業務的服務質量進一步提升，三大運營商競相開始無線熱點的覆蓋建設，并有針對性的升級自有寬帶產品。用戶在運用互聯網的同時，逐步感受到無線上網的便利性[1]。現階段各大城市的機場、酒店、學校、餐廳、咖啡廳等人員相對稠密，流動性較高的場所均大規模提升了無線網絡的信號覆蓋率，無線局域網技術發揮的淋漓盡致。

WLAN徹底扭轉了人們在傳統觀念中，電腦必須以雙絞線或五類線相連接才能實現數據傳輸的思維定式。WLAN使用無線電波代替雙絞線、同軸電纜等設備，使用電磁頻譜傳遞信息，它是計算機網絡與無線通信技術相結合的產物。隨著近年來無線城市概念的升溫，WLAN已經在市場上占據了重要地位，越來越多的機構發現 WLAN是對傳統有線局域網的補充，它在滿足移動要求、重新布置和自主聯網及覆蓋難以布線的地點等方面具有極大的價值。因此，傳統固網運營商如何利用既有資源，快速經濟地將 WLAN與有線寬帶融合，甚至局部取代升級，已是今后發展的趨勢。

1 無線局域網的分類和結構

1.1 無線局域網的分類

WLAN使用的端口訪問技術IEEE 802.11b標準支持2種網絡結構[2]，一種是如圖1所示基于無線接入點（AP, Access Point）的網絡結構，所有工作站都直接與 AP無線連接，由AP承擔無線通信的管理及與有線網絡連接的工作，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建網方案一般采用這種結構。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標準的虛擬局域網（VLAN，Virtual Local Area Network）方式。VLAN對接入交換機每一端口的AP都必須分配一個網內唯一的VLAN ID。

另一種是如圖2所示基于點對點（P2P，Peer to Peer)的網絡結構，用于連接PC或Pocket PC，允許各臺計算機在無線網絡所覆蓋的范圍內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方式進行討論。

圖1 基于AP的網絡結構

圖2 P2P的網絡結構

1.2 無線局域網的結構

接入控制器（AC,Access Controller）匯聚層是整個網絡的核心，通過千兆光纖上聯鏈路至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 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，以級聯的方式連接至樓宇交換機，同時根據具體的AP數量選擇樓層交換機提供AP接入。

網絡核心層處一般使用網管系統，在網管中心安裝一臺網管服務器，來對整個建筑群的所有交換機進行一個統一管理。通過網管系統，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測功能，優化了管理形式，降低了管理強度，提高了管理質量[3]。

無線電波的傳播過程是全向的(經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備接收到信號。當一個接收器(移動終端)處于2個或2個以上無線發射裝置(基站)的接收范圍時，接收器(移動終端)會與功率強的設備(基站)通信。這是由無線通信機制決定的，這樣設計能減少信號衰減，使通信質量更高。

2 WLAN在傳統固網運營商網絡內的應用

目前，三大運營商不約而同地將 WLAN作為網絡戰略的重要組成，然而歷史原因決定了中國移動在國內固網的劣勢地位，在電信、聯通分別對自身固網用戶宣傳 WLAN產品，甚至將其它產品打包捆綁的同時，移動在固網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的固網運營商來說，也同樣需要考慮如何將移動 WLAN產品與網內有線寬帶進行融合，對自己的產品升級，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、鐵通共同關注的問題。

2.1 總體技術方案

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城域網核心層以下的二層網絡（包括電纜網絡、DSLAM、匯聚交換機）接入移動WLAN匯聚設備（AC），從而實現WLAN用戶接入。鐵通、移動業務共用鐵通既有二層網絡。

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絡完成用戶接入、收斂后，接入移動WLAN網絡，由AC完成用戶認證、計費。既有ADSL使用、管理方式保持不變。

2.2 網絡對接

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

2.3 數據規劃

傳送到移動AC以及移動傳輸網絡使用的VLAN數據采用鐵通既有數據規劃。鐵通 IP城域網扁平化工作實施改造后，不同區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，可能會造成網絡VLAN環路響ADSL用戶認證失敗無法上線。針對這個問題，需要采取不同區域用戶接入不同AC的方式進行解決。

鐵通區域匯聚交換機采取雙上行方式運行，分別接入鐵通網絡和移動 WLAN網絡，雙上行端口傳輸的數據基本一致，由各自網絡實現用戶判斷和分揀，丟棄無用的數據。

針對利用鐵通網絡接入的WLAN用戶采用全新設置AC的方式并啟用 Q-in-Q功能來完成這部分用戶的接入認證計費工作[4]。

2.4 終端采用WLAN+ADSL結合的模式

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習慣的情況下，采用不同認證方式區別客戶使用網絡的需求，用戶可以仍然使用PPPoE虛擬撥號選擇鐵通網絡，用鐵通賬號認證；也可使用Portal網頁認證選擇移動網絡，用移動賬號認證。

為明顯突出移動 WLAN已經覆蓋鐵通網絡所到達的區域范圍，新ADSL Modem的無線接入標示(SSID)統一命名為“CMCC”。同時，為了統一移動WLAN用戶的使用習慣，通過無線方式接入ADSL Modem不需要密碼。

2.5 實現后的注意事項

①由于使用移動WLAN網絡采用的是Portal網頁認證方式，因此為保證客戶在認證前就能打開移動認證網頁，客戶終端網卡必須設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閉動態主機配置（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對于采取小區專線方式接入的鐵通用戶，由于直接接入用戶的樓層設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既有鐵通寬帶網絡大多是電纜網絡，在既有端口達標率不高的情況下，當客戶在使用鐵通寬帶的同時疊加使用WLAN流量后，出現互相影響網絡速度的情況。

⑥從DSLAM到匯聚交換機之間的網絡帶寬，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城域網改造優化的需求比較迫切。

3 結語

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

[1]劉時.無線局域網(WLAN)技術的特點和優勢淺析.河北廣播電視大學學報,2007,12(06):26-28.

[2](美國)STEVERACKLEY,朱曉榮.無線網絡技術原理與應用[M].電子工業出版社,2008.7.

[3]來晨天,何露奇,華穎,等.淺談無線局域網代替有線局域網的可能性[J].數字技術與應用,2011(05):57-58.

[4]湯彥丹.構建基于有線寬帶網的運營級 WLAN網絡[J].通信技術,2008,41(08):133-134.