褚鴻宙

（中國電信集團(tuán)有限公司山西省分公司，山西 呂梁 033000）

無線WLAN工程覆蓋與應(yīng)用

褚鴻宙

（中國電信集團(tuán)有限公司山西省分公司，山西 呂梁 033000）

4G時(shí)代，無線WLAN網(wǎng)建設(shè)與應(yīng)用發(fā)展迅速，運(yùn)營商在低成本建設(shè)WLAN網(wǎng)的同時(shí)，也對未來WLAN網(wǎng)的建設(shè)提出了更高目標(biāo)。本文從無線WLAN網(wǎng)的特點(diǎn)、概況等方面簡要介紹了無線WLAN網(wǎng)的工程建設(shè)概況和無線WLAN網(wǎng)絡(luò)覆蓋方案的設(shè)計(jì)建設(shè)思路，重點(diǎn)分析了AC與AP設(shè)備在不改變本地網(wǎng)實(shí)際組網(wǎng)的情況下的組網(wǎng)方式與建設(shè)模式，并簡要列舉了無線WLAN網(wǎng)絡(luò)典型場景的解決方案，包括室內(nèi)多網(wǎng)絡(luò)合一的無線綜合分布式系統(tǒng)覆蓋、小型AP分布系統(tǒng)方式覆蓋、室內(nèi)AP直接覆蓋和室外AP覆蓋等建設(shè)方式，為WLAN網(wǎng)絡(luò)工程建設(shè)提供了參考。

WLAN；無線網(wǎng)；AP；組網(wǎng)規(guī)劃；AC

1．WLAN技術(shù)概況

隨著我國國民經(jīng)濟(jì)信息化的不斷推進(jìn)和信息技術(shù)的飛速發(fā)展，中國大眾越來越多地接受了無線上網(wǎng)，特別是無線WLAN/WIFI網(wǎng)給我們的生活帶來了極大的方便，為我們提供了無處不在的、高帶寬的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，由于方便快捷的緣故，相信很多人經(jīng)常會用到無線WLAN上網(wǎng)，WLAN系統(tǒng)作為有線LAN以外的另一種選擇一般用在同一座建筑內(nèi)，無線局域網(wǎng)(Wireless Local Area Network，WLAN)作為有線以太網(wǎng)的延伸，在一定程度上滿足了這種需求。

WLAN無線工程已經(jīng)成為基于無線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用的首要網(wǎng)絡(luò)模式，作為近短距離的無線覆蓋通信技術(shù)，WLAN網(wǎng)絡(luò)本身的技術(shù)特性就決定了如果要大規(guī)模推廣應(yīng)用，必須首先考慮AP的密度和分布建設(shè)及投入的平衡關(guān)系，這也就是工程建設(shè)前期首先要考慮的問題。

2．WLAN工程的覆蓋方式

WLAN工程覆蓋方式主要包括室內(nèi)多網(wǎng)合一的無線綜合分布式系統(tǒng)覆蓋、小型AP分布系統(tǒng)覆蓋方式、室內(nèi)AP設(shè)備直接覆蓋、室外AP設(shè)備覆蓋等4種模式[1]，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)覆蓋目標(biāo)區(qū)域、市場需求等的多種實(shí)際情況綜合進(jìn)行考慮。

2．1 室內(nèi)多網(wǎng)合一的無線綜合分布式系統(tǒng)覆蓋方式

多網(wǎng)合一無線綜合系統(tǒng)即3G和WLAN統(tǒng)一認(rèn)證、統(tǒng)一計(jì)費(fèi)、通過WLAN網(wǎng)絡(luò)接入PS域業(yè)務(wù)、實(shí)現(xiàn)3G/WLAN業(yè)務(wù)切換等功能，最終達(dá)到移動網(wǎng)絡(luò)與WLAN網(wǎng)絡(luò)的完全融合。這種3G與WLAN的真正融合帶來多方面的優(yōu)勢。對于最普通的終端用戶，他們無需輸入用戶名及密碼，終端會自動采集手機(jī)UIM卡信息，實(shí)現(xiàn)自動認(rèn)證上網(wǎng)；終端與網(wǎng)絡(luò)之間通過IPSec通道加密傳送網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，有效規(guī)避了WLAN接入網(wǎng)絡(luò)的安全性問題；用戶通過WLAN/Wi-Fi能夠接入PS域業(yè)務(wù)例如手機(jī)彩信業(yè)務(wù)等，享受到數(shù)倍于宏基站網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度，上網(wǎng)體驗(yàn)得到了極大提升。對于電信運(yùn)營商而言，WLAN與宏基站網(wǎng)絡(luò)融合建設(shè)統(tǒng)一規(guī)劃，也可以大幅度降低每兆比特提供成本，有效地緩解了熱點(diǎn)區(qū)域基站網(wǎng)絡(luò)因用戶不斷擴(kuò)容帶來的投資壓力。重用分組網(wǎng)絡(luò)可以充分發(fā)揮運(yùn)營商自有數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)優(yōu)勢，打破WLAN網(wǎng)絡(luò)只能作為管道的尷尬局面，增強(qiáng)WLAN網(wǎng)絡(luò)的盈利能力[2]。

2．2 小型AP設(shè)備分布系統(tǒng)覆蓋方式

小型AP設(shè)備分布系統(tǒng)覆蓋方式時(shí)首要必須考慮環(huán)境等因素，WLAN的應(yīng)用場合主要是用在大樓內(nèi)或大樓間，建筑物的布局、體積、建材及建筑內(nèi)各種各樣的干擾源都會影響信號的傳輸，所以設(shè)計(jì)AP布設(shè)時(shí)，設(shè)備標(biāo)值只能作為參考，一方面是指系統(tǒng)部署區(qū)域的建筑空間、體積、建材、使用距離以及包括CDMA等信號系統(tǒng)的影響等外部物理環(huán)境，更為重要的是一定要考慮用戶數(shù)量、密度及用戶的應(yīng)用特點(diǎn)等軟環(huán)境的因素，這是WLAN室內(nèi)覆蓋中環(huán)境勘查中另外一個(gè)主要工作。要對WLAN覆蓋區(qū)域內(nèi)的用戶進(jìn)行有針對性的設(shè)計(jì)與考慮，同時(shí)要測算和評估使用人數(shù)，同時(shí)對并發(fā)在線人數(shù)，上網(wǎng)用戶群體的使用特點(diǎn)及WLAN覆蓋范圍等情況進(jìn)行綜合考慮，并選擇合適的覆蓋模式。

2．3 室內(nèi)AP直接覆蓋方式

電信運(yùn)營級WiFi/WLAN網(wǎng)絡(luò)要求具有“大容量、高可靠、可擴(kuò)展、可管理”這四大特性，在進(jìn)行室內(nèi)AP設(shè)備覆蓋時(shí)，優(yōu)先選擇室內(nèi)放裝型AP設(shè)備，這種設(shè)備的最大輸出功率是20dBm；對于802．11n型的AP設(shè)備，放裝型應(yīng)至少支持二條空間流，雙頻AP需要同時(shí)支持2．4GHz和5．8GHz這兩個(gè)頻段，覆蓋空間阻隔較少的室內(nèi)場景，例如咖啡廳等地點(diǎn)，工程設(shè)計(jì)建議采用室內(nèi)放裝型AP設(shè)備進(jìn)行覆蓋。

2．4 室外AP覆蓋方式

室外放裝型設(shè)備的最大輸出功率是27dBm，室外部署的AP設(shè)備能在高濕、低溫、高溫的惡劣環(huán)境下能保證長時(shí)間持續(xù)穩(wěn)定的正常工作，同時(shí)設(shè)備要有良好的防塵等措施。對部署在特定場景下的AP設(shè)備，當(dāng)外部物理環(huán)境存在已知同頻干擾源，例如：醫(yī)院醫(yī)療監(jiān)護(hù)設(shè)備，鐵路及地鐵信號控制，比賽體育記時(shí)系統(tǒng)等時(shí)，工程設(shè)計(jì)與建設(shè)要求通過參數(shù)配置能規(guī)避或降低干擾；而對于覆蓋室外空曠的場景，例如市民廣場等，應(yīng)采用室外放裝型設(shè)備進(jìn)行覆蓋，而對于覆蓋上網(wǎng)容量要求較高。

3．WLAN建設(shè)場景應(yīng)用

WLAN工程網(wǎng)絡(luò)覆蓋重點(diǎn)考慮數(shù)據(jù)分流效果明顯及有高數(shù)據(jù)流量需求的地點(diǎn)，而在覆蓋率較低的熱點(diǎn)地區(qū)，必須加大力度，努力提高覆蓋比率，保障熱點(diǎn)地區(qū)的廣泛接入覆蓋，同時(shí)很有必要在覆蓋比率已經(jīng)很高的熱點(diǎn)地區(qū)，精耕細(xì)作，根據(jù)業(yè)務(wù)和流量要求進(jìn)行WLAN工程的擴(kuò)容，以提高覆蓋深度與精度，全力保證信號強(qiáng)度及上網(wǎng)用戶的接入速率。

在實(shí)際WLAN工程中，AC與AP存在如下多種聯(lián)接方式。

3．1 場點(diǎn)型接入模式

AC位于大型場所內(nèi)或位于電信機(jī)房內(nèi)部，下聯(lián)多個(gè)場點(diǎn)的AP設(shè)備，AP通過DHCP獲得AC分配的管理地址和AC的地址，AP與AC建立加密隧道，根據(jù)用戶無線報(bào)文的BSSID字段和瘦AP的位置及BRAS終端用戶的VLAN，并對用戶進(jìn)行地址分配、認(rèn)證和計(jì)費(fèi)等操作，這種建設(shè)方式的特點(diǎn)為一臺AC或管理一臺BRAS下同生產(chǎn)廠家的多個(gè)瘦AP設(shè)備[3]，并對機(jī)房及現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)不需要做改動，此方案建設(shè)方式見圖1所示。

圖1場點(diǎn)型接入方式

3．2 路由接入模式[4]

AC設(shè)備旁掛在BRAS上，在AP上配置AC的域名；在DNS服務(wù)器上配置AC的地址及相應(yīng)的域名信息，AP設(shè)備通過DHCP從BRAS獲得管理地址；AP通過地址解析(DNS)獲得AC地址，并與AC設(shè)備間建立加密隧道進(jìn)行通信，AC根據(jù)用戶無線報(bào)文的BSSID字段及AP的位置信息，映射為相應(yīng)的業(yè)務(wù)VLAN，不同場點(diǎn)可映射為不同業(yè)務(wù)VLAN，AC轉(zhuǎn)發(fā)用戶流量到BRAS設(shè)備，BRAS終結(jié)用戶VLAN，并對用戶進(jìn)行地址分配、認(rèn)證和計(jì)費(fèi)等操作，這種聯(lián)接方式的特點(diǎn)為一臺AC可管理一臺BRAS下同一廠家的多臺瘦AP設(shè)備，對機(jī)房現(xiàn)場不需要做改動。此方案建設(shè)方式見下圖2示。

圖2 路由模式接入方式

3．3 城域網(wǎng)三層組網(wǎng)接入模式

AC設(shè)備部署在城域網(wǎng)，靠近AC接入一臺BRAS1，DNS服務(wù)器配置AC的域名及相應(yīng)的地址信息、BRAS配置等，場點(diǎn)所在的BRAS2、BRAS3等作DHCP SERVER，各規(guī)劃一段IP地址段為AP分配公網(wǎng)址，并作AC允許AP訪問DNS服務(wù)器，允許AP直接與AC建立加密隧道接入AC的一臺BRAS服務(wù)器，作DHCP SERVER，負(fù)責(zé)為用戶終端分配公網(wǎng)IP地址、AP配置，AP根據(jù)規(guī)范，配置AC的域名，通過域名解析，獲得AC的地址，AP與AC建立加密隧道及VLAN規(guī)劃，下聯(lián)AP的交換機(jī)用于配置AP的管理VLAN，終結(jié)在場點(diǎn)所在的BRAS服務(wù)器上，AC管理VLAN，由AC發(fā)起終結(jié)在接入AC的BRAS場點(diǎn)業(yè)務(wù)VLAN，由AC發(fā)起終結(jié)在接入AC的BRAS，需要進(jìn)行規(guī)劃AP管理VLAN、AC管理VLAN、場點(diǎn)業(yè)務(wù)VLAN等信息，用戶終端由接入AC的BRAS集中進(jìn)行公網(wǎng)地址分配，由該BRAS負(fù)責(zé)對用戶認(rèn)證、分配地址和管理用戶業(yè)務(wù)流量經(jīng)隧道穿過場點(diǎn)所在的BRAS、城域網(wǎng)到達(dá)AC，由AC集中轉(zhuǎn)發(fā)到指定的BRAS集中上公網(wǎng)。此工程建設(shè)方式如圖3所示。

圖3城域網(wǎng)三層組網(wǎng)接入方式圖

本圖中AC與BRAS設(shè)備通過1條GE光口實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，這種方式首先能實(shí)現(xiàn)管理流量功能，流程為：AP→熱點(diǎn)樓宇交換機(jī)→熱點(diǎn)匯聚交換機(jī)→傳輸二層透傳→OLT→城域網(wǎng)交換機(jī)→BRAS或SR→AC走三層實(shí)現(xiàn)瘦AP的管理，可實(shí)現(xiàn)AP設(shè)備的即插即用；其次能實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)流量功能，流程為：AP→熱點(diǎn)樓宇交換機(jī)→熱點(diǎn)匯聚交換機(jī)→傳輸二層透傳→OLT→城域網(wǎng)交換機(jī)→BRAS或SR→AC解開隧道得到用戶業(yè)務(wù)流→BRAS走三層路由協(xié)議實(shí)現(xiàn)用戶數(shù)據(jù)的上行；這種方式組網(wǎng)在各級電信運(yùn)營企業(yè)中具有廣泛的應(yīng)用，這種方式不僅可以節(jié)省電信企業(yè)的設(shè)備投資，并能對各縣級公司開展業(yè)務(wù)支撐與WLAN業(yè)務(wù)應(yīng)用。

4．結(jié)束語

通信發(fā)展到今天，已經(jīng)迎來了4G時(shí)代，WLAN建設(shè)已經(jīng)初具規(guī)模，WLAN經(jīng)濟(jì)效應(yīng)已經(jīng)顯現(xiàn)。南方不少省市通過大量建設(shè)WLAN工程，進(jìn)一步完善網(wǎng)絡(luò)覆蓋度，不僅節(jié)省了整體網(wǎng)絡(luò)投資，提升了用戶上網(wǎng)的體驗(yàn)，通過不斷改善網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，真正有效地削弱了電信行業(yè)的“剪刀差”效應(yīng)。隨著移動互聯(lián)網(wǎng)不斷增長的數(shù)據(jù)流量和上網(wǎng)流量價(jià)格的持續(xù)下降，去電信化的腳步會越來越快，技術(shù)平民化速度也會越來越快，而WLAN建設(shè)工程正好可以滿足這兩大變化。首先高速度低成本W(wǎng)LAN上網(wǎng)技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)層出不窮，802．11n型300M上網(wǎng)正當(dāng)其時(shí)，下一代超過1G性能的802．11ac標(biāo)準(zhǔn)正在研發(fā)制定當(dāng)中，可商用并且成熟可靠的上網(wǎng)產(chǎn)品也會不久后推出；其次簡單易用的WLAN上網(wǎng)終端隨處可見，所以我們堅(jiān)信只有建設(shè)好WLAN工程，以后的業(yè)務(wù)將會無處不在，智慧城市、3D視頻、物聯(lián)網(wǎng)等業(yè)務(wù)將隨著WLAN技術(shù)的廣泛應(yīng)用，必將成為普遍的無線寬帶接入方式融入百姓的日常生活當(dāng)中，這對于我們加快工業(yè)化、城市化發(fā)展具有重要意義。

[1]唐雄燕．寬帶無線接入技術(shù)及應(yīng)用[J]．北京：電子工業(yè)出版社，2006：102-105．

[2]沈少艾，張文強(qiáng)．中國電信CDMA網(wǎng)絡(luò)發(fā)展和技術(shù)創(chuàng)新[J]．移動通信，2006，(6)．

[3]孫海鳴，閔銳．WLAN網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方法的研究[J]．廣東通信技術(shù)，2003，(12)．

[4]WLAN典型應(yīng)用場景分析[EB/OL]．http：//www．docin．com/p-486365112．html．

The Project Covers andApplication of Wireless WLAN

Chu Hongzhou
(Shanxi Province Branch of China Telecom Group Co.,LTD.Lvliang 033000,Shanxi)

The construction and application of wireless WLAN network develop rapidly in 4G era.Operators require not only low-cost construction,but also higher goal for the future.From the characteristics and the general situation of wireless WLAN networks,this paper briefly introduces the design and construction of wireless WLAN network coverage scheme,analyzes the networking and construction mode in the circumstances that AC and AP device don’t change the local network actual network.Then it outlines the wireless WLAN network scenarios solutions,including the coverage of indoor multi network integration wireless distributed system,coverage of small AP distribution system,indoor AP direct coverage and outdoor AP coverage,providing reference for the construction of WLAN network.

WLAN;wireless networks;AP;networking plan;AC

褚鴻宙，男，山西汾陽人，碩士研究生，通信工程師，研究領(lǐng)域：通信工程、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)軟件。