淺談天津聯通WLAN的實現技術

摘 要：WLAN是英文（Wireless Local Area Network）的縮寫，是一種基于無線傳輸的局域網技術，與有線網絡技術相比，具有靈活、建網迅速、個人化等特點。將這一技術應用于電信網的接入網領域，能夠方便、靈活地為用戶提供網絡接入，適合于用戶流動性較大、有數據業務需求的公共場所、高端的企業及家庭用戶、需要臨時建網的場合以及難以采用有線接入方式的環境等。

關鍵詞：無線傳輸；局域網技術；方便；靈活

1 業務功能介紹

天津聯通WLAN業務管理平臺為WLAN業務接入認證、提供計費原始話單等，業務功能需求描述如下：

1.1 WLAN帳戶類型

天津聯通WLAN業務平臺面向的用戶將包括聯通手機用戶、固網寬帶、固定電話用戶。用戶賬號格式為：賬號名@天津域名，樣例為：18602208888@wlan.tj.chinaunicom.cn。

1.2 認證方式

天津聯通WLAN業務平臺應采用了DHCP+WEB的認證方式，支持802.1X認證方式，支持靜態密碼以及動態密碼方式。

1.3 業務開通方式

WLAN業務平臺配合天津聯通BSS系統，支持用戶申請開通WLAN本地、國內漫游或國際漫游業務。用戶可通過營業廳、網上營業廳、短信等方式申請開通WLAN業務。

1.4 計費模式

天津聯通WLAN業務平支持按時長計費以及按流量計費等主流計費模式。

1.5 Portal頁面功能

天津聯通WLAN業務平臺為基于DHCP+WEB方式接入WLAN網絡的用戶提供強制認證Portal的功能。Portal頁面要求用戶必須輸入用戶名、密碼、驗證碼，用戶需選擇開戶地，默認值是Portal所在省份，用戶在開戶省本地上網時不用選擇開戶地，Portal頁面應該提醒漫游用戶需要選擇開戶省。WLAN全國漫游認證帳號統一定義格式為：帳號名@域名；域名包括業務名、省名拼音縮寫、運營商標識、頂級域名四部份。業務名為WLAN，運營商標識為CHINAUNICOM，頂級域名為CN。

1.6 異常斷線檢測

WLAN業務平臺支持用戶異常斷線情況下的檢測，主要包括Portal Server與portal頁面間利用心跳檢測方式實現系統的斷線檢測；以及BAS設備與WLAN用戶設備MAC地址間通過ARP的檢測方式來實現系統的斷線檢測。

2 WLAN網絡系統結構

天津WLAN接入網絡系統主要由認證計費系統（WLAN平臺）、業務地址分配系統（DHCP平臺）、業務接入控制器（BAS）、接入管理控制器（AC）和無線接入點（AP）構成，網絡結構圖如圖1所示。

（1）WLAN平臺：包括Portal服務器、Radius 服務器、計費服務器和動態密碼服務器。

Portal服務器：門戶網站。推送認證頁面，接收WLAN用戶的認證信息，向BAS發起用戶認證請求以及用戶下線通知。

Radius服務器：主要負責處理WLAN用戶的認證過程。

Accounting服務器：主要完成WLAN用戶的計費信息采集、帳務處理、統計、出帳等功能。

動態密碼服務器：主要實現為申請動態密碼的手機用戶提供動態密碼生成并通過短信網關下發給用戶的功能。

（2）DHCP服務器：WLAN業務的DHCP服務器與家庭網管業務、IPTV業務共同使用一套DHCP平臺，主要負責WLAN用戶終端動態地址的分配，天津聯通WLAN用戶DHCP分配的地址為公網IP地址。

（3）業務接入控制器（BAS）：實現WLAN用戶用戶動態IP地址的獲取，強制Portal、業務控制，接收Portal Server發起的認證請求，完成用戶認證、上/下線請求功能；同時BAS支持免認證訪問功能，通過ACL策略的配置允許用戶在未認證前可訪問Portal頁面。

（4）接入管理控制器（AC）：主要實現對AP設備的管理，對AP下發配置，現網AC主要是位于芥園道和中山門機房的兩臺華為網絡設備，AC設備本身啟用了DHCP功能，為AP分配管理地址。

（5）無線接入點（AP）：是WLAN的小型無線基站，完成IEEE802.11b、IEEE802.11a或IEEE802.11g等無線接入功能，提供54Mpbs的帶寬速率。

3 WLAN業務流程

如圖2所示WLAN用戶認證系統結構圖。

圖2 WLAN用戶認證系統結構圖

WLAN用戶的業務流程包括認證上線流程、下線流程、動態密碼申請流程、用戶自服務流程等流程，下面對各流程做個簡單介紹。

3.1 用戶上線認證流程

用戶上線流程主要完成WLAN用戶帳戶的認證，并把認證結果通知Portal Server，Portal server將會通知WLAN用戶并且顯示相應的認證結果。用戶可使用靜態密碼或動態密碼登錄，如圖3所示。

（1）用戶開機后，通過BAS Relay向DHCP Server發送DHCP discover發現信息；

（2）DHCP Server從未出租的IP地址池中挑選一個IP地址；

（3）DHCP Server通過BAS將IP地址分配給WLAN用戶設備終端；

（4）用戶訪問網站，經過BAS認證前域重定向到Portal Server；

（5）Portal server推送統一的認證頁面；

（6）用戶輸入帳號、密碼和賬號歸屬地，通過提交頁面向Portal Server發起認證請求；

（7）Portal Server將用戶輸入的帳號、歸域名屬地和密碼Portal協議包發給BAS；

（8）BAS將Portal Server發來的Portal協議報文轉換成Radius協議報文；

（9）BAS向Radius Server發送認證請求；

（10）Radius Server接收BAS發來的用戶認證信息并進行用戶認證，如果是本地用戶就進行賬號密碼認證和賬號信息查詢；

（11）如果賬號為漫游賬號，本地Radius Server將賬號和密碼通過漫游Radius Server、聯通集團Radius Server到賬號歸屬地Radius Server；

（12）漫游賬號在歸屬地進行賬號、密碼認證和賬號信息的查詢；

（13）如果是漫游賬號，將認證結果返回給本地Radius Server；

（14）本地Radius Server將本地賬號或漫游賬號的認證結果報文發送給BAS；

（15）BAS接收來自RADIUS的賬號認證結果響應后，向Portal Server送認證結果；

（16）Portal Server通知用戶認證結果，如果認證成功，將啟動計時提醒；

（17）Portal Server向BAS回應確認收到認證結果的報文，通過認證后域的重定向，用戶就可以正常上網；

（18）認證成功，BAS向Radius Server發送計費開始請求；

（19）Radius Server向BAS回應計費開始確認報文。

3.2 用戶下線流程

用戶下線流程包括用戶主動發起下線流程、用戶強制下線流程和用戶異常下線流程，即BAS或Portal Server偵測到用戶下線，由BAS向Radius發出下線報文。

用戶主動下線流程，即用戶主動發出下線請求，如圖4所示：

圖4 WLAN用戶主動下線流程圖

（1）用戶發起下線請求到Portal Server；

（2）Portal Server向BAS請求下線；

（3）BAS向Radius Server發送下線請求報文；

（4）Radius Server根據BAS的請求對賬號進行下線處理，并停止該賬號的計費；

（5）Radius Server向BAS回應下線請求確認報文；

（6）BAS回應Portal Server下線請求；

（7）Portal Server推送下線結果頁面給用戶。

參考文獻

[1]劉乃安.無線局域網：WLAN原理技術與應用[M].西安：西安電子科技大學出版社.

[2]華為接入網維護寶典[Z].華為技術有限公司.

作者簡介：靳冰 ，北京郵電大學，郵電管理工程學士，現工作于中國聯合網絡通信有限公司天津市分公司，設備維護中心。