無線WLAN工程覆蓋與應用

褚鴻宙

（中國電信集團有限公司山西省分公司，山西 呂梁 033000）

無線WLAN工程覆蓋與應用

褚鴻宙

（中國電信集團有限公司山西省分公司，山西 呂梁 033000）

4G時代，無線WLAN網建設與應用發展迅速，運營商在低成本建設WLAN網的同時，也對未來WLAN網的建設提出了更高目標。本文從無線WLAN網的特點、概況等方面簡要介紹了無線WLAN網的工程建設概況和無線WLAN網絡覆蓋方案的設計建設思路，重點分析了AC與AP設備在不改變本地網實際組網的情況下的組網方式與建設模式，并簡要列舉了無線WLAN網絡典型場景的解決方案，包括室內多網絡合一的無線綜合分布式系統覆蓋、小型AP分布系統方式覆蓋、室內AP直接覆蓋和室外AP覆蓋等建設方式，為WLAN網絡工程建設提供了參考。

WLAN；無線網；AP；組網規劃；AC

1．WLAN技術概況

隨著我國國民經濟信息化的不斷推進和信息技術的飛速發展，中國大眾越來越多地接受了無線上網，特別是無線WLAN/WIFI網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、高帶寬的網絡服務，由于方便快捷的緣故，相信很多人經常會用到無線WLAN上網，WLAN系統作為有線LAN以外的另一種選擇一般用在同一座建筑內，無線局域網(Wireless Local Area Network，WLAN)作為有線以太網的延伸，在一定程度上滿足了這種需求。

WLAN無線工程已經成為基于無線網絡標準和應用的首要網絡模式，作為近短距離的無線覆蓋通信技術，WLAN網絡本身的技術特性就決定了如果要大規模推廣應用，必須首先考慮AP的密度和分布建設及投入的平衡關系，這也就是工程建設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多網合一的無線綜合分布式系統覆蓋、小型AP分布系統覆蓋方式、室內AP設備直接覆蓋、室外AP設備覆蓋等4種模式[1]，設計時應根據覆蓋目標區域、市場需求等的多種實際情況綜合進行考慮。

2．1 室內多網合一的無線綜合分布式系統覆蓋方式

多網合一無線綜合系統即3G和WLAN統一認證、統一計費、通過WLAN網絡接入PS域業務、實現3G/WLAN業務切換等功能，最終達到移動網絡與WLAN網絡的完全融合。這種3G與WLAN的真正融合帶來多方面的優勢。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UIM卡信息，實現自動認證上網；終端與網絡之間通過IPSec通道加密傳送網絡數據，有效規避了WLAN接入網絡的安全性問題；用戶通過WLAN/Wi-Fi能夠接入PS域業務例如手機彩信業務等，享受到數倍于宏基站網絡的傳輸速度，上網體驗得到了極大提升。對于電信運營商而言，WLAN與宏基站網絡融合建設統一規劃，也可以大幅度降低每兆比特提供成本，有效地緩解了熱點區域基站網絡因用戶不斷擴容帶來的投資壓力。重用分組網絡可以充分發揮運營商自有數據業務優勢，打破WLAN網絡只能作為管道的尷尬局面，增強WLAN網絡的盈利能力[2]。

2．2 小型AP設備分布系統覆蓋方式

小型AP設備分布系統覆蓋方式時首要必須考慮環境等因素，WLAN的應用場合主要是用在大樓內或大樓間，建筑物的布局、體積、建材及建筑內各種各樣的干擾源都會影響信號的傳輸，所以設計AP布設時，設備標值只能作為參考，一方面是指系統部署區域的建筑空間、體積、建材、使用距離以及包括CDMA等信號系統的影響等外部物理環境，更為重要的是一定要考慮用戶數量、密度及用戶的應用特點等軟環境的因素，這是WLAN室內覆蓋中環境勘查中另外一個主要工作。要對WLAN覆蓋區域內的用戶進行有針對性的設計與考慮，同時要測算和評估使用人數，同時對并發在線人數，上網用戶群體的使用特點及WLAN覆蓋范圍等情況進行綜合考慮，并選擇合適的覆蓋模式。

2．3 室內AP直接覆蓋方式

電信運營級WiFi/WLAN網絡要求具有“大容量、高可靠、可擴展、可管理”這四大特性，在進行室內AP設備覆蓋時，優先選擇室內放裝型AP設備，這種設備的最大輸出功率是20dBm；對于802．11n型的AP設備，放裝型應至少支持二條空間流，雙頻AP需要同時支持2．4GHz和5．8GHz這兩個頻段，覆蓋空間阻隔較少的室內場景，例如咖啡廳等地點，工程設計建議采用室內放裝型AP設備進行覆蓋。

2．4 室外AP覆蓋方式

室外放裝型設備的最大輸出功率是27dBm，室外部署的AP設備能在高濕、低溫、高溫的惡劣環境下能保證長時間持續穩定的正常工作，同時設備要有良好的防塵等措施。對部署在特定場景下的AP設備，當外部物理環境存在已知同頻干擾源，例如：醫院醫療監護設備，鐵路及地鐵信號控制，比賽體育記時系統等時，工程設計與建設要求通過參數配置能規避或降低干擾；而對于覆蓋室外空曠的場景，例如市民廣場等，應采用室外放裝型設備進行覆蓋，而對于覆蓋上網容量要求較高。

3．WLAN建設場景應用

WLAN工程網絡覆蓋重點考慮數據分流效果明顯及有高數據流量需求的地點，而在覆蓋率較低的熱點地區，必須加大力度，努力提高覆蓋比率，保障熱點地區的廣泛接入覆蓋，同時很有必要在覆蓋比率已經很高的熱點地區，精耕細作，根據業務和流量要求進行WLAN工程的擴容，以提高覆蓋深度與精度，全力保證信號強度及上網用戶的接入速率。

在實際WLAN工程中，AC與AP存在如下多種聯接方式。

3．1 場點型接入模式

AC位于大型場所內或位于電信機房內部，下聯多個場點的AP設備，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，根據用戶無線報文的BSSID字段和瘦AP的位置及BRAS終端用戶的VLAN，并對用戶進行地址分配、認證和計費等操作，這種建設方式的特點為一臺AC或管理一臺BRAS下同生產廠家的多個瘦AP設備[3]，并對機房及現有網絡不需要做改動，此方案建設方式見圖1所示。

圖1場點型接入方式

3．2 路由接入模式[4]

AC設備旁掛在BRAS上，在AP上配置AC的域名；在DNS服務器上配置AC的地址及相應的域名信息，AP設備通過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設備間建立加密隧道進行通信，AC根據用戶無線報文的BSSID字段及AP的位置信息，映射為相應的業務VLAN，不同場點可映射為不同業務VLAN，AC轉發用戶流量到BRAS設備，BRAS終結用戶VLAN，并對用戶進行地址分配、認證和計費等操作，這種聯接方式的特點為一臺AC可管理一臺BRAS下同一廠家的多臺瘦AP設備，對機房現場不需要做改動。此方案建設方式見下圖2示。

圖2 路由模式接入方式

3．3 城域網三層組網接入模式

AC設備部署在城域網，靠近AC接入一臺BRAS1，DNS服務器配置AC的域名及相應的地址信息、BRAS配置等，場點所在的BRAS2、BRAS3等作DHCP SERVER，各規劃一段IP地址段為AP分配公網址，并作AC允許AP訪問DNS服務器，允許AP直接與AC建立加密隧道接入AC的一臺BRAS服務器，作DHCP SERVER，負責為用戶終端分配公網IP地址、AP配置，AP根據規范，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規劃，下聯AP的交換機用于配置AP的管理VLAN，終結在場點所在的BRAS服務器上，AC管理VLAN，由AC發起終結在接入AC的BRAS場點業務VLAN，由AC發起終結在接入AC的BRAS，需要進行規劃AP管理VLAN、AC管理VLAN、場點業務VLAN等信息，用戶終端由接入AC的BRAS集中進行公網地址分配，由該BRAS負責對用戶認證、分配地址和管理用戶業務流量經隧道穿過場點所在的BRAS、城域網到達AC，由AC集中轉發到指定的BRAS集中上公網。此工程建設方式如圖3所示。

圖3城域網三層組網接入方式圖

本圖中AC與BRAS設備通過1條GE光口實現互聯，這種方式首先能實現管理流量功能，流程為：AP→熱點樓宇交換機→熱點匯聚交換機→傳輸二層透傳→OLT→城域網交換機→BRAS或SR→AC走三層實現瘦AP的管理，可實現AP設備的即插即用；其次能實現業務流量功能，流程為：AP→熱點樓宇交換機→熱點匯聚交換機→傳輸二層透傳→OLT→城域網交換機→BRAS或SR→AC解開隧道得到用戶業務流→BRAS走三層路由協議實現用戶數據的上行；這種方式組網在各級電信運營企業中具有廣泛的應用，這種方式不僅可以節省電信企業的設備投資，并能對各縣級公司開展業務支撐與WLAN業務應用。

4．結束語

通信發展到今天，已經迎來了4G時代，WLAN建設已經初具規模，WLAN經濟效應已經顯現。南方不少省市通過大量建設WLAN工程，進一步完善網絡覆蓋度，不僅節省了整體網絡投資，提升了用戶上網的體驗，通過不斷改善網絡質量，真正有效地削弱了電信行業的“剪刀差”效應。隨著移動互聯網不斷增長的數據流量和上網流量價格的持續下降，去電信化的腳步會越來越快，技術平民化速度也會越來越快，而WLAN建設工程正好可以滿足這兩大變化。首先高速度低成本WLAN上網技術和標準層出不窮，802．11n型300M上網正當其時，下一代超過1G性能的802．11ac標準正在研發制定當中，可商用并且成熟可靠的上網產品也會不久后推出；其次簡單易用的WLAN上網終端隨處可見，所以我們堅信只有建設好WLAN工程，以后的業務將會無處不在，智慧城市、3D視頻、物聯網等業務將隨著WLAN技術的廣泛應用，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中，這對于我們加快工業化、城市化發展具有重要意義。

[1]唐雄燕．寬帶無線接入技術及應用[J]．北京：電子工業出版社，2006：102-105．

[2]沈少艾，張文強．中國電信CDMA網絡發展和技術創新[J]．移動通信，2006，(6)．

[3]孫海鳴，閔銳．WLAN網絡設計方法的研究[J]．廣東通信技術，2003，(12)．

[4]WLAN典型應用場景分析[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，研究領域：通信工程、計算機網絡、計算機軟件。