電信級(jí)WLAN無線組網(wǎng)方案一覽
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標(biāo)簽:WLAN 無線組網(wǎng)
基于IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)的無線局域網(wǎng)(WLAN)技術(shù)已開始從企業(yè)、家庭市場(chǎng)進(jìn)入運(yùn)營(yíng)市場(chǎng)。WLAN作為一種運(yùn)營(yíng)業(yè)務(wù)已在全球主流運(yùn)營(yíng)商內(nèi)進(jìn)行試驗(yàn)并開始投入商用。從組網(wǎng)的角度,WLAN在特定的場(chǎng)合可以替代其有線接入方式作為最后一公里解決方案,例如公眾熱點(diǎn)區(qū)域、家庭無線寬帶接入等;
從可運(yùn)營(yíng)業(yè)務(wù)的角度看,由于WLAN具有相對(duì)于諸如2.5G、3G等無線技術(shù)的高帶寬和低成本,能滿足客戶對(duì)高速無線寬帶業(yè)務(wù)的需要,無論是固網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商還是移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商都非??春闷鋺?yīng)用前景,當(dāng)前中國(guó)運(yùn)營(yíng)商都開始考慮并逐步部署宏蜂窩+WLAN的模式,將WLAN作為宏蜂窩數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的低成本補(bǔ)充接入手段。
對(duì)于可運(yùn)營(yíng)的WLAN,從組網(wǎng)的角度,為了實(shí)現(xiàn)WLAN網(wǎng)絡(luò)的快速部署、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的集中管理、精細(xì)化的用戶管理,相比胖AP(自治性AP)方式,運(yùn)營(yíng)商更傾向于采用集中控制性WLAN組網(wǎng)(瘦AP+AC),從而實(shí)現(xiàn)WLAN系統(tǒng)、設(shè)備的可運(yùn)維、以管理。
本文主要就電信級(jí)WLAN網(wǎng)絡(luò)組成、信息轉(zhuǎn)發(fā)模式以及AC拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)三個(gè)方面進(jìn)行討論。
網(wǎng)絡(luò)組成及網(wǎng)元作用
瘦AP+AC架構(gòu)的WLAN網(wǎng)絡(luò)主要由WLAN終端設(shè)備(STA)、WLAN接入點(diǎn)設(shè)備(AP)、接入控制點(diǎn)(AC)、PORTAL服務(wù)器、AAA服務(wù)器、OSS等組成,邏輯組網(wǎng)示意圖如下。
●WLAN終端設(shè)備(STA)
WLAN終端設(shè)備包括安裝了無線網(wǎng)卡的電腦,也包括了支持WiFi功能的PDA、手機(jī)、平板電腦等。
●接入點(diǎn)設(shè)備(Access Point,簡(jiǎn)稱AP)
AP是WLAN業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)的小型無線基站設(shè)備,完成IEEE 802.11a/b/g/n標(biāo)準(zhǔn)的無線接入,是連接有線網(wǎng)絡(luò)與無線網(wǎng)絡(luò)的橋梁。
●接入控制器(Access Controller,簡(jiǎn)稱AC)/寬帶遠(yuǎn)程接入服務(wù)器(BRAS)
純粹的AC承擔(dān)對(duì)WLAN網(wǎng)絡(luò)中的AP的集中管理功能,完成無線信道管理、設(shè)備管理維護(hù)、基本的WLAN用戶接入管理。
●PORTAL服務(wù)器
當(dāng)WLAN網(wǎng)絡(luò)采用WEB認(rèn)證方式時(shí),當(dāng)STA關(guān)聯(lián)WLAN網(wǎng)絡(luò)后通過瀏覽器發(fā)起Internet訪問請(qǐng)求時(shí),AC將該請(qǐng)求強(qiáng)制發(fā)送到PORTAL服務(wù)器。PORTAL服務(wù)器接收到該請(qǐng)求后,向用戶推送特定的認(rèn)證頁面。
當(dāng)用戶在認(rèn)證頁面輸入相關(guān)認(rèn)證信息并提交后,PORTAL服務(wù)器接收用戶認(rèn)證請(qǐng)求并向AC發(fā)起用戶認(rèn)證過程;用戶認(rèn)證完成后,PORTAL服務(wù)器將認(rèn)證結(jié)果通知用戶。通過認(rèn)證的終端用戶隨后可以正常訪問網(wǎng)絡(luò)
●AAA服務(wù)器
AAA是認(rèn)證(Authentication)、授權(quán)(Authorization)、計(jì)費(fèi)(Accounting)的縮寫,AAA服務(wù)器的功能也體現(xiàn)在這三個(gè)方面。AAA的主要應(yīng)用是通過RADIUS協(xié)議和接入設(shè)備(例如AC、BRAS等)配合,實(shí)現(xiàn)對(duì)以IP方式接入網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)證、授權(quán)和計(jì)費(fèi)。即對(duì)某用戶為接入到某網(wǎng)絡(luò)是否有權(quán)限進(jìn)行認(rèn)證,并對(duì)有權(quán)用戶授予其使用網(wǎng)絡(luò)所具備的權(quán)限(帶寬屬性等),并對(duì)使用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行計(jì)帳。
AC網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/strong>
當(dāng)AC處于下游AP設(shè)備和上游設(shè)備(例如BRAS)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)路徑中時(shí),稱之為直連模式。這種組網(wǎng)方式中AC也充當(dāng)了匯聚交換機(jī)的作用,此時(shí)AC位置較高,適用于新建組網(wǎng)、廣域稀疏熱點(diǎn)覆蓋和大容量AC部署,AC可與城域核心路由器或省核心路由器直連。采用直連模式,網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淝逦瑪?shù)據(jù)報(bào)文都經(jīng)過AC處理,利于用戶數(shù)據(jù)的集中管理。
當(dāng)AC在物理拓?fù)渲胁恢苯犹幱贏P和上游設(shè)備(例如BRAS/匯聚交換機(jī))間、而是并行地旁掛在BRAS/匯聚交換機(jī)旁時(shí),稱這種組網(wǎng)方式為旁掛模式。旁掛模式下,業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)不流經(jīng)AC,AC無法對(duì)用戶數(shù)據(jù)進(jìn)行管理。此外旁掛方式便于在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)上新建AC時(shí)的工程實(shí)施,可以采用BRAS上空閑端口對(duì)接新建AC而不影響原有的物理連接和業(yè)務(wù)。
業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)方式
在WLAN網(wǎng)絡(luò)中,STA和AP間的報(bào)文為802.11報(bào)文,AP作為STA和有線網(wǎng)絡(luò)間的橋梁,完成802.11報(bào)文的終結(jié)并轉(zhuǎn)換為802.3報(bào)文,然后向有線網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。在向有線網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)過程中,AP可以采用兩種轉(zhuǎn)發(fā)模式:直接轉(zhuǎn)發(fā)(或本地轉(zhuǎn)發(fā)),集中轉(zhuǎn)發(fā)(或隧道轉(zhuǎn)發(fā))。
以業(yè)務(wù)面數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)為例,所謂直接轉(zhuǎn)發(fā),是指WLAN用戶業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)不經(jīng)過CAPWAP封裝,AP收到終端的802.11格式的上行數(shù)據(jù),由AP直接轉(zhuǎn)換為802.3報(bào)文并標(biāo)記業(yè)務(wù)vlan-s后向目的地發(fā)送。下行報(bào)文到達(dá)AP后,由AP轉(zhuǎn)換為802.11格式發(fā)送給終端。
這種組網(wǎng)模式一般應(yīng)用在AC旁掛的場(chǎng)景下,由于AC不承載數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)功能,只對(duì)AP進(jìn)行管理,因此需要AP完成數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換和協(xié)議匹配工作。
業(yè)務(wù)面數(shù)據(jù)本地轉(zhuǎn)發(fā)(直接轉(zhuǎn)發(fā))
另外一種AP數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)方式是集中轉(zhuǎn)發(fā)。所謂集中轉(zhuǎn)發(fā)是指AP先將用戶業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)打包到CAPWAP隧道中,進(jìn)而傳遞給AC的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)方式。業(yè)務(wù)上行數(shù)據(jù)由AP封裝在CAPWAP報(bào)文,業(yè)務(wù)vlan-s由AP標(biāo)記,管理vlan-m由連接AP的交換機(jī)標(biāo)記,由AC接收并解CAPWAP封裝并終結(jié)vlan-s、vlan-m。
業(yè)務(wù)下行數(shù)據(jù)由AC封裝在CAPWAP報(bào)文,業(yè)務(wù)vlan-s和管理vlan-m由AC標(biāo)記,由連接AP的交換機(jī)終結(jié)vlan-m,由AP接收并解CAPWAP封裝并終結(jié)vlan-s。
封裝后的報(bào)文在CAPWAP報(bào)文外層使用管理vlan-m,中間網(wǎng)絡(luò)設(shè)備只需配置和透?jìng)鞴芾韛lan-m,而對(duì)封裝在CAPWAP報(bào)文內(nèi)的業(yè)務(wù)vlan-s不需配置。集中轉(zhuǎn)發(fā)一般應(yīng)用在AC直連的場(chǎng)景,少數(shù)場(chǎng)景下,AC旁掛也需要配以AP集中轉(zhuǎn)發(fā)。
業(yè)務(wù)面數(shù)據(jù)集中轉(zhuǎn)發(fā)示意圖