电信级WLAN无线组网方案一览

标签：WLAN 无线组网

基于IEEE 802.11标准的无线局域网(WLAN)技术已开始从企业、家庭市场进入运营市场。WLAN作为一种运营业务已在全球主流运营商内进行试验并开始投入商用。从组网的角度，WLAN在特定的场合可以替代其有线接入方式作为最后一公里解决方案，例如公众热点区域、家庭无线宽带接入等;

从可运营业务的角度看，由于WLAN具有相对于诸如2.5G、3G等无线技术的高带宽和低成本，能满足客户对高速无线宽带业务的需要，无论是固网运营商还是移动运营商都非常看好其应用前景，当前中国运营商都开始考虑并逐步部署宏蜂窝+WLAN的模式，将WLAN作为宏蜂窝数据业务的低成本补充接入手段。

对于可运营的WLAN，从组网的角度，为了实现WLAN网络的快速部署、网络设备的集中管理、精细化的用户管理，相比胖AP(自治性AP)方式，运营商更倾向于采用集中控制性WLAN组网(瘦AP+AC)，从而实现WLAN系统、设备的可运维、以管理。

本文主要就电信级WLAN网络组成、信息转发模式以及AC拓扑结构三个方面进行讨论。

网络组成及网元作用

瘦AP+AC架构的WLAN网络主要由WLAN终端设备(STA)、WLAN接入点设备(AP)、接入控制点(AC)、PORTAL服务器、AAA服务器、OSS等组成，逻辑组网示意图如下。

●WLAN终端设备(STA)

WLAN终端设备包括安装了无线网卡的电脑，也包括了支持WiFi功能的PDA、手机、平板电脑等。

●接入点设备(Access Point，简称AP)

AP是WLAN业务网络的小型无线基站设备，完成IEEE 802.11a/b/g/n标准的无线接入，是连接有线网络与无线网络的桥梁。

●接入控制器(Access Controller，简称AC)/宽带远程接入服务器(BRAS)

纯粹的AC承担对WLAN网络中的AP的集中管理功能，完成无线信道管理、设备管理维护、基本的WLAN用户接入管理。

●PORTAL服务器

当WLAN网络采用WEB认证方式时，当STA关联WLAN网络后通过浏览器发起Internet访问请求时，AC将该请求强制发送到PORTAL服务器。PORTAL服务器接收到该请求后，向用户推送特定的认证页面。

当用户在认证页面输入相关认证信息并提交后，PORTAL服务器接收用户认证请求并向AC发起用户认证过程;用户认证完成后，PORTAL服务器将认证结果通知用户。通过认证的终端用户随后可以正常访问网络

●AAA服务器

AAA是认证(Authentication)、授权(Authorization)、计费(Accounting)的缩写，AAA服务器的功能也体现在这三个方面。AAA的主要应用是通过RADIUS协议和接入设备(例如AC、BRAS等)配合，实现对以IP方式接入网络的认证、授权和计费。即对某用户为接入到某网络是否有权限进行认证，并对有权用户授予其使用网络所具备的权限(带宽属性等)，并对使用网络进行计帐。

AC网络拓扑

当AC处于下游AP设备和上游设备(例如BRAS)数据的转发路径中时，称之为直连模式。这种组网方式中AC也充当了汇聚交换机的作用，此时AC位置较高，适用于新建组网、广域稀疏热点覆盖和大容量AC部署，AC可与城域核心路由器或省核心路由器直连。采用直连模式，网络拓扑清晰，数据报文都经过AC处理，利于用户数据的集中管理。

当AC在物理拓扑中不直接处于AP和上游设备(例如BRAS/汇聚交换机)间、而是并行地旁挂在BRAS/汇聚交换机旁时，称这种组网方式为旁挂模式。旁挂模式下，业务数据不流经AC，AC无法对用户数据进行管理。此外旁挂方式便于在现有网络上新建AC时的工程实施，可以采用BRAS上空闲端口对接新建AC而不影响原有的物理连接和业务。

业务数据转发方式

在WLAN网络中，STA和AP间的报文为802.11报文，AP作为STA和有线网络间的桥梁，完成802.11报文的终结并转换为802.3报文，然后向有线网络中进行转发。在向有线网络转发过程中，AP可以采用两种转发模式：直接转发(或本地转发)，集中转发(或隧道转发)。

以业务面数据转发为例，所谓直接转发，是指WLAN用户业务数据不经过CAPWAP封装，AP收到终端的802.11格式的上行数据，由AP直接转换为802.3报文并标记业务vlan-s后向目的地发送。下行报文到达AP后，由AP转换为802.11格式发送给终端。

这种组网模式一般应用在AC旁挂的场景下，由于AC不承载数据业务转发功能，只对AP进行管理，因此需要AP完成数据格式转换和协议匹配工作。

业务面数据本地转发(直接转发)

另外一种AP数据转发方式是集中转发。所谓集中转发是指AP先将用户业务数据打包到CAPWAP隧道中，进而传递给AC的数据转发方式。业务上行数据由AP封装在CAPWAP报文，业务vlan-s由AP标记，管理vlan-m由连接AP的交换机标记，由AC接收并解CAPWAP封装并终结vlan-s、vlan-m。

业务下行数据由AC封装在CAPWAP报文，业务vlan-s和管理vlan-m由AC标记，由连接AP的交换机终结vlan-m，由AP接收并解CAPWAP封装并终结vlan-s。

封装后的报文在CAPWAP报文外层使用管理vlan-m，中间网络设备只需配置和透传管理vlan-m，而对封装在CAPWAP报文内的业务vlan-s不需配置。集中转发一般应用在AC直连的场景，少数场景下，AC旁挂也需要配以AP集中转发。

业务面数据集中转发示意图