隨著WLAN無線局域網在2008年奧運會中的嶄露頭角和2009年國內的大規模商用，WLAN越來越得到業界的重視。WLAN無線局域網采用無線工作方式，空中接口采用載波偵聽多路訪問/碰撞避免（CSMA/CA）技術實現共享媒質接入控制的一種局域網技術，可滿足用戶的無線上網需求，并能夠實現計算機局域聯網、遠程接入、圖文傳真、視頻監控、IP語音應用等多種功能。WLAN系統主要由接入控制器（AC）和無線接入點（AP）組成。系統組網方式可分為胖AP組網與瘦AP組網。目前大唐電信WLAN產品體系主要分為：胖AP系列、瘦AP系列及胖瘦可轉型系列產品，為用戶提供全面的無線局域網應用解決方案。

大唐電信是中國移動“WLAN設備主要供貨商”，中國電信“WLAN重要合作伙伴”。憑借卓越的產品性能及良好的工程售后服務，大唐電信WLAN產品成功中標2008北京奧運公網，隨后在江蘇、福建的全省WLAN熱點覆蓋，山東青島全城無線覆蓋，湖南移動營業廳無線互聯中得到大規模商用，并在遼寧、北京、廣東、廣西、浙江、陜西、山東等省均有較大的市場份額。

本文將對WLAN主要設備功能、組網方式及應用逐一進行探討。

設備簡介

接入控制器（AC）無線局域網接入控制設備，負責將來自不同AP的數據進行匯聚并接入Internet，同時完成AP設備的配置管理、無線用戶的認證、管理及帶寬、訪問、切換、安全等控制功能。AC強大的管理和控制功能，能夠構建出個性化、專業化WLAN解決方案。

無線接入點（AP）電信級無線覆蓋設備，相當于一個連接有線網和無線網的橋梁，其主要作用是將各個無線網絡客戶端連接到一起實現大范圍、多用戶的無線接入。根據應用場景不同，AP通常可分為室內型和室外型，室內環境下覆蓋范圍通常在30～100m，室外環境最大覆蓋范圍可達到800m。

組網方式

胖AP工作模式--胖AP又稱為自治型設備，AP設備作為單獨的個體獨立工作，通過無線方式與用戶進行數據接收與發送（如圖1所示）。在設備運行前需對每一個AP設備進行單獨配置。AP可單獨組網，也可與AC、BRAS等接入控制設備一起組網，AC、BRAS等接入控制設備對AP下的用戶進行接入認證，對帶寬及用戶安全等方面進行管理。AC、BRAS設備不限制AP接入數量，只與網絡下接入用戶數量有關。

圖1 胖AP網絡結構

目前胖AP模式在國內應用比較廣泛，它技術成熟，并且兼容性強，可實現不同廠家AC、AP設備之間兼容，前期投資成本低，適用于建網初期中小規模組網。胖AP模式的業務功能較單一，目前多用于為用戶提供簡單數據接入業務，因此，建議一些小范圍、低投入的場景可以選擇胖AP組網方式。

瘦AP工作模式--隨著WLAN技術逐漸被關注，網絡發展規模逐漸壯大，由起初的辦公樓、酒店等熱點發展成現在的校園網、大型場館乃至無線城市。因此無線網絡的安全性和管理性得到加倍重視，針對以上問題，業界提出了瘦AP的概念，即以WLAN無線交換機為核心＋簡單接入點（瘦AP）的集中式管理架構。在這種無線網架構下，無線交換機集中實現了射頻監控、數據流量管理、安全認證、QoS、接入控制、負載均衡以及AP的控制管理等功能，AP只實現802.11的空口功能，完成無線電波的收發任務。采用瘦AP架構，實質就是降低了AP的復雜性，將網絡智能向上層控制設備轉移，從而有效地解決上述傳統WLAN基礎架構模式下暴露出來的問題。

瘦AP稱為集中控制型設備，需要由接入控制器AC（也稱無線交換機）來統一進行配置管理（如圖2所示）。AP本身不帶有任何軟件及配置，當AP加電后，AP通過廣播、DHCP或DNS方式來獲得位于網絡骨干上的AC的IP地址信息，之后采用CAPWAP協議與AC取得通信，AC將AP運行所需的相關配置數據發送給AP，AP收到這些信息后，隨即進行系統啟動并根據AC提供的配置進行自身參數的配置。單臺AC對所管理的AP數量有所限制，可分為管理幾十臺至上千臺AP數量的不同數量級的AC設備。

圖2 瘦AP網絡結構

瘦AP設備采用先進的通信技術，AP設備無需單獨調測，由AC統一配置管理，大大簡化初期安裝和后期維護的投入。大唐電信多年來一直致力于瘦AP產品的開發，密切關注市場發展的需求，產品逐漸演進，目前已推出種類齊全、性能優越的瘦AP系列產品，其產品有以下幾個特點。

集中控制與管理無線交換機＋瘦AP架構具有簡單而強大的無線局域網集中式管理功能，AP本身并不存放任何的配置文件，AP的配置是從無線交換機上獲取的，通過無線交換機管理模式可以統一管理整個無線網絡的AP。

即插即用的網絡部署無線交換機可被部署于數據中心，全網的AP設備可跨越二層或三層網絡與無線交換機連接。當一個新的AP設備被連入網絡中時，將立即被無線交換機發現并配置，用戶無需在現場進行任何配置，即可隨時開通，實現即插即用的網絡部署。

網絡自愈功能無線交換機能實時偵測出線上AP是否存在失效，當發現有AP出現故障時，無線交換機會自動檢測這個故障，并指示附近的接入點調整功率和信道設置來彌補發生故障的接入點留下的空缺。若有新的接入點加入，其他接入點應能減小功率發射，以避免產生沖突。

無線接入的負載均衡為了更合理地分配帶寬，在無線交換機里有全部分布AP的列表和負載狀況，無線交換機會根據一定的算法，指示一些連接用戶數量較多的AP把其覆蓋范圍內的無線用戶或終端分散連接到鄰近的AP上，從而分擔AP的負擔，達到最佳的使用效果，充分利用網絡資源。

安全性瘦AP架構的無線系統的安全管理是將訪問控制、安全認證、防病毒、無線入侵監測以及RF電磁波管理等多項安全功能匯聚到無線交換機上來完成，通過集中式安全管理增強了無線安全性。此外，當用戶漫游時，在無線交換機之間共享用戶特定的安全策略將能夠在整個無線網絡范圍內統一控制用戶屬性和組屬性。

QoS無線交換機支持基于分類的流量隊列，以確保無線語音（VoWLAN）或其他時延敏感的應用能獲得所需的服務等級和服務質量。同時支持帶寬限制，可針對重要關鍵的數據傳輸應用，提供優先的帶寬保證。支持802.1p/Diffserv等，可在無線和有線網絡上有效區分數據流。

流量分離無線交換機可靈活配置無線接入點的數據轉發模式，根據數據的分類決定是否需要經過無線交換機轉發，或直接進入有線網絡進行數據交換。對于延遲敏感、傳輸要求實時性高的數據分類可以不經過無線交換機而直接接入上層網絡，更好地適應未來無線網絡更高流量傳輸的要求，諸如VoWLAN、802.11n傳輸等。

基于瘦AP網絡系統增強了無線網絡安全、射頻控制、移動訪問、服務質量保證（QoS）、無縫漫游等重要因素，擴展了業務服務范圍和網絡容量。隨著WLAN在國內的大規模商用，瘦AP將成為各運營商今后WLAN主流組網方式。

胖瘦模式轉換建網初期，在覆蓋的熱點布局分散、用戶較少或者布放設備少等前期情況下，為節省投資，可選擇胖AP模式。隨著WLAN網絡規模逐漸發展壯大，熱點、用戶逐漸增多，運營中的設備維護和網絡優化等工作量也隨之增加，為方便運營管理和維護，建議采用瘦AP組網方式。大唐電信的WLAN產品支持胖瘦工作模式的轉換，根據網絡發展規模選擇適合的組網方式，合理保護了用戶投資。在胖AP工作模式下，用戶只需要增添AC設備（無線交換機），通過AC設備或者集中網管系統，對AP設備做簡單的轉換設置，即可實現全網的集中控制管理（如表所示）。

表  胖瘦方案對比

工程案例—中國移動奧運場館項目

奧運WLAN網絡主要覆蓋各奧運競賽場館、奧運主新聞中心、國家廣播中心、媒體村、奧運村、總部飯店等。

WLAN網絡化分為三層：接入層、匯聚層、骨干傳輸層。其中，在接入層使用AP作為無線客戶端接入IP數據網的橋梁；在匯聚層采用二層交換機和接入控制服務器（AC），AC用來完成用戶接入控制功能，同時AC將作為認證點來提供基于Radius的安全認證；在骨干傳輸層中包括認證系統、計費系統和統一網管系統三部分，這三部分作為WLAN核心部分，認證、計費系統負責客戶的合法性驗證、客戶使用WLAN網絡的狀況查詢、賬單的記錄和輸出，網管系統對WLAN網絡提供了全方位的監控，為管理者了解每個熱點地區設備的運行提供了詳細的信息。

針對奧運場館特殊人群要求（奧運場館主要由媒體、觀眾、功能用房幾部分組成），大唐電信給出滿足容量和覆蓋需求的無線覆蓋方案及詳細的規劃思路和方法。包括使用的AP的類型、數量，并根據傳輸機房位置，按照理想布線路由等（如圖3所示）。

圖3 奧運場館無線覆蓋圖

首先要根據并發比例×用戶數量計算出并發時的人數，再根據設備承載用戶最大限額確定設備數量；
根據實際勘測面積和場館結構進行規劃，設計設備布放的最佳位置和覆蓋的重點區域；
針對特殊人群的特殊要求安排和布放設備類型及數量；
根據特殊需求完成用戶的有關計費、認證、安全等網絡管理措施；
根據現場勘測，設計布線、走線方案，力求美觀、隱蔽；
針對奧運活動中的情況，保證無線通訊中的安全性能。

大唐電信通過改變AP數，設置AP的RF頻段，來保證不同的并發用戶數。所有線路通過POE供電交換機集中到后臺機房；使用兩臺AC設備做統一鑒權服務；并且支持熱備份功能。

組網應用——WLAN與3G網絡的融合

第三代蜂窩移動通信（3G）技術是一個比較完美的系統，它有較高的技術先進性、較強的業務能力和廣泛的應用。而WLAN網絡可以在特定的區域和范圍內發揮對3G的重要補充作用，WLAN與3G技術相結合也將會有廣闊的發展前景。

3G網絡采取宏區、微區和微微區的分層結構，每個區又采用多載頻技術。微區和微微區的基站采用小區扇形極化和多輸入多輸出(MIMO)技術，可在較小覆蓋區提供額外信道容量，解決用戶高速率視頻流業務的增長。3G通用移動通信系統(UMTS)的3GPP組織啟動3GPP/WLAN交互結構作為3GPP的附加標準，給3GPP用戶提供公眾無線局域網(WLAN)接入業務。WLAN作為一種公眾無線接入方式，WLAN網絡采用小區扇形極化和MIMO技術可在室內50m或室外100m半徑覆蓋區提供額外信道容量。WLAN網絡的主要優點是可以低成本配置，無線接入成本僅占3G基站的很小一部分，將有力地促進無線接入市場的發展。3G/WLAN網絡雙模終端可提供無處不在的，帶寬可變的，可保證服務質量(QoS)的多種高速率業務。3G網絡和WLAN網絡的主要區別是在終端移動限制條件，3G網絡的移動終端可廣泛地配置，而WLAN網絡受終端位置、移動速度的影響（如圖4所示）。

  圖4 3G/WLAN融合網絡結構

對于電信運營商來說，對WLAN的定位主要是作為高速有線接入技術的補充，逐漸也會成為蜂窩移動通信的補充。WLAN與蜂窩移動通信也存在少量競爭。一方面，用于WLAN的IP話音終端已經進入市場，這對蜂窩移動通信有一部分替代作用。另一方面，隨著蜂窩移動通信技術的發展，熱點地區的Wi-Fi公共應用也可能被蜂窩移動通信系統部分取代。但是總的來說，他們是共存的關系。目前而言，3G網絡提供話音和數據業務，而WLAN網絡主要提供數據業務。可見，3G網絡和WLAN網絡具有互補性，一個網絡的優點是另一個網絡的缺點。3G網絡和WLAN網絡的一體化可同時綜合雙方的優點，減少雙方的缺點。

隨著移動/固定網絡融合趨勢的進一步發展，UMA技術的實現為大唐電信解決WLAN與移動蜂窩網絡融合這一難題提供了技術保障（如圖5所示）。UMA（非授權移動接入UnlicensedMobileAccess）作為3GPP標準的接入技術，支持移動語音與數據從蜂窩網絡到無線局域網的無縫轉換。UMA技術標準確立了移動運營商將家庭、辦公室與公共WLAN無縫擴展至其蜂窩網絡的方法。借助UMA技術，運營商可以通過WLAN接入網絡為用戶提供語音和數據服務，顯著提高移動服務的使用率，同時降低網絡部署成本。目前UMA標準正逐步成熟，不少廠商推出了基于UMA的解決方案和終端設備，歐洲、北美及亞太的運營商也開展了運作和測試。UMA為運營商開辟了新的業務途徑；可幫助移動運營商解決室內覆蓋、提高頻譜利用率；有利于固網運營商提高話務量和收入。

圖5 UMA接入網絡

UMA作為一種2G/3G網絡的補充，不會對運營商現有網絡提出挑戰，相反它能夠有效地解決運營商關心的若干問題：如室內覆蓋不足，數據速率偏低。UMA在未來家庭網絡的接入上能發揮重要作用，對于運營商建立真正的無所不在的網絡很有意義，市場預測表明UMA產業將會有很好的發展前景。

作 者：查宏宇、和宏林、汪華，大唐電信