WLAN组网介绍
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摘要无线局域网（WLAN）是利用无线通信技术在一定的局部范围内建立的网络，是计算机网络与无线通信技术相结合的产物，从WLAN的概念、特点、组网结构全面地介绍对于WLAN组网的建设有重要的作用。
关键词WLAN 组网 局域网
1、概述
通信网络随着Internet的飞速发展, 从传统的布线网络发展到了无线网络，作为无线网络之一的无线局域网WLAN（Wireless Local Area Network），满足了人们实现个人移动数据通信的梦想，为我们创造了一个丰富多彩的自由天空。无线局域网（WLAN）是利用无线通信技术在一定的局部范围内建立的网络，是计算机网络与无线通信技术相结合的产物，它以无线多址信道作为传输媒介，提供传统有线局域网LAN（Local Area Network）的功能，能够使用户真正实现随时、随地、随意的宽带网络接入。简单地说，WLAN就是指利用RF（Radio Frequency）或IR（Infrared Ray）等无线互连方式构建起来的局域网。
2、无线局域网的主要技术和标准
目前WLAN主要技术包括基于IEEE802.11标准的Wi-Fi技术和基于IEEE802.16标准的WiMax技术，Wi-Fi技术1、基于802.11标准；2、每个AP覆盖范围100米；3、最大带宽54M；4、设备价格低廉；5、需要大量AP；WiMax技术：1、基于IEEE802.16标准；2、最大覆盖范围50公里；3、最大接入带宽70M；4、设备价格高昂；5、设备数量少。由于无线网络的传输介质是空气，因此信息随处都可能被窃取，存在着严重的安全隐患，要设计安全的无线网络，在架设无线网络环境时，需要考虑到以下因素：注意AP 摆放的物理位置、AP 的控制和管理、用户身份验证和计费管理、简化网络安全管理、不能让非专业人员构建网络。1
3、WLAN组网结构
无线局域网网络的拓扑结构可分为五个层次，下面列出这五个层次概念和主要设备：一、用户层：用户层是WLAN业务的享用层，主要的设备是安装有无线网卡或读卡器的PDA和便携机等移动终端设备，以及台式机。二、接入层：接入层解决无线接入和连接有线网络设施的问题，主要的设备是用于无线连接的AP（Access Point，无线接入点），AP通过L2设备(如：LanSwitch或DSLAM)连接上层边缘汇聚层。三、边缘汇聚层：主要解决WLAN用户的接入认证、计费、QoS等的控制，主要设备称为AC（Access Controller，接入控制点）。四、业务控制层：提供用户鉴权网关，可以是AS（Authentication Server）或者是RADIUS服务器。RADIUS可独立完成通用的用户的认证（如WEB认证、EAP-MD5认证）；AS则提供了基于移动网络原有设备和用户资源的多种认证方式（EAP-SIM认证、OTP认证等）。五、管理层：提供设备管理和用户业务管理两种功能，主要的设备是设备网管平台和Portal、APP Server等业务生成和下发平台。WLAN系统主要由认证服务器（AS）、接入控制器（AC）和接入点（AP）等部分组成。
图1 无线局域网体系结构
4、WLAN主要设备
WLAN的主要组成设备有AS、AC、AP。AS（Authentication Server）和WLAN的基本结构AC、AP结合，实现GSM/GPRS移动用户高速无线数据接入，称作移动模式WLAN系统。AS的功能相当于WLAN网络与GSM/GPRS网络之间的互联网关，完成宽带网络与移动原有的GSM网络之间的适配功能。AS有以下主要功能：一、WLAN接入控制:SIM卡模式接入流程，支持EAP Over Radius鉴权方式；从HLR获得用户签约信息：通过MAP恢复数据操作获得用户签约信息；获取鉴权信息：向HLR请求鉴权三元组；用户发起的分离功能。二、记费功能：话单生成：生成WLAN话单；话单发送：通过FTP/FTAM接口把话单送给BS，或者保存在文件中供BS来取；话单保存：当无法与BS通信时，能将话单保存到硬盘；中间话单生成：在用户上网过程中，按一定的时间间隔生成计费话单；三、维护功能:维护功能包括日常维护功能、SS7链路维护功能、消息跟踪和消息解释、故障告警和话务统计等。四、简单网络管理协议（SNMP）:具备SNMP Agent，通过SNMP V3与网管网中的管理站通讯。
AC（Access Controller）作为WLAN边缘汇聚层的用户业务接入设备，提供功能强大的用户管理和业务控制功能，主要体现在灵活完善的用户接入方式、用户身份认证和安全保障、基于用户策略的访问控制、业务QOS保证等方面。AC是基于WLAN和以太网技术的无线接入控制设备。AC可提供的业务有宽带上网类业务、实时业务、电子商务类业务、个性化Portal业务和一些特色业务。
AP（Access Point）无线接入点，主要是用来连接无线网络及有线网络的桥接器。利用AP无线接入点，可以整合有线及无线网络。AP无线接入点遵循IEEE 802.11及IEEE 802.11b，可支持速率11Mbps/5.5Mbps/2Mbps和1Mbps。AP无线接入点亦可支持漫游(Roaming)功能。AP无线接入点支持ESSID及WEP的加密功能，可防止未经授权的不当存取资料。以Windows为基础且符合简单网管协议（SNMP）工具进行管理。AP就相当于基站，终端主要有用于便携机的PCMCIA无线网卡和用于台式机的USB无线终端（相当于无线Modem）。WLAN属于小范围覆盖的宽带无线技术，一个典型的AP覆盖范围为室内30米，室外300米，AP采用和以太网类似的协议，所以可以把AP看成一个无线Hub。
除了AS、AC和AP外，WLAN还有一些其它的设备：包括接入点交换设备（APS）、Station(STA)、记费网关（CG）、记费中心（BC）和各网元间的接口（Wf/Wb/Wx/Wf）等。另外还有LANSwitch、归属位置寄存器（HLR）、短消息业务中心（SMSC）、移动智能网设备SCP等设备。CG作为和AS配套的设备，将AS生成的原始话单进行格式转换、合并、存储；同时，提供到BC的接口，向BC传送话单。LANSwitch提供边缘用户的汇聚功能。在WLAN移动解决方案中，充分利用了无线网络原有的用户资源，AS通过和HLR的信令交互，获取用户数据进行鉴权，从而使用户利用同一张SIM卡既能使用移动业务，又能使用WLAN业务。在WLAN移动解决方案中，AS在提供OTP认证方式时，需要和移动网络既有的设备SMSC进行交互，通过短消息发送生成的用户密码。在WLAN移动解决方案中，AS通过和移动智能网设备SCP的交互，提供对预付费业务（PPS）的支持。
5、WLAN组网原则
WLAN网络的组网原则有以下几条：1、与现有GSM/GPRS网络融合；2、充分利用现有的网络资源：包括用户、节点设备、业务等；3、提供特色业务；4、兼容性强，基于标准、成熟的信令协议；5、可运营、可管理性；6、在计费方面，不同业务共享一个帐单；7、符合3GPP/IEEE演进趋势；8、分步实施：采用成熟技术，逐步演进。AS的组网原则，目前采用全国集中设置的方式。将来当WLAN业务量大时，可统一规划，分布建立SIM认证中心。AC的组网原则，AC的设置有两种方式：分布式和集中式。采用分布式设置时，每个WLAN覆盖的热点地区都部署一个AC；采用集中式设置时，在城域网集中部署一台AC，每个WLAN覆盖地区的AP通过城域传送网接到集中AC上。如果热点地区接入用户少，建议采用集中式设置，以便于集中维护和管理，降低成本；如果热点地区的用户多，建议采用分布式设置，利于负载分担。对于WLAN网络覆盖采用和业主合建的模式，如果WLAN业务用户认证点为AC，需要在热点地区部署独立的AC，支持将本地WLAN业务用户计费信息传送到业主的网络系统。当采用基于802.1x机制的认证方式，AC作为WLAN用户接入认证点时，AP和AC之间的传送网络应保证AC且仅有AC能够终结WLAN用户的二层认证信息流。AP组网规划原则，理论上一个WLAN的AP可以接入很多用户，但由于接入用户数目过多，每个用户的性能就会下降，一般每个AP接入20～30个用户为宜。建议单个AP的联机终端用户数最多为32个。以400平方米半开放空间为例。一、对于同一常见半开放空间，当AP信号传播途中，最多需穿透两堵木板墙壁时，单个AP的覆盖有效面积可达到250平方米左右。此时，该空间应放置两台AP即可保证该空间内的信号覆盖。AP尽量摆放在天花板、墙壁侧较高处。可将两AP分别放置在房间两对角。注意不要设置同、邻AP频点即可。二、对于同一常见半开放空间，当AP信号传播途中，最多需穿透两堵玻璃墙壁时，单个AP的覆盖有效面积可达到400平方米左右。此时，该空间放置一台AP即可保证空间内的信号覆盖。AP尽量摆放在天花板、墙壁侧较高处。任意设置AP频点。三、对于同一常见半开放空间，当AP信号传播途中，最多需穿透两堵水泥墙壁时，单个AP的覆盖有效面积可达到150平方米左右。此时，该空间放置三台AP即可保证空间内的信号覆盖。将三台AP的频点分别设置为1、6、11。摆放位置均匀分别于该空间内即可。
6、结束语
WLAN的特点使在无法布线的场合，WLAN可以作为有线接入的补充；在热点地区，WLAN可以作为3G的补充。当前我国无线局域网还处在迅速发展中，主要的应用都集中在酒店、学校、医院、个别企业（办公室）等等。特别是在酒店和企业的应用被认为发展前景远大，也是目前应用最多的领域。无线局域网的优点在于移动性强、安装的快速性和简单性（无需穿墙、布线）、安装的灵活性（遍及有线不能到达处）、减少投资（硬件投入高，但减少布线）、扩展能力强，缺点在于带宽受限制和保密性不够，在采用WLAN组网的时候要发挥其优势，辅助其他组网方式，构建完善的通信网络。
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