電信運營商Wlan系統(tǒng)參考模型

1電信運營商Wlan系統(tǒng)參考模型一．前言

隨著信息時代的來臨，計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的蓬勃開展，網(wǎng)絡(luò)在各行各業(yè)的應(yīng)用越來越廣泛。目前，有線網(wǎng)絡(luò)以其傳輸速度高，產(chǎn)品的品牌及數(shù)量眾多和技術(shù)開展速度快等優(yōu)點，在市場上占據(jù)了網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用領(lǐng)域里相當大的市場份額。然而，隨著移動計算技術(shù)的日益普及和工業(yè)標準逐步被市場所采納和接受，以及無線網(wǎng)絡(luò)在技術(shù)上的成熟，產(chǎn)品種類的不斷增加和產(chǎn)品本錢下降，據(jù)統(tǒng)計未來幾年，無線網(wǎng)在全世界將有較大的開展。無線因特網(wǎng)應(yīng)用越來越多，它將擴展有線局域網(wǎng)或在某些情況下取而代之。可以預(yù)期，在未來信息無所不在的時代，無線網(wǎng)將依靠其無法比較的靈活性，極強的可擴容性，使人們真正享受到簡單、方便、快捷的連接。

無線局域網(wǎng)在很多應(yīng)用領(lǐng)域有獨特的優(yōu)勢：可移動性，它提供了不受線纜限制的應(yīng)用，用戶可隨時上網(wǎng)；安裝容易，無須布線或減少布線，大大節(jié)約了建網(wǎng)時間；組網(wǎng)靈活，即插即用，網(wǎng)絡(luò)管理人員可以迅速將其參加到現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)中，并在某種環(huán)境下運行；本錢低，特別適合于變化頻繁的工作場合。此外無線網(wǎng)絡(luò)相對來說比較平安，無線網(wǎng)絡(luò)是以空氣為介質(zhì)，傳輸?shù)男盘柨梢钥缭胶軐挼念l段，而且于自然背景噪聲十分相似，這樣一來，就使得竊聽者用普通的方式難以偷聽到數(shù)據(jù)。"加密"也是無線網(wǎng)絡(luò)必備的一環(huán)，能有效提高其平安性。所有無線網(wǎng)絡(luò)都可以設(shè)平安密碼，即使千方百計接收到數(shù)據(jù)，沒有密碼也很難翻開數(shù)據(jù)。

二．無線網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù)

2.1、無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

無線技術(shù)是新興的一種組網(wǎng)技術(shù)，具有組網(wǎng)靈活、應(yīng)用廣泛、投資較少，擴展性較好、數(shù)據(jù)帶寬高、免費頻段等特點，應(yīng)用也隨即推廣開來。

最早的無線網(wǎng)絡(luò)標準是97年7月制定的IEEE802.11標準，由于該標準的帶寬只有2Mbps，而且價格較高，應(yīng)用一直沒有普及開來。1999年9月通過了IEEE802.1b標準，該標準采用直接序列擴頻技術(shù)(DSSS)和偽隨機噪聲碼(PNCODE)技術(shù)，實現(xiàn)了抗干擾能力強，帶寬高，功率低，幾乎對其他系統(tǒng)無干擾，IEEE802.11b標準數(shù)據(jù)傳輸速率可達11Mbps，工作在2.4G的公用免費頻段上，能夠傳輸數(shù)據(jù)和圖像，完全能到達目前的網(wǎng)絡(luò)速度的需要，而且無線技術(shù)開展很快，最新的IEEE802.11a標準數(shù)據(jù)傳輸速率可達54Mbps。相信無線技術(shù)會很快普及開來。

由于擴頻通信在提高信號接收質(zhì)量、抗干擾、保密性、增加系統(tǒng)容量方面都有其突出的優(yōu)點。特別是在保密性方面，因為無線技術(shù)根源于軍事應(yīng)用，所以保密早就是無線設(shè)備的一個設(shè)計標準。平安供給作為特色被建立在無線局域網(wǎng)中，使得他們比有線局域網(wǎng)具有更好的平安性。無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)采DSSS技術(shù)，本身就具有防竊聽之功能，復(fù)雜的加密技術(shù)可以保證其平安性。在本方案中采用的無線接入點設(shè)備和無線網(wǎng)卡局部，均可設(shè)為64位或128位WEB加密方式。正因為擴頻通信的諸多優(yōu)點使擴頻通信在民用、商用通信領(lǐng)域迅速普及開來。

無線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品工作在2.4G的ISM頻段上，該頻段是完全開放的，用戶不用申請即可使用。

無線局域網(wǎng)系統(tǒng)包括無線接入點和無線網(wǎng)卡，組網(wǎng)結(jié)構(gòu)有如下五種：

(1)、獨立式無線局域網(wǎng)〔IndependentWLANs〕

一個構(gòu)造簡單的獨立的無線局域網(wǎng)是由帶無線射頻網(wǎng)絡(luò)適配卡〔ISA或PCI接口〕的PC機所構(gòu)成，只相當于對等網(wǎng)〔peertopeer〕的形式。當只需要二個或二個以上的無線網(wǎng)卡并行連接時，就可構(gòu)置成獨立式WLAN。這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不需要進行集中的管理和配置設(shè)計，使用快捷方便所需專業(yè)知識不多。

〔2〕、非獨立式無線局域網(wǎng)〔InfrastructureWLANs〕

在大多數(shù)情況下，無線通信是作為有線通信的一種補充和擴展。我們把這種情況稱為非獨立式的WLAN。在這種配置下，多個AP通過線纜連接在有線網(wǎng)絡(luò)上，使無線用戶能夠訪問網(wǎng)絡(luò)的各個局部。AP不僅是一個提供和傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)連通的設(shè)備，更是作為無線網(wǎng)絡(luò)重要的一局部，如果需要，可使用足夠多的AP，使網(wǎng)絡(luò)能覆蓋整個建筑物。

〔3〕、單元無線漫游式局域網(wǎng)〔MicrocellsandRoaming〕

無線電波在傳播過程中會不斷衰減，無線信號的有效范圍取決于發(fā)射的電波功率的大小，當電波功率大小額定時，AP的通訊范圍就被限定在一定的范圍之內(nèi)。這個范圍被稱為微單元。這是一個類似于移動基站的系統(tǒng)，它能有效擴展活動范圍。當網(wǎng)絡(luò)環(huán)境存在多個AP，且它們的微單元互相有一定范圍的重合時，無線用戶可以在整個WLAN覆蓋區(qū)內(nèi)移動，無線網(wǎng)卡能夠自動發(fā)現(xiàn)附近信號強度最大的AP，并通過這個AP收發(fā)數(shù)據(jù)，保持不間斷的網(wǎng)絡(luò)連接，這就稱為無線漫游。

〔4〕、遠程點對點無線連接〔pointtopoint〕

遠程點對點傳輸中，布線困難，而且本錢較高，施工周期較長，采用無線互連，就能較好地解決問題，并節(jié)約租用專用線路的費用。如果二者可視，拓撲示意圖如下列圖所示，不可視的情況，需要增加中繼接點。

〔5〕、遠程點對多點無線連接〔pointtomultipoint〕

遠程點對多點傳輸中，采用無線互連，就能較好地解決租用專線的費用，而且還解決了布線困難的問題，安裝調(diào)試也非常簡單，組網(wǎng)周期短，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)很快會投入使用。

2.2、無線網(wǎng)的特點:

1〕、無線技術(shù)成熟，性能穩(wěn)定。無線技術(shù)的利用已相當普及，而且性能穩(wěn)定，帶寬高，傳輸質(zhì)量較好。

2〕、無線設(shè)備提供的帶寬已滿足需要。無線設(shè)備現(xiàn)在已可提供11Mbps的帶寬,完全滿足用戶的網(wǎng)絡(luò)需要。而且無線技術(shù)開展迅速，現(xiàn)在的工作在ISM5.8GHz頻段的無線設(shè)備速率已達54Mbps。

3〕、投資較少，組網(wǎng)快，可擴展性較強，組網(wǎng)靈活。相對于光纖，無線設(shè)備投資很少，本錢只是敷設(shè)光纖的1/4，甚至更低，而且可擴展性較強，在無線覆蓋的區(qū)域，遠端各點只需架設(shè)天線即可和中心機房相連，組網(wǎng)方便快捷，而且節(jié)約了預(yù)敷設(shè)光纖的大量資金。

4〕、平安性好，抗災(zāi)能力強。隨著無線技術(shù)的開展和應(yīng)用的普及，無線網(wǎng)絡(luò)已具有相當?shù)钠桨残浴?/p>

5〕、通信距離遠，覆蓋范圍的大〔30KM〕，基站可以將鄉(xiāng)鎮(zhèn)覆蓋上。

6〕、專網(wǎng)專用。利于管理維護，可入固定資產(chǎn)。并且移動性好，可隨網(wǎng)點搬遷移動。

7〕、無線組網(wǎng)作為有線的補充，能彌補有線的缺乏，為最終用戶提供一個自由、移動、方便的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

2,3、無線網(wǎng)絡(luò)的平安技術(shù)

1〕、無線局域網(wǎng)采用直接序列擴頻技術(shù)，由于傳輸信號經(jīng)過與偽隨即碼相異或。信號本身就有加密功能，即使能捕捉到信號，也很難翻開數(shù)據(jù)。

2〕、效勞集標示符ESSID。對無線接入點設(shè)置不同的SSID,只有計算機AP的SSID相匹配，才能訪問AP。

3〕、MAC地址過濾。對無線接入點AP設(shè)置MAC地址訪問列表，控制無線網(wǎng)卡的訪問控制。

4〕、有線對等加密WEP。在鏈路層采用RC4對稱加密技術(shù)，用戶的加密鑰匙與AP的密鑰相同才能獲準存取網(wǎng)絡(luò)的資源。

5〕用戶驗證，在最新的新通寬帶無線接入點產(chǎn)品中，增加了用戶驗證功能，只有通過驗證的用戶才能訪問無線網(wǎng)絡(luò)。

三．電信運營商的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

3.1、網(wǎng)絡(luò)的根本結(jié)構(gòu)

電信運營商的無線接入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)包括無線接入點〔AP〕和接入控制器(AC)構(gòu)成。

無線接入點AP是Wlan的小型無線基站，完成IEEE802.11b、IEEE802.11a或IEEE802.11g等無線接入功能，它也是一個橋接器，連接有線網(wǎng)絡(luò)和無線網(wǎng)絡(luò)的橋梁，任何帶有無線網(wǎng)卡的計算機設(shè)備，均可通過無線接入點連入無線網(wǎng)絡(luò)，訪問網(wǎng)絡(luò)資源。高速與網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)通訊。并且具有一定的漫游性。滿足移動商務(wù)，移動互連的用戶群的需要。該業(yè)務(wù)應(yīng)用較為廣泛，目前在電信業(yè)的應(yīng)用有：

1、北京電信依托電信寬帶IP網(wǎng)和城域光纖網(wǎng)，為第21屆大運會提供無線寬帶上網(wǎng)效勞，被中新社記者認為是"此次大運會通信技術(shù)的亮點"，大運會后，在北京國際展覽中心布設(shè)了WLAN網(wǎng)絡(luò)，并將進一步在機場、大會議場所、寫字樓、酒店等處布設(shè)WLAN。

2、上海電信：以ADSL,FTTB為主要接入手段，通過計時、計次、預(yù)付費、包月等多種計費形式。先后在上海星巴克咖啡館布設(shè)了命名為"天翼通"的無線局域網(wǎng)，第21屆亞洲男子籃球錦標賽布設(shè)WLAN〔新聞中心、記者席、主席臺、比賽區(qū)域等〕，正在為會展中心、機場、休閑中心、咖啡吧、賓館等商務(wù)人士活動區(qū)布設(shè)WLAN。

3、南京電信：為參加第六屆華商會的主要會場、賓館布設(shè)WLAN。

4、中國網(wǎng)通去年10月在上海金茂大廈、東方明珠新聞中心、上海國際會議中心、浦東香格里拉飯店推出的"無線伴旅"無線寬帶接入效勞。

無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)正是以它獨具有的特點，適應(yīng)了人們對移動的需求，適合賓館、會議室、展廳、體育館、機場、咖啡吧、休閑中心等場所。

接入控制器是在Internet和無線局域網(wǎng)之間，擔(dān)當網(wǎng)關(guān)作用，對用戶進行認證、計費等管理，通過認證效勞器，可以對用戶進行管理，制定多種適合運營商運營的計費機制，比方：按流量計費、按時間計費、預(yù)付費、包月等等不同的適合多種需求的計費方式。

無線接入電信運營商結(jié)構(gòu)圖例：

3.2、無線互連

目前，電信光纖資源非常豐富，但有一些地方，可能光纖資源缺乏或不能立即通有光纖，在這些地方，我們建議采用無線連接方式，目前速率一般可達11Mbps，有的設(shè)備支持20Mbps或54Mbps,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可組成點對點，點對多點模式，采用無線方式連接，具有組網(wǎng)速度快，投資較少，能較快滿足用戶的需求，并為電信運行商提供較短的本錢收回期。

結(jié)構(gòu)圖：

3.3、無線提供的功能和優(yōu)勢

1、投資少，收益快，運營商可在較短的時間內(nèi)投資建網(wǎng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)遠距離傳輸。

2、最終接入用戶使用無線方式，具有移動性、便捷性特點。

3、適合公共商務(wù)場所，不宜布線場所、要求移動辦公等場所。

4、支持原有的應(yīng)用程序，適用性較好

5、采用多種加密方式，保障了數(shù)據(jù)的平安性。

6、可采用多種計費方式，為運營商提供靈活的運營模式

7、小功率、大覆蓋，保證信號的穩(wěn)定性

8、使用2.4G免費頻段。

9、提高人們的工作、生活、娛樂的檔次

10、為運營商提供一個靈活的、嶄新的運營思路，有效增加運營商的利潤。

四、運營解決方案

寬帶接入效勞器，是串聯(lián)在ISP租給用戶專線上端的路由器和用戶的交換機之間，它對內(nèi)連接的是用戶原有的局域網(wǎng)絡(luò)。對外連接寬帶城域網(wǎng)。它最主要的功能是完成對用戶的認證、計費。寬帶接入網(wǎng)關(guān)能夠記錄下每個客戶經(jīng)過網(wǎng)關(guān)上網(wǎng)的時間〔精確到秒〕以及流經(jīng)的字節(jié)數(shù)〔以千字節(jié)為單位〕，這些數(shù)據(jù)可通過網(wǎng)關(guān)的接口輸送給計費效勞器作清費處理。通過其獨特的處理方法，對信息流和用戶的需求可以實時的、互動進行有效的控制能力。根據(jù)用戶的身份驗證，給予不同的應(yīng)用授權(quán)和計費方法，并且實時監(jiān)控信息的流通的全部過程，通知用戶的資源的使用情況和狀態(tài)，根據(jù)用戶的授權(quán)屬性保持或切斷用戶的連接。

除網(wǎng)絡(luò)認證記費功能外，產(chǎn)品支持很多擴展功能包括：

1)路由器功能：寬帶網(wǎng)絡(luò)接入必須需要路由器，寬帶接入效勞器可以替代路由器。它所具有的網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)發(fā)〔NAT〕功能可以將多個私有IP地址動態(tài)或靜態(tài)地轉(zhuǎn)發(fā)成公網(wǎng)IP地址，這特別適合運營商通常只向酒店提供一個公網(wǎng)地址的情況。該接入網(wǎng)關(guān)同時還具有動態(tài)主機地址分配〔DHCP〕功能，它能夠動態(tài)地為連入的計算機設(shè)置IP地址、子網(wǎng)掩碼、默認網(wǎng)關(guān)、DNS效勞器地址，因此可以免去了住客設(shè)置IP參數(shù)的麻煩。

2)防火墻功能：防止外界黑客對酒店的寬帶系統(tǒng)進行攻擊。

3)平安隔離功能：防止住客與住客之間的機密文件竊取。

4)網(wǎng)站瀏覽限制功能：對一些網(wǎng)站的瀏覽進行限制。

5)遠程管理功能：使酒店或ISP的運維人員不必在設(shè)備邊上進行設(shè)備維護和設(shè)置。

我們提供的寬帶接入網(wǎng)關(guān)是一個純硬件的設(shè)備，它可提供高達512個并發(fā)的戶連接訪問。與骨干網(wǎng)的接口非常簡單，即插即用，24小時內(nèi)便可安裝完成，投入使用。

五、用戶計費管理

用戶計費管理效勞器作為后臺處理軟件，放置在用戶的中心機房，主要用于完成用戶開戶，計費信息采集，帳務(wù)處理，統(tǒng)計，出帳的功能。它作為一種效勞器軟件安裝在用戶的中心機房的效勞器上。該軟件還可以提供給用程序〔API〕接口以及硬件的串行接口與用戶的MIS接口進行通訊。具體功能包括：

1)開戶〔Authorize〕

2)認證〔Authenticate〕

3)采集和監(jiān)控〔Acc