電信級WLAN組網方案

2021-10-29 21:53:45 字數 2407 閱讀 6600

基於ieee 802.11標準的無線區域網(wlan)技術已開始從企業、家庭市場進入運營市場。wlan作為一種運營業務已在全球主流運營商內進行試驗並開始投入商用。

從組網的角度,wlan在特定的場合可以替代其有線接入方式作為最後一公里解決方案,例如公眾熱點區域、家庭無線寬頻接入等;從可運營業務的角度看,由於wlan具有相對於諸如2.5g、3g等無線技術的高頻寬和低成本,能滿足客戶對高速無線寬頻業務的需要,無論是固網運營商還是移動運營商都非常看好其應用前景,當前中國運營商都開始考慮並逐步部署巨集蜂窩+wlan的模式,將wlan作為巨集蜂窩資料業務的低成本補充接入手段。

對於可運營的wlan,從組網的角度,為了實現wlan網路的快速部署、網路裝置的集中管理、精細化的使用者管理,相比胖ap(自治性ap)方式,運營商更傾向於採用集中控制性wlan組網(瘦ap+ac),從而實現wlan系統、裝置的可運維、以管理。本文主要就電信級wlan網路組成、資訊**模式以及ac拓撲結構三個方面進行討論。

網路組成及網元作用

瘦ap+ac架構的wlan網路主要由wlan終端裝置(sta)、wlan接入點裝置(ap)、接入控制點(ac)、portal伺服器、aaa伺服器、oss等組成,邏輯組網示意圖如下。

wlan終端裝置(sta)

接入點裝置(access point,簡稱ap)

ap是wlan業務網路的小型無線基站裝置,完成ieee 802.11a/b/g/n標準的無線接入,是連線有線網路與無線網路的橋梁。

接入控制器(access controller,簡稱ac)

純粹的ac承擔對wlan網路中的ap的集中管理功能,完成無線通道管理、裝置管理維護、基本的wlan使用者接入管理。

portal伺服器

當wlan網路採用web認證方式時,當sta關聯wlan網路後通過瀏覽器發起internet訪問請求時,ac將該請求強制傳送到portal伺服器。portal伺服器接收到該請求後,向使用者推送特定的認證頁面。當使用者在認證頁面輸入相關認證資訊並提交後,portal伺服器接收使用者認證請求並向ac發起使用者認證過程;使用者認證完成後,portal伺服器將認證結果通知使用者。

通過認證的終端使用者隨後可以正常訪問網路。

aaa伺服器

aaa是認證(authentication)、授權(authorization)、計費(accounting)的縮寫,aaa伺服器的功能也體現在這三個方面。aaa的主要應用是通過radius協議和接入裝置(例如ac、bras等)配合,實現對以ip方式接入網路的認證、授權和計費。即對某使用者為接入到某網路是否有許可權進行認證,並對有權使用者授予其使用網路所具備的許可權(頻寬屬性等),並對使用網路進行計帳。

ac網路拓撲

當ac處於下游ap裝置和上游裝置(例如bras)資料的**路徑中時,稱之為直連模式。這種組網方式中ac也充當了匯聚交換機的作用,此時ac位置較高,適用於新建組網、廣域稀疏熱點覆蓋和大容量ac部署,ac可與城域核心路由器或省核心路由器直連。採用直連模式,網路拓撲清晰,資料報文都經過ac處理,利於使用者資料的集中管理。

當ac在物理拓撲中不直接處於ap和上游裝置(例如bras/匯聚交換機)間、而是並行地旁掛在bras/匯聚交換機旁時,稱這種組網方式為旁掛模式。旁掛模式下,業務資料不流經ac,ac無法對使用者資料進行管理。此外旁掛方式便於在現有網路上新建ac時的工程實施,可以採用bras上空閒埠對接新建ac而不影響原有的物理連線和業務。

業務資料**方式

在wlan網路中,sta和ap間的報文為802.11報文,ap作為sta和有線網路間的橋梁,完成802.11報文的終結並轉換為802.

3報文,然後向有線網路中進行**。在向有線網路**過程中,ap可以採用兩種**模式:直接**(或本地**),集中**(或隧道**)。

以業務面資料**為例,所謂直接**,是指wlan使用者業務資料不經過capwap封裝,ap 收到終端的802.11格式的上行資料,由ap直接轉換為802.3報文並標記業務vlan-s後向目的地傳送。

下行報文到達ap後,由ap轉換為802.11格式傳送給終端。

這種組網模式一般應用在ac旁掛的場景下,由於ac不承載資料業務**功能,只對ap進行管理,因此需要ap完成資料格式轉換和協議匹配工作。

業務面資料本地**(直接**)

另外一種ap資料**方式是集中**。所謂集中**是指ap先將使用者業務資料打包到capwap隧道中,進而傳遞給ac的資料**方式。業務上行資料由ap封裝在capwap報文,業務vlan-s由ap標記,管理vlan-m由連線ap的交換機標記,由ac接收並解capwap封裝並終結vlan-s、vlan-m。

業務下行資料由ac封裝在capwap報文,業務vlan-s和管理vlan-m由ac標記,由連線ap的交換機終結vlan-m,由ap接收並解capwap封裝並終結vlan-s。封裝後的報文在capwap報文外層使用管理vlan-m,中間網路裝置只需配置和透傳管理vlan-m,而對封裝在capwap報文內的業務vlan-s不需配置。集中**一般應用在ac直連的場景,少數場景下,ac旁掛也需要配以ap集中**。

業務面資料集中**示意圖

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