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摘要 作为宽带有线接入网的延伸和补充，无线局域网（WLAN）以其灵活性和可移动性，越来越受到业界的广泛关注，显示出极大的应用前景。本文介绍了WLAN的主要标准情况以及技术的特点和优势，并结合中国电信的实际情况阐述了其应用。
关键词 WLAN 标准 安全 漫游 认证
20世纪90年代，无线通信技术与计算机网络相结合产生了无线局域网（Wireless Local Area Network, WLAN）技术。WLAN是指采用无线介质传输的计算机局域网，采用的标准是IEEE 802.11系列。WLAN可以为移动或半移动的用户提供高效、优质、低成本的宽带接入服务。
1 WLAN的主要标准情况
WLAN标准主要解决物理层和数据链路层的标准问题，表1概要地对几种WLAN标准进行了比较。
（1）802.11
1990年，IEEE802标准化委员会成立了IEEE802.11 WLAN标准工作组，其主要任务是研究工作在工业、科技、医疗(Industry, Science and Medicine，ISM)2.4 GHz频段、传输速率为1 Mbit/s和2 Mbit/s的无线设备和网络发展的标准，并于1997年7月公布了该标准。
（2）802.11b
802.11标准的制定推动了无线网络的发展，但由于传输速率只有1～2 Mbit/s，该标准未能得到广泛的推广应用。1999年，IEEE通过了802.11a和802.11b标准。802.11a定义了采用正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM）调制技术在5 GHz频段实现54 Mbit/s传输速率的无线传输。802.11b定义了使用直接序列扩频（Direct Sequence Spread Spectrum，DSSS）调制技术在2.4 GHz频带实现11 Mbit/s速率的无线传输。由于DSSS技术的实现比OFDM容易，802.11b标准的发展比802.11a快很多，在1999年末首先出现了支持802.11b标准的产品，随后得到广泛商用，并通过互通性测试。802.11b已成为当今WLAN的主流标准。
802.11b的最大特点是可以根据无线信道状况的变化，在11 Mbit/s、5.5 Mbit/s、2 Mbit/s、1 Mbit/s之间进行速率的动态调整。
（3）802.11a
工作在5 GHz频段、最大速率可达54 Mbit/s、采用OFDM调制技术的802.11a标准与802.11b相比，具有两个明显的优点：提高了每个信道的最大传输速率（11～54 Mbit/s），增加了非重叠的信道数。因此，采用802.11a标准的WLAN可以同时支持多个相互不干扰的高速WLAN用户。不过这些优点是以兼容性和传输距离为代价的。802.11a和802.11b工作在不同的频段，两个标准的产品不能兼容。由于传输距离的减小，要覆盖相同的范围，就需要更多的802.11a接入点（Access Point，AP）。2002年初，首次出现了支持802.11a标准的产品。
（4）802.11g
2001年11月， 802.11g标准以草案的形式面世，预计在2003年5月将成为正式标准。802.11g标准既能提供与802.11a相同的传输速率，又能与已有的802.11b设备后向兼容。802.11g工作在ISM 2.4 GHz频段，在速率不大于11 Mbit/s时，仍采用DSSS调制技术；当传输速率高于11 Mbit/s时，则采用调制效率更高的OFDM调制技术。
与802.11a相比，802.11g的优点是以性能的降低为代价的。虽然OFDM调制技术能达到更高的速率，但2.4 GHz频段的可用带宽是固定的，802.11g只能使用2.4 GHz频段的三个信道，而802.11a在5 GHz频段室内/室外可用的信道各有八个。由于802.11a的可用信道数比802.11g多，在相同传输速率下，频道重叠少，干扰就小。所以802.11a与802.11g相比，具有较强的抗干扰能力。
（5）关于标准的选择问题
为了满足用户对高速业务的需要，未来的设备必然需要支持802.11a或802.11g这两种高速WLAN标准。对于这两种标准，很难说出谁是未来的发展方向，有时甚至需要两者混合使用，尤其是当设备商能提供支持两种标准的双模式解决方案时。从今后的发展来看，受欢迎的设备将是能支持802.11a、802.11b和802.11g这三种标准的多模式设备。
对高速WLAN标准的选择应遵循以下原则：
·对容量的需求：如果高速WLAN用户的分布很密集，802.11a是较好的选择；如果目前使用802.11b的一些用户将来想升级到更高速的WLAN网络，802.11g是很好的选择。
·干扰问题：如果干扰是主要问题的话，最好采用802.11a标准。
2 WLAN的特点与优势
以其移动性和灵活性，WLAN具有极大的发展前景，WLAN能为运营商优化现有的宽带接入网络、提供更多更好的增值服务从而获得新的赢利提供了新的手段。WLAN与其它接入技术相比，其特点和优势主要体现在：
（1） 移动性
在有线接入网络中，用户只能在具有信息点的位置上网，限制了终端用户的活动范围。而WLAN建成后，在无线网信号覆盖区域内的任何位置都可以接入网络，使用户真正实现随时、随地、随意的接入宽带网络。
（2）安装简单、建设周期短
WLAN的优势之一免去了网络布线等工作。一般只需安装一个或多个AP设备，就可以解决一个区域的上网问题。对于那些对宽带接入业务需求急迫的情况，使用WLAN具有明显的优势。
（3）易扩展、易管理
有线网络的固有缺点就是缺乏灵活性。在有线接入网规划中，考虑到未来的发展，大量的超前投资往往会出现线路利用率低的情况。而WLAN的规划就可以随着用户的增加而逐步扩展，在初期根据用户的需要布置少量的点。当用户数量增加时，只需再增加几个AP，而不需要重新布线，这也使得在网络运营初期的投资较少。
（4）能集成到已有的宽带网络
由于WLAN技术在二层上与以太网完全一致，所以能够将WLAN集成到已有的宽带网络中，也能将已有的宽带业务应用到WLAN中。这样，就可以利用已有的宽带有线接入资源，迅速地部署WLAN网络，形成无缝覆盖。
（5）容易将移动业务扩展到WLAN平台
3 WLAN的应用
在通信行业的激烈竞争中，宽带接入是各运营商竞争的焦点。中国电信将在发展好宽带有线接入的同时，充分发挥WLAN技术的优势，对宽带有线接入进行延伸和补充，满足用户日益增强的服务需求。目前，虽然支持802.11b标准的产品已大量商用，但还存在一些问题，如安全问题、漫游问题，在业务模式上目前只能支持单一的数据业务，再加上支持高速WLAN标准802.11a和802.11g的产品还不成熟，考虑到互通性以及未来的发展和赢利，中国电信在发展WLAN时，应根据用户对其业务的实际需求，做出合理规划，积极探索发展与赢利模式。尤其是在以下区域，应充分利用WLAN的特点和优势，做好WLAN的应用部署：
·难以布线或布线成本太高的地区；
·机场、医院、校园会议室、展览厅、咖啡厅等人员变动频繁的地方；
·商业楼宇：如租用办公室、会议室；
·信息化酒店：如大堂、泳池、会议室、多功能厅；
·信息中心：如展览馆、体育馆、新闻中心；
·家庭和SOHO用户，享受高质量的家庭网络服务。
（1）WLAN的体系结构
WLAN的体系结构如图1所示，各部分功能具体如下：
·认证服务器（Authentication Server，AS）
处于业务控制层的AS的主要功能是对业务进行控制管理。AS保存用户的认证信息及相关属性，并在接收到用户申请时，在数据库中对用户信息进行查询。
·接入控制器（Access Controller, AC）
AC在WLAN与Internet之间充当网关功能，将来自不同接入点的数据进行汇聚、接入Internet。在多数厂商的解决方案中，将认证点、接入控制点、计费点、业务控制点统一放在AC上，这样可以实现统一管理。AC的主要功能是对用户进行认证、管理，对带宽、访问、切换、安全进行控制，收集计费信息并支持各种计费策略，以及实现强制Portal（用户可以输入任何URL（Universal Resource Locator）地址，宽带接入服务器强制下推Web页面）等。AC可以直接与认证服务器AS相连，实现认证、计费和漫游等功能；AC也可以通过支持Radius协议的IP城域网与AS相连，实现用户名和密码的认证。
对于中国电信而言，已有的宽带接入服务器（Broadband Access Server, BAS）设备可以用作AC使用。在WLAN部署中，应尽量使用已有的BAS设备作为AC，做到集中认证，在有特殊需求的地方可以放置少量的小型AC。这样既可以节省设备投资又能减少管理上的难度。
·AP
AP的作用是完成无线接入。由于大多数厂商将认证点放在AC，所以AP的功能就很简单，主要完成数据的加密和解密，对MAC逻辑端口进行控制，支持用户在不同AP间的切换，进行动态密钥更新等。
（2） WLAN解决方案
本方案描述了WLAN对宽带有线接入的补充和延伸，用于中国电信实现不同用户群的无线接入，图2是方案的组网示意图。
本方案中，利用LAN接入的方式解决企业内部的WLAN互联问题，只需在企业内放置一个或多个能覆盖企业所在区域的AP设备，企业内的人员就可以在任何地方实现宽带接入。对于一些已开通ADSL有线接入的家庭和SOHO用户，可以通过AP与ADSL Modem相连的方式，实现宽带无线接入。为了满足这一需求，又避免同时采用AP和ADSL Modem两种设备，有些厂商正着手将AP集成在ADSL Modem中。对于一些离城域网较远的地方，可以采用无线网桥实现远程无线互联。对于机场、酒店和展厅等热点地区，可以通过部署小型AC、AP的方法，为用户提供宽带移动无线接入服务。
4 部署WLAN应考虑的主要问题
（1）安全问题
802.11b标准虽然提供了有线等效加密（Wired Equivalent Privacy, WEP）、开放系统认证、共享密钥认证、接入控制列表（Access Control List, ACL）等安全机制，但由于WEP加密的方式很容易被破译，被黑客监听，不能完全保护WLAN所覆盖区域内延伸到公共区域的敏感商业信息。各个设备商为此都采取了一些新的安全解决方案，如采用128位的WEP加密，对MAC地址过滤，采用 VPN（L2TP、IPsec等）通道，为企业大客户的信息共享提供安全保证。VPN将是解决WLAN网络安全的主流解决方案，Intel公司甚至认为，VPN将是确保WLAN网络安全的唯一选择。为了确保用户的安全，在选择设备的时候，应将如何解决安全问题作为重要的评定标准。
（2）漫游问题
漫游问题也是部署WLAN需要解决的首要问题，为了赢得更多的WLAN客户，服务质量是保证，同时还要让用户感到这项新的服务更便利。首先应保证客户在保持网络连接的情况下实现在不同AP间的切换。其次，应解决好用户在异地的漫游问题，包括在国内不同地区和不同运营商网络之间的漫游和国际漫游。目前，对于异地漫游问题，多数设备商的解决方案都是借助已有的全国漫游平台，通过账号和密码实现全国漫游。如何通过单一的IP地址或其它方式，使用户实现真正意义上的异地漫游和在不同运营商网络之间的漫游是运营商和设备商需要共同解决的问题。
（3）频段规划问题
由于802.11b和802.11g都是使用ISM 2.4 GHz频段，802.11a也是使用5 GHz
的共用频段，为了减少干扰，中国电信应与其他运营商积极协商，尽量防止在同一个地段部署WLAN网络。同时在组网时，还要尽量减少同频干扰问题。
（4）认证方式
PPPoE、DHCP+Web和802.1x三种认证方式各有其特点：PPPoE认证方式成熟可靠；DHCP+Web认证方式，用户端不需要安装任何软件，使用起来很方便；802.1x认证方式还未标准化，但其认证方式可以支持动态密钥分发，和其它加密方法一起为WLAN用户解决网络安全问题。对于这几种认证方式，应根据不同用户对WLAN网络的要求，在网络中支持多种认证方式。
（5）业务开展问题
应从单一的数据业务发展成包括数据、语音和视频在内的综合业务；在收费方面，根据不同用户的消费观念，可以采用用户账号、预付费卡业务、租卡业务, 并实行按流量、时长或包月的计费方式；在业务发展方面，可以考虑采用与原有的宽带接入业务捆绑销售的方法并采用灵活的收费政策，来促进WLAN业务的发展；在机场、酒店等公共场所，应与其业主共同探讨推出客户喜欢的业务和消费方式，找准应用是发展业务的关键。
