Wi-Fi无线城域网：3G的有益补充

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　　目前，中国移动尚未大规模开展Wi-Fi无线城域网的建设，原有的WLAN热点近几年没有大规模扩展，但是WLAN无线城域网即使在中国移动也有用武之地。未来中国移动有可能根据已有网络特点和优势，新建或者改建WLAN城域网。
Wi-Fi城域网目标网络结构
　　如图1所示，中国移动WLAN城域网网络结构由WLAN终端、AP、AC、业务支撑系统组成。其中，以太网交换机通过IP城域网接入AP和CMNET。整体网络构架较为简单清晰，原先WLAN城域网的业务支持系统都放在集团公司，若想在本地开展本地认证的WLAN业务，必须引入本地WLAN业务支撑系统。

　　

　　图1 中国移动地市WLAN 目标网络结构图

　　网络中AC还能根据不同用户的性质，分别将用户的认证信息送至相应的认证平台。若是本地WLAN用户，则一般采用用户名＋密码认证方式，采用PPPOE认证技术，将本地用户的认证信息送至本地认证计费平台认证。若是中国移动随e行用户，则加@WEB后缀，根据后缀名将随e行用户认证信息送至全国RADIUS认证计费平台认证。AC根据域名将SIM认证方式用户的认证信息送至集团SIM认证平台认证。若是其它运营商漫游用户的用户域名，则将用户认证信息送至全国认证计费平台认证。
Wi-Fi城域网建设思路
　　中国移动地市公司在发展WLAN城域网的时候，应该充分认识到公司的优势和劣势，从以下几方面来进行WLAN城域网的建设。
　　1．要依托移动基站，充分利用原有资源建设城域网。
　　中国移动城域网资源相对匮乏，但是移动基站在城市地区已经比较密集了，因此在城域网的建设过程中，要充分利用基站资源。对于中国移动来讲，WLAN城域网的建设只有依托移动通信网络的建设，才能发挥中国移动城域网的优势。
　　2．要充分利用现有室内分布系统。
　　中国移动有大量的室内分布系统，而且有些热点地区，特别是商业区，已有其他移动网络的室内分布系统，建设WLAN城域网的时候，需要考虑该类室内分布系统的新建或者改造问题。今后建设3G室内覆盖时，同样要考虑到WLAN的室内覆盖问题。
　　3．要结合市场需求来建设WLAN城域网。
　　事实上，中国幅员辽阔，东西部或者各个城市对于无线宽带的需求不尽相同，为了让网络发挥最大的效益，可以根据各地不同的市场需求，来建设网络的规模，某些需求较大的城市热点地区，在网络的建设上可以适度超前。
　　4．要充分利用现有移动用户规模优势，捆绑发展WLAN用户。
　　对于用户的发展来讲，中国移动完全可以考虑目前在移动终端用户市场上的规模优势，利用各种业务和运营经验，对WLAN用户进行捆绑操作，从而来发展自身在宽带领域的用户规模。
AC建设方案
　　对于WLAN城域网中的AC建设，一般有集中模式和分布模式两种。
　　集中模式是指多个服务区的流量通过IP城域网汇聚层汇聚到AC。该方式的优点是统一管理，管理的成本低，在用户规模不大时较为经济。缺点就是用户流量必须经过核心设备，如果用户发展到一定的规模（例如分布在多个热点地区），用户的二层数据流量集中在一点，容易造成拥塞，并容易产生单点故障，所以在采用集中模式的时候建议要对关键设备进行热备份。
　　分布模式是指在服务区部署AC，将用户的第三层（IP层）就近终结。该方式的优点是，用户流量在最近的地方进入IP核心网络，线路使用效率高，网络的扩展性较好，并可以针对不同节点的用户提供特色服务。其缺点是，由于每个节点IP接入分散，运营商需要分别在接入点增加业务功能来提供统一的服务，同时对所有设备进行管理，工作量大，增加了AC设备的数量，成本比较高。
　　在较大的城域范围内建设WLAN时，组网的方式一般为混合方式。也就是说，在用户密度大的热点地区，或者涉及到与业主分成的问题时，可采用分布式接人，同时将认证的发起点设置在AC，这样可以提高性价比，便于管理。但是在热点地区接人用户较少时，采用在核心节点集中式放置AC。
　　AP建设方案
　　AP的建设方式有很多种，可根据具体情况采用不用的建设方式，下文对AP的各种建设方式和应用场景进行描述。
　　1．AP建设方式一：独立的WLAN室内覆盖。

　　

　　图2 AP建设方案一：独立的WLAN室内覆盖

　　独立的WLAN室内覆盖一般采用AP安置在天花板、墙壁上或者AP＋吸顶天线的建设方式，其规划特点是，需要根据WLAN覆盖和容量需求单独进行设计。在运维上，该方式下AP升级、扩容和维护较为困难。
　　2．AP建设方式二：综合的无线室内网络。

　　

　　图3 AP建设方式二：综合的无线室内网络

　　 综合的无线室内网络方式就是充分利用现有室内分布系统，采取WLAN与GSM/3G共用室内分布系统的建设方式，其规划特点是AP放置灵活、工程量小、经济快捷；另外，设计时容量和覆盖可分开考虑。该方式较为适合诸如酒店和商务楼宇这样的场景采用。同时在运维方式上，室内分布一次安装，AP升级、扩容和维护较为容易。
　　WLAN/GSM/3G三网合一的室内覆盖解决方案比传统的WLAN单独解决方案要具有更大的优势。其覆盖率高，成本低，约为纯AP覆盖方式的1/4，建设周期短，无须再安装更多设备，对原GSM系统无不良影响。因此通常建议采用该方式进行WLAN室内无线覆盖。
　　如果涉及到对原有室内覆盖系统进行改造，需要注意无线频率、馈线损耗、发生功率、接收灵敏度等问题，改造室内分布系统时应考虑同时满足GSM/3G/WLAN共用室内分布系统需求；另外，应该考虑到WLAN和GSM/3G信号覆盖之间的差异，合理规划天线点的位置。
　　3．AP建设方式三：室外AP覆盖。

　　

　　图4 AP建设方式三：室外AP覆盖

　　如图4所示，该方式通过室外型AP对室内外环境进行覆盖，往往采用大功率AP和高增益天线，室外型AP由外向里发送信号，阻隔较少，高功率穿透力强。其应用场景主要是室外、没有室内覆盖的结构简单的楼、小型企业、校园宿舍。
同时，该方式存在以下需要注意的问题。
　　（1）室外WLAN信号和室内WLAN信号之间存在干扰，该方案需要对室内网络部署具有很强的控制能力，因此不适合提供家庭接入覆盖；
　　（2）由于室内需要共享接入到室外WLAN接入设备，该方案需要考虑到信号覆盖和接入需求之间的关系；
　　（3）WLAN为共享带宽，无法保障单个用户的带宽；
　　（4）AP的连接可采用有线中继、5.8GHzWLAN网桥或MESH网络；
　　（5）采用室外覆盖方式建设时，应积极考虑共用GSM基站资源。WLAN可共用的基站资源为机房、电源、传输、抱杆和铁塔等基础设施，暂不考虑共用GSM基站天馈线系统。

　　

　　图5 高层楼宇AP覆盖示意图

　　如果是对高层楼宇进行室外AP覆盖，大中城市商务区热点楼层高度一般在20层以上。根据经验，一套室外AP设备配合定向天线，可以覆盖约7层高的楼。由于楼层较高，天线的垂直覆盖角度达不到要求，由于入射角度大，信号只有进行多次反射才能到达，因此会变得很弱。为了减小入射角度，那么就需要高楼附近能提供能使天线入射角度变小的楼房，如图5所示，如果有21层高的楼，则某一个面需要用3套设备来进行覆盖，同时也根据用户数量来配合相应的设备数量。
　　如果是对学校宿舍或者小厂等小高层结构的楼宇进行室外AP覆盖，从经验来看，一套设备覆盖一幢多层信号方面问题不大，但要支持20个以上用户，建议用2套设备分别从正反两面来实现。低层楼群的覆盖可以根据情况采用定向和全向天线进行覆盖。在建设中，具体AP型号、天线型号、建设数量和覆盖范围应根据实际无线规划确定。
　　4．AP建设方式四：Wi-FiMESH。

　　

　　图6 Wi-FiMESH组网示意图

　　目前，在世界各地的无线城市的建设方案中，例如中国台北、美国费城等城市都建设了WLAN MESH城域网。国内很多高校建设了自己的MESH网络。在该方式中，MESH节点利用5.8GHz作为无线回传，利用2.4GHz作为无线覆盖，提供无线接入服务，部署灵活，便于大面积部署，可提供动态智能路由。但目前??熟性有待考验，同时目前各设备商使用的是私有标准，设备之间不兼容，设备价格较高。
本地业务支撑系统建设方案
　　对于建设WLAN城域网而言，建设业务支撑系统以实现无线宽带业务的本地运营和管理非常重要，如图8所示，业务支撑系统包括Portal服务器、认证中心（Radius/AS）和BOSS。其中各个单位的具体功能如下。
　　1．Portal服务器：本地Portal服务器负责本地用户使用WLAN业务的Portal功能。
　　2．认证中心：本地WLAN认证中心负责本地WLAN用户的认证、话单生成、记帐卡的计费等。
　　3．BOSS：实现计费、营业和帐务功能，实现用户的网上自服务功能。

　　

　　图7 WLAN城域网本地业务支撑系统构架

　　建立完善的WLAN城域网本地业务支撑系统对于灵活开展宽带接入业务，实现多样的营销手段有着非常大的作用，也是整体WLAN城域网建设中的重要一环。