WLAN主要设备功能、组网方式及应用分析探讨

随着WLAN无线局域网在2008年奥运会中的崭露头角和2009年国内的大规模商用，WLAN越来越得到业界的重视。WLAN无线局域网采用无线工作方式，空中接口采用载波侦听多路访问/碰撞避免（CSMA/CA）技术实现共享媒质接入控制的一种局域网技术，可满足用户的无线上网需求，并能够实现计算机局域联网、远程接入、图文传真、视频监控、IP语音应用等多种功能。WLAN系统主要由接入控制器（AC）和无线接入点（AP）组成。系统组网方式可分为胖AP组网与瘦AP组网。目前大唐电信WLAN产品体系主要分为：胖AP系列、瘦AP系列及胖瘦可转型系列产品，为用户提供全面的无线局域网应用解决方案。

大唐电信是中国移动“WLAN设备主要供货商”，中国电信“WLAN重要合作伙伴”。凭借卓越的产品性能及良好的工程售后服务，大唐电信WLAN产品成功中标2008北京奥运公网，随后在江苏、福建的全省WLAN热点覆盖，山东青岛全城无线覆盖，湖南移动营业厅无线互联中得到大规模商用，并在辽宁、北京、广东、广西、浙江、陕西、山东等省均有较大的市场份额。

本文将对WLAN主要设备功能、组网方式及应用逐一进行探讨。

设备简介

接入控制器（AC）无线局域网接入控制设备，负责将来自不同AP的数据进行汇聚并接入Internet，同时完成AP设备的配置管理、无线用户的认证、管理及带宽、访问、切换、安全等控制功能。AC强大的管理和控制功能，能够构建出个性化、专业化WLAN解决方案。

无线接入点（AP）电信级无线覆盖设备，相当于一个连接有线网和无线网的桥梁，其主要作用是将各个无线网络客户端连接到一起实现大范围、多用户的无线接入。根据应用场景不同，AP通常可分为室内型和室外型，室内环境下覆盖范围通常在30～100m，室外环境最大覆盖范围可达到800m。

组网方式

胖AP工作模式胖AP又称为自治型设备，AP设备作为单独的个体独立工作，通过无线方式与用户进行数据接收与发送（如图1所示）。在设备运行前需对每一个AP设备进行单独配置。AP可单独组网，也可与AC、BRAS等接入控制设备一起组网，AC、BRAS等接入控制设备对AP下的用户进行接入认证，对带宽及用户安全等方面进行管理。AC、BRAS设备不限制AP接入数量，只与网络下接入用户数量有关。

图1 胖AP网络结构

目前胖AP模式在国内应用比较广泛，它技术成熟，并且兼容性强，可实现不同厂家AC、AP设备之间兼容，前期投资成本低，适用于建网初期中小规模组网。胖AP模式的业务功能较单一，目前多用于为用户提供简单数据接入业务，因此，建议一些小范围、低投入的场景可以选择胖AP组网方式。

瘦AP工作模式随着WLAN技术逐渐被关注，网络发展规模逐渐壮大，由起初的办公楼、酒店等热点发展成现在的校园网、大型场馆乃至无线城市。因此无线网络的安全性和管理性得到加倍重视，针对以上问题，业界提出了瘦AP的概念，即以WLAN无线交换机为核心＋简单接入点（瘦AP）的集中式管理架构。在这种无线网架构下，无线交换机集中实现了射频监控、数据流量管理、安全认证、QoS、接入控制、负载均衡以及AP的控制管理等功能，AP只实现802.11的空口功能，完成无线电波的收发任务。采用瘦AP架构，实质就是降低了AP的复杂性，将网络智能向上层控制设备转移，从而有效地解决上述传统WLAN基础架构模式下暴露出来的问题。

瘦AP称为集中控制型设备，需要由接入控制器AC（也称无线交换机）来统一进行配置管理（如图2所示）。AP本身不带有任何软件及配置，当AP加电后，AP通过广播、DHCP或DNS方式来获得位于网络骨干上的AC的IP地址信息，之后采用CAPWAP协议与AC取得通信，AC将AP运行所需的相关配置数据发送给AP，AP收到这些信息后，随即进行系统启动并根据AC提供的配置进行自身参数的配置。单台AC对所管理的AP数量有所限制，可分为管理几十台至上千台AP数量的不同数量级的AC设备。

图2 瘦AP网络结构

瘦AP设备采用先进的通信技术，AP设备无需单独调测，由AC统一配置管理，大大简化初期安装和后期维护的投入。大唐电信多年来一直致力于瘦AP产品的开发，密切关注市场发展的需求，产品逐渐演进，目前已推出种类齐全、性能优越的瘦AP系列产品，其产品有以下几个特点。

集中控制与管理无线交换机＋瘦AP架构具有简单而强大的无线局域网集中式管理功能，AP本身并不存放任何的配置文件，AP的配置是从无线交换机上获取的，通过无线交换机管理模式可以统一管理整个无线网络的AP。

即插即用的网络部署无线交换机可被部署于数据中心，全网的AP设备可跨越二层或三层网络与无线交换机连接。当一个新的AP设备被连入网络中时，将立即被无线交换机发现并配置，用户无需在现场进行任何配置，即可随时开通，实现即插即用的网络部署。

网络自愈功能无线交换机能实时侦测出线上AP是否存在失效，当发现有AP出现故障时，无线交换机会自动检测这个故障，并指示附近的接入点调整功率和信道设置来弥补发生故障的接入点留下的空缺。若有新的接入点加入，其他接入点应能减小功率发射，以避免产生冲突。

无线接入的负载均衡为了更合理地分配带宽，在无线交换机里有全部分布AP的列表和负载状况，无线交换机会根据一定的算法，指示一些连接用户数量较多的AP把其覆盖范围内的无线用户或终端分散连接到邻近的AP上，从而分担AP的负担，达到最佳的使用效果，充分利用网络资源。

安全性瘦AP架构的无线系统的安全管理是将访问控制、安全认证、防病毒、无线入侵监测以及RF电磁波管理等多项安全功能汇聚到无线交换机上来完成，通过集中式安全管理增强了无线安全性。此外，当用户漫游时，在无线交换机之间共享用户特定的安全策略将能够在整个无线网络范围内统一控制用户属性和组属性。

QoS无线交换机支持基于分类的流量队列，以确保无线语音（VoWLAN）或其他时延敏感的应用能获得所需的服务等级和服务质量。同时支持带宽限制，可针对重要关键的数据传输应用，提供优先的带宽保证。支持802.1p/Diffserv等，可在无线和有线网络上有效区分数据流。

流量分离无线交换机可灵活配置无线接入点的数据转发模式，根据数据的分类决定是否需要经过无线交换机转发，或直接进入有线网络进行数据交换。对于延迟敏感、传输要求实时性高的数据分类可以不经过无线交换机而直接接入上层网络，更好地适应未来无线网络更高流量传输的要求，诸如VoWLAN、802.11n传输等。