運營級WLAN網路架構及關鍵技術探討

本文講的是 :  運營級WLAN網路架構及關鍵技術探討  , 隨著移動網際網路時代的來臨，無線資料流量呈現爆發式增長，國內三大運營商越來越多的依靠WLAN來承載這些無線資料流量，分擔3G網路的壓力。2011年中國電信啟動“寬頻中國翼起來”，全力打造“無線中國”，預計2012年WLAN熱點將達100萬個。中國移動計劃在三年內將全國範圍內的WLAN熱點數量增加至100萬個。中國聯通也計劃在2012年底覆蓋至少4萬座單體樓宇，並啟動了數十萬部WLAN裝置的招標。這樣大規模WLAN網路的建設，是讓客戶體驗更加美好、無處不在的優質無線網路。

　　三大運營商百萬規模WLAN網路的建設，對於網路架構提出了要求。在家用型的WLAN網路中，完全不用考慮網路架構，只需要使用胖AP可以解決家庭通訊的問題;而在企業級的WLAN中，需要考慮網路如何部署，出現了瘦AP+AC網路架構的雛形;在百萬規模裝置大規模建設中，網路架構成為必須要考慮關鍵指標了，一般情況下網路的架構不輕易調整，否則一旦架構要調整，就會出現“傷筋動骨”的網路大手術。對於運營商的整個網路而言，採用先進、合理的WLAN網路架構是當前WLAN無線網路建設的重中之重。

　　二、 運營級網路架構

▲圖1 運營級無線網路架構

　　基於無線大網的建設理念，運營級網路架構(如圖1所示)應該包括核心網、接入網和承載網三個關鍵部件。其中核心網完成業務管控功能，滿足網路可管理、可維護、可運營需求;接入網實現終端使用者WLAN接入功能，滿足個人、家庭和集團客戶不同客戶群體多樣化需求;承載網實現多種無線業務的智慧承載，滿足低成本、擴充套件性好、高可靠性和安全性的需求。

　　 WLAN核心網

　　關鍵技術：AC雲、網路虛擬化

　　無線WLAN AP的大規模部署對核心網AC網元提出了新的要求：

• 　　 如何提升AC複用率，實現資源負載均衡，保護無線網路的投資?如何實現AC之間安全可靠性性，做到跨機房備份?
• 　　 如何區別原有都會網路資料流量和WLAN業務資料流量，確保業務的隔離?
• 　　 如何將大量的AC實現集中，便於統一管控?

　　通過採用網路虛擬化技術在不同區域交換機之間的二層打通，可以實現不同區域的無線AP共享無線AC，解決核心網AC網元部署中存在的上述所有問題，實現AC的即插即用，有效保護無線網路投資，提高無線網路投入使用率，有效規避AC空閒，提升效率，實現運營級網路。

　　 WLAN接入網

　　關鍵技術：多樣化接入、WLAN網特徵(認證便利性、抗干擾、PoE)

　　對於一張運營級的無線網路而言，接入的客戶群是多樣的，不僅有個人客戶，還會有集團客戶、家庭客戶等。不同的客戶群體對接入的需求也不一樣，個人客戶關注隨時隨地能接入到無線網路中，集團客戶更偏向網路的安全性和可靠性，而家庭客戶面臨網路接入的質量和抗干擾的能力。因此，網路的相容性至關重要，需要有多樣化的解決方案。

　　同時在網路的部署中，多樣化的場景是需要綜合考慮的，不僅有乾淨整潔的室內環境，也有灰塵較多的廠房等室內場景，更有雨、雷、雪等惡劣自然天氣交加的室外場景，因此接入AP裝置需要多樣化。隨著WLAN網路日益重要，網路的覆蓋由區域性逐步擴充套件，基站型、中繼型、MESH型等裝置形態越來越多。只有能滿足各種場景的無線部署，擁有豐富的接入裝置，網路才能真正從實驗室的溫床走向運營級的網路。

　　在當前WLAN網路的運營中，認證便利性、抗干擾、PoE是使用者體驗、網路質量和統一管控中最為關鍵的三個方面。通過認證便利性，可以大大改善WLAN使用者尤其是手機使用者的網路體驗;通過MAC認證,讓不同的客戶端、不同品牌手機實現一次認證後續免認證的相容問題;通過EAP-SIM/AKA認證,實現和3G認證計費提供融合，讓客戶有良好的體現。

　　由於無線頻譜資源非常寶貴，而同時空間環境干擾多，再加上WLAN本身的頻段不是私有的，其網路干擾相對其他無線網路更加複雜，在運營級的網路中，抗干擾技術才是考驗網路質量的關鍵，過濾干擾、速率最優、頻譜導航、通道共享、公平接入、智慧速率控制、黑洞補償、逐包功率控制等一系列抗干擾技術如雨後春筍般湧現，或過濾、或規避、或調整，確保無線WLAN網路質量。

　　在WLAN網路部署實施過程中，由於AP部署位置通常都比較特殊，通過PoE使用一根網線可以輕鬆實現資料的回傳和電源的供電，大大簡化部署、提高工程速度，實現統一管理、當AP有故障是維護更加便利。

　　 WLAN承載網

　　關鍵技術：萬兆MPLS環網、智慧管道

　　隨著移動網際網路的迅猛發展，300M、450M的11n產品依次推出，無線接入的速率在不斷提升，這些對WLAN業務承載能力提出更高的要求。當前千兆埠已經成為11n AP的基本配置，為了便於規模開展無線寬頻業務，接入萬兆、匯聚40G、核心100G將成為承載網必備的網路能力。

• 　　 核心層：核心層為整個網路提供一個高速的連線，高可靠、高速交換是核心層的基本原則。
• 　　 匯聚層：匯聚層完成接入層到核心層的連線，考慮到建網成本等多方面的因素，匯聚層裝置不僅要實現埠匯聚和流量匯聚的功能，同時還要針對無線使用者提供高可靠的接入功能
• 　　 接入層：接入層裝置根據WLAN需求提供10-1000M的以太介面,同時需要綜合考慮個人、家庭和集團不同使用者群體的接入，通過各種不同VPN實現業務隔離，同時還可以將面向政企高價值客戶的城域高速以太專線業務接入到WLAN承載網，實現多業務的統一承載。

　　目前，WLAN網路上的流量呈現出了嚴重的不均衡現象，相關網路的價值被嚴重低估，資料流量增長遠遠高於收入的增長;系統忙閒時流量差異大，利用率低;少數使用者和P2P、BT下載等低價值業務佔用了大量網路資源，尤其是寶貴的無線網路資源;同一覆蓋地區的網路之間負載不均。傳統的通訊管道無法對流量實施差異化經營，需要智慧管道先進技術打造對業務流可管可控的智慧管道，做好流量精細化運營。

　　在無線WLAN網路架構中，採用安全與網路聯動、使用者認證與空口關聯、無線QoS和有線QoS無縫對接等關鍵新技術，實現智慧管道，對使用者、網路和業務做到可管、可控和可調。

　　三、 結束語

　　當前WLAN承載網的架構相對比較成熟，已經能達到電信級的要求，未來會進一步融合智慧管道的新技術，真正實現智慧承載。而在WLAN無線核心網和接入網，由於其本身有企業級而來，隨著網路技術的發展，相關的網路技術會逐步邁向電信級，成為承擔無線資料業務的主力軍。

原文釋出時間為：2015年7月6日

本文作者：海浪

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原文標題 :運營級WLAN網路架構及關鍵技術探討