公众无线局域网(PWLAN,Public WLAN)是指:利用WLAN技术,由运营商为用户分配ID,提供认证方法,从而为用户提供互联网接入服务的电信级WLAN网络,具有可靠性、安全性和可管理性。因此,由运营商提供的这种公众无线局域网经常应用在在公共场所。凡是不需要通过运营商的认证即可访问网络的,WLAN仅作为网络末端的局域网技术使用,完全由用户控制则不属于PWLAN。我国通信行业标准YD/T 3101《公众无线局域网组网技术要求》中对PWLAN的组网给出技术要求,包括应用场景、网络架构、网络功能等。我国工程建设国家标准GB/T 51419《无线局域网工程设计标准》对PWLAN的组网给出建设要求。下述结合这两个标准对PWLAN的组网的技术要求和组网建设要求做一简要介绍,若要详细了解它们具体内容的请查阅标准的原文。
附件:YD/T 3101-2016《公众无线局域网组网技术要求》
欲详细了解GB/T 51419标准内容的请进入。
一、关于PWLAN的五大应用场景
YD/T 3101给出了PWLAN的五大应用场景,包括:热点场景、交通场景1、交通场景2、机构共享场景和家庭共享场景,其示意图如下图1所示。热点是指机场、商场、展览馆等公共场所;交通场景1是AP安装在交通道路旁;交通场景2是AP安装在交通工具上,YD/T 3101中对这五种应用由相应的解释。
图1:PWLAN的五大应用场景
二、PWLAN的组网架构
1、组网架构
PWLAN的总体组网架构如下图2-1所示。图中宽带接入服务器(BAS,Broadband Access Server)、接入控制器(AC,Access Controller)和接入点AP为逻辑实体,BAS和AC在物理上可以是合一的设备,AC与AP也可以是合一的设备,此时的AP称为胖AP。在GB/T 51419中给出了胖AP与瘦AP的含义,详见下表2-1-1中。胖AP也称非集中控制型AP,或称独立控制型AP;瘦AP也称集中控制型AP,瘦AP是需要与AC配合而实现WLAN的配置管理功能的。
图2-1:PWLAN的总体组网架构示意图
表2-1-1:胖AP与瘦AP的含义
在图2-1中,运营商的固网宽带AAA系统、移动AAA系统实际在内部形成账号漫游,并形成统一账单。对于AC和BAS是两个物理设备的情况,AC可以串接在AP与BAS之间,可以旁挂于BAS上,旁挂于AP与BAS之间的交换机上,甚至放置于BAS之后。但AP与AC之间始终保持可靠的IP连接或者2层连接。对于交通场景2、机构共享场景和家庭共享场景,其AP与BAS之间连接要通过隧道或其它网络实现。
在GB/T 51419中要求:WLAN提供用户终端STA接入、用户信息采集和业务管理功能,可采用自治式和集中式组网方式。自治式组网由胖AP组成;集中式组网由瘦AP和AC组成。AP间的拓扑关系可相互独立,也可组成mesh网络。WLAN应通过电信业务经营者的网络接入互联网。公众无线局域网(WLAN)的设计应包括下表2-1-2的内容。
表2-1-2:PWLAN的设计应包括的内容
2、网元
由图2-1知,PWLAN的网元包括用户STA、接入点AP、接入控制器AC和宽带接入服务器BAS,另外还涉及到核心网的Portal服务器、固网宽带AAA和移动AAA。AC也可以同时具备BAS功能,此时AC对AAA系统提供接入认证点功能。YD/T 3101中对这些网元提出了基本的功能要求。
在GB/T 51419中要求:室内热点宜采用室内放装型AP或室内分布型AP;室外热点宜采用室外型AP,这三种AP应符合下表2-2的要求。
表2-2:室内外型AP的要求
欲更多了解接入点AP设备要求的请进入。
3、网元接口
PWLAN的网元接口包括STA与AP、BAS、Portal服务器之间的接口、AP与AC、BAS之间的接口、BAS与Portal服务器之间的接口等。在YD/T 3101中对这些网元接口给出了基本的要求。用户STA与AP之间的接口,即WLAN的空中接口,该接口应符合我国国家GB 15629.11系列标准的要求,也即应符合IEEE 802.11系列协议要求。
欲详细了解WLAN的空中接口系列标准内容的请进入:GB 15629.11系列标准;IEEE 802.11系列协议
三、PWLAN的网络功能要求
在YD/T 3101中,给出PWLAN的网络功能包括:认证、网管、切换、漫游等功能。
1、认证功能
用户接入的认证方式,YD/T 3101认为其认证方式有多种,举例有Web + Portal方式、EAP-SIM/AKA方式、PEAP方式等,并给出相关认证协议栈模型。在GB/T 51419中规定,PWLAN宜其它通信网络进行融合认证,可采用DHCP+WEB、PPPoE认证方式以及基于802.1X的EAP/PEAP、MAC地址和用户识别模块等认证方式。
PWLAN的融合认证主要是指PWLAN网络与移动网络/有线宽带网络的技术融合。此目的是使PWLAN与移动网络/有线宽带网络互通,并以此实现统一的用户标识、统一鉴权认证和计费、统一的QoS管理等。关于上述的各种认证方式的介绍可见下附录。
附录:PWLAN网络的各种认证方式介绍
另外,PWLAN的网络安全策略对PWLAN的部署是十分关键,应注意对用户认证信息和业务信息的数据进行加密,用户终端和网络间应实施双向认证,应支持我国的WAPI标准。
2、其他功能
WLAN网络管理系统实现对所辖范围内各类网元设备的集中管理,应支持拓扑、配置、性能、安全、故障等方面的管理功能。切换即在同一运营商PWLAN网络覆盖内,STA在不同AP之间的切换。PWLAN的网络漫游是指用户SAT从归属网络到访问网络后,仍然能以原有身份通过WLAN接入服务的过程。
四、PWLAN的相关要求
1、PWLAN的服务质量指标
在GB/T 51419中规定了PWLAN网络的服务质量指标要求,详见下表4-1中。保证该服务指标的实现就能保证用户在接入PWLAN网络时业务的良好体验。
表4-1:PWLAN的服务质量指标要求
2、PWLAN的容量设计指标
GB/T 51419要求AP数量应满足热点内并发用户数和吞吐量等业务需求,容量设计应结合设备能力、用户分布、流量预测、频率干扰等因素确定。不同802.11空中接口系列标准下的单AP设备能力详见下表4-2中。AC的容量应能满足接入AP数量、并发用户数和总吞吐量等各方面的需求,容量设计应根据设备能力、AP分布情况、流量预测和网络架构等因素确定。
表4-2:单AP设备能力表
3、PWLAN的编号方式
PWLAN的编号方式的内容应包括用户的账号、AP的服务集标识(SSID)及网络的IP地址等,下表4-3汇集了GB/T 51419中的相关要求。
表4-3:PWLAN的编号方式要求
欲进一步了解PWLAN网络频率配置的请进入。