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摘要：在Wlan网络中，AP数据流回传需要使用二层传输资源，将Wlan客户的mac地址回送到核心BRAS，以提供认证、数据转发等服务；但是在缺乏自建传输资源的场景中，无法实现运营商级别的Wlan服务覆盖。某些场景因施工协调难度、现场施工环境、网络资源覆盖等客观条件限制不具备自建传输资源的条件，但是又必须实现wlan服务的覆盖。该方案即用于解决以上难题。
关键词：互联网接入；Wlan接入方案；CAPWAP隧道建立框架
中图分类号：TN925 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2011）36-0037-03
一、常见Wlan接入方案分析
一般情况下，Wlan接入有以下两类：
（一）一般的企业用户部署wlan是采用胖AP+路由器的架构
普通企业用户Wlan架构如图：在宽带路由器+ap的结构中，由宽带路由器的wan口获得一个互联网IP地址。Wlan客户端通过AP获得nat过后的内网IP地址。客户获得的IP地址是私网IP地址，对于互联网来说，每个终端都是统一的公网IP。
架构优点：结构简单，只要有互联网的环境，就能实现Wlan的覆盖。
架构缺点：（1）无法集中管理AP；（2）无法确认向每用户推送特定的页面，无法实现计费认证；（3）无法规范用户的行为；（4）由于客户使用的实际IP地址为私网IP，对于客户的违规行为无法取证。
由此可见，以上“路由器+AP”的架构只适用于小型的企业、家庭等场景内网络共享的需求，无法满足运营商部署Wlan，为公众客户服务的需求。
（二）运营商常用的Wlan架构
在Wlan中AP设备处于Wlan网络的末端，是WLAN业务网络的小型无线基站设备，通过802.11系列协议与用户终端（wifi网卡）的无线接入。
从AP的功能区分，AP可分为胖AP和瘦AP，采用不同的AP会影响到不同的网络架构。目前运营商Wlan组网已由“胖AP”方式逐步向“AC+瘦AP”方式转变。“胖AP”适用于建设规模不大、AP之间关联度低，初期投资有限的企业场合使用，“瘦AP”适用于大规模密集布署、需要集中控制的场合。考虑到系统控制、网络维护、业务开展等因素，运营商的的AP建设采用“AC+瘦AP”的架构。
这种运营商采用的架构的关键点在于：
1．客户的设备mac地址必须回传到Bras。
2．通过portal认证平台，实现对Wlan用户的计费认证。
要实现以上的两个业务关键点，在网络架构上，就必须满足：客户端与Bras之间必须是二层网络可达（交换层可达）。
由于AP到核心BRAS是二层的网络结构。但是，我们遇到了一个新的问题，如果在缺乏自建传输资源的情况下，我们是否能够利用其它的网络资源作为数据的回传呢？平常的答案应该是比较让人沮丧的，因为大家都知道，不同运用商、或不同网络间的互联，均是路由型的网络，路由器会将客户的mac地址过滤，无法实现“客户端与核心bras间的二层网络可达”。如果要实现不同运用商之间的二层网路互通，那么实现的复杂度是非常大，牵涉到网络安全的风险。
二、本方案的基本思路
在没有自建传输资源的情况下，我们利用只有的互聯网，能否实现部署运营商级别的Wlan部署呢？本方案的目的就是为了解决以上新的难题。本方案用到的关键技术：
CAPWAP协议：目前仍属于IETF-RFC草案，全称：Control And Provisioning of Wireless Access Point Protocol（无线接入点控制与配置协议），该协议用于无线终端接入点（WTP）和无线网络控制器（AC）之间的通信交互，实现了对于AC关联的所有WTP的控制管理和数据转发。
网络地址端口转换NAPT（Network Address Port Translation）：NAPT普遍应用于接入设备中，通过一个公网地址，将多个连接通过NAPT接入Internet。
如何把这些技术用来解决基于互联网接入的Wlan快速部署？
首先使用“网络地址端口转换NAPT”让AP与AC直接实现IP可达，由 AP与AC建立CAPWAP通道。
AC与AP（WTPs）之间建立起两条通信隧道用于数据处理和转发，通过CAPWAP数据隧道，上网用户的无线数据在WTP中被封装在CAPWAP数据报文里提交AC，AC负责实现用户的数据转发。
三、方案描述
本方案实现过程如下：
1．使用一宽带路由器获得公网IP地址（无运营商限制），路由器与AC可以互相访问。
2．路由器担任NAT的作用，并将网络地址端口转换（NAPT），以实现AC与AP可以互访。
3．在AP与AC之间建立CAPWAP通信隧道。
4．当客户通过WIFI连接上AP时，将从Bras获得IP地址，并被推送了联通认证页面。
5．通过认证后，客户最终获得联通的合法公网IP地址，可正常访问互联网。
通过以上方案，使AP的数据回传非常灵活多样：只要有IP互联网的环境就可以部署AP：IP专线接入、ADSL接入、无线3G接入等环境均可完成，且包括各运营商的网络环境。实现了使用三层的网络模拟二层环境，实现可AP控制流以及客户访问网络数据在可控制的情况下安全回传到核心网。
四、实用案例
机场VIP厅是为贵宾用户提供的专属服务区，之前仅有邻近的wcdma室分信号覆盖。由于Wlan信号短距传输特性，通过已有WCDMA室分系统合路的方式无法实现VIP厅内的Wlan室分信号覆盖，只能将AP放置在VIP厅内实现WLAN信号覆盖。而VIP厅内暂无自建传输资源且施工协调难度非常大，短期内无法进行自建资源的施工VIP厅内的AP便无法接入IP城域网，无法实现数据业务上传，Wlan信号覆盖形同虚设。
这时为实现机场VIP厅的Wlan覆盖，利用VIP厅内的WCDMA网络，采用基于互联网接入的Wlan快速部署解决方案，实现了WLAN的信号覆盖和业务接入，具体如下：
（一）机场VIP厅的实例网络连接图
（二）实施步骤
1．首先在3G路由器上配置好APN:3Gnet。
2．在3G路由器开启网络地址端口转换。
3．给AP配置好内网IP地址，网关指向3G路
由器。
4．在AP配置CAPWAP服务端地址。
5．启用AC-AP CAPWAP控制隧道。
6．启用AC-AP CAPWAP数据隧道。
7．当隧道建立后，AP将发送SSID：chinaunicom。
8．Wlan客户通过“SSID：chinaunicom”接入无线网络，并将mac地址向bras广播。
9．Wlan客户将获得Bras分配的公网IP地址，并接收到认证页面，通过身份认证后可实现正常地互联网访问。
（三）方案实施效果
本方案的实施，在规定的时间内实现了在机场VIP厅的Wlan覆盖，开通测试结果如下：Ping测试效果如下：
五、结语
1．该方案的主要特点是可以实现非常灵活地开通，对传输资源的依赖低。
2．适用于具有互联网资源（包括有线、无线），缺乏自建传输资源的场景。
3．在开通时间要求紧急，且缺乏自建传输资源的情况下，采用本方案实现Wlan的覆盖，具有推广
意义。
（责任编辑：周加转）
关键词：互联网接入；Wlan接入方案；CAPWAP隧道建立框架
中图分类号：TN925 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2011）36-0037-03
一、常见Wlan接入方案分析
一般情况下，Wlan接入有以下两类：
（一）一般的企业用户部署wlan是采用胖AP+路由器的架构
普通企业用户Wlan架构如图：在宽带路由器+ap的结构中，由宽带路由器的wan口获得一个互联网IP地址。Wlan客户端通过AP获得nat过后的内网IP地址。客户获得的IP地址是私网IP地址，对于互联网来说，每个终端都是统一的公网IP。
架构优点：结构简单，只要有互联网的环境，就能实现Wlan的覆盖。
架构缺点：（1）无法集中管理AP；（2）无法确认向每用户推送特定的页面，无法实现计费认证；（3）无法规范用户的行为；（4）由于客户使用的实际IP地址为私网IP，对于客户的违规行为无法取证。
由此可见，以上“路由器+AP”的架构只适用于小型的企业、家庭等场景内网络共享的需求，无法满足运营商部署Wlan，为公众客户服务的需求。
（二）运营商常用的Wlan架构
在Wlan中AP设备处于Wlan网络的末端，是WLAN业务网络的小型无线基站设备，通过802.11系列协议与用户终端（wifi网卡）的无线接入。
从AP的功能区分，AP可分为胖AP和瘦AP，采用不同的AP会影响到不同的网络架构。目前运营商Wlan组网已由“胖AP”方式逐步向“AC+瘦AP”方式转变。“胖AP”适用于建设规模不大、AP之间关联度低，初期投资有限的企业场合使用，“瘦AP”适用于大规模密集布署、需要集中控制的场合。考虑到系统控制、网络维护、业务开展等因素，运营商的的AP建设采用“AC+瘦AP”的架构。
这种运营商采用的架构的关键点在于：
1．客户的设备mac地址必须回传到Bras。
2．通过portal认证平台，实现对Wlan用户的计费认证。
要实现以上的两个业务关键点，在网络架构上，就必须满足：客户端与Bras之间必须是二层网络可达（交换层可达）。
由于AP到核心BRAS是二层的网络结构。但是，我们遇到了一个新的问题，如果在缺乏自建传输资源的情况下，我们是否能够利用其它的网络资源作为数据的回传呢？平常的答案应该是比较让人沮丧的，因为大家都知道，不同运用商、或不同网络间的互联，均是路由型的网络，路由器会将客户的mac地址过滤，无法实现“客户端与核心bras间的二层网络可达”。如果要实现不同运用商之间的二层网路互通，那么实现的复杂度是非常大，牵涉到网络安全的风险。
二、本方案的基本思路
在没有自建传输资源的情况下，我们利用只有的互聯网，能否实现部署运营商级别的Wlan部署呢？本方案的目的就是为了解决以上新的难题。本方案用到的关键技术：
CAPWAP协议：目前仍属于IETF-RFC草案，全称：Control And Provisioning of Wireless Access Point Protocol（无线接入点控制与配置协议），该协议用于无线终端接入点（WTP）和无线网络控制器（AC）之间的通信交互，实现了对于AC关联的所有WTP的控制管理和数据转发。
网络地址端口转换NAPT（Network Address Port Translation）：NAPT普遍应用于接入设备中，通过一个公网地址，将多个连接通过NAPT接入Internet。
如何把这些技术用来解决基于互联网接入的Wlan快速部署？
首先使用“网络地址端口转换NAPT”让AP与AC直接实现IP可达，由 AP与AC建立CAPWAP通道。
AC与AP（WTPs）之间建立起两条通信隧道用于数据处理和转发，通过CAPWAP数据隧道，上网用户的无线数据在WTP中被封装在CAPWAP数据报文里提交AC，AC负责实现用户的数据转发。
三、方案描述
本方案实现过程如下：
1．使用一宽带路由器获得公网IP地址（无运营商限制），路由器与AC可以互相访问。
2．路由器担任NAT的作用，并将网络地址端口转换（NAPT），以实现AC与AP可以互访。
3．在AP与AC之间建立CAPWAP通信隧道。
4．当客户通过WIFI连接上AP时，将从Bras获得IP地址，并被推送了联通认证页面。
5．通过认证后，客户最终获得联通的合法公网IP地址，可正常访问互联网。
通过以上方案，使AP的数据回传非常灵活多样：只要有IP互联网的环境就可以部署AP：IP专线接入、ADSL接入、无线3G接入等环境均可完成，且包括各运营商的网络环境。实现了使用三层的网络模拟二层环境，实现可AP控制流以及客户访问网络数据在可控制的情况下安全回传到核心网。
四、实用案例
机场VIP厅是为贵宾用户提供的专属服务区，之前仅有邻近的wcdma室分信号覆盖。由于Wlan信号短距传输特性，通过已有WCDMA室分系统合路的方式无法实现VIP厅内的Wlan室分信号覆盖，只能将AP放置在VIP厅内实现WLAN信号覆盖。而VIP厅内暂无自建传输资源且施工协调难度非常大，短期内无法进行自建资源的施工VIP厅内的AP便无法接入IP城域网，无法实现数据业务上传，Wlan信号覆盖形同虚设。
这时为实现机场VIP厅的Wlan覆盖，利用VIP厅内的WCDMA网络，采用基于互联网接入的Wlan快速部署解决方案，实现了WLAN的信号覆盖和业务接入，具体如下：
（一）机场VIP厅的实例网络连接图
（二）实施步骤
1．首先在3G路由器上配置好APN:3Gnet。
2．在3G路由器开启网络地址端口转换。
3．给AP配置好内网IP地址，网关指向3G路
由器。
4．在AP配置CAPWAP服务端地址。
5．启用AC-AP CAPWAP控制隧道。
6．启用AC-AP CAPWAP数据隧道。
7．当隧道建立后，AP将发送SSID：chinaunicom。
8．Wlan客户通过“SSID：chinaunicom”接入无线网络，并将mac地址向bras广播。
9．Wlan客户将获得Bras分配的公网IP地址，并接收到认证页面，通过身份认证后可实现正常地互联网访问。
（三）方案实施效果
本方案的实施，在规定的时间内实现了在机场VIP厅的Wlan覆盖，开通测试结果如下：Ping测试效果如下：
五、结语
1．该方案的主要特点是可以实现非常灵活地开通，对传输资源的依赖低。
2．适用于具有互联网资源（包括有线、无线），缺乏自建传输资源的场景。
3．在开通时间要求紧急，且缺乏自建传输资源的情况下，采用本方案实现Wlan的覆盖，具有推广
意义。
（责任编辑：周加转）