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移動(dòng)運(yùn)營商的無線LAN接入網(wǎng)

云知道


張玉梅 西安電子科技大學(xué)
隨著基于IP辦公應(yīng)用的發(fā)展 ， 大部分企業(yè)信息系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫可通過IP骨干網(wǎng)遠(yuǎn)程接入 ， 但一些典型的辦公事務(wù) ， 如大型的E-mail附件的下載則需要很大的帶寬 ， 這往往超過了網(wǎng)絡(luò)的傳輸能力 。無線局域網(wǎng)（WLAN）接入技術(shù)是室內(nèi)GSM和GPRS很好的補(bǔ)充 ， 它提供的帶寬遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)的蜂窩網(wǎng) 。根據(jù)無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)（IEEE802.11b） ， 2.4G頻帶上最大數(shù)據(jù)速率為11Mb/s 。對一個(gè)單獨(dú)的用戶來說 ， 在WLAN上的最大速率是11Mb/s(典型的是6.5Mb/s),而GPRS手機(jī)的最大數(shù)據(jù)速率是172kb/s(典型的是42kb/s) ， 第三代終端的最大數(shù)據(jù)速率是2Mb/s(典型的是144kb/s) 。從用戶的角度看 ， 速度的差別是很明顯的 ， 這使WLAN在室內(nèi)數(shù)據(jù)蜂窩網(wǎng)中有很強(qiáng)的競爭力 。
與傳統(tǒng)的蜂窩網(wǎng)相比 ， 大部分WLAN只有中等的認(rèn)證和漫游能力 。本文將介紹一個(gè)新的WLAN系統(tǒng)結(jié)構(gòu) ， 稱之為OWLAN（operator WLAN） 。它將GSM用戶治理、記賬機(jī)制與WLAN接入技術(shù)組合起來 。OWLAN可使用戶在不同的接入網(wǎng)間漫游 。OWLAN適用于任何帶有GSM SIM識(shí)別卡和OWLAN信令模塊的終端設(shè)備 。
未來的移動(dòng)通信網(wǎng)將是幾種無線技術(shù)的組合 ， 如GSM/GPRS、第三代無線接入技術(shù)和無線接入網(wǎng) 。一個(gè)用戶識(shí)別卡應(yīng)該能在所有的接入網(wǎng)中使用 ， 以保證漫游和無縫連接 。OWLAN系統(tǒng)應(yīng)兼容GSM/GPRS核心網(wǎng)絡(luò)的漫游和記賬功能,這樣可減少對核心設(shè)備的修改量及其標(biāo)準(zhǔn)化的工作量 。由于GSM識(shí)別模塊使用廣泛 ， 并能在GSM/GPRS手機(jī)及網(wǎng)絡(luò)間漫游 ， 故WLAN用戶治理選擇了該模塊 。為了減少安裝成本和復(fù)雜度 ， OWLAN應(yīng)使用現(xiàn)有的GPRS計(jì)費(fèi)系統(tǒng) 。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
它包括公用LAN接入網(wǎng)和蜂窩網(wǎng)操作站點(diǎn) ， 它們通過骨干網(wǎng)通信 。設(shè)計(jì)的主要問題是如何用IP協(xié)議構(gòu)架將標(biāo)準(zhǔn)的GSM用戶認(rèn)證信令從終端傳到蜂窩網(wǎng)操作站點(diǎn) 。
OWLAN系統(tǒng)包括四個(gè)要害物理實(shí)體：認(rèn)證服務(wù)器、接入控制器、接入節(jié)點(diǎn)和移動(dòng)終端 。
與GPRS結(jié)構(gòu)相比 ， OWLAN系統(tǒng)最顯著的區(qū)別在于只把控制信令數(shù)據(jù)傳到網(wǎng)絡(luò)中心 。接入控制器將用戶數(shù)據(jù)包直接送到IP骨干網(wǎng) 。由于用戶的IP傳輸不必通過網(wǎng)絡(luò)中心回到原網(wǎng)絡(luò) ， 避免了GPRS系統(tǒng)復(fù)雜的漫游 。因此 ， OWLAN傳輸方法可減少網(wǎng)絡(luò)中心的負(fù)荷 。
認(rèn)證服務(wù)器
用戶認(rèn)證過程如下: 第一步 ， 將一個(gè)WLAN終端和一個(gè)WLAN接入節(jié)點(diǎn)相連 ， 從接入控制器中獲得IP地址 ， 通過向接入控制器發(fā)送一個(gè)認(rèn)證請求來初始化網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證 。接入控制器通過接入網(wǎng)絡(luò)和GSM信令網(wǎng)絡(luò)間的網(wǎng)關(guān)來中繼對認(rèn)證服務(wù)器的請求 。認(rèn)證服務(wù)器從歸屬位置寄存器（HLR）查詢認(rèn)證數(shù)據(jù),并根據(jù)這一數(shù)據(jù)對用戶進(jìn)行認(rèn)證 。
認(rèn)證服務(wù)器是OWLAN用戶治理的主要節(jié)點(diǎn) 。一個(gè)認(rèn)證服務(wù)器可以支持多個(gè)接入控制器 ， 并能在不同的小區(qū)中為成千上萬個(gè)用戶提供認(rèn)證和記賬服務(wù) 。認(rèn)證服務(wù)器和接入控制器通過RADIUS協(xié)議進(jìn)行通信 。當(dāng)用戶中斷連接 ， 認(rèn)證服務(wù)器從接入控制器中獲得記賬數(shù)據(jù) ， 并把賬目傳給記賬系統(tǒng) 。
認(rèn)證服務(wù)器為核心網(wǎng)絡(luò)提供了一個(gè)網(wǎng)關(guān) ， 即GSM HLR和GPRS計(jì)費(fèi)網(wǎng)關(guān) 。認(rèn)證服務(wù)器使用7號信令網(wǎng)將GSM認(rèn)證信令傳給HLR 。OWLAN使用SIM卡中的國際移動(dòng)用戶標(biāo)識(shí)碼(IMSI)來識(shí)別用戶 。假如漫游用戶預(yù)約了WLAN服務(wù),認(rèn)證服務(wù)器將一直保持檢查狀態(tài) 。
接入控制器
接入控制器在無線接入網(wǎng)和固定IP核心網(wǎng)間提供了一個(gè)網(wǎng)關(guān) 。它為移動(dòng)終端分配IP地址 ， 并維護(hù)已認(rèn)證的終端IP地址表 。接入控制器作為過濾器監(jiān)督進(jìn)出的IP數(shù)據(jù)包 ， 丟棄由非法終端進(jìn)入的數(shù)據(jù)包 。此外 ， 它還收集記賬信息 。接入控制器使用終端IP地址和WLAN MAC 地址來區(qū)別移動(dòng)終端 。MAC地址認(rèn)證可保證非法用戶不能盜用IP地址 。

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