基于多運(yùn)營(yíng)商共建共享的高校WLAN建設(shè)方案的探索

何來(lái)坤，劉禮芳

(杭州師范大學(xué)信息化中心，浙江 杭州 310036)

基于多運(yùn)營(yíng)商共建共享的高校WLAN建設(shè)方案的探索

何來(lái)坤，劉禮芳

(杭州師范大學(xué)信息化中心，浙江 杭州 310036)

隨著高校信息化建設(shè)力度不斷加強(qiáng)和師生對(duì)網(wǎng)絡(luò)需求的日益增大，高校成為電信、移動(dòng)和聯(lián)通等網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商爭(zhēng)奪推進(jìn)3G及WLAN網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的熱點(diǎn)區(qū)域.為共享基礎(chǔ)設(shè)施、避免浪費(fèi)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)資金和重復(fù)建設(shè)WLAN，本文從資產(chǎn)歸屬、WLAN規(guī)劃與設(shè)計(jì)、建設(shè)施工規(guī)范、運(yùn)維隊(duì)伍與認(rèn)證計(jì)費(fèi)方式等方面提出并闡述了以校方為主導(dǎo)，堅(jiān)持共建共享的原則，由網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商共同參與構(gòu)建與部署校園無(wú)線網(wǎng)的方案.

WLAN;校園網(wǎng)建設(shè);共建共享原則;多運(yùn)營(yíng)商

隨著師生對(duì)網(wǎng)絡(luò)需求的日益增大，校園網(wǎng)在高校的教學(xué)、科研、學(xué)習(xí)、生活中發(fā)揮了越來(lái)越多的支撐作用.同時(shí)也隨著移動(dòng)設(shè)備的不斷普及，高校WLAN的建設(shè)勢(shì)在必行.根據(jù)三部委(工業(yè)和信息化部、國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)及財(cái)政部)在2008年5月24日宣布的《關(guān)于深化電信體制改革的通告》要求，在2009年初成立了新的電信、新的聯(lián)通及新的移動(dòng)三家3G運(yùn)營(yíng)商[1].目前，三大運(yùn)營(yíng)商正大力推進(jìn)3G及WLAN的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，高校作為數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)熱點(diǎn)區(qū)域必然是運(yùn)營(yíng)商必爭(zhēng)之地，爭(zhēng)奪WLAN網(wǎng)絡(luò)建設(shè)權(quán)的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生.為了避免在同一區(qū)域重復(fù)建設(shè)WLAN，浪費(fèi)建設(shè)資金，2008年9月28日工業(yè)和信息化部與國(guó)務(wù)院國(guó)有資產(chǎn)監(jiān)督管理委員會(huì)發(fā)布了《關(guān)于推進(jìn)電信基礎(chǔ)設(shè)施共建共享的緊急通知》[2]，要求大力推進(jìn)電信基礎(chǔ)設(shè)施共建共享，減少重復(fù)建設(shè)，提高電信基礎(chǔ)設(shè)施的利用率.為了節(jié)約高校的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)資金投入，選擇與多運(yùn)營(yíng)合作共建共享的模式建設(shè)WLAN方案[3]，是當(dāng)前最佳的選擇.如何平衡各方利益，合作共贏，是設(shè)計(jì)方案的難點(diǎn).因此，本文重點(diǎn)從以下幾方面來(lái)探討WLAN建設(shè)方案.

1 資產(chǎn)歸屬

陳云[4]等人在文中提出對(duì)多運(yùn)營(yíng)商共建WLAN投資成本分?jǐn)倓澐譃槿N方式，即成本均分方式、非均分方式及租賃方式.但在實(shí)際操作過(guò)程中，這三種方式都存在可行性的問(wèn)題.分析主要原因，主要是用戶方未參與到投資建設(shè)的問(wèn)題中，完全任由三家運(yùn)用商協(xié)調(diào)，而三家運(yùn)用商本身就是競(jìng)爭(zhēng)方，必然會(huì)導(dǎo)致協(xié)商破裂.因此，必須堅(jiān)持在用戶方主導(dǎo)的情況下由三家運(yùn)用商共同參與共建共享的原則.對(duì)于WLAN建設(shè)方案中涉及核心子項(xiàng)目的投資情況，可以建議參考表1.

表1 WLAN建設(shè)方案中核心子項(xiàng)目的投資情況Tab. 1 Investment situation of the core subproject in WLAN construction solution

根據(jù)表1對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備硬件的投資若完全由校方獨(dú)立承擔(dān)，會(huì)很好規(guī)避了硬件投資后資產(chǎn)所有權(quán)拆分問(wèn)題.這種方式比較適合針對(duì)硬件投入經(jīng)費(fèi)較小的情況，但在實(shí)際中，往往由于校方經(jīng)費(fèi)問(wèn)題而將無(wú)線網(wǎng)絡(luò)項(xiàng)目擱淺.若對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備硬件由各運(yùn)營(yíng)商共同均等投資，會(huì)存在設(shè)備資產(chǎn)所有權(quán)分配比例問(wèn)題，需要通過(guò)談判才能決定.但這種談判必須在校方主導(dǎo)情況下進(jìn)行協(xié)調(diào).網(wǎng)絡(luò)設(shè)備全由運(yùn)營(yíng)商投資的方式，對(duì)校方平衡各方利益是很大的挑戰(zhàn).

2 WLAN規(guī)劃與設(shè)計(jì)

2.1 AP工作頻段與信道的選擇

目前常見(jiàn)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議主要有IEEE802.11a/b/g/n協(xié)議，根據(jù)IEEE802.11b/g協(xié)議的頻譜[5]范圍是在2.4～2.4835 GHz之間，其中在該頻譜范圍內(nèi)定義了14個(gè)信道，每個(gè)信道的頻寬是22 MHz，兩個(gè)信道中心頻率之間相差5 MHz.如圖1所示.

圖1 IEEE802.11g頻譜劃分Fig. 1 IEEE802.11g spectrum division

為了讓AP發(fā)出來(lái)的信號(hào)互不干擾，兩個(gè)無(wú)線AP不能在信道上重疊(距離較近情況下).因此，最大的利用頻段資源可以使用1、6、11或者2、7、12或者3、8、13或者4、9、14.由于802.11 g在各國(guó)家授權(quán)使用頻道不同，中國(guó)與歐洲準(zhǔn)可劃分13個(gè)(1-13信道).根據(jù)IEEE802.11a協(xié)議頻譜是在5GHz頻段，在中國(guó)可以使用的頻段是5.725 GHz～5.850 GHz，劃分了5個(gè)獨(dú)立信道(149、153、157、161及165)，對(duì)于信道干擾問(wèn)題，選擇的余地相比2.4 GHz會(huì)寬裕些.無(wú)論是802.11 g還是802.11 a最大速度都為54 Mbps數(shù)據(jù)傳輸率.而802.11 n協(xié)議為2.4 GHz和5 GHz兩個(gè)工作頻段模式，將WLAN的傳輸速度提升至108 Mbps以上，同時(shí)定義了20 MHz和40 MHz的兩種頻帶寬度.40 MHz的信道模式在2.4 GHz頻段無(wú)法實(shí)現(xiàn)兩個(gè)互不干擾的信道劃分，因此，若全面使用11 n的AP來(lái)部署WLAN，為提升高吞吐量，則建議啟用802.11 an模式.若需要考慮兼容問(wèn)題，建議采用802.11 an與802.11 gn兩種模式的混合覆蓋方式部署AP.

2.2 AP部署方式

設(shè)計(jì)無(wú)線局域網(wǎng)是否合理和穩(wěn)定關(guān)鍵之一是AP的部署.主要兩種情況需要注意，其一對(duì)于用戶密集區(qū)域，采用蜂窩式部署AP，參考圖2.

為了盡量避免各AP間同頻干擾，需要對(duì)信道及AP功率進(jìn)行適當(dāng)劃分.其二對(duì)于AP在樓宇部署時(shí)，水平間AP信號(hào)覆蓋的范圍應(yīng)盡可能不重疊，垂直間的AP部署盡量錯(cuò)開信道劃分，如圖3所示.

圖2 蜂窩式Fig. 2 Honeycomb type

圖3 樓層AP蜂窩部署Fig. 3 AP honeycomb deploy of the floor

圖4 無(wú)線局域網(wǎng)鏈路控制Fig. 4 Link control of the WLAN

2.3 唯一認(rèn)證系統(tǒng)

考慮到WLAN的共建共享，AC控制器、BAS及Radius僅需要一套即可.無(wú)線網(wǎng)絡(luò)為三級(jí)運(yùn)營(yíng)商及校方開啟4個(gè)不同的SSID，用戶自主選擇相應(yīng)的SSID接入到WLAN中，每個(gè)AP將4個(gè)不同的SSID映射到4個(gè)不同的VLAN中，同時(shí)用戶獲取的IP地址也是不同的，可以通過(guò)DHCP實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)分配，實(shí)現(xiàn)用戶認(rèn)證可根據(jù)不同的VLAN實(shí)現(xiàn)不同的接入策略與出口鏈路選擇控制，如圖4所示.

3 建設(shè)施工規(guī)范

為保證建設(shè)WLAN網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量，特別是高校校園室內(nèi)外網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，需要對(duì)WLAN系統(tǒng)施工提出一些標(biāo)準(zhǔn)化要求.例如，交換機(jī)安裝前需要進(jìn)行統(tǒng)一配置(分配不同的管理IP地址)，在交換的外側(cè)面貼有相應(yīng)的信息，如編號(hào)、名稱、樓、層、管理單位、聯(lián)系方式等；無(wú)線交換機(jī)安裝與有線交換機(jī)安裝在同一機(jī)柜內(nèi)，并且固定在機(jī)柜里；與交換機(jī)相連接的每根纜線(網(wǎng)線、光纖及電源線)都需要貼有標(biāo)簽，標(biāo)簽的標(biāo)注信息與端口連接的設(shè)備信息一致；對(duì)于AP安裝前，應(yīng)該記錄AP的相關(guān)信息，例如AP的序列號(hào)、MAC地址、安裝的具體地點(diǎn)、對(duì)于交換機(jī)編號(hào)及對(duì)應(yīng)端口；AP應(yīng)盡量安裝在高處及周邊有充足的空間處，并需要固定??；AP若帶有POE供電模塊，也需要相應(yīng)的固定等等.編制高校WLAN建設(shè)施工規(guī)范說(shuō)明或標(biāo)準(zhǔn)，是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，也是對(duì)系統(tǒng)施工隊(duì)伍進(jìn)行規(guī)范、考核及項(xiàng)目驗(yàn)收的依據(jù)，可確保整個(gè)無(wú)線工程項(xiàng)目高質(zhì)量的完成.

4 運(yùn)維隊(duì)伍

對(duì)于無(wú)線項(xiàng)目完成驗(yàn)收后的后續(xù)運(yùn)維工作，校方可以與三家運(yùn)營(yíng)商共同選擇一家具有豐富經(jīng)驗(yàn)的第三方服務(wù)外包公司來(lái)支撐運(yùn)維工作，或者也可以由校方組建一支運(yùn)維隊(duì)伍進(jìn)行運(yùn)維.無(wú)論上述選擇哪一種方式組建運(yùn)維隊(duì)伍，都需要建立完善的運(yùn)維規(guī)章制度及考核制度，以確保校園無(wú)線網(wǎng)絡(luò)服務(wù)工作，如維護(hù)響應(yīng)率、到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)及時(shí)率等，能使師生滿意.另外，針對(duì)運(yùn)維隊(duì)伍的培養(yǎng)與培訓(xùn)同樣也是不可缺少的工作.

5 認(rèn)證計(jì)費(fèi)方式

在這種合作共享共建的模式下，選擇何種無(wú)線認(rèn)證方式會(huì)直接影響用戶的體驗(yàn)度及計(jì)費(fèi)的合理性.為提高用戶使用WLAN的便捷性，應(yīng)考慮與原有校園有線網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證保持一致性，比如統(tǒng)一的身份識(shí)別，統(tǒng)一的認(rèn)證計(jì)費(fèi)Portal頁(yè)面或者統(tǒng)一的客戶端.認(rèn)證的表單如圖5所示.

圖5 無(wú)線用戶認(rèn)證表單Fig. 5 Authentication form of the wireless user

表單包括三部分信息：1.上網(wǎng)方式選擇(有線或無(wú)線)2.出口線路選擇(電信、聯(lián)通、移動(dòng)及校園網(wǎng))3.用戶身份識(shí)別(用戶名及密碼).認(rèn)證方式展現(xiàn)給用戶盡可能統(tǒng)一的界面，以提高用戶的體驗(yàn)度.針對(duì)后端認(rèn)證技術(shù)可以采用多樣式的混合模式，即可以使用混合認(rèn)證模式來(lái)進(jìn)行基于角色策略的多認(rèn)證方式，如對(duì)于宿舍區(qū)可以使用基于防代理的PPPoE認(rèn)證，對(duì)于教學(xué)區(qū)可以使用portal認(rèn)證，對(duì)于安全要求較高的部門可以使用L2TP認(rèn)證.整個(gè)認(rèn)證系統(tǒng)具備多種方式，并需具備IPV6接入認(rèn)證功能.通過(guò)識(shí)別用戶身份，以實(shí)現(xiàn)針對(duì)用戶的控制和管理，規(guī)范用戶在校園內(nèi)的上網(wǎng)行為.

6 結(jié) 語(yǔ)

隨著不斷豐富的無(wú)線終端發(fā)展，對(duì)無(wú)線網(wǎng)的需求也會(huì)越來(lái)越強(qiáng)烈.因此，在高校建立一個(gè)經(jīng)濟(jì)、完善的綜合性無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)，是當(dāng)前信息化建設(shè)努力的方向.在高校構(gòu)建無(wú)線網(wǎng)過(guò)程中，探索和建議以校方為主導(dǎo)的，堅(jiān)持與運(yùn)營(yíng)商合作構(gòu)建與部署一張無(wú)線網(wǎng)的方案.一方面，節(jié)省信息化建設(shè)資金；另一方面，更是避免多運(yùn)營(yíng)商部署多張無(wú)線網(wǎng)而帶來(lái)嚴(yán)重的信號(hào)干擾問(wèn)題.雖然在實(shí)際合作過(guò)程中會(huì)有不可預(yù)知的問(wèn)題，但是構(gòu)建一張合理且高效的無(wú)線局域網(wǎng)平臺(tái)是信息建設(shè)的最終目標(biāo).

[1] 工業(yè)和信息化部,國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì),財(cái)政部.三部委發(fā)布電信業(yè)重組公告[EB/OL].[2008-5-24].http://tech.sina.com.cn/t/2008-05-24/14022215251.shtml.

[2] 工業(yè)和信息化部,國(guó)務(wù)院國(guó)有資產(chǎn)監(jiān)督管理委員會(huì).國(guó)務(wù)院國(guó)有資產(chǎn)監(jiān)督管理委員會(huì)關(guān)于推進(jìn)電信基礎(chǔ)設(shè)施共建共享的緊急通知[EB/OL].[2008-9-28].http://laws.66law.cn/law-115206.aspx.

[3] 柳云平,梁雄健.我國(guó)運(yùn)營(yíng)商共建共享合作管制措施分析[J].北京郵電大學(xué)學(xué)報(bào):社會(huì)科學(xué)版,2011,13(06):62-67.

[4] 陳云,諸葛承琦.多運(yùn)營(yíng)商共建共享WLAN網(wǎng)絡(luò)方案的研究[J].移動(dòng)通信,2012(3):64-69.

[5] 羅文興.高校WLAN建設(shè)規(guī)劃探討[J].通信技術(shù),2012,45(06):80-82,85.

OntheCollegeWLANConstructionSolutionBasedontheCo-constructionandSharingbyMultipleOperators

HE Laikun, LIU Lifang

(Informatization Center, Hangzhou Normal University, Hangzhou 310036, China)

At present, along with the increasingly strengthen of the college information construction and the increasing demands of the network from teachers and students, the colleges become the hot spots which are strived for promoting the 3G and WLAN construction by network operators, such as China Telecom, China Mobile, China Unicom and so on. In order to share infrastructure, avoid wasting the funds of the network construction and repeat constructing of WLAN, from five aspects like the assets ownership, the planning and design of WLAN, the construction standard, the maintenance team as well as the way of authentication and accounting, the paper puts forward a wireless campus network scheme which was dominated by colleges, adhered to the principle of co-construction and sharing and deployed by network operators.

WLAN; campus network construction; principle of co-construction and sharing; multiple operators

2012-10-28

浙江省教育廳科研項(xiàng)目(Y201121188).

何來(lái)坤(1975—)，男，工程師，主要從事數(shù)字化校園建設(shè)與管理等方面研究.E-mail: hlk@hznu.edu.cn

10.3969/j.issn.1674-232X.2013.02.018

TP393.1

A

1674-232X(2013)02-0180-04