WLAN业务在移动通信中的应用

无线局域网协议有802.11a、802.11b、802.11g、HiperLAN2等，提供1～54 Mbit/s的共享接入速率和100 m～150 m左右的接入距离。WLAN产品主要包括：接入点(AP)、终端适配卡、桥接器和网络设备。WLAN一般工作于免授权频段，无需高昂的许可费用，随着WLAN可运营可管理技术的成熟，加上提供的接入速率和适应的环境与第3代移动通信(3G)具有互补性，WLAN的应用已经从单纯的有线网络的延伸拓展开来，成为室内微微小区尤其是热点地区的重要高速无线数据接入手段之一。

　　IEEE于1999年制订了无线局域网标准：802.11、802.11a、802.11b，在2.4G ISM频段和UNII频段上分别提供11 Mbit/s和54 Mbit/s的共享接入速率。欧洲电信标准组织BRAN于同年发布的HiperLAN2标准也采用与802.11a相似的物理层技术。

　　1 无线局域网提供的业务

　　通过无线局域网接入方式，电信运营商能够为用户提供丰富的数据业务类型。

　　(1)互联网无线宽带接入

　　WLAN为用户访问Internet提供了一种宽带接入方式。通过WLAN接入设备，用户能够高速使用WWW、FTP和E-mail等来实现各种Internet业务。

　　(2)虚拟专用网业务

　　移动办公者可以通过WLAN接入方式，高速访问企业内部网络资源，如企业内部网页、内部邮件系统、内部文件系统等，实现虚拟专有网业务(VPN)。

　　(3)多媒体数据业务

　　WLAN接入方式为用户实现多媒体应用(如视频点播、数字视频广播、视频会议、远程医疗、远程教学等)提供了可能。

　　(4)基于WLAN的增值业务

　　基于WLAN接入方式的数据业务可以和现有的其他业务(如短消息、IP电话、娱乐游戏、位置服务等)相结合。电信运营商可以利用业务控制手段(如门户网站)来引导用户对增值业务的使用。

　　2 无线局域网的用户分类

　　无线局域网的用户主要有个人用户、企业用户和WLAN代理商自有用户3种。

　　(1)个人用户

　　WLAN业务开展初期主要用户是商务人士，这部分人士也属于电信运营商高价值用户，以后可以扩展到小区家庭用户。商务人士有移动办公及上网的要求，要求在这类用户停留的热点地区如机场、车站、酒店、高档商业区、会展中心、咖啡厅等布设公众运营WLAN网络。随着便携机和个人数字助理(PDA)的普及，可再增加热点覆盖范围，如小区、主干道等。针对个人用户的计费，可以提供租卡、预付费及先使用后付费方式。

　　(2)企业用户

　　对政府、金融/证券、中小企业、小型和家庭办公室(SOHO)用户等存在内部WLAN建设需求的集团用户，可对比窄带商业网的理念，提供“交钥匙”的WLAN解决方案，将集团用户接入电信运营商的IP城域网或直接连接到互联网，实现集团用户Intranet、Extranet应用及上网应用。集团用户是WLAN建设应重点关注的用户。集团用户通常是关联用户，可采取月租费的方式。

　　(3)WLAN代理商自有用户

　　WLAN代理商可以成为电信运营商的虚拟用户，即给部分虚拟运营商的用户提供WLAN的接入通道，并可以接受其委托实现对这类用户WLAN业务的代收费和代计费功能。这部分用户需要特殊标识并接入WLAN网络，有别于电信运营商自有的WLAN用户。

　　3 无线局域网的典型应用模式

　　无线局域网的典型应用模式有租卡、预付费卡、用户名/密码、SIM卡认证等方式。

　　(1)租卡方式

　　采用租卡方式时，用户在热点地区向经营者租赁WLAN网卡，并根据经营者制订的规则缴纳租金及网络使用费用。这种业务模型易于实现，适合热点地区经营者自行计费并收取费用，但是不能提供复杂的计费功能，对用户的管理能力很弱，也无法支持信息计费。对于电信运营商来说，这种业务模型不利于其对业务的控制。

　　(2)预付费卡方式

　　预付费卡方式是一种适合移动用户和住宅用户的业务模型。通过向用户发售预付费卡的方式实现。这种业务模型要求运营商建立后台管理系统，支持实时计费。预付费卡的销售可以通过代理商进行，或者由热点地区经营者向用户推销。后台管理系统根据预付费卡号及相应的密码对用户进行认证，并根据用户的使用情况对预付费卡的余额进行实时扣减，当预付费卡的余额为零时，系统将发出指令切断用户的网络连接。预付费业务模型简化了运营商的收费业务流程，同时也可以根据卡号对卡进行分类，实现一定程度上的用户服务控制，但是管理系统复杂性和性能压力也相应增加。

　　(3)用户名/密码方式

　　适合所有的电信运营商，移动用户和住宅固定用户都可能是注册用户，既能够实现对用户服务的控制，又能够减轻后台管理系统的性能压力，同时也能够更多地了解用户信息，便于维护客户关系，当用户使用运营商的多种服务时，便于运营商提供一些综合的服务策略。但是，因为用户是先使用后付费，需要依赖于运营商与用户之间的信用关系，所以可能出现用户恶意使用运营商网络资源的问题。

　　在计费方式选择上，对于企业用户，可以采取类似专线计费的方式进行计费和管理；对于注册用户，后台管理系统可根据用户的注册信息采取不同的计费和管理方式；对于住宅用户类型的注册用户，可以采用类似专线计费的方式进行计费和管理，也可以采用针对移动用户的计费方式进行计费和管理；对于移动用户类型的注册用户，需要根据用户的注册信息对其进行计费和管理，采用基于用户名加口令的方式来实现。

　　(4)基于SIM卡认证方式

　　基于用户识别模块(SIM)卡的方式能够很好地与移动运营商的移动话音和数据业务结合起来，用户上网时可以通过移动运营商现有SIM鉴权认证设备进行认证，用户使用网络的费用可以对应到其手机消费账单上。这种方式方便了用户，费用可以和手机费用一起缴纳。这种方式要求用户WLAN终端支持SIM卡功能。

　　4 无线局域网设备

　　(1)WLAN用户终端

　　WLAN用户终端要求安装802.11b无线网卡、鉴权认证软件或者Web浏览软件。

　　(2)接入点

　　接入点(AP)支持802.11b协议。其作为一个桥接设备，将用户认证信息透明传送到WLAN接入控制点。

　　(3)接入控制点(AC)

　　WLAN接入控制点检查连接用户是否已经通过用户认证，并和后台WLAN认证服务器协同工作完成对WLAN用户的认证。用户通过认证后，接入控制点允许用户接入IP数据网络。

　　(4)认证服务器

　　WLAN认证服务器包括SIM卡认证服务器和远程认证拨号用户服务(RADIUS)认证服务器，分别完成基于SIM卡和用户名/密码方式的用户认证工作。

　　(5)计费结算系统

　　计费结算系统完成用户信息的管理，并在收到用户的WLAN业务话单后，实现计费和结算功能。

　　5 无线局域网业务的管理流程

　　基于用户名/密码方式和基于SIM认证方式是电信运营商特别是移动运营商主要采用的两种业务开办方式。结合移动运营商的具体情况，下面给出相应业务开办应有的流程。

　　5.1 基于用户名/密码方式的业务开办方式

　　(1)开户。主要完成用户的服务开通处理。用户申请WLAN业务可以通过多种渠道(如客户服务系统、短信或Web方式)。系统接受用户的申请后，生成用户资料，同时在认证平台注册用户的WLAN业务认证信息。

　　(2)注销。主要完成用户WLAN业务的撤消。

　　(3)变更。主要完成用户WLAN业务认证属性和对用户资料的修改。

　　(4)密码修改。主要完成用户WLAN业务接入密码的修改。用户密码的生成应该是在用户申请业务时系统自动为用户分配的初始密码，用户获取密码后可以通过客户服务系统、短信或Web方式进行修改，但修改时要求对用户的原有密码进行认证检查。如果用户密码丢失，要求系统能够恢复用户的最原始密码或重新分配用户密码，再以短信方式通知用户。

　　(5)业务暂停。主要是对违规用户(欠费用户或黑名单用户)暂时停止用户的服务，禁止违规用户接入，也可能是接受用户的特殊申请，暂停用户的服务。

　　(6)业务恢复。主要是根据具体业务要求，对已被暂停服务的用户，恢复用户使用业务的权限。

　　(7)用户删除。对于已经撤消服务的用户，删除用户的信息，同时备份用户的历史信息。

　　5.2 基于SIM认证方式的业务开办方式

　　(1)开户。主要完成用户的服务开通处理。WLAN业务开通方式与GPRS/CDMA方式绑定处理，即用户开通GPRS/CDMA功能后将自动具有WLAN业务功能。系统接受用户的申请后，修改WLAN用户在HLR中定义的用户业务属性，标志用户订购WLAN服务。

　　(2)注销。主要实现用户WLAN业务的撤消。

　　(3)业务暂停。主要是对违规用户(欠费用户或黑名单用户)暂时停止用户的服务，禁止违规用户接入。也可能是接受用户的特殊申请，暂停用户的服务。

　　(4)业务恢复。主要是根据具体业务要求，对已被暂停服务的用户，恢复用户使用业务的权限。

　　(5)用户删除。对于已经撤消服务的用户，删除用户的WLAN服务标志，同时备份用户的历史信息。

　　基于SIM认证的方式对用户使用WLAN业务而言非常方便，但会带来频繁插拔SIM卡的不便，移动运营商应考虑向用户发放除语音功能外的另一张SIM卡(数据卡)，专用于数据业务或WLAN业务。这样，同一用户将有可能使用两张SIM卡。数据卡的WLAN业务话单按照正常计费处理流程处理，每张SIM卡的费用可以根据用户的要求单独列出，也可以合并列出。用户数据卡的费用可以合并到原有的卡上按一张账单向用户收费。

　　6 结束语

　　从移动业务运营的角度考虑，将已有的GPRS/CDMA方式与WLAN技术相结合，提供基于用户名/密码和SIM的认证方式，提供11 Mbit/s的传输速率，并通过移动运营商后台计费结算系统将用户的业务使用费用整合在统一帐单中，形成无线局域网与移动通信已有业务的有效结合。

　　参考文献：

　　[1] Aboha B, Simon D. IETF RFC 2716. PPP EAP TLS Authentication Protocol [S]. 1999.
　　[2] Blunk L, Vollbrecht J. IETF RFC 2284. PPP Extensible Authentication Protocol (EAP)[S]. 1998.
　　[3] IEEE Std 802.11. Standards for Local and Metropolitan Area Networks: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications [S]. 1999.

[摘要] 文章分析了电信运营商提供的业务和用户分类以及几种典型的无线局域网使用模式，给出了移动运营商引入无线局域网技术开办相应业务应有的流程。

[关键词] 无线局域网；通用分组无线业务；码分多址；第3代移动通信；用户识别模块

[Abstract] Services provided by operators through WLAN, user types of WLAN, and typical WLAN application models are introduced. Finally the procedures for mobile operators to launch WLAN related services are given for reference.

[Keywords] WLAN; GPRS; CDMA; 3G mobile communication; SIM