公网的WLAN用户接入方式解决方案


1 概述
与目前5类线到户的有线局域网(LAN)用户接入方式相类似,无线局域网(WLAN)正在发展成为公网的宽带无线用户接入方式,即运营商的WLAN(OWLAN) 。OWLAN严格说起来并不是一种局域网,而是一种采用WLAN技术的无线接入网络 。由于在制定IEEE802.11标准时,WLAN只定位在局域网应用,故在WLAN作为热点地区公共接入网络时,802.11在认证、漫游、加密、计费和网管等方面显现出一定的缺陷 。本文主要探讨WLAN在作为公共接入网时的组网方案,以及对认证、加密、计费和漫游方面的解决方案 。
2 公共WLAN组网方案
OWLAN可以作为某一个运营商的无线接入网,亦可作为多个运营商共用的无线接入网,故在OWLAN中要求能支持多种认证方式 。
(1)接入点(AP)
AP是WLAN的小型无线基站设备,为无线网与DS(分配系统例如有线以太网)之间的网关,且具有802.11f切换功能 。
(2)接入控制点(AC)
AC为OWLAN和运营商IP网的网关 。作为认证控制点时能鉴别不同的认证方式,并提供动态IP地址分配、输出原始计费信息、提供路由功能等 。
(3)远程拨号接入认证(RADIUS)服务器
在使用“用户号十密码”或“手机号十密码”的Web认证方式时,使用RADIUS服务器实现对用户身份的认证 。该服务器还接收来自AC的原始计费信息,产生符合移动运营商要求格式的CDR(呼叫数据记录)计费信息,实时送相应运行商的计费中心(Billing) 。在RADIUS服务器中存有归属用户的用户名、登录名、固定IP地址、MAC地址、欠费情况等信息 。
(4)认证服务器(AS)
移动运营商使用SIM卡认证方式时,需要使用认证服务器(AS) 。AS与网关(GW或GPRS中的GGSN)相配合提供WLAN与移动运行商HLR/AUC的连接 。
AS在读取MT(移动终端)的国际移动用户识别(IMSI),送HLR/AUC确认该用户为WLAN注册用户后,与HLR/AUC配合完成密钥产生、EAP(可扩展认证协议)_SIM认证等任务 。其他功能同RADIUS服务器 。
(5)门户网站服务器(Portal Server)
用于向用户端推送WEB认证页面和门户网站主页面 。
3 公网WLAN用户接入的相关解决方案
3.1 OWLAN的用户认证
WLAN在作为局域网使用时,沿用了有线LAN的PPPoE(PPP over Ethernet)和Web用户认证方式 。在作为OWLAN使用时,由于其在物理上的开放性,使得非法用户入侵的可能性大为增加,原有802.11认证的安全性已不能满足运营商的需要 。在采用RADIUS协议并加上802.1x的认证手段以及802.1i的安全协议后,基本可以满足OWLAN的要求 。同时,在认证安全前提下,应尽量利用运营商已有的鉴权认证设备,以简化系统、节约投资 。
3.1.1 802.1x用户认证方式中的访问实体
802.1x协议克服了传统PPPoE和WEB认证方式的缺点,更适合在OWLAN中使用 。该协议亦称为基于端口的接入控制协议 。802.1x协议的访问控制流程中端口访问实体(PAE)包括:客户端、认证者和认证服务器三部分 。
(1)客户端
用户从客户端发起802.11x的用户认证过程,为了支持基于端口的接入控制,客户端必需支持EAPoL(基于LAN的扩展认证协议) 。
(2)认证者
认证者通常为支持802.1x协议的网络设备,这些设备的端口对应于用户端而言有受控与不受控两种逻辑端口 。不受控端口始终处于双向连接状态,主要用于传递EAPoL协议帧,用以保证客户端始终可以发出或接受认证 。受控端口只有在认证通过时才打开,用于传递运营商的有偿网络资源和业务 。当用户未通过认证时,受控端口对该用户关闭,即无法访问该运营商所提供的有偿服务 。
(3)认证服务器

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