试论WLAN网络资源的共享

1997年，IEEE发布了802.11协议，它成为无线局域网领域内第一个被国际公认的协议。在1999年9月，IEEE又提出了802.11b“High Rate”协议，用来对802.11协议进行补充。802.11b在原802.11的1Mbps和2Mbps速率下又增加了5.5Mbps和11Mbps两个新的网络传输速率。利用802.11b，移动用户能够获得同使用有线以太网一样的网络传输率、可用性。这个基于802.11b标准的技术，为电信运营商根据环境选择合适的局域网技术构造自己的网络，满足他们的商业用户和其他用户的需求增添了一种新的选择。802.11协议主要工作在ISO协议的最低两层上，在物理层上加入了高速数字传输的特性和连接的稳定性方面的措施。IEEE802.11b协议是目前WLAN主流的遵循的主流协议，它的工作频段为2.4GHz，物理层最高传送速率可达11Mbps。

随着信息技术的飞速发展，人们对网络通信的需求不断提高，希望不论在何时、何地，与任何人能够进行包括数据、话音、图像等任何内容的通信，并希望能实现主机在网络中漫游。在这种背景下，无线通信尤其是宽带无线数据通信，由于其便利性和个人化的特点，正逐步成为人们的一种内在需求和今后通信发展的一个重要方向。无线局域网技术是新世纪无线通信领域最有发展前景的技术之一。经过近几年的发展，无线局域技术已经日渐成熟，应用日趋广泛，较低的价格和成熟的产品推动着无线局域网技术从小范围应用进入主流应用。

WLAN网络具有高速率和无线通信的特点，满足了用户在一定区域内随时接入网络的需求， 因此，越来越多的人们选择使用WLAN进行移动办公、娱乐活动。2001年开始，电信运营商将WLAN作为新的接入手段，以满足人们在公共场合对于无线数据通信需求。

尽管WLAN公众网已经成为新的热点，并且市场前景也被看好，但是目前国内几家电信运营商所覆盖的网点总共也就几千个，普及程度仍很低。 WLAN公众网的普及所面临的一个重要障碍，就是WLAN网络资源不能共享，网络建设重复投资，用户在两个网络间进行"移动"需要重新购买入网许可，使用网络不方便。这些因素阻碍了WLAN公众网的发展。2003年年初，上海市通信管理局率先提出了让各基础运营商之间的无线局域网网络资源共享的思路，本文就实现各运营商之间WLAN公众网的资源共享，提出一点思路。

1 WLAN公共接入业务发展状况

1.1国外WLAN业务发展情况

瑞典Telia HomeRun是欧洲最早推出WLAN服务的，具体有HomeRun Office(针对办公场所)、HomeRun SoHo(针对家庭)、HomeRun Business(针对移动办公场所)等三种业务形式。2002年4月，英国BT计划安装4000个公众接入WLAN节点，为移动企业用户提供服务，BT将目标用户放在一些大型企业的移动用户上。

日本的MIS、日本电信也进入WLAN市场，与饭店、餐厅和咖啡店结盟建设WLAN无线网络。1999年年底，澳大利亚SkyNet在悉尼的All Seasons酒店开通了第一个WLAN网络，到2001年3月为止，SkyNet在48个城市的80个hotspots部署了WLAN业务。

WLAN业务在美国和欧洲已有越来越广泛的应用。美国的Mobile Star公司于2001年4月就与全国115家星巴克咖啡店合伙提供WLAN业务。Wayport公司则在美国的主要机场部署无线局域网。2001年全美WLAN设备全年营业额达到了14.7亿美元，预计到2005年将达到91亿美元。这种低成本的无线高速上网方式，已经成为美国电信运营商在经济不景气的大环境下吸引用户的新招。在美国，通过WLAN无线上网已经成为电信业屈指可数的几个“亮点”之一。在生产WLAN终端设备方面，除了思科等著名的网络设备公司超大量的生产各种AP和802.11b网卡外，连电脑芯片制造商英特尔公司也挤入这一领域，推出了“迅驰”无线上网笔记本芯片。

据统计，全球无线宽带网用户已从发展初期的250万增加到了1800万，再过3年，将会达到9900万人。美国联邦通信委员会(FCC)发布的一项最新研究报告显示，美国的无线网络设备市场目前正在经历高速发展阶段，无线网络设备的市场规模将达数十亿美元，预计到2005年，美国无线网络设备制造商的销售规模将达52亿美元。

1.2国内WLAN接入业务发展情况

由于无线局域网是通过无线电波在空中发送和接收数据，又具有较高的传输速率，它具有安装便捷、使用灵活、经济节约和易于扩展等优越性，除了无线局域专网的应用外，我国的各基础电信运营商在建设无线局域网公网方面最近也发展得较快，特别是在一些沿海发达地区，无线局域网发展势头更是惊人。

中国市场中WLAN应用于2000年，但市场真正启动并成长是在2001年的下半年。　　2002年受中国网通、中国电信等运营商在四、五星级宾馆等公众服务场所中铺设无线公网的拉动，WLAN公众运营市场保持高速增长。促进中国WLAN市场全面、快速增长。

2001年中国WLAN设备市场规模为5000万元，2002年全年市场达到1.41亿元，同比增长182%，并且当前设备市场的年增长速度一直都是超过100%，虽然WLAN还没有普及，可是其市场增长迅速已成为一个新的网络发展的焦点。

中国电信在2002年推出了取名为“天翼通”的WLAN公众网业务，中国电信利用其丰富的数据通信网络资源，将WLAN接入作为有线宽带驻地网的补充和延伸，在酒店、机场、咖啡馆等地方进行WLAN网络建设，并很快投入商业化运营，其中上海市和广东省的WLAN接入业务发展迅速。目前，中国电信已经在全国大部分省市开展了“天翼通”业务。

中国移动利用其移动网络的优势，出台“GPRS+WLAN无线数据业务捆绑方案”，实现了在WLAN覆盖地区用11Mb/s速率高速接入、在WLAN覆盖不到的地区则通过GPRS网络访问移动互联网，使无线上网的外延大大扩展，不仅可移动性更强，而且用户能随时在线。2002年1月，中国移动已经在上海和重庆两地进行试验，并于2003年在全国大规模推广商用，其主要客户定位于有移动上网需求的中高端用户。

中国网通在WLAN建设推广上起步较早，2001年已在北京、上海、深圳、广州等城市的商务热点地区开通了被称作"无限伴旅"的无线局域网接入服务，网点达130多个。目前，已在上海、广州、北京多个酒店开通业务。网通WLAN业务的客户定位于商旅人士等高端用户，业务方式采用用户购买网通的“无限伴旅”计费卡，同时，网通无线网络提供本公司网内的全国漫游服务，并计划今年底以前将网点增加到300个，覆盖30个主要城市。

中国联通虽未正式推出业务，但在积极进行WLAN接入技术和业务的研发。2002年4月博鳌亚洲论坛首届年会上，海南联通向与会者提供了基于中兴的CDMA 1X+WLAN无线上网方案。中国联通明确表示将不甘于落后，并将加强对无线互联网的研究尤其是对于其赢利模式、应用需求的研究。

1.3上海WLAN接入业务发展现况

上海电信在上海市推出了公共区、企业、家庭WLAN接入上网业务，并在会展中心、机场、休闲中心、咖啡吧、宾馆等商务人士活动区布设无线接入点，以ADSL或FTTB为主要接入手段，通过预付费或包月等多种形式为携带笔记本电脑或PDA的用户提供无线宽带上网，使用户能及时与公司的网络资源远程沟通，或通过WLAN网进行网上冲浪共享因特网信息，在公共的应用场合实现移动办公。

上海电信的家庭WLAN用户在家里通过WLAN上网同时，其帐号可以在公共热点地区接入网络时使用。

目前，上海电信已经在星巴克咖啡店、锦江饭店、锦沧文华大酒店、新国际博览中心等公共场合建设了WLAN接入网络。上海电信自2002年5月向社会开通“天翼通”业务以来，截止到2003年5月，在网用户已突破10000户,并计划在年底前发展30000用户，业务正向规模化和系统化方向发展。“天翼通”已经建设完成100多个公网点。并计划在2003年底之前将建设完工300个公网点。目前整个系统的容量可以达到5万用户。

上海移动经过近一年的建设，已在上海建成了东方明珠新闻中心、海洋水族馆等94个WLAN公众网点，2003年将再新建50个WLAN公众网点，平均每个热点的投资约为30万元，并在中国移动的WLAN服务区域之内支持全国漫游。上海移动根据市场定位，WLAN业务针对的用户群为商旅人士，也是上海移动的高端用户，其WLAN公众网分布点主要集中在机场、会议中心、高档宾馆和商务楼的公共区域。如：机场的候机室、酒吧、咖啡吧、贵宾室，宾馆酒店的会议室、酒吧、咖啡吧，会展中心的展览大厅和商务洽谈室，商务楼宇的共享会议室等。

上海移动不仅能提供基于WLAN的无线数据宽带服务，未来还将利用移动GSM/GPRS固有的优势，推出WLAN+GPRS捆绑业务。

上海网通已在上海的国际会议中心、东方明珠广播电视塔、上海虹桥国际机场等18个网点开通了WLAN公众网的业务,目前，在上海使用上海网通“无限伴旅”无线局域网接入服务的使用人次在100-2000人次/每个网点。网通WLAN的客户主要来自商务旅行客人，集中在酒店使用，保守预计今年累计使用人次将突破10万人次。除以上这些偶尔使用客户外，网通目前还有一些长期客户，他们申请注册帐号，长期使用，这类客户目前数量不多，但随着今年市场成熟，会有很大增长，预计这类客户今年能达到几千户。

上海联通以海南联通为博鳌亚洲论坛提供服务为契机，也在推展着自己的WLAN计划，为集团和个人用户提供CDMA-1X＋WLAN的无线接入互联网服务，上海联通独有的CDMA-1x无线分组网络，并把CDMA-1x分组网络和WLAN网络有机地结合起来，开展有特色的业务，吸引更多的高端用户，这将是上海联通抗衡其它本地电信运营商的一个重要手段。目前，上海联通已在市中心的商务楼内开通了CDMA-1X＋WLAN试验网，计划利用WLAN网络和CDMA-1x网络彼此间的互补性，发挥各自的长处，向用户提供高质量的数据业务。

2 各基础电信运营商之间WLAN接入网络共享意义

2.1目前WLAN公众网建设和运营中遇到的问题

由于IEEE802.11b协议中的独立频点和覆盖范围的限制，造成了不能在同一地点重复建设WLAN的公众网络，因此各基础电信运营商之间在WLAN公众网的建设和扩张中热衷于“跑马圈地”，千方百计排斥其他运营商的进入，同时也造成了WLAN终端用户不能在不同运营商的“圈地”范围内进行漫游，从而给无线局域网的使用带来了极大的不便。

2.2各基础电信运营商间WLAN公众网资源共享的必要性

各基础电信运营商之间WLAN接入网络资源的共享是指允许用户在非用户归属的运营商WLAN网络区域内使用WLAN接入业务。

由于技术上的原因，造成了WLAN接入网络不可能是一个全覆盖的网络，其网络覆盖范围具有区域性特点。因WLAN接入网络区域性覆盖特点同WLAN接入业务用户的移动性、随时上网需求性之间的矛盾，产生了必须由通信监管部门以前瞻性的思路来协调各基础电信运营商无线局域网之间的网络共享的推动工作。

各基础电信运营商之间WLAN接入网络资源共享和互联互通的必要性主要存在于：

(1) 同一区域不能重复覆盖引起的共享需求

WLAN的工作频段为2.4GHz，为使用户在网络覆盖范围内接入网络，不同AP覆盖范围之间的将会存在交叠区域。根据IEEE802.11协议中空中信道的调制原理，2.4GHz频段内互不重叠的信道有三个。在WLAN覆盖的交叠区域中使用除这三个信道以外的信道，会出现信号干扰，使得用户数据通信速率降低，通信质量变差。一般来说，在WLAN接入网络施工中会全部占用这三个信道。并且，一般运营商和热点区域所属企业也会达成互利协议，确保已有的网络设备能够提供的网络质量和可分配利益，不会允许第二家网络运营商再进入。

这样，在不同区域尤其是热点地区中，不同的运营商WLAN接入网络不可能重复覆盖，成为一个个孤岛式的网络。为了尽可能的扩大网络覆盖范围，需要各基础电信运营商之间的WLAN接入网络资源共享和互联互通。

(2) 用户具有移动性引起的共享需求

WLAN网络接入用户主要是具有移动需求的用户，他们会频繁地在多个场所之间移动，而且他们需要有方便的网络接入服务。如果WLAN网络不具备在各基础电信运营商之间的互联互通能力，一个用户就需要拥有多个基础电信运营商的WLAN帐号，以便在不同的覆盖区域中使用不同帐号重新登录。这样的经营模式，严重制约了用户使用网络的方便性，影响WLAN网络的发展。

WLAN接入网络的资源共享和互联互通，将促进接入范围的扩展和用户移动性需求的满足，从而提高用户享受的电信服务的质量。

2.3WLAN接入网络资源共享的意义

WLAN公众网网络资源的共享是实现WLAN接入网络运营商之间有效竞争的基础。实现WLAN接入网络的互联互通，能够最大程度地扩大单个运营商网络接入覆盖范围，形成规模效应，从而促使运营商从追求网络覆盖范围、发展注册用户数为目标，转移到以经济效益为目标、提供多样化业务和更高服务质量的方向上来。网络资源的共享，可以让用户更加方便地体验各基础电信运营商所提供的网络服务的质量和不同种类的业务，并根据差异来选择运营商，形成运营商之间的有效竞争局面。

网络资源共享，用户能够随时接入WLAN覆盖的热点地区，增大各基础电信运营商WLAN接入网络的利用率；而对于已有WLAN接入网络资源的运营商而言，则可利用多余的网络资源为其他运营商提供服务，并从中获得利益收入；对于后进入WLAN接入网络市场的运营商们则可充分使用其他运营商已有的网络资源来发展自己的客户，迅速进入该业务领域参与竞争，并将精力放在增加业务种类和应用上，真正实现网络资源共享、优势互补的多嬴局面。

用户资源是网络运营商的利润之源，WLAN接入网络资源共享后，运营商不仅可以从本网用户获得利益收入，更可从其他运营商网络中的用户处获得利润。这样，有利于运营商之间共享彼此用户资源，为用户提供更多的接入网络的区域，促进WLAN业务的推广和扩大，从而达到各运营商之间良性互动的局面，形成WLAN公众网资源共享的一个价值链。

3 各基础电信运营商WLAN公众网资源共享的技术方案

各基础电信运营商的WLAN接入网络，在业务定位、市场发展模式上是不同的，但是WLAN接入网络完成的功能都是一致的，即都是通过WLAN将用户接入到城域网中。

要实现WLAN接入网络的公众网资源共享，达到互联互通的目的，关键是各基础电信运营商遵循一套共同的“行为准则”。这一套“行为准则”包括：

共同支持的认证接入方式及客户端；

共同遵守的帐号、域名规则；

发生互联互通情况时的认证流程及认证网络架构、计费流程；

3.1共同支持的认证接入方式及客户端

网络的认证接入方式，同网络的组网方式，接入控制器(AC)设备软硬件的功能、接入客户端软件是紧密相关的，要完成各基础电信运营商之间的WLAN接入网络的互联互通，需要各个运营商具有共同支持的一种认证接入方式。

从目前情况来看，DHCP+WEB方式是各个运营商WLAN接入网络都支持的认证接入方式，其客户端为IE浏览器，不需要安装额外的客户端，使用方便。DHCP+WEB的认证接入方式，是目前快速实现WLAN网络互联互通的一种可行的接入认证方式。

从长远来看，GPRS是一个全覆盖的数据通信网络，它提供了用户随时随地的无线数据通信业务。GPRS和WLAN结合能够提供用户不同环境下不同资费、不同速率的无线数据接入方式，并且能够实现各种移动数据业务用户帐单上的统一。因此，GPRS和WLAN结合通过SIM卡方式完成WLAN接入网络的认证，是今后考虑的一种互联互通方式。

因此可以将WLAN接入网络的互联互通分阶段来实施，第一阶段完成WLAN接入网络通过DHCP+WEB认证方式，互联互通，第二阶段通过SIM认证方式，在完成WLAN接入网络互连互通的同时，也实现了WLAN接入网络和GPRS网络之间的结合。

3.2共同遵守的帐号、域名规则

用户接入网络时，需要向网络提供身份信息供网络了解该用户的权限，决定是否允许接入。其中身份信息中需要提供所属运营商的信息，以便接入网络的认证服务器识别该用户是互联互通用户、还是本网络用户。因此一套各个运营商共同遵守的帐号、域名规则是互联互通所必须的。

3.3发生互联互通情况时的认证流程及认证网络架构、计费流程

发生互联互通情况的认证流程和计费流程完成了用户认证和用户计费原始数据的存储和转发过程。使得用户能够接入各基础电信运营商的网络，并且各基础电信运营商能够根据用户的原始计费信息进行网间结算。

主要网络设备为：运营商接入控制器、运营商认证服务器、互联互通结算中心。

互联互通结算中心是必须的，它需要有独立于各个运营商的，可信任的第三方来完成工作。它的主要功能为：WLAN网络接入地运营商识别出接入用户为互联互通用户后，将用户信息送到互联互通结算中心，由互联互通结算中心根据各运营商注册地信息，解析用户名，将用户送到帐号号归属地运营商认证服务器处进行认证。在用户使用网络地过程中，负责记录和转发用户地计费信息。

4 电信运营商在实现WLAN公众网资源共享中需要完成的技术工作

如果电信运营商在多个地区布设了WLAN接入网络，为支持WLAN公众网的资源共享，电信运营商的前提条件是WLAN接入网络支持漫游功能。在支持漫游功能的基础上，再区分是本运营商用户还是互联互通用户，以进行WLAN公众网资源共享。

为支持WLAN公众网的资源共享，电信运营商需要在网络设备的功能、认证、计费流程上遵循通信监管部门的标准化规定，具体为：

* 各个运营商网络设备需要支持互联互通中统一的认证方式；

* 各个运营商认证系统中能够根据标准的帐号、域名规则，解析用户帐号为本网用户还是互联互通用户；

* 发生互联互通情况时，各个运营商网络设备能够遵守标准认证和计费流程，同第三方互联互通结算中心进行通信。

为支持这以上要求，电信运营商可能需要对于现有网络中涉及到的相关设备、流程进行升级、改造。

5 通信监管部门在实现WLAN公众网资源共享中需要完成的工作

面对我国无线局域网公众网络建设的快速发展和竞争的日益激烈，通信管理局作为地方通信行业的监管部门，在做好日常监管工作的同时，应前瞻性地考虑WLAN公众网的发展和网络资源的共享，并且在今天我国WLAN公众网发展初期，便要着手考虑各电信运营商WLAN公众网建设中的标准、规范的相互统一性和开放性问题，以免重走一些发达国家在WLAN发展过程中所走过的弯路。

在当前市场经济条件下，就WLAN公众网业务的监管而言，要解决网络资源共享问题，就必须采取行政的、法律的、技术的、经济的手段，尤其是要利用经济杠杆来平衡各WLAN运营商之间的利益关系，在工作协调中，一定要使各WLAN运营商之间互惠互利、互通有无、资源共享，避免重复投资，从而给各家运营商以正向激励。当然，监管部门更要从技术上采取相关措施，引导各WLAN运营商做到：

1. 制定WLAN网络共享的认证方式、相关网络设备的功能和标准；

2. 制定WLAN客户端软件的功能和标准；

3. 定义并标准化WLAN公众网业务的用户帐号、域名使用规则；

4. 定义并标准化WLAN公众网业务资源共享时的认证、计费流程，使得遵守该流程的运营商能够完成网络资源共享和互联互通。该流程中传送并存储相关信息，以便这些信息能够支持根据各基础电信运营商可能的业务、资费要求。并且该流程需要具有可扩展性，以便支持未来多样化的业务、资费策略和结算要求。

5. 根据互联互通时的认证、计费流程，建立或委托建立第三方互联互通结算中心；

6. 编写测试规范，测试互联互通中所要求的网络设备的各项功能、性能指标。

6 结束语

上海作为一个国际性的大都市，拥有大量宽带驻地网的用户，而这些用户中，有很大一部分又将成为WLAN公众网的用户，在上海率先实现WLAN公众网资源共享，有利于形成有效竞争、方便用户、促进业务发展的局面。同时，为了适应市场发展趋势，将目前WLAN接入网络的发展从市场进入初期的注重规模效应的“圈地运动”上升为客户资源、网络资源共享的格局，并通过业务种类的多样化和网络质量的优化来吸引用户，使各运营商之间能够开展有效的业务竞争。

上海要建设发展成为国际化的大都市，对于信息需求要高于其他地区，信息获取形式的多样化可以满足不同层次用户的需要，WLAN将上海大量的商旅人士定位于其发展的目标用户群，因而网络资源的共享将极大地满足这些用户的需求，也适合上海作为国际化大都市的形象，符合上海作为大都市的所具有的开放的姿态。

作者简历

江旭东，男，高级工程师，1985年毕业于上海华东师大电子科学技术系，曾长期从事无线电频谱管理和无线电监测系统建设工作，兼任全国无线电干扰标准化技术委员会工科医分会专业委员，上海市无线电寻呼协会副秘书长，多次应邀赴加拿大政府通信部（DOC）、美国商务部国家通信信息管理局（NTIA）和美国通信培训学院进行无线电管理的政府培训和交流。现工作于上海市通信管理局，从事无线电通信业务的市场监管工作。

王斌，女，硕士研究生，1998年毕业于华中理工大学电子与信息工程系信号与信息处理专业，1995年毕业于西安电信科技大学通信工程学院。现工作于上海电信技术研究院，从事无线接入方向的研究。(中国无线电管理)