中国电信广东公司WLANAC规划指导意见.doc

中国电信广东公司WLANAC规划指导意见（V1.0）中国电信广东公司2010年2月1集中控制型AP+AC网络架构31.1集中控制型AP+AC组网架构31.2集中控制型AP+AC技术实现41.2.1AC技术方案41.2.2集中控制型AP技术方案51.2.3业务接入BRAS技术方案61.2.4核心路由器CR1/CR2（BR1/BR2）技术方案61.2.5集中控制型AP链路上联的BRAS设备技术方案62AC设备配置建议62.1AC厂家技术参数62.2AC设备配置建议93AC规划方法103.1AC需求分析103.1.1AC流量预测103.1.2AC容量需求113.1.3AC备份方案113.2AC规划建议124AC建设原则121 集中控制型AP+AC网络架构随着WLAN网络的建设规模的扩大，传统的胖AP网络方式不适应网络大规模地发展， 按照集团的要求和省内规划的统一部署，2010年我省将大规模引入集中控制型AC+AP网络架构。2010年WLAN接入技术采用与设备组网总体原则如下：1. 新增热点原则上采用集中控制型AP+AC架构。2. 已建热点区域内补点扩容则与原有热点网络架构保持一致(目前除部分校园网外其余均是非集中控制型架构）。1.1 集中控制型AP+AC组网架构集中控制型AP+AC组网架构主要采用以下两种方式：1. 方式一：采用较大容量AC设备集中部署城域网，统一接入各个热点的AP，适合分散的集中控制型AP接入；2. 方式二：采用单独的中小容量AC设备下移到驻地网接入该地的AP，适合校园网等大型的公众型热点的AP接入。集中控制型AP+AC组网架构如下图所示：网络侧数据流用户侧数据流图 1：集中控制型AP+AC组网架构示意图基于上图，集中控制型AP+AC具体组网要求如下：1. 对于方式一，AC设备集中部署在城域网，本地网采用2台（或2台以上）较大容量的AC设备接城域网，统一接入分布在各个热点的集中控制型AP。AC的用户侧端口接入城域网核心路由器（广、深、东、佛4地为汇聚路由器BR，其他地市为核心路由器CR），网络侧端口接入城域网BRAS。分散在各个热点的集中控制型AP通过建立IP隧道（如CAPWAP隧道）穿越城域网IP层连接到对应AC，实现业务统一接入，集中部署。AC的网络侧端口直连BRAS，通过BRAS实现WLAN用户的业务认证和访问管理。其他BRAS设备对其下接的集中控制型AP链路只作IP透传，不作WLAN用户业务接入和认证。2. 对于方式二，应采用单独的AC设备部署在驻地接入网，供该热点所属的集中控制AP设备接入，AC上联的网络侧可就近接入BRAS设备。1.2 集中控制型AP+AC技术实现1.2.1 AC技术方案AC设备的用户侧端口主要提供集中控制型AP的接入和处理。集中控制型AP可通过IP隧道跟AC设备建立连接访问，WLAN用户业务数据通过IP隧道传递到AC，AC解除隧道封装后，由网络侧端口上联BRAS接入认证。图 2：用户业务数据接入认证示意图1.2.2 集中控制型AP技术方案集中控制型AP初始化启动时，通过DHCP协议获取业务管理IP地址，AC做DHCP SERVER分配。由于集中控制型AP和AC之间需跨越三层IP网络，因此需要对连接集中控制型AP上联接入链路的BRAS相应端口配置DHCP relay功能。AP获取从AC分配的业务管理IP地址，根据DHCP Option43信息确认主、备AC的IP地址，发起对主AC设备的IP隧道连接。AP的业务管理IP地址，建议采用公网IP地址，便于业务IP隧道建立和网络管理，集中控制型AP上联接入链路所对应的BRAS设备必做好集中控制型AP跟AC之间的IP路由配置。图 3：IP隧道示意图图 1.2.3 业务接入BRAS技术方案AC设备的网络侧上联端口分别接入BRAS。与AC相联的BRAS对接入端口做DHCP+WEB login功能配置，对WLAN用户业务集中认证和管理。1.2.4 核心路由器CR1/CR2（BR1/BR2）技术方案城域网核心路由器CR1/CR2(BR1/BR2)分别连接AC1/AC2设备的业务侧（IP隧道侧）端口，实现IP路由可达。1.2.5 集中控制型AP链路上联的BRAS设备技术方案集中控制型AP初始化启动时，通过DHCP协议获取业务管理IP地址，集中控制型AP链路上联接入的BRAS设备端口需要开启DHCP relay功能，relay的目的地址是AC1或AC2的用户侧端口地址。集中控制型AP链路上联接入的BRAS设备端口，以提供IP路由穿透功能为主，实现集中控制型AP到AC1/AC2的路由可达即可，不开启WLAN业务认证功能。2 AC设备配置建议2.1 AC厂家技术参数目前我省选型范围内的AC厂家有京信、华三、中兴和三元达。现就各厂家与规划相关的技术参数和配置作简要的分析。AC分为不可扩展非插槽式（盒式）AC和可扩展插槽式AC。1. 不可扩展非插槽式（盒式）AC有三种规格，分别可支持64、128和256个AP，按照厂家提供的应答，每AP可带用户数和每AP的最小接入带宽原则上满足我省WLAN规划要求（每AP可接入15个用户，AP的最小接入带宽10M）。2. 可扩展插槽式AC有三种规格，分别可支持512、1024和2048个AP，标配情况下的技术参数如下表所示。表 1：扩展插槽式AC厂家设备参数厂家京信中兴用户数模型AP类型支持最大用户数平均每AP支持用户数支持最大用户数平均每AP支持用户数512AP10240201024AP20480202048AP4096020流量模型AP类型端口数平均每AP带宽端口数平均每AP带宽512AP4*1G电口4M1024AP6*1G电口或4*SFP光口3M（6*1G电口）2M（4*SFP光口）2048AP10*1G电口或8*SFP光口2.5M（电口）2M（光口）厂家华三三元达用户数模型AP类型支持最大用户数平均每AP支持用户数支持最大用户数平均每AP支持用户数512AP2048040640001251024AP309603064000622048AP1024005012800062流量模型AP类型端口数平均每AP带宽端口数平均每AP带宽512AP24*10/100/1000M电口或4*1000M SFP 光口或2*10GE光口20M（2*10GE光口)4*1G*SFP（可扩展至16G)4M（可扩展至15.6M)1024AP24*10/100/1000M电口或4*1000M SFP 光口或2*10GE光口10M（2*10GE光口)4*1G*SFP（可扩展至32G)2M（可扩展至15.6M)2048AP24*1GE*SFP6M4*1G*SFP*2（可扩展至48G)2M（可扩展至11.7M)备注：平均每AP带宽计算方法:集中转发模式下流量会在AC内部迂回，实际上带宽利用率只有50%，以支持512个AP的AC，业务单板提供的端口为4个千兆SFP为例，其实际可用带宽为4000M*50% = 2000M,故每个AP能够分配的带宽为2000M/512 = 4M。如上表所示，除华三的512AP和1024AP两种规格的AC用户数模型和流量模型符合我省规划要求（AP规划接入15个用户，AP的最小接入带宽10M）外，其他类型的AC需根据实际情况扩展板卡（只提供后插板方式）。而目前扩展AC板卡的方式未有现网运行经验，也未经过测试，建议采用集团框架的标准配置。并在AC规划的时考虑一定比例的冗余。2.2 AC设备配置建议由于目前集中控制型AP和AC间的通信协议均为厂家私有协议，并未形成业界标准和厂家之间的互通，因此AC与所管理的集中控制型AP的厂家必须保持一致。AC配置必须满足带宽、容量和用户数的要求，具体指标如下：1. 带宽需求根据省公司WLAN建设指导意见，AP上联方式优选PON或LAN上行。每个AP 最多可带20个用户，建议按照15个用户进行规划。以用户行为习惯，每用户数据流量为500Kbps，在线用户比为30%计算，每个AP的平均流量为15*500K*30%=2.2Mbps。由于集中转发模式下流量会在AC内部迂回，因此实际上带宽利用率只有设计容量的50%。以支持256个AP的AC（中兴），业务单板提供的端口为2个千兆电口为例，其实际可用带宽为1000M*50% = 500M，满足每个AP2.2M流量需求，则可管理的AP数为：500M/2.2M=227个AP。2. 容量需求考虑网络的扩容能力和可靠性，根据与厂家确认的现网运营经验，建议规划前期AC按标称容量的70%进行配置，以支持1024个AP的AC为例，建议规划前期接入的AP数为716个。 3. 用户数需求考虑网络的扩容能力和可靠性，建议AC按标称的支持最大用户数的70%进行配置。例如，京信的支持1024AP的AC为例，设备厂家标称支持最大用户数为20480个，按70%配置建议支持的最大用户数为7168个。根据AP规划建议可管理15个用户，建议京信支持1024AP的AC最多可接入7168/15=955个AP。在实际AC配置中，必须同时满足带宽、容量和用户数的需求，即取三者的最小值，建议各类型AC配置的容量模型如下：表 2：扩展插槽式AC建议管理AP数量厂家京信中兴华三三元达AP类型端口数建议管理的AP数(个)端口数平均每AP带宽端口数建议管理的AP数端口数建议管理的AP数512AP4*1G电口35824*10/100/1000M电口或4*1000M SFP 光口或2*10GE光口3584*1G*SFP358256AP21024AP6*1G电口或4*1GSFP光口71624*10/100/1000M电口或4*1000M SFP 光口或2*10GE光口7164*1G*SFP7162048AP10*1G电口或8*1GSFP光口143324*1GE*SFP14334*1G*SFP*214333 AC规划方法AC规划必须同时满足网络流量、容量和备份需求。分别计算满足AC流量需求和容量需求的AC数量，取最大值，在此基础上，考虑备份需求，得到AC的总规模。3.1 AC需求分析3.1.1 AC流量预测AC流量预测可有两种测算方法。1. 根据用户流量预测AC流量AC流量用户总流量*2；用户流量15*AP数量*每用户流量*在线比；备注：1、根据集团和我省WLAN的相关指导意见，AP最多可带20个用户，建议按照15个用户进行规划。2、WLAN用户上网行为习惯与有线宽带类似，可参考有线宽带的用户流量模型，定为500Kbps。3、因为集中转发模式下流量会在AC内部迂回，因此实际上带宽利用率只有50%。以某分公司为例，2010计划新增AP2000个，其中采用集中控制型AP覆盖的热点比例为90%，则AC的流量预测为：15*2000*500Kbps*30%*90%*28G。2. 利用DO话务预测AC流量考虑到今年WLAN的重点工作之一是将采用WLAN分流DO的数据流量，因此AP流量预测需同时参考DO和WLAN流量。由于目前WLAN现网流量较小，可着重考虑DO分流的业务量。由于目前全省DO的高话务区域占比较高，约为60%，建议WLAN分流DO数据流量按预测今年DO总平均流量的30%来测算。而AC的流量需排除非集中控制型AP的分流DO流量，因此建议AC的流量预测模型为：AC的流量预测值全年DO流量预测值*40%*集中控制型AP比例*2。以某分公司为例，2010年预测DO数据吞吐量为17588Mbps，AC流量预测值为17588*30%*90%*2=9.5G。3.1.2 AC容量需求AC的容量需求即AC所需管理的AP数量，可根据业务发展和热点需求预测新建AP规模。由于AC配置原则已考虑了扩容的因素，因此只需要考虑满足今年新建集中控制型AP规模。 3.1.3 AC备份方案根据我省的网络情况，AC建议采用N+1备份方式。若N=1，即1+1备份，两台AC互为备份，每台AC的容量规划不能超过标称的50%。如上例，若采用可管理2048AP的AC组网，则每台AC规划的管理AP数量不应超过2048*50%=1024个AP。如果N>1，在AC数量在满足带宽和容量需求的基础上，增加1台AC专门作为冷备。当某台AC出现故障时，AP从这台独立的备用AC接入。3.2 AC规划建议AC规划必须同时满足带宽流量、容量和备份需求。1. 满足带宽需求。以前面的分公司为例，AC的带宽需求为9.5G，若采用华三可管理2048AP的AC来接入，需9.5/20=1台AC。2. 满足容量需求。以前面的分公司为例，需管理2000个AP，若采用华三可管理2048AP的AC接入，由于每台AC建议管理的AP数为1433个，则需20001433=2台AC。3. 满足备份需求。以前面的分公司为例，需管理2000台AC，则可采用两台AC作1+1备份，各管理1000台AP。AC规划必须同时满足带宽流量、容量和备份需求。综上所述，该分公司建议采用2台2048AP的AC作1+1备份。4 AC建设原则1. 由于目前集中控制型AP和AC的通信协议均为厂家私有协议，并未形成业界标准和厂家之间的互通，因此AC与所管理的集中控制型AP的厂家必须保持一致。2. 考虑到AP的移动性管理，AC规划必须遵循成片规划原则，减少跨AC的切换，即同一片区的AP必须上联到对应管辖该区域的AC上，不能出现插花现象。3. BRAS设备选取原则在现网中选取至少两台有空余端口、业务容量较轻的BRAS设备提供AC的接入。如果集中放置的AC数量超过两台，可根据BRAS端口情况选择多台BRAS接入，但考虑到业务集中管理和数据集中配置，原则上联的BRAS应尽量集中。4. 核心路由器CR/BR设备选取原则从现有城域网中选取2台核心路由器设备CR1/CR2(BR1/BR2)提供AC用户侧端口接入。考虑到目前业务需求，AC的用户侧一般为GE端口，建议优先选用具有GE空端口资源的核心路由器设备。5. 业务负载均衡AC设备接入集中控制型AP数量应大致相当，达到多台设备负载大致均衡。6. 设备堆叠若厂家无合适的大容量设备，应采用小容量设备堆叠的方式解决。例如中兴现网运营目前只能提供最大支持256AP的AC设备，可采用设备堆叠的方式解决，即将多台AC接入专用的交换机，再与BRAS和BR/CR连接。7. 设备端口不足解决方法对于只有电口的AC设备，不应采用光电转换器，建议优先考虑新增专用交换机（配置相应的端口）进行光电转换和汇聚。如果AC对BRAS或BR/CR有多个端口（每台BRAS或BR/CR多于4个GE端口）接入需求，建议增加专用交换机先进行端口汇聚，再接入BRAS或BR/CR。