随着无线技术的发展和普及，校园内笔记本电脑、智能手机等移动终端比例越来越高，校园内无线网络需求旺盛。我国部分高校已完成了校园无线网络的全面布网或局部布网。当前高校内部署的WLAN主要是采用Wi-Fi技术，但Wi-Fi的安全性一直是学校网络管理人员所担心的问题。虽然Wi-Fi的最新标准802.11n，已经能够提供300~600Mbps的速率，但是依然没有解决覆盖面积小、网管不强大、系统不安全等问题。另外，移动运营商的3G网络基本完成架构，提供以HTTP应用为主的小流量上网业务，学生在校园内利用3G网络的上网行为已完全可以避开学校的监管。运营商为了弥补3G室内信号覆盖和容量的不足，且出于抢占高校用户的战略目的，也不断向学校提出校园无线网络合作意向。如何应对旺盛的无线网络需求，维护校园无线网络安全，维护学校和校内用户的合理利益，加强校内学生上网行为的引导，和运营商采取何种合作模式，都是当前学校信息网络部门需要思考和探索的问题。

　　当前无线校园网特征

　　当前校园内的无线网络布网，主要是采用Wi-Fi技术组建WLAN，其建设方式有学校独立自主地完成布网，或是与运营商合作布网，提供学校和运营商用户在校园内的接入。与3G相比，Wi-Fi有带宽优势。针对校园无线网络，目前运营商正在积极推进3G+Wi-Fi的模式进行布网。但Wi-Fi属于局域网技术，与传统运营商的移动通信网的无线接入不能兼容，并且对于多个运营商和学校用户，本身不能提供统一认证平台。目前，在校园网内的Wi-Fi系统，对于不同类型的用户都是采取双认证和多认证的。从安全角度， Wi-Fi和3G这两个异构网络，其安全处理技术是不同的。鉴于此，国内外正在研究基于移动通信框架、可以完全取代Wi-Fi的宽带无线接入技术。例如，国内三大运营商已经开始了Femtocell的标准制定和试验。

　　Femtocell是移动通信网和有线网的结合，提供宽带无线网络连接，作为3G、4G通信网络的室内补充。据了解，WCDMA的Femto产品在部分国家已经开始使用，而联通也在国内开始了友好用户的试用，并在天津大学部署了试验网。3G 网络具有较大的未来发展优势，校园丰富的网络资源及其安全性也不容忽视，如何充分地利用目前主流的3G、4G技术高效安全地部署校园无线网络，是一个值得研究和探讨的问题。

　　因此，在当前的形势下校园内进行大规模地仅采用Wi-Fi模式完成WLAN的建设，并不是一种最佳的方案。

　　基于Femtocell的无线接入技术

　　Femtocell被称为微微小区，源于3G技术，是一种小型、低功率蜂窝基站，通过有线宽带连接到Internet，为室内用户提供高质量的语音服务和宽带无线网络连接，主要运用于家庭及办公室等室内场所，作为蜂窝网在室内覆盖的补充。Femtocell融合了移动通信、有线宽带，在产品化时还可以融合家庭网关、数字电视等，是三网融合的体现。Femtocell在空中接口使用标准的无线协议，主要包括GSM、CDMA、WCDMA、EVDO、LTE、WiMax。因此，空口侧的安全度将比Wi-Fi更高。

　　在家庭或企业内部场景中，Femtocell与Modem连接，通过IP网传输到运营商的核心网。那么，在校园中部署Femtocell，所有Femto设备都连接到一个接入设备中，该设备作为校园Femtocel l 系统的总出口。Femtocell的简单网络结构如图1所示。

图1 Femtocell网络架构示意

　　Femtocell的一个特点是采用运营商的授权频段，这使它比Wi-Fi更适合校园应用。影响无线网络传输质量最重要的因素之一就是干扰，如果同一个覆盖区域存在多个工作于同频段的AP，将产生相互干扰，而导致传输速率迅速下降。WLAN中的Wi-Fi采用免授权频段，而当前还没有较好的方案使运营商共享WLAN资源，如果由某运营商投入建设和认证，其他运营商无法再投入建设或通过同一套系统进行接入，这损害了校园用户的选择权。Femtocell采用运营商的授权频段，同一区域多个运营商同时进行Femtocell布网，采用各自的授权频段，通过网络优化可以避免干扰的问题，甚至利用合路技术通过同一套天馈系统提供多个运营商的Femtocell服务和校园WLAN服务，还可以节省硬件资源，降低维护工作量。Femtocell服务由运营商提供、WLAN服务由学校提供，校园用户将有更多的选择。

　　《FEMTO网络IP流量旁路方案研究》提出了一种Femtocell网络的数据流旁路技术，解决了数据业务增大3G核心网负担的问题。

　　本文结合校园网实际情况，在此基础上提出基于Femtocell的校园无线接入技术方案。