无线网络覆盖解决方案
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二零一二年二月
目录
第一章无线传输技术概述...............................................................................................................3
无线网络覆盖解决方案
1. 1无线局域网标准简介. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3
1.2无线技术的特性(802. 11标准). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3
1. 3无线技术和有线技术的比较. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4
1.4无线局域网的未来. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5
1. 5价格优势. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6
第二章无线局域网可行性分析.......................................................................................................6
2.1安全可靠性原则. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6
2.2先进性开放性及实用性原则. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6
2.3使用灵活性原则. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6
2.4可维护可扩展性原则. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7
第三章无线网络覆盖方案设计.......................................................................................................7
3. 1需求分析. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7
3.2方案设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7
方案说明. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8
方案说明. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10
3. 3 AP部署信道划分. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11
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第一章无线传输技术概述
无线网络自诞生以来已被公认为可为用户提供前所未有的灵活性和便利性以及在提高工作效率减少工作压力改善生活水平乃至提高用户社会地位等方面都具有得天独厚的优势。
随着Internet的成熟发展信息的获得更为便利。信息的及时交换与传递显得非常重要很多企业相继开办了分支机构第二厂区等多个办公或者生产点。而随着企业管理上的需求需要将这些分散的点的计算机组成一个局域网而WLAN 无线局域网无线桥接就应运而生 同时可针对各类监控数据以tcp/ip协议的方式进行传输它以安全、方便、快捷、经济多项优点受到人们青睐成为多点联网的首选方案。
1. 1无线局域网标准简介
IEEE 802. 11b
IEEE 802. 11 Task Group b于1999年底定IEEE 802. 11b标准 以直序展频(又称DSSSDirect Sequence Spread Spectrum)作为调变技术所谓「直序展频」是将原来1个位的讯号利用10个以上的位来表示使得原来高功率、窄频率的讯号变成低功率、宽频率。另外一方面 802. 11b传输速率最高可达到11Mbps频段则采用2.4GHz免执照频段但目前已基本被淘汰。
IEEE802. 11a
IEEE 802. 11a由于传输速率可高达108Mbps有五个独立频道使用在点数比较多地环境下有效带宽高抗干扰能力强。可使用在更多的应用中是目前最常使用的无线局域网络规格 802. 11 a选择具有能有效降低多重路径衰减与有效使用频率的OFDM为调变技术并选择干扰较少的5 GH z频段。
IEEE802. 11g
由于下一代规格IEEE 802. 11a与目前的802. 11b规格之间频段与调变方式不同使得其互相之间不能够相通已经拥有802. 11b产品的消费者可能不会在802. 11a设备问世之后就立即购买而802. 11g就是为这段过渡时间所发展的规格它建构在既有的IEEE 802. 11b实体层与媒体层标准基础上选择2.4 GHz频段、传输速率较54Mbps高让已拥有802. 11b产品的使用者能够以802. 11g的产品达到一个速度升级的需求。
1.2无线技术的特性(802. 11标准)
可靠的通信
抗射频干扰性能。理想的接收灵敏度宽范围天线能提供强大的、可靠的无线传输。
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低成本
可以避免安装线缆的高成本费用租用线路的月租费用以及与设备需要经常移动增加和改变相关的费用。
灵活性
由于没有线缆的限制您可以随心所欲的增加工作站或重新配置工作站。
移动性
由于设置允许在任何时间任何地点访问网络数据而不是在指定的地点所以用户可以在网络中漫游。
快速安装
无须施工许可证不需要开挖沟槽安装无线网络所需的时间只是安装有线网络的零头。 高吞吐量
可实现11Mbps-300Mbps或更高的数据传输速率(未来)高于T1、 E1线路速率。 保护用户投资
可实现向未来技术的平滑升级无须更换设备重复投资。
抗干扰性强
抗干扰是扩频通信主要特性之一 比如信号扩频宽度为100倍。窄带干扰基本上不起作用。而宽带干扰的强度降低了100倍如要保持原干扰强度则需加大100倍总功率这实质上是难以实现的。因信号接收需要扩频编码进行相关解扩处理才能得到所以即使以同类型信号进行干扰。在不知道信号的扩频码的情况下由于不同扩频编码之间的不同的相关性干扰也不起作用。正因为扩频技术抗干扰性质美国军方在海湾战争等处广泛采用扩频无线网桥来连接分布在不同区域的计算机网络。
隐蔽性好
因为信号在很宽的频带上被扩展单位带宽上的功率很小即信号功率谱密度很低信号淹没在噪声之中别人难以发现信号的存在加之不知扩频编码很难拾取有用信号而极低的功率谱密度也很少对于其他电信设备构成干扰。
抗多径干扰
在无线通信中抗多径的问题一直是难以解决的问题利用扩频编码之间的相关特性在接收端可以以相关技术从多径信号中提取分离出最强的有用信号也可把多个路径来的同一码序列的波形相加使之得到加强从而达到有效的抗多径干扰。
1. 3无线技术和有线技术的比较
1、有线通信的开通必须架设电缆或挖掘电缆沟或架设架空明线而架设无线链路则无需架线挖沟线路开通速度快将所有成本和工程周期统筹考虑。无线扩频的投资是相当节省的。
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2、一般有线通信的质量会随着线路的扩展而急剧下降如果中间通过电话转接局则信号质量下降更快到4、 5公里左右已经无法传输高速率数据或者会产生很高的误码率速率级别明显降低而对于无线扩频通信方式 50公里内几乎没有影响一般可提供从64K到25M的通信速率误码率小于10-10。
3、有线通信受地势影响不能任意铺设而无线通信覆盖范围大几乎不受地理环境限制。
4、有线通信铺设时需挖沟架线成本投入较大且电缆数量固定通信容量有限而无线扩频则可以随时架设随时增加链路安装、扩容方便。
5、有线通信除电信部门外其它单位的通信系统没有在城区挖沟铺设电缆的权力而无线通信方式则可根据客户需求灵活定制专网。
6、有线链路的维护需沿线路检查 出现故障时一般很难及时找出故障点而无线扩频通信只需维护扩频电台 出现故障时则能快速找出原因恢复线路正常运行。
7、建设通信线路时一般需要备份如果主备通道皆为有线线路往往会存在相关故障点。若一条有线中断另外一条很可能由于整个电缆被挖断或被破坏、配线架损坏、电话转接时突然断电等原因同时中断。如果有线通信线路利用无线扩频进行备份当有线线路中断时则可将通信链路切换到无线链路上仍可保证通信线路的畅通。
8、无线扩频通信可以迅速数十分钟内组建起通信链路实现临时、应急、抗灾通信的目的而有线通信则需要较长的时间。
9、在安全性能方面无线扩频通信本身就起源于军事上的防窃听技术有线链路沿线均可能遭搭线窃听。
10、与X.25和DDN相比无线扩频网具有速率高 1Mbps 2Mbps 4Mbps 11Mbps54Mbps, 108Mbps安装简单运行费用低无须租费仅投入少量维护费用无须申请频率资源容易扩展、投资少等优点。另外如使用X. .25或DDN作为网间互连的链路在链路两端要使用路由器多路复用器等设备而无线扩频产品有网桥、路由器、调制解调器等多种选择节省设备和投资因此无线扩频网比X.25和DDN在数百公里范围内联网要有明显的优势。
综上所述无线扩频通信在可靠性、可用性和抗毁性等很多方面超出了传统的有线通信方式尤其在一些特殊的地理环境下更是体现出了其优越性。当然无论是选择有线还是无线通信手段都应根据具体情况因地制宜量体裁衣。
1.4无线局域网的未来
有线LAN的技术发展历史可用一句话来概括 “更快、更好、更便宜”。无线LAN技术已
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经开始沿着同一条道路发展数据传输速率从1Mbps增加到300Mbps 随着IEEE
802. 11a/b/g/n标准的出现互操作性已经成为事实而且价格已经大大降低。改进在目前看来还只是刚刚开始。
1. 5价格优势
不断下降的WLAN设备价格开创了一个全新的市场。随着数量的持续增加制造效率得到提高成本下降价格将进一步下跌。尽管无线客户机适配器的价格不太可能与有线的客户机适配器相提并论已计入布线和人工成本但价格上的差别将变得越来越不重要。
第二章无线局域网可行性分析
2.1安全可靠性原则
802. 11标准与WPA选项只是满足客户安全需要的第一步。我们能够提供目前无线网络可以达到的最高级别的安全性可以提供128位加密功能并可支持802. 11标准的加密和身份验证选项。按照标准中的规定使用了具有40或128位密钥的RC4算法。在实现WEP支持时每个台站客户机和接入点最多可以有4个密钥。密钥用于在使用无线电波对数据进行传输之前对其进行加密。如果一个台站接收的数据包没有经过适当密钥的加密该数据包将被丢弃永远也不会被发送到主机上。我们的系列产品已经加入了对IEEE802. 1x和EAP的支持大大提高了无线网络的安全性能为各行业安全地使用无线网络提供了坚实的基础完全可以满足企业、学校、物流仓储等对网络安全要求较高的无线用户的需求。
2.2先进性开放性及实用性原则
在网络建设中施工周期最长、对周边环境影响最大的就是网络布线施工。在施工过程中往往需要破墙掘地、穿线架管。而WLAN最大的优势就是免去或减少了网络布线的工作量一般只要安装一个或多个接入点(Access Point)设备就可建立覆盖整个建筑或地区的局域网络。
2.3使用灵活性原则
在有线网络中网络设备的安放位置受网络信息点位置的限制。而一旦WLAN建成后在无线网的信号覆盖区域内任何一个位置都可以接入网络。由于有线网络缺少灵活性这就要求网络规划者尽可能地考虑未来发展的需要这就往往导致预设大量利用率较低的信息点。而一旦网络的发展超出了设计规划又要花费较多费用进行网络改造。而W LAN可以避免或减少以上情况的发生。
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2.4可维护可扩展性原则
W LAN有多种配置方式能够根据需要灵活选择。这样W LAN就能胜任从只有几个用户的小型局域网到上千用户的大型网络并且能够提供像"漫游Roaming "等有线网络无提供的特性。
第三章无线网络覆盖方案设计
3. 1需求分析
目前科技发展迅速许多产品应运而生伴随着无线技术的不断成熟越来越多无线网络应用到我们的生活中一般采用无线组网方式即减少了我们组建网络的工作量又降低了后期的维护成本更重要的是它在速度上不亚于有线网络并且可以实现移动上网即在楼层无线信号覆盖的范围内可以随意走动而网络不会中断。综合个方面的优势和需求最终无线网络为我们的生活提供了方便。
3.2方案设计
无线局域网技术是目前最快、经济、安全实现这一目标的最佳途径。无线局域网网络室外连接架构简单灵活、投入成本低易维护并且同样可以实现有线网络骨干连接所能提供的文件共享、办公自动化远程教育和电子图书馆等网络服务。无线网络设计应满足以下要求
采用先进的设计思想选用先进的网络设备、网络服务器使网络保持技术上
的先进性。
网络设计及网络设备选型遵从国际标准及工业标准使网络具有开放性和兼容
性。
网络设计在充分考虑当前情况的同时必须考虑到今后的升级和扩充的可能
性。
网络系统的设计必须贯彻安全性原则 以防止来自网络内部和外部的各种破
坏。
网络内部对资源访问的授权、认证、控制等安全措施防止用户对网络的非法
访问和破坏
通过客户提供的信息我们了解到楼层总共有3层这样我们提出两种覆盖方式 一楼内无线覆盖 二楼外覆盖也叫室外覆盖。
一、楼层无线覆盖示意图
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方案说明
如上图所示考虑到楼层的材料对无线信号的衰减如混泥土、钢材、玻璃、石膏板等等所以规划在每一层的楼层中间放置一台电信级无线AP将两个DB-205全向天线向两边延伸如图所示对该区域进行无线信号覆盖使得无线接收终端能够稳定的访问网络进行上网。
室内AP布置
链路说明
WLAN网络系统由下至上分别由AP设备接入交换机汇聚交换机核心交换机认证服务器防火墙等几部分组成。如下图所示
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1、核心层交换机不但是整个网络的核心设备而且是该局域网的出口它向下通过光缆或网线连接汇聚层交换机 向上和出口防火墙进行连接并连接电信广域网。
2、汇聚层交换机在本网络实现了两个重要功能一个重要功能是汇聚所有AP的数据流量再通过光纤或五类线上送到核心交换机另外一个重要功能是实现冗余结构保证网络结构稳定性。
3、分别层在本网络中提供给WLAN与LAN数据接入实现无线与有线的双重结合。对于连接WLAN设备的分布层交换机也可使用POE接入交换机对下连接所有AP进行网线供电或直接使用AP自带POE模块接入交换机进行数据交换。
4、WLAN用户可通过连接核心交换机的认证服务器分配账户及密码下图或直接通过AP设备进行WAP2认证。
