《電子技術(shù)應用》
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无线园区网解决方案
神州数码网络有限公司
摘要: 无线园区网,就是通过无线局域网(Wireless Local Area Network,简称WLAN)技术,建立的无缝无线通讯网络,使园区的每个角落都处在无线网络中,形成全覆盖的园区网。 目前绝大多数单位已拥有的有线网络,但只能提供固定而有限的网络信息点,无法满足用户随时随地共享网络资源的需要。无线园区网正是顺应了社会信息化建设的前进步伐,蓬勃发展起来的。
Abstract:
Key words :

        無線園區(qū)網(wǎng),就是通過無線局域網(wǎng)(Wireless Local Area Network,簡稱WLAN)技術(shù),建立的無縫無線通訊網(wǎng)絡(luò),使園區(qū)的每個角落都處在無線網(wǎng)絡(luò)中,形成全覆蓋的園區(qū)網(wǎng)。
        目前絕大多數(shù)單位已擁有的有線網(wǎng)絡(luò),但只能提供固定而有限的網(wǎng)絡(luò)信息點,無法滿足用戶隨時隨地共享網(wǎng)絡(luò)資源的需要。無線園區(qū)網(wǎng)正是順應了社會信息化建設(shè)的前進步伐,蓬勃發(fā)展起來的。
        無線園區(qū)網(wǎng)最大的特點是具有的高度的空間自由性和靈活性;可以避免大規(guī)模鋪設(shè)網(wǎng)線和固定設(shè)備投入,有效地削減了網(wǎng)絡(luò)建設(shè)費用,極大地縮短了建設(shè)周期;無線局域網(wǎng)帶寬很寬,適合進行大量雙向和多向的多媒體信息傳輸。通過無線園區(qū)網(wǎng)的建設(shè),都可以找到解決的基礎(chǔ)和途徑。
        國際上,擁有無線園區(qū)網(wǎng),已經(jīng)成為信息化的一個標志。據(jù)悉,到2008年,隨著下一代互聯(lián)網(wǎng)、3G技術(shù)的迅速發(fā)展,中國的園區(qū)網(wǎng)的建設(shè)已經(jīng)如火如荼地展起來開了。
        無線園區(qū)網(wǎng)設(shè)計原則
        實現(xiàn)有線、無線統(tǒng)一認證計費
        大部分有線網(wǎng)絡(luò)都已經(jīng)具有認證計費系統(tǒng),有基于WebPortal,有基于802.1X,也有基于PPPoE方式。無線網(wǎng)絡(luò)的接入,一般希望不要改變原有的認證計費方式,應該能無縫地納入到現(xiàn)有認證計費系統(tǒng)中來。
        功能豐富的統(tǒng)一管理
        無線接入點經(jīng)常分布于各個樓棟的天花板、墻壁和樓頂?shù)任恢?,平時很難直接觀察設(shè)備的工作狀態(tài),這就要求無線網(wǎng)絡(luò)必須采用集中管理的方式對全網(wǎng)設(shè)備進行實時的監(jiān)控和管理,包括全網(wǎng)無線設(shè)備工作狀態(tài)和配置參數(shù)的監(jiān)測和管理、射頻環(huán)境監(jiān)測、網(wǎng)絡(luò)鏈路狀況監(jiān)測、無線用戶及設(shè)備的定位、射頻智能調(diào)控、報警、以及豐富的報表輸出等功能。
        遵循標準
        無線局域網(wǎng)采用的技術(shù)支持應為國際標準或業(yè)界標準,不使用某個廠商的專用技術(shù)和協(xié)議,以保證網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的互通性,有利于網(wǎng)絡(luò)的投資保護。
        集中式管理+分布式轉(zhuǎn)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
        第一代無線局域網(wǎng)主要是采用胖AP架構(gòu),每臺AP都是一個獨立的個體,AP與AP之間不會進行任何溝通,需要逐臺逐臺進行配置和管理,費時、費力、維護成本高,安全低,融合性差。
        第二代無線局域網(wǎng)融入了認證網(wǎng)關(guān)設(shè)備,仍然不能集中對AP進行管理和配置,只是對認證管理方面有所提高而已。
        第三代無線局域網(wǎng)架構(gòu)采用無線交換機加瘦AP的結(jié)構(gòu),使得無線局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)性能、網(wǎng)絡(luò)管理和安全管理能力得以大幅提高,使建設(shè)大型無線網(wǎng)成為可能。但是隨著無線數(shù)據(jù)流量的增加,無線交換機不但容易成為數(shù)據(jù)傳輸瓶頸,也容易發(fā)生單點故障。增加無線交換機無疑將大幅提高組網(wǎng)成本。
        第四代無線局域網(wǎng)架構(gòu)采用無線控制器加智能AP的架構(gòu),第四代可胖可瘦智能AP可以接受集中式管理和配置,又可以本地直接轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù),成功的規(guī)避了第三代無線局域網(wǎng)存在的問題,成為無線局域網(wǎng)發(fā)展的必然。
        安全可靠性
        在網(wǎng)絡(luò)安全性方面,無線局域網(wǎng)系統(tǒng)要具有與有線局域網(wǎng)同樣要求的安全防護措施,無線網(wǎng)的安全性主要從以下幾個方面考慮:
         接入認證:具有支持多種用戶認證方式; 
         數(shù)據(jù)鏈路的全程加密; 
         具有無線電波監(jiān)控能力,能提供無線入侵偵測和無線終端位置的追蹤功能。
         可靠性方面主要是:具有提供智能化的無線電波自動調(diào)控與切換能力,以確保單個AP接入點在發(fā)生故障時自動切換到鄰近AP,不會影響無線的接入服務;具有支持熱備份的無線控制器的冗余備份機制。
        無線業(yè)務漫游
        無線網(wǎng)絡(luò)使用者應該能體驗、使用有線網(wǎng)絡(luò)已有的業(yè)務,并在保證用戶移動性的前提下,保證業(yè)務不發(fā)生中斷。
         無線園區(qū)網(wǎng)設(shè)計方案
        根據(jù)無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計原則,結(jié)合神州數(shù)碼網(wǎng)絡(luò)無線系統(tǒng)技術(shù)及產(chǎn)品的特點,方案的設(shè)計分為:無線組網(wǎng)方式設(shè)計、多業(yè)務區(qū)分設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)及用戶管理、網(wǎng)絡(luò)安全防護設(shè)計、移動漫游、計費設(shè)計六個部分。
        無線組網(wǎng)方式設(shè)計
        無線網(wǎng)絡(luò)AP的部署,需要考慮的因素遠多于有線網(wǎng)絡(luò),比如說建筑的分布,墻體的厚度、材質(zhì),所以只有實地勘測以后,才可能精確確定AP的部署位置和數(shù)量。根據(jù)不同的AP數(shù)量規(guī)模和管理方式,可以考慮選用以下不同檔次的DigiZoneDirector無線控制器和DigiFlexMaster集中網(wǎng)管系統(tǒng)進行組網(wǎng),以實現(xiàn)性價比最高的無線網(wǎng)絡(luò)。


            小型無線局域網(wǎng)(5到50個AP)集中式組網(wǎng)
              
        如果整個無線系統(tǒng)的AP數(shù)量較少(少于50個),而且大部分都集中在一定區(qū)域內(nèi)通過以太網(wǎng)交換機相連,那么可以采用單臺DigiZoneDirector DCWL-ZD-1000來組網(wǎng)。該DCWL-ZD-1000管理所有的AP,如下圖。

                                                                         配置為DCWL-ZD-1000+AP
         中型無線局域網(wǎng)(50到250個AP)集中式組網(wǎng)
         如果整個無線系統(tǒng)的AP數(shù)量比較多,且大部分也都集中在一定區(qū)域內(nèi)通過以太網(wǎng)交換機相連,即使部分AP不是集中在特定區(qū)域內(nèi)通過以太網(wǎng)交換機相連而是通過其他寬帶連接。那么也可以采用單臺DigiZoneDirector DCWL-ZD-3000來組網(wǎng)。該DCWL-ZD-3000管理所有本地或遠程的AP。如下圖。

                                                                         配置為DCWL-ZD-3000+AP。
       大型無線局域網(wǎng)(250個AP以上)集中式組網(wǎng)
        如果整個無線系統(tǒng)的AP數(shù)量比較多,而且大部分也都集中在一定區(qū)域內(nèi)通過以太網(wǎng)交換機相連(即使部分AP不是集中在特定區(qū)域內(nèi)通過以太網(wǎng)交換機相連而是通過其他寬帶連接)。而用戶還是決定采用集中式組網(wǎng)。那么可以采用多臺DCWL-ZD-3000來組網(wǎng)。這些DCWL-ZD-3000管理所有本地或遠程的AP。一些要求較高的用戶會采用雙機或多機或N+1的方式加強網(wǎng)絡(luò)冗余備份。在網(wǎng)絡(luò)中心則設(shè)置DigiFlexMaster網(wǎng)管系統(tǒng)管理所有DCWL-ZD-3000來設(shè)定所有無線局域網(wǎng)設(shè)置。
         選用DCWL-ZD-3000,一般是把250個AP匯聚到DCWL-ZD-3000上,而視乎AP實際數(shù)目和網(wǎng)絡(luò)拓撲,多臺DCWL-ZD-3000可分別設(shè)置在不同的區(qū)局配線間/機房。在網(wǎng)絡(luò)中心內(nèi)則一定用DigiFlexMaster以管理其它DCWL-ZD-3000。

                                       配置為DigiFlexMaster+DCWL-ZD-3000或DCWL-ZD-1000+AP。
         方案特點
         完善的智能天線技術(shù)
        AP的天線是由多根水平和垂直極化天線組成的智能天線矩陣系統(tǒng),可以提供4095種天線模式,系統(tǒng)控制軟件利用構(gòu)建在802.1MAC層協(xié)議中的反饋機制不停的為每一個接受設(shè)備調(diào)整天線模式。通過為每一個接受設(shè)備選擇一個優(yōu)化的天線陣列,BeamFlex能夠擴展無線覆蓋范圍和更高的通訊速度。
        在具有多個房間和隔斷(包括承重和非承重墻)的二層400多平米的居室里,能夠提供15-20M的穩(wěn)定的數(shù)據(jù)流。
         這一技術(shù)將大大減少用戶在熱點地區(qū)AP的部署數(shù)量,節(jié)省用戶的投資。
         智能的QoS技術(shù)
         具有專利的SmartCast技術(shù)包括組播流量處理技術(shù)、智能QoS和基于“識別應用”的流量自動分類能力。SmartCast的智能模糊控制技術(shù)能夠從所有流量中自動的識別和區(qū)分流量類型,自動的為不同類型流量標記服務類型。
         一個AP可以支持3-4個 并發(fā)MPEG-2 或1-2個10M HD視頻流(距離20米,包括背景流量)
         抗干擾能力強
        智能天線系統(tǒng)通過檢測射頻和多徑問題以及鄰居網(wǎng)絡(luò)噪聲帶來的干擾,能夠?qū)崟r重新自我配置和調(diào)整,使得AP在一個不斷變化的環(huán)境中從多種不同質(zhì)量的信號傳輸路徑中立即選擇一個最優(yōu)的傳輸路徑。
        在辦公樓中,由于AP眾多,在每個頻道都有多個AP,因此無法通過跳頻來解決干擾問題,而又不想因為縮小功率而減少覆蓋范圍,智能無線AP可以通過改變傳輸路徑來避開干擾,保證數(shù)據(jù)的可靠傳輸。如下圖,AP通過改變傳輸路徑,避開手機的干擾。

          AP通過改變傳輸路徑,將信號有效覆蓋到承重墻后邊的區(qū)域。

         用戶密度高
        單個AP可以同時支持50(2942)或100(7942)個以上用戶接入,是目前可支持用戶最多的AP。單純的覆蓋范圍廣在用戶接入密度高的場合,實際上是個缺點。因為用戶會發(fā)現(xiàn)他看到AP的信號良好,但卻連接不上。會造成大量的投訴和降低用戶的體驗。
        安裝部署簡單方便
        新AP可以自動發(fā)現(xiàn)AC或集中管理系統(tǒng),自動更新軟件版本和初始化配置。安裝人員無需查看需要安裝或更換的AP的版本、配置,無需現(xiàn)場調(diào)試和測試,插上電連上線,GO!。一個網(wǎng)絡(luò)里版本的統(tǒng)一非常重要,版本不統(tǒng)一,設(shè)備工作狀態(tài)就不一樣,會對維護和管理造成相當?shù)睦_。
       BeamFlex技術(shù)對AP的安裝位置沒有特殊的要求,可以安裝在方便安裝(如具有以太網(wǎng)接口的幾乎任何地方)。這樣不僅方便了安裝,還節(jié)省了安裝成本。
        另外,內(nèi)置的MESH技術(shù)可以擴展覆蓋不方便布線的區(qū)域。
         網(wǎng)絡(luò)性能可預測
         無線和有線的最大不同,在于其不確定性很大,而這點也是無線網(wǎng)絡(luò)維護和運營的難點。BeamFlex智能天線技術(shù)和SmartCast技術(shù)使預測AP的性能成為可能。大大降低了維護和運營的成本,增加用戶的體驗。
          實時監(jiān)視無線RF環(huán)境
          可以實時看到AP所處的無線頻譜分布。非常有助于診斷解決一些間斷出現(xiàn)的性能不穩(wěn)定問題。
 

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