《電子技術應用》
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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 :

        無線園區網,就是通過無線局域網(Wireless Local Area Network,簡稱WLAN)技術,建立的無縫無線通訊網絡,使園區的每個角落都處在無線網絡中,形成全覆蓋的園區網。
        目前絕大多數單位已擁有的有線網絡,但只能提供固定而有限的網絡信息點,無法滿足用戶隨時隨地共享網絡資源的需要。無線園區網正是順應了社會信息化建設的前進步伐,蓬勃發展起來的。
        無線園區網最大的特點是具有的高度的空間自由性和靈活性;可以避免大規模鋪設網線和固定設備投入,有效地削減了網絡建設費用,極大地縮短了建設周期;無線局域網帶寬很寬,適合進行大量雙向和多向的多媒體信息傳輸。通過無線園區網的建設,都可以找到解決的基礎和途徑。
        國際上,擁有無線園區網,已經成為信息化的一個標志。據悉,到2008年,隨著下一代互聯網、3G技術的迅速發展,中國的園區網的建設已經如火如荼地展起來開了。
        無線園區網設計原則
        實現有線、無線統一認證計費
        大部分有線網絡都已經具有認證計費系統,有基于WebPortal,有基于802.1X,也有基于PPPoE方式。無線網絡的接入,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有認證計費系統中來。
        功能豐富的統一管理
        無線接入點經常分布于各個樓棟的天花板、墻壁和樓頂等位置,平時很難直接觀察設備的工作狀態,這就要求無線網絡必須采用集中管理的方式對全網設備進行實時的監控和管理,包括全網無線設備工作狀態和配置參數的監測和管理、射頻環境監測、網絡鏈路狀況監測、無線用戶及設備的定位、射頻智能調控、報警、以及豐富的報表輸出等功能。
        遵循標準
        無線局域網采用的技術支持應為國際標準或業界標準,不使用某個廠商的專用技術和協議,以保證網絡設備的互通性,有利于網絡的投資保護。
        集中式管理+分布式轉發的網絡結構
        第一代無線局域網主要是采用胖AP架構,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。
        第二代無線局域網融入了認證網關設備,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。
        第三代無線局域網架構采用無線交換機加瘦AP的結構,使得無線局域網的網絡性能、網絡管理和安全管理能力得以大幅提高,使建設大型無線網成為可能。但是隨著無線數據流量的增加,無線交換機不但容易成為數據傳輸瓶頸,也容易發生單點故障。增加無線交換機無疑將大幅提高組網成本。
        第四代無線局域網架構采用無線控制器加智能AP的架構,第四代可胖可瘦智能AP可以接受集中式管理和配置,又可以本地直接轉發數據,成功的規避了第三代無線局域網存在的問題,成為無線局域網發展的必然。
        安全可靠性
        在網絡安全性方面,無線局域網系統要具有與有線局域網同樣要求的安全防護措施,無線網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; 
         數據鏈路的全程加密; 
         具有無線電波監控能力,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控與切換能力,以確保單個AP接入點在發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。
        無線業務漫游
        無線網絡使用者應該能體驗、使用有線網絡已有的業務,并在保證用戶移動性的前提下,保證業務不發生中斷。
         無線園區網設計方案
        根據無線網絡設計原則,結合神州數碼網絡無線系統技術及產品的特點,方案的設計分為:無線組網方式設計、多業務區分設計、網絡及用戶管理、網絡安全防護設計、移動漫游、計費設計六個部分。
        無線組網方式設計
        無線網絡AP的部署,需要考慮的因素遠多于有線網絡,比如說建筑的分布,墻體的厚度、材質,所以只有實地勘測以后,才可能精確確定AP的部署位置和數量。根據不同的AP數量規模和管理方式,可以考慮選用以下不同檔次的DigiZoneDirector無線控制器和DigiFlexMaster集中網管系統進行組網,以實現性價比最高的無線網絡。


            小型無線局域網(5到50個AP)集中式組網
              
        如果整個無線系統的AP數量較少(少于50個),而且大部分都集中在一定區域內通過以太網交換機相連,那么可以采用單臺DigiZoneDirector DCWL-ZD-1000來組網。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(50到250個AP)集中式組網
         如果整個無線系統的AP數量比較多,且大部分也都集中在一定區域內通過以太網交換機相連,即使部分AP不是集中在特定區域內通過以太網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。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(250個AP以上)集中式組網
        如果整個無線系統的AP數量比較多,而且大部分也都集中在一定區域內通過以太網交換機相連(即使部分AP不是集中在特定區域內通過以太網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。那么可以采用多臺DCWL-ZD-3000來組網。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的方式加強網絡冗余備份。在網絡中心則設置DigiFlexMaster網管系統管理所有DCWL-ZD-3000來設定所有無線局域網設置。
         選用DCWL-ZD-3000,一般是把250個AP匯聚到DCWL-ZD-3000上,而視乎AP實際數目和網絡拓撲,多臺DCWL-ZD-3000可分別設置在不同的區局配線間/機房。在網絡中心內則一定用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
        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,可以提供4095種天線模式,系統控制軟件利用構建在802.1MAC層協議中的反饋機制不停的為每一個接受設備調整天線模式。通過為每一個接受設備選擇一個優化的天線陣列,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的穩定的數據流。
         這一技術將大大減少用戶在熱點地區AP的部署數量,節省用戶的投資。
         智能的QoS技術
         具有專利的SmartCast技術包括組播流量處理技術、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能夠從所有流量中自動的識別和區分流量類型,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
        智能天線系統通過檢測射頻和多徑問題以及鄰居網絡噪聲帶來的干擾,能夠實時重新自我配置和調整,使得AP在一個不斷變化的環境中從多種不同質量的信號傳輸路徑中立即選擇一個最優的傳輸路徑。
        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,保證數據的可靠傳輸。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。因為用戶會發現他看到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可以自動發現AC或集中管理系統,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,無需現場調試和測試,插上電連上線,GO!。一個網絡里版本的統一非常重要,版本不統一,設備工作狀態就不一樣,會對維護和管理造成相當的困擾。
       BeamFlex技術對AP的安裝位置沒有特殊的要求,可以安裝在方便安裝(如具有以太網接口的幾乎任何地方)。這樣不僅方便了安裝,還節省了安裝成本。
        另外,內置的MESH技術可以擴展覆蓋不方便布線的區域。
         網絡性能可預測
         無線和有線的最大不同,在于其不確定性很大,而這點也是無線網絡維護和運營的難點。BeamFlex智能天線技術和SmartCast技術使預測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。
          實時監視無線RF環境
          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的性能不穩定問題。
 

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