学校无线覆盖解决方案

无线覆盖解决方案目录第一章无线局域网技术概述1、无线局域网几种标准简介2、无线技术的特性(IEEE802.11系列标准)3、无线技术和有线技术的比较4、WLAN的基本设备5、WLAN的加密与管理6、WLAN应用范围第二章项目方案设计1、项目目标2、设计原则3、系统分析4、系统方案设计第三章设备简介第四章构建无线网络的注意事项第五章无线局域网安全问题第一章无线局域网技术概述无线网络发展到今天，虽然不能够取代有线网络，但作为有线网络的延伸和补充，应用无线技术不失为一个好的选择。无线局域网的灵活性、拓展性、移动性以及简便的安装等特性在公共场所信息化网络建设上体现得淋漓尽致。随着Internet的蓬勃发展，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。特别是应用WLAN技术为中小型城市、企事业单位、校园、小区提供无线网络覆盖，对于服务上网非常频繁的单位，学生和教师，小区居民等将具有非常好的投资报偿率。1、无线局域网几种标准简介WLAN技术，目前国际上普遍采用的是2.4GHz微波频段。这主要是因为世界各国都对这个频段采取了免执照的开放使用政策。目前主要流行的技术标准是IEEE802.11b/IEEE802.11g/IEEE802.11n其中11b支持最高达11Mbps的传输速率，11g支持54Mbps,11n支持300Mbps另外一种技术标准是IEEE802.11a,也能够支持54Mbps。由于市面上比较普遍的是IEEE802.11b和11g的网卡，因此，无线覆盖以采用IEEE802.11g技术标准的AP为好。因为基于802.11g技术的无线AP设备能有效的对11g和11b的网卡进行兼容。从国际上发展的趋势看，将来的WLAN设备，包括AP和网卡，都将向同时兼容IEEE802.11a/b/g/n四种标准的技术方向发展。2、无线技术的特性(IEEE802.11系列标准)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。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,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。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，在接收端可以用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。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。（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20M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、转接局断电等原因，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（1Mbps2Mbps4Mbps11Mbps），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。4、WLAN的基本设备WLAN的基本设备是无线网卡和无线接入点（Accesspoint,AP）:●无线接入点（AP）设备：充当无线基站的角色，可直接与HUB、无线网桥、交换机、光收发器、路由器等连接；●无线网卡：常用无线网卡有三种形式：1、适用于台式机和笔记本PC的USB网卡；2、用于便携机的PCMCIA网卡；3、笔记本PC上常见的迅驰无线网卡。5、WLAN的加密与管理在应用中，对于用户的管理一般有两种方式：基于MAC地址的管理和ESSID网络（访问点标识）的认证。MAC地址的管理使用ACL（访问控制列表）来对用户实现允许和拒绝访问及设置不同的权限。这种方式须手工维护ACL，当网络用户数量增加时要对每个AP的ACL进行更改。ESSID控制方式需要用户知道每一个AP的网络标识才能进行访问。在移动性（漫游）方面，通常有两种漫游机制，基于第二层的漫游和第三层漫游。第二层漫游容易实现，但大多数LAN是基于IP的管理，所以应用较多的还是第三层漫游。对于用户跨路由器边界的漫游问题，最流行的解决办法是使用移动IP，另一个解决方案是DHCP动态主机配置协议。由于无线电波是在自由空间传播，任何拥有无线网卡的便携机都有可能侦听到别人的数据，因此数据的加密较有线网络更为重要。802.11g支持64位或128位的WEP加密。除第二层的WEP加密外，802.11b还支持第三层及应用层的加密。6、WLAN应用范围WLAN作为有线接入方式的补充，最主要的优势在于无需布线，相对于有线网络，无线局域网的组建、配置和维护较为容易。在现阶段，WLAN的建设主要集中在对热点地区的覆盖上：●商业楼宇：应用于租用的办公室，通过采用WLAN实现快速布线；●信息化酒店：应用于公众活动空间，如大堂、会议室；●信息中心：如展览馆信息中、体育场所信息中心、新闻中心；●公众场所：车站、机场、公园、酒吧、茶楼、咖啡厅、小区。第二章项目方案设计1、项目目标学校宿舍要实现无线网络覆盖，为提供方便、快捷、无缝的互联网络接入服务，使用户可以在WLAN的区域自由“移动”上网。2、设计原则通过对学校宿舍情况的了解，我们对无线方案进行了详细的论证，并以以下原则为设计思路：实用性：首先要考虑的是经济实用性和易于操作性，易于管理和维护，易于用户掌握和学习使用。采用的技术和设备具有最优的性能价格比。成熟性：采用技术成熟的网络技术和设备及通信技术，同时要考虑对现有设备和资源的充分利用。保护原有的投资，满足企业目前及未来的发展。先进性：当前网络技术发展迅速，新的设备不断涌现并趋于成熟，在现实、实用和可行的基础上，坚持高起点，尽量选用先进的网络技术及通信设施，将计算机网络应用的技术水平定位在一个较高的层次上，以适应未来发展的需要。开放性：符合国际标准的网络才能够实现多厂家产品的互连，也就是说，要使网络的硬件环境、通讯环境、软件环境、操作平台之间的相互依赖减至最小，发挥各自优势。同时，要保证网络的互联，为信息的互通和应用的互操作创造有利的条件。集成性和扩充性：充分考虑网络系统的集成和信息共享。总体结构具有兼容性和可扩展性。网络系统结构要能够灵活的扩充，满足用户对网络需求的不断增长。具有良好扩充性的网络系统能够让用户以较小的代价，通过产品升级，采用新的技术来扩充现有网络设备的功能，有效地保护用户的投资。标准化结构化：设计采用国际标准、便于安装、维护。各子系统标准化、结构化、模块花、系列化。安全性容错性：对于实时性要求很严的用户，网络系统必须具有高度的安全、容错能力以及稳定性，保障在意外情况下不中断用户的正常工作。可靠性：保证信息的可靠传递。3、系统分析1、通过了解，三栋宿舍房一栋为四方型四合院结构瓦房，长度为30米，宽度为25米。房间70个左右。其他两栋为长方型瓦房长度为50米，宽度15米，房间为50个左右2、为了达到良好的无线覆盖效果，尽量架设设备在利于对目标区域实施无线覆盖的地点，以利于无线信号的有效覆盖；3、架设在不同地点的无线覆盖设备（AP），通过自带的POE分别与数据接入点的设备建立链接，实现数据的传输；4、要实施高密度的无线覆盖，信道的选择是非常重要的，否则，会造成相邻信道之间的干扰情况发生，影响无线覆盖的效果和无线传输的质量；5、兼容性问题，因为用户群较大，不同客户都有不同的网络带宽需求，针对这种情况，就需要AP设备具有兼容不同协议标准的功能；6、应用中，设备将处于长时间工作状态，要求设备具有良好稳定性能和免维护性；7、由于无线信号的扩散性，要求无线网络有较高的安全、加密保护性，防止非内部设备接入无线网络；8、由于设备是工作在室外，就需要具有防水、防尘方面的表现，出于安全方面的考虑，市电不应安装于室外，要求无线设备能支持POE远程供电；9、考虑到使用、接入WLAN的用户数量可能较大，所以需要无线设备能支持较大的带宽，方便更多用户的接入；基于以上多方面的分析，方案中选用的AP设备，是AXELWAVE基于802.11b/g/n协议，支持300M带宽，全防尘防水密封设计，高稳定性、免维护，支持POE远程供电的MOTO无线基站，并配以高增益天线，对宿舍实施覆盖；方案中对目标区域实施覆盖的AP设备，为2.4G微波频段。网桥桥接为5.8G微波频段室外覆盖示意图：1.在四合院宿舍、2、3号宿舍房顶各架设1台无线基站，通过无线基站对宿舍进行覆盖，同时还可覆盖宿舍周围。对于需要通过无线接入的用户，只需要使用一块基于IEEE802.11b或者IEEE802.11g协议的无线网卡就可以，常见的无线网卡以USB接口、PCMCIA、迅驰居多，用户只需在WLAN覆盖范围内的任意地方，都可以通过获取的帐户拨号上网冲浪。为了避免雷击造成意外的损失，架设在室外的无线设备，需要在天线和设备之间都连接一个避雷器。注：为了保障设备的正常使用，使用中需要把设备的连线（天线和馈线），紧密连接好后方可接通电源使用。第三章设备简介