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1、淮海工学院课程设计报告书课程设计报告书课程名称： 专业综合课程设计 题 目：淮海工学院本部校区 WiFi 组网研究与设计系 （院）： 电子工程学院 学 期： 2012-2013-1 专业班级： 通信工程 092 姓 名： 石一峰 学 号： 030912218 评语：评语：成绩：成绩： 签名： 日期：课程设计报告书专用纸 第 1 页 共 12 页型号技术参数适用范围价格（元）华为 S1700-24-AC 绿色节能以太接入交换机，24 个 10/100M 自适应以太端口，接口介质：10/100Base-TX，2/3/4 类双绞线，背板带宽4.8Gbps，包转发率：3.6Mpps层交换机468 华为
2、 Quidway S2326TP-SI运营级千兆以太网交换机，传输速率：10Mbps/100Mbps，端口数量：24 个 10Base-T，3/4/5 类双绞线，100Base-TX：5 类双绞线，背板带宽：32Gbps，包转发率：6.6Mpps楼交换机1400华为 Quidway S3328TP-PWR-EI运营级接入交换机，传输速率：10/100/1000Mbps，端口数量：4 个千兆 Combo 口(10/100/1000 BASE-T+100/1000 Base-X)，具有光模块（光接口），背板带宽：64Gbps区交换机4690表 4-2 光纤参数表型号性能价格（元）立孚 8 芯多模
3、室外铠装光缆多模光纤；波长：1300nm，850nm；纤芯数量：8；损耗：850/3.5dB/km、1300/1.0dB/km 5/m立孚 GYTS53 八芯单模单模光纤，1300nm，850nm；纤芯数量：8；损耗：850/3.7dB/km、1300/1.0dB/km6/m立孚 6 芯单模 室外铠装光缆单模光纤，1300nm，850nm；纤芯数量：6；损耗：850/3.5dB/km、1300/1.0dB/km10/m表 4-3 双绞线参数表型号参数价格（元）安普永兴五类双绞线五类双绞线，100Base-T，最大单段长度：80 米，传输速率：100Mbps，包装长度 246 米/捆240跃图五
4、类二对四芯 UTP 网线 产品类型：五类双绞线，产品适用：100Base-T，最大单段长度：100米，传输速率：100Mbps，包装长度：305 米/捆290康普超五类网线超五类双绞线，100Base-TX，最大单段长度：100 米，传输速率：100Mbps，包装长度：408 米/捆540表 4-4 无线 AP 参数表型号最大功率适用范围天线类型价格（元）华为 Quidway WA1005100 mW宿舍/教室楼内覆盖 极化天线/2dBi170华为 Quidway WA1006E100 mW食堂/体育馆覆盖全向天线/2dBi178华为 Quidway WA1208 500 mW室外覆盖定向外接
5、天线/13dBi192表 4-5 光电转换器参数表课程设计报告书专用纸 第 2 页 共 12 页型号参数价格（元）D-Link DFE855 光纤转换器/转换模式:光纤和 UTP 的转换/接口类型:10/100Base-TX/SC/接口数量:2/传输数率(Mbps):100370根据淮海工学院本部校区各区域子网的实地情况、各设备价格以及设备间兼容性，本小组选择的各产品设备如下：室内无线 AP：华为 Quidway WA1005、室外无线 AP：华为 Quidway WA1208；层交换机：华为 S1700-24-AC；楼交换机：华为 Quidway S2326TP-SI；区交换机：华为 Qui
6、dway S3328TP-PWR-EI；AC：华为 S5328C-SI；光纤：立孚 8 芯多模室外铠装光缆；双绞线：跃图五类二对四芯 UTP 网线；光电转换器：D-Link DFE855。5 5 总体方案设计总体方案设计对于局部无线网络，主要采用的是以 AP 或者无线交换机等为中心结点的星型结构，其目的是为了满足多用户的需求。而如果建设全局无线校园网，可将网络划分为核心层、汇聚层、接入层进行设计，在整体上一般采用以树型和星型混合的拓扑结构。在主要通信接点上采用树型拓扑是为了组网便捷、管理方便，出现故障时可迅速排查，同时在主干通信链路上还要考虑冗余链路设计，不仅可以达到负载均衡的目的，还可以保证
7、网络的可用性。 5.15.1 接入层设计接入层设计接入层通常指网络中直接面向用户连接或访问的部分，是由无线网卡、AP 和 LAN Switch 组成，按照宽带网络的定义，接入层的主要功能是完成用户流量的接入和隔离。对于无线局域网 WLAN 用户，用户终端通过无线网卡和无线接入点 AP 完成用户接入。在一个网络中，它通常由无线 AP、交换机及集线器构成。它的目的是允许终端用户连接到网络，因此接入层交换机具有低成本和高端口密度特性。接入交换机是最常见的交换机，它直接与外网联系，使用最广泛，尤其是在一般办公室、小型机房和业务受理较为集中的业务部门、多媒体制作中心、网站管理中心等部门。在传输速度上，现
8、代接入交换机大都提供多个具有 10/100/1000Mbps 自适应能力的端口。AP 相当于基站，一个 AP 能够在几十至上百米的范围内连接多个无线用户，AP 的主要作用是将无线网络接入以太网，其次要将各无线网络客户端连接到一起，相当于以太网的集线器，使装有无线网卡的 PC 可以通过 AP 共享有线局域网络甚至广域网络的资源，AP 工作于 2.4GHz 频段。无线 AP 跟无线路由器类似，按照协议标准本身来说IEEE 802.11b 和 IEEE 802.11g 的覆盖范围是室内 100 米、室外 300 米。这个数值仅是理论值，在实际应用中，会碰到各种障碍物，其中以玻璃、木板、石膏墙对无线信
9、号的影响最小，而混凝土墙壁和铁对无线信号的屏蔽最大。所以通常实际使用范围是：室内30 米、室外100 米（没有障碍物）。 因此，作为无线网络中重要的环节无线接入点、无线网关也就是无线 AP（Access Point） ，它的作用其实就类似于我们常用的有线网络中的集线器。课程设计报告书专用纸 第 3 页 共 12 页在本小组的方案中，将每层楼的 AP 通过双绞线与二层交换机汇接在一起，所有二层交换机汇接到一个三层楼交换机上，根据实际情况选择 AP 设备及交换机。各个楼层相连构成子网，通过光纤接到 AC 控制器。图 5.1 为接入层网络拓扑图。图 5.1 接入层网络拓扑图 5.25.2 汇聚层设计
10、汇聚层设计汇聚层是楼群或小区的信息汇聚点,是连接接入层和核心层的网络设备,为接入层提供数据的汇聚、传输、管理、分发处理。汇聚层为接入层提供基于策略的连接,如地址合并,协议过滤,路由服务,认证管理等。通过网段划分(如 VLAN)与网络隔离可以防止某些网段的问题蔓延和影响到核心层。汇聚层同时也可以提供接入层虚拟网之间的互连,控制和限制接入层对核心层的访问,保证核心层的安全和稳定。汇聚主干层主要采用环形和星型两种拓扑结构，环形拓扑结构一般用于地理范围较大的校园网，通过多个节点进行汇聚；星型拓扑结构用于规模不大的校园网，星型拓扑由于在管理和维护上十分简单因而成为目前最常见的拓扑结构。淮海工学院本部有教
11、学子网、后勤子网、宿舍子网、室外子网、教工子网、办公子网等。其汇聚层各区域子网的拓扑结构如下图 5.2 所示。图 5.2 汇聚层各区域子网汇聚层拓扑图 5.35.3 核心层设计核心层设计核心层的功能主要是实现骨干网络之间的优化传输,骨干层设计任务的重点通常是冗余能力、可靠性和高速的传输。网络的控制功能最好尽量少在骨干层上实施。核心层一直被认为是所有流量的最终承受者和汇聚者，所以对核心层的设计以及网络设备的要求十分严格，由于核心层设备将占投资的主要部分，所以设计核心层时需要考虑冗余设计。课程设计报告书专用纸 第 4 页 共 12 页一般采用大容量三层交换机或者 GSR，核心层网络拓扑图如下：图
12、5.3 核心层网络拓扑图 5.45.4 无线接入点（无线接入点（APAP）AP 相当于基站，一个 AP 能够在几十至上百米的范围内连接多个无线用户，AP 的主要作用是将无线网络接入以太网，其次要将各无线网络客户端连接到一起，相当于以太网的集线器，使装有无线网卡的 PC 可以通过 AP 共享有线局域网络甚至广域网络的资源，AP 工作于 2.4G 频段。无线接入点 AP 的频率配置要遵循的原则：（1）在室内覆盖相距 25M 以内的不同 AP 不可以使用相同频点；超过 40M 的不同 AP可以考虑使用相同的频点；（2）在室内覆盖相距 25M 内但中间有 3 面以上水泥墙隔开的 2 个 AP 可以考虑
13、使用相同的频点；（3）在室外覆盖相距 200M 以内的不同 AP 不可以使用相同频点；超过 300M 的可以考虑使用相同频点；（4）在室外覆盖相距 200M 以内但有建筑物的阻断（无线电波需穿透 3 面水泥墙）的不同 AP 可以考虑使用相同频点；（5）用于室外覆盖的 AP 频点，建议在室内覆盖的 AP 频点中不要再次使用，避免出现室外频点的频率对室内频点的频率干扰。6 6 无线网络规划与覆盖设计无线网络规划与覆盖设计6.16.1 男生宿舍楼子网覆盖设计男生宿舍楼子网覆盖设计802.11b 使用的是开放的 2.4GHz ISM 频段，可工作的频道数为 13。对于真正相互不重叠信道只有相隔 5 个
14、信道的工作中心频点，因此理论上只能进行三信道的规划无缝覆课程设计报告书专用纸 第 5 页 共 12 页盖。表 6-1 各无线网络频点对应的频率表频点：频率频点：频率频点：频率CH 12412 MHzCH 22417 MHzCH 32422 MHzCH 42427 MHzCH 52432 MHzCH 62437 MHzCH 72442 MHzCH 82447 MHzCH 92452 MHzCH 102457 MHzCH 112462 MHzCH 122467 MHzCH 132472 MHz三组信道的规划如下：第一组：信道 1、信道 6、信道 11第二组：信道 2、信道 7、信道 12第三组：信
15、道 3、信道 8、信道 13由于只有三组可行的频率规划，现规定第一组 CH1、CH6、CH11 和第二组CH2、CH7、CH12 适用于室内的分布，第三组 CH3、CH8、CH13 适用于室外的分布。频率与序号(n)的关系：f1(n)=2412 + (n-1)*5MHz，第一组频点的布置如图 6.1。666666661111111111111111111图 6.1 第一组频点规划示意图6.26.2 男生宿舍楼子网频点网络规化男生宿舍楼子网频点网络规化因为男生宿舍区的用户容量需求不大且分布比较分散，覆盖范围较小，所以本区按AP 的覆盖范围来设计。无线 AP 通常实际的使用范围是室内 30m，根据男生宿舍楼的实际情况，每层楼只要最多 8 个 AP 就可以完成覆盖了。因为男生宿舍楼户型统一，所以，同户型按实际需求放置 AP。D 区 1、2、3、4 号和 B 区 1、2、3、4 号楼各楼层 AP 所用信道为：奇数层CH1，CH6，CH11.偶数层 CH2，CH7，CH12。AP 实际覆盖距离的规划准则：AP 的发射功率（dBm）+发射天线增益（dBd）+tPtG无线网卡的接收增益（dBd）-（dB）无线网卡的灵敏度(dBm)；rGfsLminP为自由空间传播路径损耗，fsL（式 6-)(lg10)(2400lg1044.32kmdMHzLfs1）课程设计报告书专
