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1、精选优质文档-倾情为你奉上XX大学无线网络设计方案目录第 1 章 XX大学校园网WLAN应用需求1.1 全方位接入校园网需求1.1.1 基础网络接入需求随着校园网络信息化的普及，人们越来越要求尽可能方便、快速、移动式的使用网络，同时，随着笔记本电脑的普以及无线网卡产品的价格逐步降低，越来越多的人拥有无线网络客户端产品，学校需要能够使得在很多有线网络无法延伸到的场合，以及如大型教室、礼堂、会议室、图书馆体育场馆等场所，也同样能够访问校园网络，最大程度延伸网络半径，真正让网络渗透到校园的每个角落。1.2 基于WLAN网络的移动多媒体业务需求1.2.1 移动多媒体办公需求当在学校举行大型活动时，可以
2、通过无线网络提供视频直播和为无线数码相机提供即拍即传业务。1.2.2 移动多媒体教学需求随着教育教学的扩展，已有的固定课堂模式已不能满足现有学生学习的需求，无线校园网需要能够提供广大师生任何时间、任何地点的接入教学网络，提供课堂远程教学、师生视频交互平台、师生视频会议等需求。1.3 满足校园特点的安全和可靠性XX大学校园无线网的目标是建设一个可收费的、可运营网络，这样的定位对可靠性、安全、加密和非授权用户的控制提出了更明确的要求： 支持精确的无线入侵、射频干扰、非法AP定位和隔离 支持无线频谱分析，保证校园射频层面的安全 冗余的多服务控制保证校园复杂接入环境的安全无线接入 同时支持端到端的网络
3、可靠性保证技术。1.4 高性能的IPv6和IPv4无线接入现在建设高校无线网络，除了要考虑对现有IPv4网络终端的无线接入，满足当前高校师生对无线网络的需求外；又要支持高性能的IPv6的用户接入，以适应网络发展趋势，并保护网络投资。1.5 满足生产、运营网络要求的运维和管理1.5.1 基于个人用户的运营管理无线网络系统需要支持运营管理功能，能够根据单个用户实现用户管理，包括：认证、计费、安全控制、QoS控制等。1.5.2 满足生产、运营网络要求的运维和管理校园无线网络规模大、环境复杂，因此无线网络系统应该支持高效的运营网络级的管理功能，方便未来无线网络的运维管理室内、室外、Mesh系统一体化控
4、制：所有AP均工作在同一Controller群组(cluster)管理下，可在全网范围内实现无缝漫游、设备定位、自动射频管理和安全控制可分级的一体化网络管理系统：有线、无线网络管理相结合，集中与分布式管理相结合，为运营维护提供高效率和低成本。1.6 支持用户全网漫游校园无线网络应支持用户全网快速、安全、无缝漫游，保证用户在园区移动过程中可以保证IP地址不变、网络连接不间断、应用会话不间断，从而保证用户网络应用在移动中的不间断性。1.7 灵活部署、易于扩展、高性价比为方便校园网络的部署和未来维护的方便性，校园无线网络应具有灵活部署、易于扩展的特性，支持无线接入点的即插即用功能。当然，校园无线网络
5、要具有良好的性价比。第 2 章 无线网络部署原则 通过分析和实践，XX大学WLAN的成功实现必须考虑多方面因素，这样才能确保在WLAN网络上实现数据、多媒体传输。 WLAN网络的原理决定了WLAN的系统不可能象GSM系统或者3G系统那样建立确保的可以提供语音、多媒体的链路，所以，我们在设计的过程中应该考虑如下一些方面，这样才能确保我们的实现，总体的设计原则如下1、 在部署多媒体网络之前，需要有预先的设计和规划，确保WLAN网络的容量和覆盖程度适合多媒体的传递2、需要提供完善的QoS机制，已保证多媒体的优先传输3、针对多媒体的特点，在无线控制层面需要对无线特性进行控制，比如功率的协商、多媒体准入
6、控制能力、多媒体包的转发机制等4、需要提供基于WLAN机制的电池节电方法，以保证WiFi多媒体终端的可用性5、无线多媒体系统的安全如何保证6、无线多媒体系统的快速漫游机制以保证多媒体系统切换对多媒体的影响7、天线的选取和AP的部署方法2.1 WLAN业务系统部署要求信号强度要求室内环境 对于一个有保障的多媒体无线系统，对无线蜂窝之间信号强度和信噪比也有特殊的要求，室内要求无线信号在无线蜂窝覆盖边缘信号强度不低于-67dBm至-70dBm，信道之间的信号强度差异应至少大于19dBm，信号重叠区域在20。室外环境 室内要求无线信号在无线蜂窝覆盖边缘信号强度不低于-75dBm至-78dBm，同信道之
7、间的信号强度差异应至少大于19dBm。信号重叠区域在20，保障无线多媒体传输的正常运用。信躁比要求室内环境 室内环境相对比较干净，室内环境噪音一般不会高于-95dBm，多媒体业务的信躁比要求应不低于20dBm。室外环境 室外环境相对比较复杂，室外环境噪音一般在-90dBm左右，多媒体业务的信躁比要求应不低于15dBm。2.2 完善的多媒体Qos机制 在无线网络系统中，如果通过同一个AP提供多媒体、数据等服务，我们必须有Qos保证机制，要求支持WMM国际标准，支持WMM及WMM Power Save功能，以保证有质量的多媒体传输。2.3 无线安全性 多媒体业务通过无线网络进行传输的时候，我们不得
8、不可虑其多媒体业务的安全性，安全性包括了用户的身份认证和多媒体流的加密。本次设计中除考虑无线数据传输的安全性外还必须提供有效机制保障无线多媒体安全性。2.4 WLAN的安全快速漫游 在无线多媒体系统里，多媒体的漫游机制会大大影响多媒体的通话效果，尤其在切换的时候，如果漫游时间过长，那么程度稍轻的会产生通话质量影响，严重情况下，会导致多媒体通话中断。所以， WLAN的快速漫游机制是多媒体网络的至关重要的问题。第 3 章 无线网络覆盖方案设计3.1 无线网核心层部署*3.2 接入层3.2.1 室内AP3.2.1.1 室内AP选型：室内AP的选择需要考虑三个方面 网络工作频段考虑到园区接入密度和多媒
9、体吞吐量的要求，建议采用双频802.11a/g/n的AP，在2.4G上主要提供单频11g的终端、手机等的接入，在5G上主要实现笔记本电脑和平板电脑的接入 网络容量和性能XX大学的无线网络是以提供学校应用为最终目标而建设的网络平台。为了满足学校多媒体业务，包括视频、语音等方面的需求，带宽需求则是一切业务的首要基础。所以本次室内将部署cisco支持802.11n技术的AP，支持在2.4G和5G频段下实现802.11n技术。在802.11G下最高可提供144M带宽、在802.11A下最高可提供300M带宽，完全可以满足各种多媒体业务的需求。同时利用802.11n技术的MIMO（多输入多输出技术）、M
10、RC（最大合并比）、数据包聚合等技术还提供远超传统AP的高稳定性的网络。并且在客户端不支持802.11n的情况下也可以提供A/B/G的接入，网络性能提高30。 AP安装由于XX大学校园建筑结构美观复杂，所以为了不破坏建筑内部的装修环境思科提供了AP外观简洁（白色方形）且最厚处厚度仅有3.3厘米的厚度很适合在允许的区域内安装在天花板顶部或墙壁上。这样既不影响建筑外观对安装位置也没有环境要求。3.2.1.2 室外AP选型：结合XX大学应用需求，对室外AP选择时我们考虑以下方面： 室外AP AP环境生存能力AP可以在温度-20到55C，湿度在10到90的情况下有效工作。同时通过室外安装盒，可以提供有
11、效提供防水功能。可以完全满足学校业务需求。 AP的覆盖能力室外AP可以通过可选择的定向天线或全向天线提供不同环境场合的覆盖， AP的信号覆盖只是覆盖能力的一方面，信号有了，但未必数据可以传输，这和客户端的功率也有很大的关系。可以通过MRC技术有效保证在100M时client信号也能准确回传，保证无线网络的通信。 AP的网络容量相对与室内AP，室外AP的容量考虑也是非常重要的一点，特别是对一些重点区域，如体育场、广场等，人员容易聚集，cisco 11nAP在802.11G下最高可提供144M带宽、在802.11A下最高可提供300M带宽，完全可以满足各种多媒体业务的需求3.3 思科接入高密度客户
12、端的无线部署解决方案XX大学对于像图书馆，教学楼阶梯教室及宿舍楼等地段，由于人数较多一个AP远远达不到覆盖要求，需要在一个较小空间里部署多个AP，以满足客户高密度无线使用需求。在无线用户高密度区域我们需要考虑到以下一些问题：l 共信道干扰l 射频传输l 射频干扰l 环境噪音l 客户端数据传输速率l 客户端传输功率l 老实遗留客户端l 聚合信道容量l 接入点客户端容量l 客户端应用要求3.3.1 接入点和信道容量： 5GHz 的战略之道高密度客户环境中比较好的设计方法是首先确定在多大覆盖范围内支持多少用户。第二件事便是考虑应用需求，即需要的所有带宽。因为在一个做满学生的教室里用户间偶尔交换文本和
13、大家在休息时间都下载MP3 文件，这两者对设计要求是大为不同的。思科一般推荐在礼堂环境中为每个AP 设计支持40 到50 个用户，在礼堂中一般有大的共信道干扰，而且相对于其他因素，更受用户数和用户的接近程度的影响，因此信道容量是主要的设计考虑。在过去3 年左右的时间里，大部分已出货的笔记本电脑都同时支持2.4GHz（802.11b/g） 和5GHz （802.11a）。思科强烈推荐在礼堂环境中使用双模AP，即同时支持2.4GHz （3 个信道） and 5GHz （21 个信道） ，以增加可用信道数，并降低交叉干扰信道的数量。Windows 操作系统进行默认Wi-Fi 信道搜索时，从5GHz
14、频段的36 信道开始，一直搜索完所有可使用的的5GHz 信道。如果没有发现5GHz 的接入点可用，它就会从1信道开始继续搜索2.4GHz 频段的可用信道。用户设备总是首先尝试接入5GHz 的接入点，除非改变Windows 操作系统默认配置或者用户选择了第三方Wi-Fi 设备将优先频谱设定到2.4GHz。苹果（Apple）公司最新发布的采用Atheros 和Broadcom 芯片组的终端也设计为首先搜索5GHz 频段。最终，所需要的AP 的数量还是由应用需求决定。例如，假设只需要支持2.4GHz频段，可以在两米内放置3 个AP，使用1，6，和11 信道，如果有300 个用户需要接入，而你的目标只
15、是让用户能够连接上来，这个设计没有问题，如果所有用户需要同时接入网络的话，每个信道就会有许多冲突而降低吞吐量。如果每个AP/信道设计50 个用户，就需要6 个AP，但是由于只有三个可用信道的限制，问题就比较复杂，因为用户和AP 的接近程度成为一个问题。你要保证重用的信道距离彼此尽可能远来降低来自AP 和客户的共信道干扰。你也可以降低AP 的功率来限制单元大小，但这并不能改善太多。例如，假设你将功率降低到0 dBm，客户设备就会受到影响。大部分客户设备不能工作在低于1dBm功率下，而且AP 的功率低于系统的噪声本底（noise floor ）。这种情况下增加5GHz 信道，就能大大简化设计，部署，加大系统支持的容量。下一部分将讨论如何最大化使用2.4GHz 频段。即使你在使用5GHz 频段，这一部分知识也将十分有用。3.3.2 信道容量：2.4GHz因此，基于高密度部署的目的，我们的方向是尽力创造有效的信道设
