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2024年5月15日发(作者:)
校园无线网络全覆盖解决方案
随着近些年无线网络技术的迅速发展,高校校园无线网络建设已经
成为数字化校园的重要支撑环境。目前,无线网络所面对的终端主要
包括笔记本、平板电脑、智能手机甚PC机、手持类扫描设备、物联
网采集终端、视频采集设备等新兴终端,这些终端对于无线网络的速
率、稳定性、安全性都提出新的挑战。系统设计上需要充分考虑终端
网卡类型的多样性,需要支持单流单频网卡、双流单频网卡和双流双
频网卡三类网卡类型。同时综合考虑5G和2.4G的关系,预留足够的
发展空间,并且随着移动互联网应用越来越丰富,大流量密集区域一
定采用支持802.11AC的无线AP进行部署,可以满足未来5年的业务
应用。
1设计原则
根据上述的需求分析和部署环境的实际特点,学院无线网络整体规划,
需要本着以下原则进行规划与设计:
1)无缝覆盖
天津交通职业学院校园无线网络设计采取802.11ae,要求单个AP应
具有不低于600Mbps无线带宽接人能力,单个终端接人速率不低于
6M,自由漫游实现无缝对接,无线覆盖率达到(含室内外)99%以上,
保证被覆盖区域的网络访问流畅。无线系统需要具有IPv6协议和流
量的分类转发和管理能力。
2)安全性
通过防火墙、堡垒主机、入侵检测等安全防范设备,配合加密通讯、
身份识别、权限控制等措施和完备的密码保护技术,增强校园无线网
络系统防范各种形式的非法入侵和内部攻击等行为,保证实体安全、
网络安全、系统安全和信息安全。
3)兼容性
本次建设的无线网络能够很好地与现有校园网兼容,采用统一身份准
入系统,将原有SAM认证与新部署的AAA认证系统进行无缝对接,实
现对学生访问资源的统一管理和认证。
4)扩展性
预留AC、AP可升级的能力,为未来无线校园网建设提供基础,无线
网络要支持AC冗余扩展N+1的冗余备份能力。
5)高性能
无线网络的网络链路层应具有较强的数据转发能力、交换容量、多服
务支持等能力,保证数据通讯质量。
2无线网络规划设计
此次无线网络规划建设是在学院校园原有的有线网络上,采用有线无
线整体融合的方式进行无线网络建设。无线网络覆盖所有教学楼、图
书馆、宿舍楼、体育场,宿舍楼,户外等区域,完成全方位立体式无
线覆盖。
1)分布式加集中式的无线部署方式
室内区域要求提供多角度立体式覆盖,角落采样信号强度均达到了
70%以上,设计上采用高射频全向天线。稳定性方面要求保证长时间
无间断Ping测试无丢包现象。同时考虑到在同一区域内还有其他厂
商的AP设备,所以本次设计还需要具备较强的抗同频干扰能力和高
接收灵敏度。
室外区域在以上满足以上要求的同时还必须具备防雷击、防水、防火
等能力。
由于网络规模较大,整个无线网络采用FIT AP的运行模式,在核心
N18007上配置无线控制器板卡AC,各区域的无线POE交换机通过千
兆单模光纤直连,实现无线数据的集中转发。由网络中心无线控制器
直接管理维护,通过在网络中心部署无线控制器捷无线,每台可实现
对最多4000个AP的集中管控,实现对宿舍区和教学办公区的区别管
理的同时实现无线控制器1+1热备。
2)集中式的身份认证系统,支持802.11f协议,用户在不同的AP之
间移动时,切换零延迟、无中断漫游。全网络的统一的认证方式和无
缝漫游,对学院所有校园用户进行统一认证。无线网络认证同学院现
有认证系统实现完全融合,并结合有线系统实现有线无线一体化,实
现统一认证,统一运营管理。
3)无线供电设计
本次规划的无线校园网采用802.11n的AP,需要充足电源。传统的
802.11a、b/g的AP采用802.3af标准,15W,802.11n的AP需要提
供802.3at标准,24W。采用兼容802.2af供电方式的802.11n的AP
既充分利旧采用原有的POE交换机等设备,也能够在日后的维护成本
又很大的降低,将极大地节省了无线网络的电源消耗。在高密度的无
线AP的覆盖场景下,建议采用POE交换机供电方式,选用支持802.3af
兼容AP。采用低功耗的802.11nAP,兼容802.2af,利用原有设备,
节省投资;低碳、节能、绿色环保。POE电源注入器的方式,在AP
数量不多场景下,如果采用POE交換机供电,会有浪费,增加了用户
的成本,同时,无线和有线一般是同时部署的。在有线接入交换机的
接口有剩余的情况下,采用外接POE注入器的方式,将能充分利用现
有的有线交换机,不用再增加专用的POE交换机,而极大地节省了用
户的投资。POE电源注入器方式,该方式适合于无线AP节点数量不
多的场所。
3无线网络分场景部署
1)宿舍区域场景
走廊:空间形状狭长,信号出现多次反射形成多径干扰问题。
覆盖:墙壁厚、独立卫生间、信号穿不透。
性能要求:宿舍网人数多,对无线的性能要求高。
本次覆盖的宿舍区域主要为1-12号学生宿舍,宿舍区域的房间比较
密集墙壁较厚而且靠近走廊侧没有窗户。对于无线信号的穿透有着一
定的影响。因为对于无线部署提出了较高的要求,不仅要同时满足良
好覆盖和性能需求并解决干扰问题。如果采用AP放装部署在走廊,
无线信号辐射进宿舍对宿舍单边分布的建筑结构覆盖3~4个房间的
这种部署方式,容易产生无线覆盖的盲区和AP的干扰问题,最终导
致无线使用效果极差。
本次方案中对于学校的学生宿舍的无线部署采用了高密度部署方案,
通过采用墙面式AP进行无线信号覆盖,每房间均部署了一台AP。在
实地部署和测试中,每个房间的信号可达到65db以上,保证了房间
内无线信号满格。
2)教学办公楼场景
开间区域场景特点:
典型区域:教室、阶梯教室、报告厅等;
人数多:用户密度高,对用户性能要求高;
空间大:面积大,比较空旷;
便利性:终端种类多,移动性强。
采用的内置智能天线的放装AP,在对于简单环境下的用户接入,使
用近似于交换波束的天线选择方式去完成用户快速高性能接入,而在
复杂和干扰环境下,控制多天线的组合来达到更好的效果,提供对移
动终端无线接人的识别和优化。
3)重点办公区域
场景特点:
典型区域:办公室、教室、实验室等;
信号要求高:承重厚墙,对无线覆盖效果影响很大;
美观性:不能破坏整体装修、对美观性要求非常高;
用户密集:行政楼办公室、教研室。
行政楼、教研室、小型办公室等区域采用面板式AP进行部署,可在
86mm面板盒上安装,而且还集成了以太网口和IP电话接口,整机设
计简洁美观、部署便捷,可以在不破坏墙面装修的情况下安装在接线
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