XXX中学无线校园覆盖方案(参考).doc

XXX中学无线校园覆盖方案(参考)

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17

个人收集整理 勿做商业用途
XXX中学校园无线网络
解决方案

XXXXXXXX有限公司
2009年7月
一、无线局域网概述
1。1无线局域网的背景及发展现状
    近些年来随着个人数据通信的发展，功能强大的便携式数据终端以及多媒体终端得到了广泛的应用.为了实现使用户能够在任何时间、任何地点均能实现数据通信的目标，要求传统的计算机网络由有线向无线、由固定向移动、由单一业务向多媒体发展，由此无线局域网技术得到了快速的发展。
    无线局域网技术在许多领域中正应用得越来越普及，随着技术的发展,大多数用户已经信服了其可靠、卓越的性能并准备将其应用在规模更大、更为复杂的无线网络。无论是家庭/SOHO一族还是各类大规模企业来说，无线网络已经是他们日常生活中必不可少的一部分。无线网络伴随着社会的进步和科技的发展在各个领域中发挥着非常重要的作用。
1.2无线局域网应用环境
    无线时代正在来临，这意味着用户可以在任何便于工作的地方,如会议室、医疗室、教室、自助餐厅、实验室、办公室以及在野外的野餐桌旁,享受工作的自由和灵活性.无线网络正在成为每个企业根本的、必备的工具.无线局域网技术的新发展表现为更高的速度、更好的互操作性以及安全性。无线局域网具有的高灵活性和可靠性，可以立竿见影地提高生产率,在各行业的广泛应用取得了引人瞩目的成果，展示了极为广阔的市场前景，它将创造崭新的生活和工作风尚。
无线局域网具有传统有线网络无法比拟的特定：
    ·灵活性：不受线缆的限制,可以随意增加和配置工作站点;
    ·低成本:无线局域网不在需要大量的工程布线，同时节省了线路维护的费用；
    ·移动性：不受时间，空间的限制，用户可在网络中漫游;
    ·易安装:对于有线网络来说，无线局域网的组建,配置和维护更为容易.
    无线局域网的特点使其可以广泛使用在以下的领域:
    ·移动办公的环境：大型企业、医院等移动工作的人员应用的环境。
    ·难以布线的环境：历史建筑、校园、工厂车间、城市建筑群、大型的仓库等不能布线或者难于布线的环境。
    ·频繁变化的环境：活动的办公室、零售商店、售票点、医院、以及野外勘测、试验、军事、公安和银行金融等，以及流动办公、网络结构经常变化或者临时组建的局域网.
    ·公共场所：航空公司、机场、货运公司、码头、展览和交易会等。
    ·小型网络用户：办公室、家庭办公室（SOHO）用户。
二、无线校园网络应用需求分析
    校园信息化建设一直是高质量、高效率教学办公的保障，校园办公，信息化管理系统在各高校/中小学校得到普遍应用.随着学校的快速发展，迫切需要将应用系统扩展到整个校园。各个科研、教学、学生生活区内都已经有了固定的网络接口和信息插座，但是随着“211工程”和“985工程”启动和创建世界性的高水平的综合性大学的战略实施和深入，学校的科研水平不断提高,学术交流活动日益增多。在国际会议中心、综合教学楼开放式自习厅、学术报告厅、国际会议中心、图书馆自习室等开放性场所提供无线网络接入环境的呼声越来越高,而传统的布线建设周期长、费用高、不利于移动办公等诸多问题，在特定的场所也显得更加突出。改变校园网现有的管理模式已经迫在眉睫，必须提供一个新的环境来满足用户的需求。经过仔细的可行性论证和研究之后,众多学校启动了无线校园计划，旨在建成高速率，广覆盖，易管理的安全校园无线网络，满足校园网可持续发展要求,进一步提升学校的综合竞争实力，为师生带来前所未有的无线体验.
总之,校园无线网络项目主要是为了帮助校方提高教育工作者和管理人员的工作效率，满足学校教学、科研、管理、服务中的移动应用需求,从而提高学校教研的水平和质量.学校为学生提供了先进的教学设施.校园有线计算机网络已经建成，所有教室、办公室、实验室实现校内资源共享、校内实现网络办公、多媒体与网络教学，并与因特网连通实现宽带上网。
    然而网络线缆天生的限制，造成了许多使用者的不便，限制了校内网络的应用。同传统的有线网络相比，无线局域网与生俱来的机动性、方便性、灵活性、低成本等优势是不言而喻的。
三、无线校园网络建设优势分析
1．全覆盖：以高速无线的方式覆盖整个校园,主要包括教学楼办公室、礼堂、公寓、图书馆、廊道绿地等，强大的无缝漫游功能，确保了网络通信的流畅性，让学校师生随时随地可以接入网络，享受无线校园带来的乐趣。
    2．可管理：由于校园有线网络已经建成，统一的网络管理已经投入使用，本次建成的无线网络，将可以很好的融合进现有校园管理系统中，便于统一管理和维护。
    3．安全性：原有网络系统已经具备多种安全防御能力，建成的无线网络很好的融合进原有网络安全解决方案体系中,无线网络WPA，802。1x等安全认证技术，补充为具有多层次的安全访问控制措施，可以实现对用户身份鉴别、访问控制、可稽核性和保密性等要求。
    4．可扩充性:在校园网络规模不断发展的情况下，无线网络可满足在不改变主体架构与大部分设备的前提下,平滑实现升级和扩充，降低原有网络的硬件投资，并保证扩展后的系统可用性与稳定性。
    5．多种服务的支持：基于校园级网络的未来可持续发展，采用的无线产品均具备可适应未来发展校园级无线宽带应用(如无线语音应用、无线视频会议应用、无线多媒体通信应用等）的需要，并提供低成本的无缝升级和前后兼容。
6．方便性
    无线局域网WLAN的好处之一，还包括其弹性与便利性.由于不需要大量布线，架设上较传统网络方便，也极少需要管路来架设网络线缆，对网管人员而言，不仅可以大幅度缩减建构网络的时间，将来若网络拓扑需要更动时，也不用太过大费周章的进行重新拉线。譬如说传统的以太网络应用在办公室的环境下，也许遇到部门间偶尔人事上的调动、组织的重编,那么网络的架构很可能就得需要修改,即使只是增添一两个员工，都有可能让额外的网络线铺设大费周章.在这种情况下，WLAN由于以无线电波连接取代铜线或光纤电缆，调整上就方便多了!就算办公桌挪来挪去，也不需要为了网络线插孔的移动而伤脑筋，信息就有如空气一般随手可得，适合网管人员弹性规划运用，对商业上的应用极具吸引力。
7．扩充性
    无线局域网WLAN还有另一个优点,那就是良好的扩充性。传统有线网络的铺设下，一般网管往往为了预防以后额外的架设需要，造成初次架设时非必要的浪费.以一个2。4GHZ下的WLAN而言，若当有更多使用者加入该网络时，可以在同个定点扩充至三个互不干扰的无线网络，显着扩充了其带宽负荷量。因此,WLAN可大可小，扩充与升级都较传统有线网络来得方便。只要增加无线接入点AP就可以拓展整个网络的涵盖范围与容量，也因此安装WLAN对网管人员而言，绝对是项明智之举。
    许多教育家认为，如果学生愿意主动参与到学习中来，那么他们的学习效果会更好。使用无线网络解决方案，把因特网世界带到课堂、操场和校园的各个角落，从而将这种“参与式学习”的效果得到加强.
8．个性化的教学指导
    每一个学生的学习进度可能是不一样的。使用无线网络连接的笔记本电脑，老师们可以方便地根据每一个学生的实际情况，来分别布置任务，让他们去完成。这样的教学方式非常具有针对性,容易取得好的效果.
9．灵活多变的教室布局
    如果想要你根据一个特定的教学节目来编排座位;如果你想要在一个多媒体网络教室里增加学生，那么无线网络解决方案就能够很方便的解决这些问题。有了无线网络，无须用网线把PC机连接到每一个以太网端口，所以你在移动一台联网的PC机时跟移动一张课桌一样方便.
10．校园无线网络的语音和视频应用
    基于无线宽带网络的基础上，可以考虑其他的应用.比如VoIP,就是在无线局域网范围内,可以使用支持IEEE802.11协议的无线终端设备如手机、PDA或PocketPC等来进行语音交流.这一全IP的无线语音系统将具有巨大的应用前景.还可以利用无线网络进行室外视频的实时转播，完全摆脱有线的束缚.
无线网络在教室中的应用
    无线网络的一大特点，是人们可以携带着个人的笔记本电脑,从一地点漫游到另一个区域，不再受到线缆的拘束与羁绊.在每个教室中，老师可以携带笔记本，从讲台上来到学生面前提供讲解。来到教室听公开课的外校老师们，也可以随时接入网络，下载相关的资料，而不需要特意跑到办公区。
11．会议室无线网络
    校方在会议室召开教研讨论会议的时候,往往需要互相传输数据，或者是接入Internet。您是否遇到过人手一条RJ45网络线，大家抢着去连接墙上或桌上的网络线插孔的情况?无论在会议室布设多少的信息点，总感觉不够用,不方便。
有了WLAN,不仅使网络应用方便了，而且扩展了会议室同时接入网络的人数。即使召开大型会议，和其他学校的讲师、校长一起进行学术研讨的时候,也能够保证每个人对网络应用的需求。
12．临时工作小组无线网络
    在休闲区进行学术研讨或者在会议室召开例会的时候，会议时间非常短暂，会议地点非常自由。当需要互相传输数据，或者是接入Internet，利用内部无线局域网随时组网，实现简单,可以直接实现互连、接入Internet查阅资料，很大程度上提高了工作的效率。
13．随时随地获得资源
    无论是本校的老师还是学生，无论是来参观的外校的校长还是来指导工作的教育局领导,无论是室内还是户外,只要拿出PDA或者笔记本，就能使用无线网络接入学校内部的网络，下载教学资源、多媒体课件、学校相关资料以及其他一些他们需要从学校获得的资源.即使是在校园内的休息区域和餐厅,甚至很难架设有线网络的公共草坪上，都能够让人撷取网络信息,在无线局域网络涵盖范围内，皆可随处上网.
14．随时随地的无线监控点
    无线网络覆盖到的任意地方，可以通过放置无线摄像头来轻松实现对该区域的监控，使监控变得更为灵活，既随时随地，并且省去了费时费力的布设视频，音频，控制线等等复杂的施工。例如可以在临时布置的考场放置一个无线摄像头就实现了电子监考。在学校召开开学典礼或者重要会议的时候，透过无线摄像头随时记录下关键的时刻，之后通过剪辑就保留住了学校的历史信息.包括可对学校一些需要注意防范的热闹地点轻松实现监控，防止突发事件的发生。在财务室、校长室等关键地点的门前也可以架设无线摄像头，随时保证安全.
四、校园无线覆盖系统结构拓扑图

五、校园无线覆盖总图

图6 校园无线网络覆盖示意图
六、方案设计说明
根据学校实际环境勘测，覆盖区域主要是教学楼和办公楼，及实验楼等公共区域.栋楼主干通过光纤连接，只需要用室外无线AP做无线覆盖即可.在方案设计中，考虑到现行主要无线上网产品都是基于IEEE 802.11b/g的标准,相当成熟,越来越被人们认可.所以考虑到将来的扩展性，每栋教学楼将采用神脑（SENAO）2.4G的室外型无线网桥EOC-3220 PLUS进行覆盖，EOC—3220 PLUS内置16DBI的板状定向天线，天线水平和垂直波瓣角度都是60度角,足以覆盖大楼单面房间。在教学兼行政办公大楼内侧和实验楼右侧办公楼，我们将采用EOC-2610大功率无线AP进行覆盖,由于两边距离比较近，EOC-2610内置10dBi定向天线完全能够满足覆盖要求，消除无线盲点区域。
又因楼层主要由多个教学、办公区和会议区构成，可能同时在线用户比较集中,这样就会产生用户集中在网时带宽是否足够的问题.考虑到这些原因该方案中选用神脑教育行业专用产品和电信级设备 （室外覆盖、桥接）的设备对该楼层进行无线网络信号覆盖。为用户提供一个超稳定、快速的无线办公环境.
无线局域网在物理布局、通信距离等方面有其特殊性。采用无线方式，架设方便，运行、维护成本低，周期短。本方案的设计综合考虑经济性、施工可行性等多方面因素，力求做到最优。
一般学校、社区的无线覆盖我们分为两层结构：接入层和汇聚层.接入层主要有无线AP构成，用来实现用户无线终端的接入;汇聚层主要有无线网桥构成，主要用来实现将各个无线AP接入的信号汇聚到小区网络出口.在保证覆盖的基础上，为了降低可能的故障率，汇聚层的无线级联层数要求越少最好，在有条件的情况下最好能通过一级网桥直接将AP的信号汇聚至网络出口.
1、无线接入层
     由于学校的面积,建筑数量，建筑机构，楼层高低各不相同，所以不同的环境会采用不同的覆盖方式。我们可以将整个社区进行分类细化，先建立单个的覆盖单元模型，再根据根据实际的环境来进行组合.

图1 单面覆盖单元
图2 双面覆盖单元
    对于8层以下的单面楼房，可通过一个AP来进行整栋的覆盖.如图1。对于一梯4户以上，两面结构的楼房，需要在两面各配置一台AP来进行双面的覆盖如图2。依此模式组成最小的覆盖单元，在实际覆盖中可将高层或者单栋单元数较多建筑，可以将整栋楼分割为一个基本的覆盖单元进行分别覆盖。如图3、图4。

图3 高层、单面覆盖单元
图4 多单元、双面覆盖单元
2、无线汇聚层
    汇聚层的数据流量较大，所以要保证使用无干扰的独立信道。对于用户数量较小的社区，可以在整体规划的时候专门为汇聚层保留一个干净的信道,在网络出口所在的建筑楼顶设置一台AP作为中心接入点，配用大增益全向天线.在安装接入层AP的楼顶设置一个网桥，将一个或者多个AP的接入信号传输至中心接入点。
    为了减少网桥的数量,接入层AP在可能的情况下尽量集中于同一栋建筑来对周边的建筑实施覆盖。以方便通过有线将接入AP连接至网桥。如图5所示：

图5 AP和网桥连接示意图
如图,3栋建筑排列的情况向，中间一栋建筑两边布置AP分别覆盖两边的建筑,而每一个AP背面的信号还能用于覆盖本栋楼的一面，也就是靠AP的一面.这样两个AP可以完成3栋建筑的覆盖，将2台AP通过有线连接至一台网桥设备，再通过网桥连入中心接入点， 从而完成这3栋建筑的网络接入。
无线网络建设在现代校园网中的应用将大幅提升校园现有网络的使用价值，充分保护校园网现有投资，从而完善现有的有线网络。更是校园信息化的重要组成部分,可以充分提高学校教学和管理水平，提高学校信息化建设的脚步.
七、安装连接说明

八、工程安装集锦:

九、设备清单及报价
一、无线网络传输设备清单
序号
设备名称
规格型号
品牌
数量
单位
单价
备注
1
室外无线AP
EOC-3220 PLUS
EnGenius
16
台

教学楼无线覆盖用
2
室外无线AP
EOC—2610
EnGenius
2
台

实验楼右无线覆盖用
3
网线避雷器
ESA-7500
EnGenius
18
个

防浪涌避雷器
总 计
￥：
二、辅材清单及技术参数
4
24芯光缆

米

5
8芯光缆

米

6
4芯光缆

米

7
光纤收发器

18
个

8
三层交换机

D—LINK
1
台

9
AP安装立杆

18
根

16根1米，2根5米
10
超5类网线
AMP
AMP
2
箱

11
电源线
RVV2＊1.0

米

12
PVC管材

根

13
水晶头
AMP

1
盒

总 计
￥：

十、设备技术参数
1、EOC—3220 PLUS无线AP

超长距离(26dBm输出功率）
神脑室外型无线网桥/AP/WDS/Client

◆54M高速连接
◆符合 IEEE 802。11b/g 标准
◆2.4G发射功率高达 26dbm（400mW),输出功率可调
◆支持点对点（P2P）、点对多点(P2MP）无线连接和 WDS分布系统
◆支持 WPA2/WPA/802.1x加密及认证方式
◆11g保护模式,使 b/g混合模式下 11g的效率更高
◆PoE供电，兼容 802.3af
◆支持 MAC地址过滤
◆可中继任意 AP,不需对被中继 AP做任何设置，扩大覆盖范围
◆支持 803.1d生成树协议，防止环路
◆Bridge Router模式下支持 NAT路由
◆可透过 Web/SNMP管理
◆符合 IP67室外设计标准，防风、防雨、防水
◆工作温度范围宽，环境适应性强
◆内置 16dBi平板定向天线

产品规格:
标准 发射功率（典型值） IP 管理
IEEE802.11b/g, IEEE802.1x, IEEE802.3, 26dbm＠1~11Mbps DHCP服务器/客户端
IEEE803。3u, IEEE802.3af 26dbm＠6～24Mbps 设备管理
电源 23dbm＠36Mbps 网页配置
PoE供电，兼容803。3af标准 22dbm@48Mbps SNMP V1，V2c(MIBI,MIBII)
—48VDC/0。375A 21dbm＠54Mbps 软件升级
认证 通过网页升级
FCC Part 15/UL,ETSI 300/328/CE 天线规格
内置16dbi平板天线 尺寸
频段 接口 163.8＊135。2*47.0mm
2。400～2。484GHz 1个10/100Mbps RJ45接口 重量
介质访问协议 1个RS-232串口 1.2Kg
CSMA/CA
调制技术 网络拓扑 温度范围
OFDM Infrastructure, Ad—Hoc 工作温度：-20℃～65℃
工作频道 工作模式 PoE工作温度：-20℃～65℃
美国：11 点对点/点对多点 储存温度：-40℃～70℃
日本：14 桥/AP/客户端/WDS 湿度
中国：13 5%～95％无凝露
欧洲：13 安全
接收灵敏度（典型值) IEEE802。1x认证，EAP-MD5/TLS/TTLS
802。11g: WPA2/WPA
—88dbm＠6Mbps,-70dbm@54Mbps MAC地址过滤
802。11b： 隐藏SSID
-92dbm@1Mbps,-85dbm＠11Mbps 2层隔离

2、EOC-2610无线AP
产品特色:

ü 108M高速连接(Super G)
ü 符合IEEE802。11b/g标准
ü 输出功率最高达28dbm
ü 支持支持AP/客户端/路由桥工作模式
ü 输出功率和传输距离可调(ACK)
ü 通过LED显示设备工作状态和信号强度
ü 支持WEP/WPA/WPA2/802.1x加密及认证方式
ü 支持用户隔离(AP模式）
ü 支持MAC地址过滤
ü 支持PPPoE拨号（路由桥模式)
ü 软件升级时保留个人设置
ü 支持SNMP远程管理
ü 支持无线多媒体增强QoS（WMM)
ü 支持PoE网线供电
ü 内置10dBi定向天线
ü SMA天线接口，可以外接大增益天线
ü 通过硬件开关切换内置和外置天线
ü 硬件Reset按钮,用于重启和恢复默认设置
ü 防水外壳
硬件规格：
接口
1个10/100M RJ45接口
Reset按钮
1个SMA天线接头
1个开关用于切换内外置天线

电源规格
PoE供电:24VDC/0。8A
LED
Power
LAN（10/100Mbps）
WLAN
3×Link Quality(客户端模式下）
绿色:信号非常好
黄色：信号一般
红色：信号差
认证
FCC Part 15C/15B，
EN 300 328/EN 301 489—1/-17
射频规格:
频段
2。400～2.484GHz
介质访问协议
CSMA/CA
调制技术
OFDM: BPSK， QPSK， 16-QAM， 64-QAM
DBPSK， DQPSK, CCK
工作频道
美国:11,日本：14，欧洲：13,中国：13
接收灵敏度(典型值)
IEEE802.11g
—92dBm@6Mbps， -74dBm@54Mbps
IEEE802.11b
—97dBm＠1Mbps, -89dBm＠11Mbps
有效传输功率
IEEE802.11g
26dBm@6～24Mbps, 25dBm＠36Mbps
23dBm@48Mbps, 22dbM@54Mbps
IEEE802。11b
27dBm@1~11Mbps
公差
±1 dBm
天线
2根可拆卸全向天线
RP—TNC接头
增益：1.8dBi
软件功能：
拓扑
Infrastructure
协议
IEEE802.3
IEEE802。3u
IEEE802.11b/g
工作模式
AP
客户端
路由桥
LAN
DHCP服务器
DHCP客户端
VPN
VPN透传
无线
频道选择(依据不同国家管制）
传输速率
11b/g：54,48，36,24,18，12,11，6，5.5，2，1Mbps
Super G： 108Mbps
远距离传输：1km至30km
发射功率可调
距离调节（ACK）
LED显示信号强度
PPPoE（路由桥模式下）
QoS
WMM
安全
WEP加密- 64/128/152bit
WPA—PSK（TKIP， AES）
WPA-Enterprise（WPA—EAP使用TKIP)
802。1x认证
隐藏SSID
802。1q VLAN
MAC地址过滤（最多50个）
2层用户隔离（AP模式）
无线客户端列表
Web重定向
管理：
配置
网页管理（HTTP）
软件升级
通过网页升级软件
软件升级时保留个人配置
管理员设置
可修改管理员密码
Reset设置（按钮)
重启（按住1秒）
恢复到出厂设置（按住5秒)
系统监控
运行状态
事件日志
SNMP
V1
V2c
MIB
MIB I
MIB II（RFC1213)
私有MIB
保存和恢复默认配置
通过网页设置
时间设置
NTP时间服务器(自动获取网络时间)
手动设置时间

环境和物理参数：

温度范围
工作温度： -20°C ～70°C
储存温度：-30°C ～80°C
湿度（无凝露）
0％～90%(典型值）
尺寸
260mm（长)*84mm（宽）55mm（高)
重量
300g

十一、方案特点说明
设备的标准化:所选设备全部符合国际标准、行业标准和国家标准.所涉及的标准主要有：

1、技术标准：
（1）《IEEE802。11a/b/g协议》
（2）《IEEE802。3协议集》
（3）《IEEE802。1X标准》
2、 行业和国家标准：
美国联邦通讯委员会认证（FCC）
欧盟安全认证（CE）
国家无线电管理委员会认证