WLAN覆盖设计专项方案.doc

WLAN覆盖设计方案

编制日期：6月

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1. 工程概述 1
1.1 建设范围和规模 1
1.2 本方案建设目标 1
2. 设计思绪 2
2.1 组网方法 2
2.2 管理方法 3
2.3 组网结构图 4
2.4 方案设计技术指标 4
2.4.1 设计指标 4
2.4.2 AP配置 4
2.4.3 接入交换机配置 4
2.4.4 天馈系统技术指标 4
2.5 方案分工界面 5
2.5.1 专业分工界面 5
2.5.2 工程实施分工界面 5
2.6 覆盖区域 5
2.6.1 覆盖标准 5
2.6.2 覆盖区域 6
2.6.3 覆盖效果 6
2.7 无线网络计划 6
2.7.1 频率计划 6
2.7.2 频率复用 7
3. 设备配置及投资估算 8
3.1 投资费用组成 8
4. 其它说明 10
4.1 设备对环境要求 10
4.2 维护人员编制 10
4.3 其它需说明问题 10

1. 工程概述
1.1 建设范围和规模
站点WLAN设计方案包含宿舍楼、食堂、教学楼、实训基地及部分室外场所WLAN无线信号覆盖。
经度：114.50609 纬度: 36.5847
此次设计为815个室内AP结合1424面室内天线对宿舍楼、食堂、教学楼、实训基地进行覆盖，室内AP结合6大功率板状天线对室外公共场所覆盖，确保覆盖范围内WLAN信号场强在-80dbm以上。
1.2 本方案建设目标
（1） 采取通行网络协议标准：无线局域网将关键支持802.11n\g\b标准以提供可供实际应用相对稳定网络通讯服务。
（2） 全方面无线网络支撑系统（包含无线网管、无线安全等），以避免无线设备及软件之间不兼容性或网络管理混乱而造成问题；
（3） 确保网络访问安全性，支持用户多个接入方法认证机制,包含：基于PPPoE、802.1X、Portal、MAC等认证，支持外置Portal服务器和外置AAA服务器系统；
（4） 安全、认证和管理要求
为了阻止非授权用户访问无线网络，和预防对无线局域网数据流非法侦听，无线网络要含有对应安全手段，关键包含：物理地址（MAC）过滤、服务区标识符(SSID)匹配、AES加密，双向认证等方法。
（5） 无线网网络结构要求：
无线接入所需布设AP经过接入设备接入到网中，在接入层提供对应接口给AP使用；
（6） 工程布线和安装要求
I 室外部分：定在较为开阔位置，将网线走PVC管敷设到位，AP及天线关键安排方法采取壁挂和抱杆安装方法进行工程施工，不影响装修视觉效果；安装时应避免金属、镜子等阻碍物阻挡。
II 供电部分：AP供电可采取POE方法由接入网络设备进行供电。
（7） 产品能力要求：
I 含有没有委会型号核准证；
II 支持负载均衡；
III 漫游切换；
IV 支撑QOS能力。
2. 设计思绪
2.1 组网方法
无线局域网技术经过十几年发展，已经历了三代技术及产品发展。
第一代无线局域网关键是采取Fat AP（即“胖”AP），每一台AP全部要单独进行配置，费时、费力、费成本；
第二代无线局域网融入了无线网关功效但还是不能集中进行管理和配置，其管理性和安全性和对有线网络依靠成为了第一代和第二代WLAN产品发展瓶颈，因为这一代技术AP储存了大量网络和安全配置，包含加密钥匙，Radius client安全密码 (secret) 等，而AP又是分散在建筑物中各个位置，一旦AP配置被盗取读出并修改，其无线网络系统就失去了安全性。另外因为AC或无线网关硬件多数是基于Pentium架构，所以当用户接入数量 (IP sessions)增多时，无线网性能会急剧下降，时常会发生掉线或死机情况。在这么环境下，基于无线交换机技术第三代WLAN产品应运而生。
第三代无线局域网采取交换机和FIT AP（即“瘦”AP）架构，对传统WLAN设备功效做了重新划分，将密集型无线网络和安全处理功效转移到集中 WLAN 交换机中实现，同时加入了很多关键新功效，诸如无线网管、AP间自适应、无线安管、RF监测、无缝漫游和Qos，使得无线局域网网络性能、网络管理和安全管理能力得以大幅提升。FAT AP和FIT AP比较以下表所表示，可见FIT AP现在和以后全部会成为WLAN建设主流方案， Fit AP＋AC方法成为首选。

总而言之，本方案确定WLAN网络，使用现在流行Fit AP+AC组网方法。
2.2 管理方法
无线控制器能够自动设定Fit APRF工作状态，处理了在传统无线网络处理方案里面，难以确定复杂环境内每一个AP工作状态问题，无线控制器能够自动调整无线网上全部Fit AP频道和功率参数以达成一个最优性能运行状态。
Fit AP和无线控制器系统有很强大集中管理功效，全部相关无线网络配置全部能够经过配置无线控制器统一完成。如开通、管理、维护全部AP设备和移动终端，包含无线电波频谱、无线安全、接入认证、移动漫游和接入用户等全部功效。另外无线控制器还能够经过堆叠技术不停进行升级，增加能够管理Fit AP 数量。在无线局域网系统投入运行后，网管人员更可经过RF 管理模块随时监测网内每个AP无线电波实际运行状态，立即掌握每个AP工作状态和故障诊疗，立即做出调整策略。
Fit AP放在网络最末端，经过壁挂天线实现对关键地域无线覆盖，Fit AP 经过五类线连接到就近接入交换机，接入交换机再经过百兆光纤连接到汇聚交换机，汇聚交换机经过千兆光纤连接到运行商机房关键交换机，经过AC，实现用户认证和带宽控制等。
在接入层面建设方案中，充足考虑利用现有宽带设备，所以考虑以当地网为单位集中设置AC，将AC旁挂在一个BAS下，其它BAS下AP经过三层隧道终止在AC上。访问控制用现有BAS实现，对上AAA系统由省企业集中在现有系统上进行改造。
2.3 组网结构图
WLAN设计方案设备安装图、系统组网图见附图。
见附件（CAD施工图）
2.4 方案设计技术指标
2.4.1 设计指标
1、覆盖门限
对有业务需求楼层和区域进行覆盖。目标覆盖区域内90%以上位置，接收信号电平≥-75dBm。
2、信号质量
目标覆盖区域内95%以上位置，用户终端接收到下行信号信噪比SNR＞10dB。
3、数据传输速率
在目标覆盖区域内，对单用户接入AP进行局域网测试，均要求下行峰值数据传输速率不低于4Mbit/s。
2.4.2 AP配置
WLAN网络在进行多终端接入设计时，早期提议根据每个AP并发用户数不超出25个。
2.4.3 接入交换机配置
汇聚交换机是邯郸职业技术学院教学区WLAN覆盖关键部分，下挂接入交换机及 AP设备，负责数据汇聚和传输功效。每个AP占用带宽约为22M，依据以上数据计算，汇聚交换机至城域网需配置千兆光纤网络资源。
接入交换机用来连接前端AP设备，依据站点AP数量选择8口、16口或24口POE交换机，从接入交换机至汇聚交换机需配置百兆光纤网络资源。
2.4.4 天馈系统技术指标
天馈系统所需实现功效是将WLAN无线信号发射到用户所在位置，并对室外进行无缝WLAN无线信号覆盖，能够使用户在移动过程中仍能够确保WLAN信号连接。
WLAN工作频率为2.4GHz-2.483GHz，室外天线口输出功率为19dBm左右。天馈系统线路驻波比控制在1.2-1.5之间。

2.5 方案分工界面
2.5.1 专业分工界面
（1）设备专业分工
本方案负责邯郸职业技术学院WLAN汇聚交换机、无线控制器AC、网管主机、接入交换机、AP及发射天线。
（2）线路专业分工
城域网和汇聚交换机光缆线路连接及使用设备；汇聚交换机和接入交换机光缆线路连接及使用设备。
2.5.2 工程实施分工界面
(1)施工方负责提供
设备部分：室内天线、室外天线、AP、接入交换机、汇聚交换机、无线控制器AC。
线路部分：
超五类线线缆：AP至接入交换机设备，关键交换机至无线控制器AC；
电源线线缆：接电点至汇聚交换机和接入交换机。
系统联调：负责设备间调试，及数据写入 。
(2)线路负责提供
接入交换机和汇聚交换机之间、汇聚交换机和运行商机房关键交换机之间光缆铺设及配套设备安装。
（3）局方负责提供
上层网络资源及配套设备安装，运行商机房关键交换机接口资源。
2.6 覆盖区域
2.6.1 覆盖标准
在确定覆盖区域时，根据邯郸市运行商分企业计划要求覆盖范围，结合学院提供人员分布情况。另外，考虑到以后能够将邯郸职业技术学院WLAN覆盖做成一个专有品牌，所以要考虑选点覆盖一致性和普遍性，方便进行统一广告宣传和市场推广，使得用户能够形成清楚相关该品牌概念，从而追求市场规模效应和投资效益最大化。

2.6.2 覆盖区域
本方案进行WLAN覆盖。

2.6.3 覆盖效果
经过无线信号链路损耗公式：
Pr[dB]= Pt[dB]+Gt[dB]-Pl[dB]+Gr[dB]
Pr[dB]：接收电平，Gt[dB]：发射天线增益，Pl[dB]：路径损耗，Gr[dB]：接收天线增益
路径传输损耗公式：
PathLoss（dB）=46+10*2.76*lg15（m）
D为传输路径，n为衰减因子（取2.76）
经过以上公式得到距离15米天线边缘场强为-73 dBm。
2.7 无线网络计划
2.7.1 频率计划
现在针对WLAN来讲，2.4G含有3个不重合信道，针对5.8G含有5个不重合信道，但因为网络用户含有一定不确定性，故网络覆盖时所需要WLAN网络空间全部要进行2.4G和5.8G频率覆盖，从网络计划角度出发，关键考虑2.4G和5.8G二个频率覆盖设计，针对2.4G频率信号衰减模型关键采取以下：PathLoss(dB) = 46 +10* n*Log D（m），而对于5.8G信号衰减模型：PathLoss(dB) = 32.4+20*lg f[MHz]+ 20*lgd[KM] +a * d[KM]，以上二信号衰减模型进行网络设计，到具体网络实施时要进行工勘和优化，而对于信道关键采取1、6、11三个信道交错使用，具体面覆盖逻辑示意图以下：

图1 WLAN2.4G信道计划示意图

2.7.2 频率复用

图2 无线覆盖示意图
针对频率复用设计和实现关键侧重于重合区域，考虑到802.11技术中现在业界关键采取DCF仲裁，这么会造成从网络实施角度出发，没有措施做到像GSM、3G网络控制力度，从技术原理角度出发，没有措施实现很好频率复用，只能被动做些负载均衡功效。每个AP含有54Mbps、48Mbps、36Mbps、18Mbps等覆盖范围，对于54Mbps覆盖范围不重合，对于54Mbps和18Mbps就可能进行重合，能够依据网络侧负载功效进行实现一定程度频率复用功效，从网络计划角度出发，WLAN基础上、下行无线链路复用处理问题，因为现在全部是DCF方法，而从只能结合业务目标实现网络覆盖效果，具体网络使用效果使用负载均衡功效进行实现。
负载均衡功效实现具体原理以下：
依据负载均衡配置确定负载均衡模式、SSID、其它参与负载均衡AP标识、用户数或流量阀值等进行一定初始化；确定本AP2个射频模块连接STA用户数量和流量；经过UDP协议以私有方法定时进行AP间通讯。优异行握手，成功后才进行数据交换，获取参与负载均衡AP负载信息。当有STA要接入时，依据其工作频率，比较本AP上该射频下负载和其它AP指定SSID下用户数或流量，和负载均衡SSID绑定接口速率集，决定STA能否接入。同时要注意到若用户数已达成AP某个SSID最大用户数，则该APSSID不许可再接入STA；

3. 设备配置及投资估算
3.1 投资费用组成
本方案费用包含设备、关键材料费用，包含系统集成费，包含方案中包含到光缆地埋铺设及配套设备费用。
3.2设备材料清单
部件编码
型号
描述
数量
eSight(分支网管)_1

eSight网管
eSight软件
eSight 平台-专业版(含60节点License、Smart报表组件License)
1

eSight WLAN业务管理License-每管理AP
1
SLA License
eSight SLA业务管理组件
1

USG9520(分支出口防火墙)

出口防火墙
USG9520防火墙
USG9520交流基础配置(含X3交流机箱,2*MPU,40G性能防火墙业务板,应用安全业务处理子卡)
1
业务板卡母卡
灵活插卡线路处理板(LPUF-101,四个子槽位)
1
5端口万兆板卡
5端口10GBase LAN/WAN-SFP+灵活插卡A(P101,1/2宽,占用两个子槽位)
1
24端口千兆板卡
24端口100/1000Base-X-SFP 灵活插卡(P101,1/2宽,占用两个子槽位)
1
千兆多模光模块
光模块-eSFP-GE-多模模块(850nm,0.5km,LC)
5
万兆多模光模块
光模块-SFP+-10G-多模模块(850nm,0.3km,LC)
2
尾纤
跳纤-LC/PC-LC/PC-多模-A1b-2mm-10m-PVC-橙色
14
License
IPS+AV+URL特征库升级服务1年License
1

S12712(校园关键交换机)_1

关键交换机
S12712
S12712基础引擎交流组合配置 (含一体化总装机箱*1,MPUA主控板*2,SFUA交换网单元*3,,2200W交流电源*3,48端口百兆/千兆以太网光接口板(X1E,SFP)*1,基础软件*1)
1
业务板卡
8端口万兆光接口和8端口百兆/千兆光接口和8端口十兆/百兆/千兆combo电接口板(X1E,RJ45/SFP/SFP+)
1
48端口百兆/千兆以太网光接口板(X1E,SFP)
5
无线控制器板卡
WLAN ACU2 无线接入控制板(含128 AP控制资源)
3

AD9430DN-24(中心AP)_1

中心AP(接入
POE交换机)
AD9430DN-24
AD9430DN-24主机(4GE Combo口,24GE口)
58
千兆单模光模块
光模块-eSFP-GE-单模模块(1310nm,10km,LC)
116

R240D(射频模块)

射频模块(无线AP)
R240D
宽带网络终端-R240D-5*RJ45, 2*RJ11-11ac, 2*2 双频
815

Agile Controller-Campus(认证系统)

认证系统
Agile Controller软件
Agile Controller-Campus 物理软件包(含接入控制功效、访客管理功效)
1
接入控制License
接入控制终端数-含10000个接入终端License
1
访客管理License
访客管理功效-含管理1000个访客账号License
1

部件编码
型号
描述
总数
FusionCube 6000-存放节点(SCNA) V100R002_分支站点

02311CVF
BC2M12HGSA
XH628 4U4存放节点主机(2*CPU插槽,16*DIMM插槽,前出2*Riser卡,12*LFF)
1
02311CQJ
BC1M29CPU
X86 series-FCLGA-2300MHz-1.8V-64bit-105000mW-Haswell EP Xeon E5-2650 v3-10Core-with heatsink
2
0676
N00DDR401
通用内存-DDR4 RDIMM-16GB-288pin-0.9ns-2133000KHz-1.2V-ECC-2Rank(1G*4bit)
6
02311DBK
BC2M01LFF
通用硬盘-1000GB-SATA 6.0Gb/s-7200rpm-3.5 inch-64 MB-热插拔-内置式-无线缆-3.5英寸拉手条
6
02311DFB
BC2M34LFF
通用硬盘-300GB-SAS 6Gb/s-10000rpm-2.5英寸-16MB或以上-热插拔-内置式-无线缆-服务器专用-3.5英寸拉手条
2
03022CDE
BC61ESMN
SR130 SAS/SATA RAID 卡,RAID0,1,10,1E,0 Cache(LSI3008)
1
03022TSC
CN21ITGB
SP210(I350 2*GE PCIE标准网卡)
1
03022UTK
CN21ITGC
SP212(I350 4*GE标准网卡)
1
02311FEA
CN21EEACJ600G
ES3000 V2 PCIE SSD 半高半长 600G 卡
1
FusionCube 6000-存放&管理节点(MCNA) V100R002_分支站点

02311CVF
BC2M12HGSA
XH628 4U4存放节点主机(2*CPU插槽,16*DIMM插槽,前出2*Riser卡,12*LFF)
2
02311CQJ
BC1M29CPU
X86 series-FCLGA-2300MHz-1.8V-64bit-105000mW-Haswell EP Xeon E5-2650 v3-10Core-with heatsink
4
0676
N00DDR401
通用内存-DDR4 RDIMM-16GB-288pin-0.9ns-2133000KHz-1.2V-ECC-2Rank(1G*4bit)
12
02311DBK
BC2M01LFF
通用硬盘-1000GB-SATA 6.0Gb/s-7200rpm-3.5 inch-64 MB-热插拔-内置式-无线缆-3.5英寸拉手条
12
02311DFC
BC2M15LFF
通用硬盘-600GB-SAS 6.0Gb/s-10000rpm-2.5 inch-16MB及以上-热插拔-内置式-无线缆-3.5 inch拉手条
4
03022CDE
BC61ESMN
SR130 SAS/SATA RAID 卡,RAID0,1,10,1E,0 Cache(LSI3008)
2
03022TSC
CN21ITGB
SP210(I350 2*GE PCIE标准网卡)
2
03022UTK
CN21ITGC
SP212(I350 4*GE标准网卡)
2
02311FEA
CN21EEACJ600G
ES3000 V2 PCIE SSD 半高半长 600G 卡
2
FusionCube 6000-机柜机箱套件 V100R002_分支站点

21240142
EGUIDER00
4U静态滑轨套件
1
02301043
BC2K08BKPF
X6800 4U机箱,4/4, 4/8节点插槽,支持后IO板插槽,4电源插槽,无电源,5风扇,带附件包
1
03022RHS
BC21SMMA
X6800 机箱管理模块
1
02130985
WEPW12K00
1200W白金交流电源模块
4
02311CXB
BC2M01IORA
BC21IORA-PCIE 8X后IO 转接板-Servers
4
04070009
C00SSTC03
信号电缆-屏蔽直通网线-5m-(网口8位-II)-(CC4P0.5灰(S))-(网口8位-II)-FTP
20
FusionCube 存放软件 V100R002_分支站点

88033GGK
FC0S0STRST01
FusionStorage标准版(FusionCube专用)许可-每TB
18
88033GGQ
FC0SSTRSTS01
FusionStorage标准版(FusionCube专用)-1年软件订阅和保障年费-每TB
18
FusionSphere 5.x V100R005_站点1

88032YJQ
FS0S05FSAD12
FusionSphere虚拟化套件高级版许可-每CPU
6
88032YJR
FS0S5FSASA11
FusionSphere虚拟化套件高级版-1年软件订阅和保障年费-每CPU
6

部件编码
型号
描述
总数

1/2"馈线
阻燃
3625

双绞网线屏蔽
八芯屏蔽网线
29950

水晶头
安普 RJ-45

光缆
24芯
2490

光缆
12芯
3250

光缆
8芯
600

宽频定向壁挂天线
低频2dBi，高频5dBi
1424

定向大功率壁挂天线
低频5dBi，高频11dBi
6

功分器
腔体，200W，二功分
712

1/2"馈线接头
DIN Fale
3700

直角转接头
1/2"馈线用
1524

双阴头
1/2"馈线用
163

双阳头
1/2"馈线用
226

PVC线槽
40 mm²
6700

电源线
2.5mm²×3
1200

接地线
16 mm²
580

光缆终端盒
8芯
4

6路空开箱
正泰
58

4. 其它说明
4.1 设备对环境要求
（1）环境适应性功效必需经过对应认证机构认证经过，而且有对应认证合格证实。
（2）在温度-10℃至+50℃环境中应能正常工作。
（3）在相对湿度：10%—95%环境中能正常工作。
4.2 维护人员编制
维护人员配置是参考“邮电部通信企业生产人员示范标准”相关专业配置，项目建设完成以后，预留维护人员一名。
4.3 其它需说明问题
施工中，除参考本设计施工外，还应参考设备供货商提供设备资料一并进行。
因为实际工程中设备安装位置会有所改变，所以多种连接线缆实际使用长度可能对应会有所改变，正确数量以工程完工资料为准。
因为时间紧任务重，施工单位在施工时，如有问题请立即和设计单位、校方协商处理。