校园无线网络覆盖系统设计方案.docx

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校园无线网络覆盖系统设计方案

校园无线网络覆盖系统设计方案

1.项目概述

1.1.项目名称

本项目为某校园WLAN建设方案。

1.2.方案报告编制依据

（1）《综合布线WLAN工程设计规范》（GB50311-2007）。

1.3.项目建设背景、目标

1.3.1.项目建设背景

随着时代发展，为稳步提高教学质量，树立名校品牌，需将原有教学、科研、和校园生活管理进行充分融合，营造一个融合创新的网络科研丰富多彩的校园文化、无处不在的网络学习环境。

简而言之，要做一个安全、稳定、环保、网络化的校园。

本次项目就是在这样的背景提出的。

1.3.2.项目建设目标

根据某教育信息化现状，本项目建设需实现教育信息化、创新教育现代化、提高教学质量。

力争实现四个新突破，即教育信息化基础设施建设新突破、优质数字教育资源共建共享新突破、信息技术与教育教学深度融合新突破、教育信息化科学发展机制的新突破为建设目标。

2.现状分析

平台现状：

平台整合了校园内的教学、教务、科研、安全、管理有关的信息资源，通过对松散数据的聚集、处理、挖掘、分析，教育信息化相对过去拥有更多元、更有价值、更具针对性的平台服务和应用，并全面实现校园数字信息化，具有统一的基础数据管理、用户管理。

使其组织和业务流程梳理再造，极大推动了教育管理机构和学校进行管理、制度创新，实现教育信息化、决策科学化和管理规范化。

3.需求分析

根据某教育信息化现状以及教育局的要求，为解决师生，通过无线上网教学、学习的需求，需要实现某所辖中小学的校园WLAN的覆盖。

4.建设原则和策略

4.1.建设原则

整个WLAN网络的设计应关注“整体规划、分步实施、阶段见效、持续发展”的原则，以业务应用为驱动，在充分利用现有设施和资源的条件下，力求高起点设计，即满足近期需求，又适应长远发展需要。

在项目建设过程中，主要遵循如下原则：

4.1.1.标准化

WLAN建设应遵循国家、地方规范标准和有关行业规范标准进行建设，并对标准规范的发展有充分的适应能力。

4.1.2.先进性

在WLAN的总体设计上，借鉴各类WLAN的成功经验，同时注重考虑同类WLAN的建设教训，在技术上，要采用国际上先进的且成熟的技术，使得设计更加合理、更为先进。

充分考虑农某所辖各个学校的现状和特点，在注重WLAN的实用性的前提下，尽可能采用先进的计算机软、硬件环境；在软件的开发思想上，严格按照软件工程的标准和面向服务的体系架构（SOA）来设计，保证WLAN的先进性。

4.1.3.实用性

实用性是进行WLAN建设改造设计的基础目标，力求整个WLAN的架构基础设计合理、清晰、简洁；WLAN的应用方式灵活、实用、便捷。

4.1.4.可靠性

可靠性是指WLAN的正确性、健壮性两个方面。

为了提供可靠的WLAN服务和恢复机制，WLAN必须采用高稳定性、高可用性的软硬件产品，对WLAN的设计提出了更高的要求。

4.1.5.安全性

WLAN应该提供完善的安全保障。

WLAN必须解决如：

外部非法用户访问网络；内部合法用户的越权访问。

4.1.6.可扩展性

WLAN必须具有较强的可扩展性和对建设管理变化的自适应能力，以适应由于管理过程变化造成的应用WLAN的变化，并充分考虑在信息化建设中与其他相关信息化应用的关系。

WLAN设计中要符合SOA体系规范，保证WLAN具有较强的生命力和扩展能力，满足将来WLAN升级的要求。

本次WLAN必须考虑到与后期建设WLAN的兼容性和可扩展性。

4.1.7.开放性

信息WLAN应该充分考虑开放性，以保证前期投资持续有效，保证WLAN可分期逐步发展和整个WLAN的越来越完善，WLAN在运行环境的软、硬件平台选择上要符合主流行业标准和SOA体系规范，能够较为容易地实现WLAN的升级和扩充，以适应后续工程和适应有关政策法规以及信息技术的发展变化。

4.1.8.投资保护原则

满足WLAN整体性能的前提下，充分利用信息化建设已有的设备、软件和数据资源，新添置的设备以满足使用为原则。

4.1.9.经济性

在满足当前需要和未来发展的前提下，强调这个WLAN建设经济性，在能够满足当前和未来应用需求的前提下，尽可能地降低WLAN成本，最大可能地提高WLAN的性能价格比。

在进行WLAN应用平台的设计和实现时，充分考虑对现有资源的利用、以及未来待建WLAN的整合接入的便捷性。

4.2.建设策略

1、统一规划、总体设计

综合考虑信息化WLAN建设的总体要求，全面梳理信息化WLAN业务流程。

根据用户的实际需要，对目标WLAN进行全面、WLAN地总体设计，确保WLAN满足用户各个阶段的建设需要，同时避免信息孤岛带来的高成本、低效率、难维护。

2、实用为主、整合资源

本次WLAN的建设应客观地满足当前和未来一段时间的发展需要，紧密结合各自工作职责，有的放矢地开展急需WLAN的建设，将有限的资金投入到必须的项目建设上。

在WLAN建设过程中，遵循以功能实用为主，充分利用已有的网络基础、业务资源、信息资源、环境资源，选用成熟的硬件产品和应用WLAN相结合的建设方针。

3、技术先进、行业领先

在WLAN规划过程中，要充分考虑先进的技术，先进的方法，要采用符合国际发展潮流的技术，要有前瞻性。

另一方面，在WLAN建设过程中，还要充分把握技术的稳定性和成熟性，使得本次项目既能够达到业内的领先水平。

5.建设方案

5.1.网络拓扑图

网络拓扑图

本项目后端设备Radius服务器、Portal服务器、短信猫、AC放在教育局机房，前端AP通过POE交换机接入某所辖各个学校机房接入交换机中，再通过教育城域网至教育局机房，进过Radius服务器认证后，通过短信猫发送短信验证码，验证成功后连接互联网。

5.2.校园无线建设

5.2.1.室外AP建设方案

场景特点：

信号远：

远距离覆盖。

用户少：

室外人数不多，性能要求不是很高。

施工复杂：

室外布线施工比较复杂。

解决方案：

室外区域分布有较高、密集的建筑群和植物群，这对于信号的阻挡将是较大的障碍。

因此，应当选用专用的室外大功率无线AP产品，配置使用定向天线，可以保证无障碍下的500米半径覆盖以及近距离的多重障碍物的穿透能力，完全保证了室外区域的信号覆盖品质，同时设备本省具备抗雷击、防雨、防潮、抗高低温、阻燃等多项指标，无线室外覆盖，建议部署在校内的制高点上，同时采用全向或定向天线向进行无线覆盖。

线路解决：

利用现有WLAN的备用光纤，增加一套独立的光纤收发器将室外AP接入到校园网。

天线覆盖详细说明如下：

n采用定向天线

采用定向天线的室外型AP设备布放。

AP集中安装在一处，且每个站点采用三副定向天线分别朝向其覆盖区域。

n采用全向天线

在容量需求较小的区域，也可以采用若干全向天线进行覆盖。

如下图所示：

采用以上两类天线模式，都要保证AP覆盖区域之间无间隙；在所有区域都能覆盖的情况下，尽量做到重叠区域最小，所需AP数量最少等要求。

室外大功率覆盖应注意以下几方面：

（1）AP天线位置应相对较高，距地面约3至15m较合适；

（2）AP天线应尽量居于目标覆盖区域中央，尽量放置于较空旷位置；

（3）多AP的无线覆盖范围应当适当重叠；

（4）AP天线应避免多层阻挡，特别避免穿过多层墙壁，尤其是钢筋混凝土墙体；

（5）在进行网桥模式覆盖时，需要保证上下级AP间的信号不被干扰。

5.2.2.室内AP建设方案

对于用户比较集中或离室外型AP距离较远的室内区域，可以采用室内型AP来进行覆盖；在室内型AP部署时，一般采用全向天线。

单个室内型AP的覆盖半径一般为30米，最多考虑支持100名用户同时在线。

可根据目标覆盖区域的开阔程度和用户数量，来选择选择合理的布放数量。

采用室内放装覆盖方案时，一般采用明装壁挂或挂顶方式，也可采用天花板上隐蔽安装的方式，这样便同时保证了美观性和安全性。

当采用隐蔽安装方式时，应注意天花板内的高度空间和水平方向的阻挡物，尽量避免阻挡物对无线信号的屏蔽干扰。

5.2.3.移动漫游管理

为实现无线接入用户的无缝漫游，可通过无线控制器AC和瘦AP之间的隧道机制，实现所有无线终端就像直接连接到无线控制器AC上。

这一功能的实现，无须改变已有有线网络的配置，使无线终端在热点区域漫游时不再受限于有线网络。

根据用户需要，移动漫游可分为“同AC下漫游”和“跨AC间漫游”两大类。

其中根据AC及AP组网结构，“同AC下漫游”可细分为“L2（二层）漫游”、“L3（三层）漫游”两种情况。

（1）同AC下二层漫游方案

同AC下二层漫游方案组网图

正常工作时，AP1和AP2会和AC建立隧道1和隧道2；当STA正常链接AP1并在AC上认证后，该用户的SSID、MAC地址、IP地址、无线加密认证等信息都会保存在AC，并且STA发起的管理和业务的数据报文都承载在这个二层隧道1上。

当STA从AP1切换到AP2时，AC通过判断STA用户的MAC地址不变，确定用户发生漫游，STA的管理和业务的数据报文都承载在隧道2上。

这个过程，STA无需发起重新的认证。

（2）同AC下三层漫游方案

同AC下三层漫游方案组网图

AP1和AP2属于同一个AC管理，且跨越三层网络与AC进行连接，广播的SSID相同并且处在同一个业务VLAN；当客户端从AP1漫游至AP2时，客户端的各种业务属性都在AC中维护着，漫游过程中不会发生地址变化、重新认证等情况。