解决方案

The Solution

步行街无线WIFI覆盖综合解决方案
日期:2016-09-08 17:39      点击次数:

一、项目概述

1.1 简介

WIFI网络作为移动互联网的主要构成部分,在信息化时代,几乎每个人都需要接入网络获取信息、移动休闲娱乐、学习等。城市广场是城市人民休闲娱乐与散步的好去处,也是人员密集,流动量较大的场所。随着智能手机、平板电脑等智能终端的不断普及,传统的有线接入方式早已无法满足现阶段人民的网络需求,WIFI网络的普及可以满足人们随时随地联网的需求。

二、需求分析

2.1 WIFI无线覆盖需求

步行街主要是室外环境,现阶段主要需求为实现整个步行街的覆盖,并对接入网络的用户实现广告的展示,为终端提供高品质的无线接入点和稳定的广告推送。

2.2 具体需求分析

市民在步行街休闲,娱乐健身时候的无线联网需求,对整个步行街实现稳定的,无缝漫游的无线网络覆盖,满足步行街人群的联网需求。

三、系统规划

3.1 系统规划
当前系统建设目标是建立一个统一的综合性平台,通过统一的无线网络接入,实现步行街内各区域无线覆盖、移动娱乐等一体化的处理与管理。同时,系统需要最佳的性价比。需求分为如下几个方面:
  • 无线信号的全面覆盖;
  • 无线网络移动休闲娱乐;
  • 接入网络的广告信息发布

3.2 产品选型

针对步行街覆盖的需求、应用场景和使用功能多项因素综合分析,本方案采用无线认证控制器+ 瘦AP的方式完成WLAN基础网络组网,配合多套不同系统完成无线上网、信息推送、语音调度等多项功能,提供全套的无线覆盖解决方案
  • AP(无线覆盖)
步行街公共区域无线覆盖选用高功率室外AP是一款工作在2。4G频段的300Mbps高带宽无线接入设备,结合500mW的高功率,能够覆盖更大的范围。具备IP65防风雨设计,可以直接安装在室外,防雨、防雪。独有的防雷设计幵标配有防浪涌DC-Injector能够在室外较恶劣的条件下正常工作。它还可根据室外实际应用场景选用天线,使信号覆盖范围更灵活、更全面,降低同频干扰的风险。。
  • POE交换机(数据汇聚 & 集中供电)
数据汇聚和AP集中供电选用运营级POE交换机。支持IEEE802.3af及IEEE802.3at供电标准,其中IEEE802.3at单端口供电功率高达25W。内置24个百兆POE以太网供电口,2个千兆SFP(Combo)光电复用端口支持高带宽远距离传输。可为用户提供丰富灵活的业务特性,有效地提高产品可运营、可管理和业务扩展能力,具备优异的防雷能力和安全特性。
  • 无线控制器
无线信息业务网关, 将无线网络和安全处理等功能转移到中央WLAN接入控制器上,集中管理所有的瘦AP和无线用户。它具备完善的射频管理、故障自动恢复,强制STA漫游和负载均衡等功能,易于升级扩充。支持AC本地Portal 认证服务器,该认证方式由客户端直接通过浏览器WEB Portal 页面作为认证通道,当用户认证通过后,可以灵活跳转到指定访问幸运飞艇2期计划并启动相应授权和计费。同时也可以根据策略要求,灵活推送定制Portal 页面,达到广告宣传、信息传递的作用,广泛使用在无线校园、无线城市、访客接入等应用场景。   

3.3 网络规划

本方案主要目标为实现步行街休闲娱乐等方面可随时随地接入WIFI,其次满足步行街广告信息发布等附加需求。天汇Wi-Fi数据应用基础平台可实现多SSID,针对不同业务下发不同SSID,用以满足广场各类不同需求。
整个网络可分为应用层、核心层、传输层和客户终端几部分共同构成。
郑州德化步行街无线wifi覆盖综合解决方案网络拓扑图
图3-6 网络拓扑图

3.3.1功能简析

应用层
应用层在整个网络中起到控制作用,应用层包括无线控制器和广场内部各类服务器,用以管理底端无线AP和广场内部各种业务。应用层作为广场网络的管理层接入核心层的中心交换机。
核心层
作为整个广场网络的核心, internet接入、访问控制、DHCP server等主要网络功能都需要在核心层上实现。
传输层
本方案中的传输层主要由楼层汇聚交换机、POE交换机、无线AP共同组成,楼层汇聚交换机负责底端POE交换机数据汇聚,POE交换机起到数据转发、供电功能,无线AP主要释放SSID,提供无线接入信号。
终端
指各类接入WIFI网络的智能设备。

3.3.2网络Vlan规划 

3.3.2.1管理Vlan 

每个AP设置一个管理VLAN,管理VLAN应与业务VLAN区分开来。

3.3.2.2用户vlan  

从安全性的角度考虑,上网业务有必要通过每AP每VLAN进行用户间的安全隔离,因此建议每AP一VLAN的方式进行规划。

3.3.2.3  IP地址规划原则

1) 网管IP,通过DHCP方式自动获取。在AP布放时,需要记录相关AP的MAC地址,因MAC地址是唯一的,AC可通过AP的MAC地址识别。
2) 上网业务:在BRAS上为AP上网业务分配公网地址池,上网用户通过无线认证方式动态获取公网IP;

3.4 Wi-Fi数据应用系统特点

Wi-Fi数据应用基础平台采用了无线AC+TAP构架,将分散在各AP上的网络管理和安全管理功能转移到集中的无线AC中实现,同时增加了许多无线局域网全新的功能。
  • 采用无线标准:
目前无线11g模式已经无法满足现代信息化高速发展的趋势。因此本方案设计采用拥有更高带宽和速率的802.11n设备,能更好的满足广场客户无线网络接入需求。
  • 集中式管理优势:
传统的无线局域网是单纯基于AP,对于无线网络的管理要在每个AP上进行设置和更改。当AP的数量较多时,配置和管理非常烦琐,并且单独改变一个AP参数和配置会引起AP之间的无线电波干扰,用户漫游重认证和授权也可能会产生问题。
采用无线AC+ TAP方式具有非常强的无线局域网集中管理功能,可以通过无线AC管理模式管理整个网络,网管人员只需在无线AC就可开通、管理、维护所有AP设备以及移动终端,包括无线电波频谱、无线安全、接入认证、移动漫游等。 
满足了AP设备安装和升级、满足网络的集中管理要求。
  • 支持多SSID
一个无线局域网内可以设置多个SSID,不同SSID根据业务类型分配不同的优先级别,如语音、视频、高速数据访问、一般性浏览等,这样便于实施各业务的优先等级控制。同时不同用户可以登录不同SSID实现不同权限的网络访问,提高了网络的安全性。
  • 网络负载均衡
在一个AP的覆盖范围内,无线连接的带宽是共享,即无线终端数目越多,每个终端所能分享的带宽就越小。要确保每个无线终端的传输就必须能限制一个AP上无线终端的数量或AP带宽传输总和或和每个无线终端带宽上限。无线网络中的各个AP具有负载均衡功能,可根据系统的用户数或是流量这两种方式均衡各个AP上的负载,避免某个AP上的负载过大,而使某个区域的无线网络性能下降,造成链路不稳定,通过负载均衡调节后的无线网络,具有更好的网络性能,能够为更多的无线终端提供良好的无线性能,保障无线网络的性能。
 
  • 自动频率功率控制
该功能自动调节整个无线网上所有AP的无线电波频率和功率,扫描后决定使用那个信道,无论信号强度如何,优先过滤掉数量最多的信道。直到AP之间达到了一个最优化的无线电波运行环境。
IEEE802.11b和IEEE802.11g标准工作频段在2.4GHz,在我国,其传输信道为13个,具体频率划分如图所示。每个信道带宽为22MHZ,信道间隔为5MHZ。显然,1、6、11一组,2、7、12一组,3、8、13一组之间没有频率重叠,因此不会产生干扰。
  • Airtime Fairness 
1。克服在部署中,一些低速率客户端(硬件只支持低速率或者由于Rate Adaption而使用了低速率) 占用过多的无线资源而使网络的整体Throuphput都降低。
  1. 在大规模部署中,防止个别客户端占用过多的资源,而其它客户端处于饥饿状态得不到服务,或者掉线;保证性能在同级别上的客户端能始终具有大致均等的Throughput。
四、方案具体规划

4.1 覆盖方式规划

利用AP全向天线对建筑内部进行WIFI覆盖。

4.2 覆盖区域规划

  需覆盖区根据覆盖场景,室外选用大功率AP基站进行覆盖。

4.3 设备配置规划

本着对客户负责的原则,结合我司相关产品性能,提供一套可行的设备配置方案。

4.3.1室外区域配置清单

配置方案结合步行街实际情况,根据步行街公共使用面积和保障终端在进入步行街后在步行街各区域连接到WIFI网络,并保证信号强度和接入带宽,并保证并发用户数和最大接入量等问题。设备清单详见附件一。

4.3.2配置特色

WIFI数据综合应用平台集WIFI数据基础应用、portal认证、WIFI语音、WIFI视频、无线定位、环境信息综合应用平台、智能家居为一体的综合数据应用平台。
硬件配置主要考虑到现代广场信息化要求,为广场提供最为便利的WIFI综合应用平台。
硬件配置在满足广场WIFI数据的基本条件下,通过升级软件,可实现portal认证、人员物品定位、无线监控、WIFI语音等功能;后期广场如有需求可将智能家居整合进入WIFI网络,如灯光控制、室内温湿度控制(空调控制)、窗帘和其它智能终端可通过WIFI网络进行控制;物联网信息综合应用平台采集的现场环境数据如温度、湿度、二氧化碳、烟感等相关数据都可通过WIFI网络传输到综合管理平台。

4.4 项目实施规划

4.4.1网络架构规划

作为整个WIFI网络的核心,无线控制器(AC)对整个WIFI网络起到终端管理和数据转发的重要作用,广场学生众多,终端接入用户数较多,建议现场采用本地转发的网络架构。即无线控制器(AC)起到底端AP管理和终端用户介入管理控制,AC对业务数据不做任何处理,直接转发到核心交换机,进而访问Internet或内部各应用服务器。

4.4.2架构优势

本方案采用AC+瘦AP组网架构,采用本地转发架构,一旦管理层AC发生故障,AP自动切换为胖AP模式,在本地转发架构下,业务数据仍可正常访问公网,保证整个网络的正常运行。

4.4.3设备安装规划

选用设备均采用标准的POE协议进行供电,即采用普通的超五类网线进行供电,安装在机房的POE交换机负责对安装在各处的AP进行供电和数据转发。

五、基于Wi-Fi数据其它应用

WIFI基础应用平台通过升级软件可实现portal认证、WIFI语音、WIFI视频、无线定位等功能。

5.1用户认证及认证

无线认证需要具备便捷、快速、认证多元化等要素,具体需要实现如下功能:
1、无线接入终端采用PORTAL方式,推送WEB页面,将用户强制引导至指定网页(广场活动宣传、接入认证),并对智能手机、平板电脑、笔记本电脑分别推送不同的内容;
2、对WEB认证网页进行在线定制管理,根据不同区域认证策略提供独立的定制化认证页面。例如根据SSID名称不同,推送不同的WEB认证页面;
3、具备精准的计时计费功能,能够将用户上网信息通过表格形式导出;
4、确保高并发接入量的情况下,能够正常进行认证;
5、可提供多元化的认证方式,根据不同的需求进行不同的认证:
郑州德化步行街无线wifi覆盖综合解决方案认证流程图
图5-1   认证流程图

5.2 WIFI数据的增值应用

5.2.1无线监控

步行街内的摄像头配置WIFI模块后可通过无线网络将前端摄像头采集的视频数据传输到后台监控终端,通过WIFI网络传输视频避免了传统摄像头布线麻烦,可移植性差等缺点,有效提升了监控的灵活性,降低了步行街安保成本。

5.2.2智能灯光控制

智能家居系统完美融合到WIFI基础数据应用平台,通过WIFI网络,随时随地管理步行街灯光等智能终端。

5.2.3信息数据综合采集平台

步行街内部如温度、湿度、光照度、二氧化碳浓度、烟感、水电数据等前端传感信息通过中科智达的前端感应设备采集后通过WIFI数据平台传输到后台,步行街管理人员可对步行街内部环境做到实时监控。
 

六、设计方案分析

6.1 系统扩展性分析

本方案以无线控制器(AC)、无线接入点(AP)、POE远程供电交换机为基础的WIFI综合应用平台。本方案最大的特色在于系统扩展性强,在WIFI覆盖的基础上可实现用户认证、广告认证、无线定位、无线语音、无线视频和基于WIFI下一些物联网基础应用。
在WIFI网络的基础上,通过升级软件可实现以上应用。

6.2 设备硬件质量分析

本方案采用放装式覆盖,采用设备自带的智能天线进行覆盖,可有效避免天馈系统由于长时间老化带来的信号衰减问题,设备本身均采用工业级设计,放装式AP采用金属外壳,有利于散热的同时,最大程度延长了设备的使用寿命。

6.3 信号外泄分析

对需要室内外全覆盖的情况,WLAN室内信号外泄会对室外WLAN信号造成干扰,需要控制室内信号泄漏到室外的强度,要求室内信号泄漏到室外10m处场强要小于室外信号强度10dB。

6.4电磁幅射防护

根据中华人民共和国国家标准《电磁辐射防护规定》,即国标GB8702-88,电磁辐射的限值为:
● 公众照射,在一天24小时内,环境电磁辐射的场量参数在任意连续6分钟内的平均值应满足功率密度<0.4W/m2(频率为30~3000MHz)。
● 职业照射,在一天8小时工作时间内,电磁辐射功率密度的平均值(连续6分钟)应<2W/m2(频率为30~3000MHz)。
● 对电磁辐射源豁免的要求为:
输出功率等于或小于15W的移动无线通信设备,频率为3-300000MHz时,电磁辐射体的等效辐射功率小于100W。
对上述要求,由于AP发射功率最大500mW,一般安装在天花或墙壁上,考虑公众使用距离大于1m,因此,功率密度为0。5W/4*3。14 m2 〈〈0。4 W/m2上,电磁辐射要求满足限值,公众使用安全。

七、售后服务保证体系

为保障本项目顺利实施完成,并在终验后系统、设备能持续正常,我公司维护部门针对本项目分别组建了专业的售后服务团队,为用户提供技术支持及售后服务工作,并配合最终用户做好系统日常运维工作。
郑州德化步行街无线wifi覆盖综合解决方案售后服务保证郑州德化步行街无线wifi覆盖综合解决方案售后服务保证

7.1称心服务,技术支持

7*24小时技术支持:400服务热线4006-315-600

7.2专业技术人员

  • Ø 产品询问
  • Ø 方案设计
  • Ø 配置更改
  • Ø 故障排查

7.3支持方式

  • Ø 电话支持
  • Ø 设备用户手册、配置手册
  • Ø 电脑远程支持
  • Ø 现场设备配置、故障排查

7.4技术交流与产品培训

  • Ø 技术方案交流
  • Ø 无线基础知识讲解
  • Ø 组网架构解答
  • Ø 产品配置方法培训
设备清单
产品清单 备注 数量 单位
云ac 认证管理 1
室外大功率基站AP 360度 40
天线 全向天线 40
POE交换机 8口 5
核心路由器 1000并发 1
核心交换机 3层交换 1
工程辅料 网线等辅料 1
工程费用 人工费用 1
总价      
 

郑州六佰电子有限公司
申瓯通信设备有限公司河南办事处
地址:郑州市金水区东风路11号百脑汇1409室
电话:0371-63598800
传真:0371-63598811
网址:www.zzliubai.cn
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