智能辦公無線局域網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)方案書北京科華世紀(jì)科技發(fā)展公司目 錄1 網(wǎng)絡(luò)詳細(xì)設(shè)計(jì)及實(shí)施方案 31.1 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)原則 31.2 無線局域網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 41.2.1 無線局域網(wǎng)頻道分配與調(diào)制技術(shù) 41.2.2 無線局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 51.2.3 無線局域網(wǎng)的幾個(gè)主要工作過程 71.2.4 影響無線局域網(wǎng)性能的因素 71.2.5 無線局域網(wǎng)絡(luò)的安全性 81.3 覆蓋考慮 91.4 無線鏈路計(jì)算 92 智能小區(qū)無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋背景介紹 102.1 無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)施目的 102.2 無線網(wǎng)絡(luò)需求分析 112.2.1 應(yīng)用需求 112.2.2 功能需求 112.2.3 方案選型 113 無線組網(wǎng)詳細(xì)設(shè)計(jì)方案 123.1 無線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品的優(yōu)勢及特點(diǎn) 123.2 方案總體網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì) 133.2.1 總體網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D 133.2.2 無線覆蓋原理 143.2.3 機(jī)房網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì) 153.3.1 方案說明 173.3.2 設(shè)備選型 183.3.3 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 183.5 遠(yuǎn)景規(guī)劃 213.5.1 硬件擴(kuò)充 21前 言隨著通信事業(yè)的高速發(fā)展，無線數(shù)據(jù)通信已逐漸成為一種重要的通信方式無線數(shù)據(jù)通信不僅可以作為有線數(shù)據(jù)通信的補(bǔ)充及延伸，而且還可以與有線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境互為備份。

在某種特殊環(huán)境下，無線通信是主要的甚至唯一的可行的通信方式從通信方式上考慮，多元化通信方式是現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)通信的重要特征1 網(wǎng)絡(luò)詳細(xì)設(shè)計(jì)及實(shí)施方案1.1 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)原則依照802.11無線局域網(wǎng)的國際規(guī)范和國家無線電管理委員會(huì)的標(biāo)準(zhǔn)，在進(jìn)行實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)時(shí)，我們會(huì)遵循下列原則一〉先進(jìn)性原則 采用先進(jìn)的設(shè)計(jì)思想，選用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，使網(wǎng)絡(luò)在今后一定時(shí)期內(nèi)保持技術(shù)上的先進(jìn)性二〉開放性原則 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備選型遵從國際標(biāo)準(zhǔn)及工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，使網(wǎng)絡(luò)具有開放性和兼容性三〉可伸展性原則 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)在充分考慮當(dāng)前情況的同時(shí)，必須考慮到今后較長時(shí)期內(nèi)業(yè)務(wù)發(fā)展的需要，留有充分的升級(jí)和擴(kuò)充的可能性四〉安全性原則 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)必須貫徹安全性原則，以防止來自網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部和外部的各種破壞五〉可靠性原則 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)必須貫徹可靠性原則，使網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具有很高的可用性六〉可管理性原則網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)具有良好的可管理性，使得網(wǎng)絡(luò)管理人員能方便及時(shí)地掌握諸如網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)性能統(tǒng)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)故障等信息，能簡便地對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行配置和調(diào)整，確保網(wǎng)絡(luò)工作在良好狀態(tài)1.2 無線局域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)無線局域網(wǎng)頻道分配與調(diào)制技術(shù)無線局域網(wǎng)采用電磁波（RF）作為載體傳送數(shù)據(jù)信息。

對(duì)電磁波的使用分兩種常見模式：窄帶和擴(kuò)頻窄帶技術(shù)以微波為主，適用于長距離點(diǎn)到點(diǎn)的應(yīng)用，可以達(dá)到30公里由于它采用的頻道較寬以及定向信號(hào)天線，因此其最大帶寬可達(dá)10Mbps，但受環(huán)境干擾較大無線局域網(wǎng)采用無線擴(kuò)頻(spread spectrum)技術(shù)，也稱SST，早期由軍事部門研發(fā)，確保安全可靠的軍事通訊常見的擴(kuò)頻技術(shù)包括兩種：調(diào)頻擴(kuò)頻（FHSS）和直序擴(kuò)頻（DSSS），它們工作在2.4-2.4835GHz調(diào)頻技術(shù)將835MHz的頻帶劃分成79個(gè)子頻道，每個(gè)頻道帶寬為1MHz信號(hào)傳輸時(shí)在79個(gè)子頻道間跳變，因此傳輸方與接受方必須同步，獲得相同的條變格式，否則，接受方無法恢復(fù)正確的信息調(diào)頻過程中如果遇到某個(gè)頻道存在干擾，將繞過該頻道受跳變的時(shí)間間隔和重傳數(shù)據(jù)包的影響，調(diào)頻技術(shù)的典型帶寬限制為2-3Mbps無線個(gè)人網(wǎng)采用的藍(lán)牙技術(shù)就是采用調(diào)頻技術(shù)，該技術(shù)提供非對(duì)稱數(shù)據(jù)傳輸，一個(gè)方向速率為720Kbps，另一個(gè)方向速率僅為57Kbps藍(lán)牙技術(shù)也可以傳送3路雙向64Kbps的話音直序擴(kuò)頻技術(shù)是無線局域網(wǎng)802.11b采用的技術(shù)，將83.5MHz的頻帶劃分成14(中國)個(gè)子頻道，每個(gè)頻道帶寬為22MHz。

直序擴(kuò)頻技術(shù)用一個(gè)冗余的位格式來表示一個(gè)數(shù)據(jù)位，這個(gè)冗余的位格式稱為chip，因此它可以抗拒窄帶和寬帶噪音的干擾，提供更高的傳輸速率 直序擴(kuò)頻技術(shù)采用采用DBPSK和DQPSK調(diào)制技術(shù)，提供的最高帶寬為11Mbps，并且可以根據(jù)環(huán)境因素的限制自動(dòng)降速至5.5Mbps，2Mbps，1Mbps14個(gè)子頻道分配如下圖：在多個(gè)頻道同時(shí)工作的情況下，為保證頻道之間不相互干擾，標(biāo)準(zhǔn)要求兩個(gè)頻道的中頻間隔不能低于25MHz因此從上圖可以看出，在一個(gè)蜂窩區(qū)內(nèi)，直序擴(kuò)頻技術(shù)最多可以提供3個(gè)不重疊的頻道同時(shí)工作，提供高達(dá)33Mbps的吞吐量無線局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)無線局域網(wǎng)組網(wǎng)分兩種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：對(duì)等網(wǎng)絡(luò)和結(jié)構(gòu)化網(wǎng)絡(luò)對(duì)等網(wǎng)絡(luò)也成Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)，它覆蓋的服務(wù)區(qū)稱獨(dú)立基本服務(wù)區(qū)對(duì)等網(wǎng)絡(luò)用于一臺(tái)無線工作站和另一臺(tái)或多臺(tái)其他無線工作站的直接通訊，該網(wǎng)絡(luò)無法接入有線網(wǎng)絡(luò)中，只能獨(dú)立使用對(duì)等網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)必需能同時(shí)“看”到網(wǎng)絡(luò)中的其他節(jié)點(diǎn)，否則就認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)中斷，因此對(duì)等網(wǎng)絡(luò)只能用于少數(shù)用戶的組網(wǎng)環(huán)境，比如4至8個(gè)用戶，并且他們離得足夠近結(jié)構(gòu)化網(wǎng)絡(luò)由無線訪問點(diǎn)（AP）、無線工作站（STA）以及分布式系統(tǒng)（DSS）構(gòu)成，覆蓋的區(qū)域分基本服務(wù)區(qū)（BSS）和擴(kuò)展服務(wù)區(qū)（ESS）。

無線訪問點(diǎn)也稱無線hub，用于在無線STA和有線網(wǎng)絡(luò)之間接收、緩存和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)無線訪問點(diǎn)通常能夠覆蓋幾十至幾百用戶，覆蓋半徑達(dá)上百米基本服務(wù)區(qū)由一個(gè)無線訪問點(diǎn)以及與其關(guān)聯(lián)（associate）的無線工作站構(gòu)成，在任何時(shí)候，任何無線工作站都與該無線訪問點(diǎn)關(guān)聯(lián)換句話說，一個(gè)無線訪問點(diǎn)所覆蓋的微蜂窩區(qū)域就是基本服務(wù)區(qū)無線工作站與無線訪問點(diǎn)關(guān)聯(lián)采用AP的基本服務(wù)區(qū)標(biāo)示符（BSSID），在802.11b中，BSSID是AP的MAC地址擴(kuò)展服務(wù)區(qū)是指由多個(gè)AP以及連接它們的分布式系統(tǒng)組成的結(jié)構(gòu)化網(wǎng)絡(luò)，所有AP必需共享同一個(gè)擴(kuò)展服務(wù)區(qū)標(biāo)示符（ESSID），也可以說擴(kuò)展服務(wù)區(qū)ESS中包含多個(gè)BSS分布式系統(tǒng)在802.11標(biāo)準(zhǔn)中并沒有定義，但是目前大都是指以太網(wǎng)擴(kuò)展服務(wù)區(qū)是一個(gè)Layer 2網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，對(duì)于高層協(xié)議比如IP來說，它是一個(gè)子網(wǎng)無線局域網(wǎng)的幾個(gè)主要工作過程掃頻：STA在加入服務(wù)區(qū)之前要查找哪個(gè)頻道有數(shù)據(jù)信號(hào)，分主動(dòng)和被動(dòng)兩種方式主動(dòng)掃頻是指STA啟動(dòng)或關(guān)聯(lián)成功后掃描所有頻道；一次掃描中，STA采用一組頻道做為掃描范圍，如果發(fā)現(xiàn)某個(gè)頻道空閑，就廣播帶有ESSID的探測信號(hào)；AP根據(jù)該信號(hào)做響應(yīng)被動(dòng)掃頻是指AP每100毫秒向外傳送燈塔信號(hào)，包括用于STA同步的時(shí)間戳，支持速率以及其它信息，STA接收到燈塔信號(hào)后啟動(dòng)關(guān)聯(lián)過程。

關(guān)聯(lián)（Associate）：用于建立無線訪問點(diǎn)和無線工作站之間的映射關(guān)系，實(shí)際上是把無線變成有線網(wǎng)的連線分布式系統(tǒng)將該映射關(guān)系分發(fā)給擴(kuò)展服務(wù)區(qū)中的所有AP一個(gè)無線工作站同時(shí)只能與一個(gè)AP關(guān)聯(lián)在關(guān)聯(lián)過程中，無線工作站與AP之間要根據(jù)信號(hào)的強(qiáng)弱協(xié)商速率，速率變化包括：11Mbps, 5.5Mbps, 2Mbps和1Mbps重關(guān)聯(lián)（Reassociate）：當(dāng)無線工作站從一個(gè)擴(kuò)展服務(wù)區(qū)中的一個(gè)基本服務(wù)區(qū)移動(dòng)到另外一個(gè)基本服務(wù)區(qū)時(shí)，與新的AP關(guān)聯(lián)的整個(gè)過程重關(guān)聯(lián)總是由移動(dòng)無線工作站發(fā)起漫游：指無線工作站在一組無線訪問點(diǎn)之間移動(dòng)，并提供對(duì)于用戶透明的無縫連接，包括基本漫游和擴(kuò)展漫游基本漫游是指無線STA的移動(dòng)僅局限在一個(gè)擴(kuò)展服務(wù)區(qū)內(nèi)部擴(kuò)展漫游指無線SAT從一個(gè)擴(kuò)展服務(wù)區(qū)中的一個(gè)BSS移動(dòng)到另一個(gè)擴(kuò)展服務(wù)區(qū)的一個(gè)BSS，802.11b并不保證這種漫游的上層連接常見做法是采用Mobile IP或動(dòng)態(tài)DHCP影響無線局域網(wǎng)性能的因素a、傳輸功率；b、天線類型和方向；c、噪聲和干擾：授權(quán)用戶，微波爐，有意干擾等；d、建筑物結(jié)構(gòu)：引發(fā)多路經(jīng)，穿透效應(yīng)等；e、無線訪問點(diǎn)擺放的位置無線局域網(wǎng)絡(luò)的安全性由于無線局域網(wǎng)采用公共的電磁波作為載體，因此與有線線纜不同，任何人都有條件竊聽或干擾信息，因此在無線局域網(wǎng)中，網(wǎng)絡(luò)安全很重要。

常見的無線網(wǎng)絡(luò)安全分幾種：服務(wù)區(qū)標(biāo)示符(SSID)：無線工作站必需出示正確的SSID才能訪問AP，因此可以認(rèn)為SSID是一個(gè)簡單的口令，從而提供一定的安全如果配置AP向外廣播其SSID，那末安全程度將下降；由于一般情況下，用戶自己配置客戶端系統(tǒng)，所以很多人都知道該SSID，很容易共享給非法用戶目前有的廠家支持“任何”SSID方式，只要無線工作站在任何AP范圍內(nèi)，客戶端都會(huì)自動(dòng)連接到AP，這將跳過SSID安全功能物理地址（MAC）過濾：每個(gè)無線工作站網(wǎng)卡都由唯一的物理地址標(biāo)示，因此可以在AP中手工維護(hù)一組允許訪問的MAC地址列表，實(shí)現(xiàn)物理地址過濾物理地址過濾屬于硬件認(rèn)證，而不是用戶認(rèn)證這種方式要求AP中的MAC地址列表必需隨時(shí)更新，目前都是手工操作；如果用戶增加，則擴(kuò)展能力很差，因此只適合于小型網(wǎng)絡(luò)規(guī)模連線對(duì)等保密（WEP）：在鏈路層采用RC4對(duì)稱加密技術(shù)，鑰匙長40位，從而防止非授權(quán)用戶的監(jiān)聽以及非法用戶的訪問用戶的加密鑰匙必需與AP的鑰匙相同，并且一個(gè)服務(wù)區(qū)內(nèi)的所有用戶都共享同一把鑰匙WEP雖然通過加密提供網(wǎng)絡(luò)的安全性，但也存在許多缺陷：一個(gè)用戶丟失鑰匙將使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)不安全；40位的鑰匙在今天很容易被破解；鑰匙是靜態(tài)的，并且要手工維護(hù)，擴(kuò)展能力差。

為了提供更高的安全性，802.11i提供了WEP2，該技術(shù)與WEP類似WEP2采用128位加密鑰匙，從而提供更高的安全WEP2目前不保證互操作性端口訪問控制技術(shù)（802.1x）：該技術(shù)也是用于無線局域網(wǎng)的一種增強(qiáng)性網(wǎng)絡(luò)安全解決方案當(dāng)無線工作站STA與無線訪問點(diǎn)AP關(guān)聯(lián)后，是否可以使用AP的服務(wù)要取決于802.1x的認(rèn)證結(jié)果如果認(rèn)證通過，則AP為STA打開這個(gè)邏輯端口，否則不允許用戶上網(wǎng)802.1x要求無線工作站安裝802.1x客戶端軟件，無線訪問點(diǎn)要內(nèi)嵌802.1x認(rèn)證代理，同時(shí)它還作為Radius客戶端，將用戶的認(rèn)證信息轉(zhuǎn)發(fā)給Radius服務(wù)器802.1x除提供端口訪問控制能力之外，還提供基于用戶的認(rèn)證系統(tǒng)及計(jì)費(fèi)，特別適合于公共無線接入解決方案無線局域網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品的兼容性：WECA是無線以太網(wǎng)兼容性聯(lián)盟，有10多個(gè)成員，包括3Com，Symbol，Dell，Cisco等，目的是保證各廠家的所有802.11b產(chǎn)品的互操作性，所有通過認(rèn)證的產(chǎn)品將頒發(fā)Wi-Fi證書，貼Wi-Fi標(biāo)志W(wǎng)i-Fi代表Ethernet for WLAN目前有40多個(gè)廠家的100多個(gè)產(chǎn)品通過了Wi-Fi認(rèn)證，因此它們之間的互操作將得到保證。

1.3 覆蓋考慮部署WLAN的第一步是確定接入點(diǎn)的數(shù)量和位置，以及擴(kuò)展由一組互連接入點(diǎn)覆蓋區(qū)域的位置覆蓋區(qū)的間隙會(huì)導(dǎo)致在這些區(qū)域內(nèi)無法連通安裝人員可以通過地點(diǎn)調(diào)查來確定接入點(diǎn)的位置和數(shù)量地點(diǎn)調(diào)查可以權(quán)衡實(shí)際環(huán)境和用戶需求，這包括覆蓋頻率、信道使用和吞吐量需求等1.4 無線鏈路計(jì)算 無線網(wǎng)絡(luò)工程在施工之前必須對(duì)整個(gè)鏈路進(jìn)行計(jì)算鏈路計(jì)算根據(jù)實(shí)地環(huán)境勘測結(jié)果在保證鏈路通信質(zhì)量的基礎(chǔ)上進(jìn)行鏈路計(jì)算的內(nèi)容應(yīng)包括如下幾點(diǎn)：一〉無線鏈路計(jì)算方法 根據(jù)鏈路之間的距離、使用的頻段、使用設(shè)備的發(fā)射功率、接收靈敏度、使用天饋線系統(tǒng)的規(guī)格、長短等進(jìn)行計(jì)算鏈路計(jì)算公式如下： Pr=Pt-Ltl+Gta-Ltm+Gra-Lrl 其中Ltm=92.5+20logf+20logdPr≥Sr Pr=接收功率 Pt=設(shè)備的發(fā)射功率 Gta=發(fā)射天線的增益 Gra=接收。