景區(qū)無線技術方案

1、景區(qū)無線網覆蓋建議書2015年10月Ruckus Wireless Ruckus Wireless無線局域網解決方案建議書 目 錄一、 景區(qū)無線網覆蓋概述2二、 景區(qū)無線網覆蓋業(yè)務支撐2三、 無線局域網設計原則和技術需求331遵循標準332技術潮流333安全可靠434可擴展可升級435易管理易維護436技術需求4四、 Ruckus景區(qū)覆蓋關鍵技術541智能天線技術542客戶端的漫游743VoIP與WI-FI 手機844 Ruckus的智能網狀網SmartMesh11五、 景區(qū)無線局域網方案建議155.1無線組網方式設計155.2AP部署說明165.3移動漫游設計16六、 Ruckus智能無線網

2、絡方案特點1861 組網方便1862 智能天線技術, 更少的AP數(shù)量, 更大更有效的覆蓋1863 有效的支持視頻和音頻流，智能的QoS技術1964 抗干擾能力強1965 用戶密度高2066 安裝部署簡單方便2067 可預測的性能2068 實時監(jiān)視無線RF環(huán)境21七、 方案清單及產品介紹21第 22 頁 共 24 頁一、 景區(qū)無線網覆蓋概述景區(qū)已經開放供游人參觀游玩。景區(qū)內部為方便游人上網，特提供無線WIFI服務，給游人提供免費的WIFI服務。前期主要提供范圍包括：入口廣場及餐廳（包括-1F，1F及2F）。二、 景區(qū)無線網覆蓋業(yè)務支撐隨著無線局域網技術的更新，無線網絡覆蓋現(xiàn)已能夠提供遠距離覆蓋時

3、的高帶寬傳輸，基于無線網絡的這一特性，結合景區(qū)常見業(yè)務類型，我們認為無線局域網主要能對風景區(qū)覆蓋提供如下技術支撐：1、 無線監(jiān)控數(shù)據(jù)回傳，基于無線點對點技術的回傳方案使得在監(jiān)控點位部署時無需過多的受約束于有線傳輸鏈路，使得監(jiān)控點位的部署更為靈活，同時施工周期也極大的縮短。2、 來賓網絡覆蓋，傳統(tǒng)運營商受傳輸線路的限制通常無法對整個景區(qū)進行完整覆蓋，除了電話業(yè)務無法提供外，相應的3G上網業(yè)務也無法使用，采用WLAN覆蓋后，游客在景區(qū)內可隨時接入互聯(lián)網來與外界通信；3、 業(yè)務宣傳，基于無線網絡覆蓋，景區(qū)可配合頁面推送功能來進行宣傳和推廣，同時提供在線地圖、在線導游等業(yè)務提高游客體驗；4、 業(yè)務辦公

4、，景區(qū)內各管理系統(tǒng)可依靠無線進行數(shù)據(jù)的傳輸，使得工作人員在任意都可接入景區(qū)管理網絡，提高辦效率。5、 微信二次營銷。本次無線WIFI建設，要求游客必須關注景區(qū)微信公眾號才能正常上網，結合微信公共號進行二次營銷。游客取消關注后，無法上網。三、 無線局域網設計原則和技術需求31遵循標準無線局域網采用的技術支持應為國際標準或業(yè)界標準，不使用某個廠商的專用技術和協(xié)議，以保證網絡設備的互通性，有利于網絡的投資保護。根據(jù)景區(qū)需求和無線網建設與設計原則，建議采用美國Ruckus Networks公司的無線交換局域網系統(tǒng)（以下簡稱Ruckus無線系統(tǒng)），完成無線局域網覆蓋項目。32技術潮流第一代無線局域網主要

5、是采用胖AP架構，每臺AP都是一個獨立的個體，AP與AP之間不會進行任何溝通，需要逐臺逐臺進行配置和管理，費時、費力、維護成本高，安全低，融合性差；第二代無線局域網融入了認證網關設備，仍然不能集中對AP進行管理和配置，只是對認證管理方面有所提高而已?，F(xiàn)今大型無線網絡要求其與傳統(tǒng)有線網絡平滑融合，要求管理性和安全性都必須有一個質的提高，而第一代和第二代無線技術必定不能滿足，因此，在這樣的環(huán)境下，基于無線交換機集中式管理的第三代無線架構延生了。第三代無線局域網架構采用無線交換機加瘦AP的結構，使得無線局域網的網絡性能、網絡管理和安全管理能力得以大幅提高，使建設大型無線網成為可能。但是網絡的發(fā)展日新

6、月異，隨著人們對無線局域網技術要求的不斷提高，以及對無線局域網認識的深入，瘦AP的概念已經過時。 可胖可瘦成了AP發(fā)展的趨勢，尤其是隨著802.11n的普及，簡單的瘦AP給后臺的無線交換機帶來極大的負擔。為了解決這個問題，用戶付出的代價也是巨大而不劃算的。第四代可胖可瘦AP成為無線局域網發(fā)展的必然。33安全可靠在網絡安全性方面，無線局域網系統(tǒng)要具有與有線局域網同樣要求的安全防護措施，無線網的安全性主要從以下幾個方面考慮：（1） 接入認證：具有支持多種用戶認證方式；（2）數(shù)據(jù)鏈路的全程加密； （3）具有無線電波監(jiān)控能力，能提供無線入侵偵測和無線終端位置的追蹤功能。具有提供智能化的無線電波自動調控

7、與切換能力，以確保單個AP接入點在發(fā)生故障時自動切換到鄰近AP，不會影響無線的接入服務；具有支持熱備份的無線交換機的冗余備份機制。34可擴展可升級通過一個集中的無線局域網網管平臺實現(xiàn)對所有的AP功能的配置和管理，AP在提供無線接入的同時，也可進行無線入侵監(jiān)控、無線電波傳輸分析。同時整個系統(tǒng)可以根據(jù)用戶的需要進行規(guī)模上的擴展，擴展后所有功能和管理的模式保持不變。35易管理易維護在網絡管理方面，必須具有集中控管、智能調控、自動恢復、系統(tǒng)冗余等實用功能，使所建的無線網絡可以適應多種環(huán)境的變化，可動態(tài)地保證良好的應用效果。同時，還應支持多SSID，可以方便的把語音、視頻以及其他類型的數(shù)據(jù)的應用進行分開

8、管理。36技術需求根據(jù)景區(qū)無線局域網系統(tǒng)建設要求，無線局域網系統(tǒng)建設原則如下：1、充分利用現(xiàn)有網絡結構與資源，不單獨組網，AP就近接入有線網絡（最近的光纖接入），并且不改變原有網絡結構以及交換機配置。2、采用集中控管的組網方式，集中控制管理所有的AP。3、AP的供電可以不單獨拉線，采用POE供電的方式。4、采用先進的WLAN網管系統(tǒng)管理局域網。5、充分考慮WLAN的安全性，采用先進的WLAN安全技術保障。6、無線局域網系統(tǒng)要支持故障熱備冗余能力。7、無線局域網系統(tǒng)要能方便和靈活地調整與擴充。8、采用802.11AC協(xié)議下能提供1.7G帶寬的企業(yè)級產品。9、所有室外AP均采用室外型設備，具務良好

9、的防水防雷特性。10、AP提供MESH技術，方便適應不同安裝環(huán)境的覆蓋。四、 Ruckus景區(qū)覆蓋關鍵技術41智能天線技術智能天線技術智能天線通過一組帶有可編程電子相位關系的固定天線單元獲取方向性，并可以同時獲取基站和移動臺之間各個鏈路的方向特性。智能天線的原理是將無線電的信號導向具體的方向，產生空間定向波束，使天線主波束對準用戶信號到達方向DOA(Direction of Arrinal)，旁瓣或零陷對準干擾信號到達方向，達到充分高效利用移動用戶信號并刪除或抑制干擾信號的目的。同時，智能天線技術利用各個移動用戶間信號空間特征的差異，通過陣列天線技術在同一信道上接收和發(fā)射多個移動用戶信號而不發(fā)

10、生相互干擾，使無線電頻譜的利用和信號的傳輸更為有效。在不增加系統(tǒng)復雜度的情況下，使用智能天線可滿足服務質量和擴展網絡容量的需要。Ruckus BeamFlex采用的就是自適應天線陣形式的智能天線系統(tǒng)。它由12個天線單元組成可以形成2N-1種不同的波束特征，也就是4095種的組合。BeamFlex系統(tǒng)軟件實時了解工作環(huán)境，包括射頻情況，通訊設備，網絡性能已經應用流，并為每一臺通訊設備選擇最合適的天線陣列。傳輸控制模塊能夠選擇高質量的信號路徑，并為接收設備選擇最佳的數(shù)據(jù)傳輸速率。42客戶端的漫游無線用戶在在同一個SZ100管理下的不同AP之間可以無縫漫游，維持會話的連續(xù)性。RADIUS對于基于80

11、2.1x認證的漫游，SZ100和無線客戶端在完成802.1x/EAP認證后，SZ100和無線客戶端保存PMK，SZ100把保存的PMK通知鄰近的AP，當無線客戶端漫游到鄰近AP，搜索到同樣的SSID，無線客戶端會使用存儲的PMK和新的AP做4次握手，完成快速漫游切換。當無線客戶端再漫游回到原先的AP時，無線客戶端仍然會使用存儲的PMK和原先的AP做4次握手，完成快速漫游切換，每個PMK一般保存8個小時。43VoIP與WI-FI 手機對于消費者來說，固定/移動融合（ FMC ）是指集成語音和數(shù)據(jù)服務，到處都可以通過一個單一的手機，取代移動電話和固定電話。對電信運營商， FMC的一個有利可圖的機會

12、，利用經濟的技術從花費巨資的網絡基礎設施中卸載日益增加的多媒體業(yè)務流。不過，F(xiàn)MC也對過去對語音連接具有完全端到端控制的運營商提出了一些新的挑戰(zhàn)（見前圖） 。新的雙模手機同時支持Wi - Fi和蜂窩技術，由于干擾和QoS問題，完全的端到端控制已經不可能。此外，寬帶運營商還面臨如何管理最后100米接入的挑戰(zhàn)?，F(xiàn)有的語音服務，無論是蜂窩，寬帶網絡電話（VoIP）還是傳統(tǒng)的POTS，都是建立在端到端管理控制的基礎上。由于目前還沒有好的辦法去深入了解或控制使用消費級Wi Fi設備用戶端的Wi - Fi連接，因此，服務質量不能得到保證。世界各地寬帶運營商都忙于提供新的多媒體服務-即在寬帶接入鏈路商提供所

13、謂的三重或四重播放業(yè)務。盡管數(shù)據(jù)是寬帶的最初驅動力， IPTV和語音卻是新的重點和亮點。這就需要建設一個可靠的基礎設施，以同時支持所有的業(yè)務類型。但在室內， Wi - Fi技術已成為用戶室內數(shù)據(jù)傳送事實上的標準，因為蜂窩技術覆蓋是眾所周知的弱，而且改善的代價太高。如果W i- F i可以變得足夠穩(wěn)定和可靠支持可支付的語音服務。 Wi - Fi技術有著巨大的潛力，以較低的成本實現(xiàn)用戶室內的融合服務的普及。但是，雙向、互動式語音業(yè)務極易受時延和干擾的影響。具體來說，在傳送實時同步的業(yè)務流時，必須盡量減少抖動，延遲和數(shù)據(jù)包的丟失。數(shù)據(jù)包到達時間的標號產生抖動，表現(xiàn)為聲音的不連貫。延遲或丟失的音頻或視

14、頻數(shù)據(jù)包可以通過緩沖進行平滑。但VoIP數(shù)據(jù)包延遲，可使電話無法撥通和使用。對VoWLAN ，無線系統(tǒng)必須能夠在短短幾毫秒內適應變化的無線電頻率（ RF ）環(huán)境。保持一個更強壯，更可靠的Wi - Fi鏈接到的WIFi語音終端是至關重要的，這樣才能克服低或波動信號的引起的語音質量惡化和傳統(tǒng)VoWiFi具有的電池問題。SIP、H.323協(xié)議和其他專有VoIP雖然協(xié)議不同，但對性能的要求要求是一致的。影響傳統(tǒng)802.11 WiFi網絡上語音業(yè)務的問題通常傳統(tǒng)的AP在所有時間都以最高的功率發(fā)射，希望可以“強行通過” 傳輸路徑上降低信號和范圍的干擾和障礙。但結果是，WiFi手機的電池很快耗光，同時增加W

15、i - Fi使用者之間的干擾。因此可迅速重新計算最優(yōu)路徑和將語音流按照最佳路徑進行傳輸?shù)腤i - Fi系統(tǒng)可以減少雙方的延遲和手機的功率消耗。將語音流按照特定的最佳路徑傳輸?shù)教囟ǖ腤iFi手機，可以增加整體的覆蓋范圍，讓手機在任何特定的距離保持更高傳輸速率，減少漫游（如果存在多個AP）。完成這一功能需要實時監(jiān)控每WiFi用戶的QoS和算法。通過最大限度地提高傳輸信號的強度和接收靈敏度，語音手機可以在更短的時間，以更低功耗發(fā)送相同的信息。這可以通過使用智能Wi - Fi天線，將信號以波束方式直接有針對地發(fā)送到語音手機，可以減少重播，延長電池的使用壽命，提高用戶的滿意程度。Ruckus的BeamF

16、lex技術擴大了覆蓋范圍，將語音流按照特定的最佳路徑傳輸?shù)教囟ǖ腤iFi手機，降低了手機的消耗功率。同時SmartCast的智能、自適應的QoS技術，簡化了手機的配置，提高了WiFi手機的普及性，對VoWLAN業(yè)務實現(xiàn)了端到端的控制。因此，室內AP面臨著許多技術挑戰(zhàn)，從而其性能很難預測，更不用說控制了。當談到語音業(yè)務時，連貫性和可靠性是至關重要的。象802.11n標準這樣的改善不會使語音業(yè)務有任何更好結果-事實上，在高吞吐量的數(shù)據(jù)將增加無線電波的競爭和干擾。 用戶必須部署可靠的、可提供可預見的QoS的無線設備，選擇正確的CPE以滿足消使用者的期望和進行有效的競爭。因此必須了解影響VoWiFi的

17、因素，并尋求創(chuàng)新的、針對此類（VoWiFi）應用解決方案：AP不僅要支持WMM，而且能有效地處理與物理層的挑戰(zhàn)，是部署話音，甚至運營商級話音業(yè)務的關鍵。不是所有的AP都是相同的傳統(tǒng)WiFi AP智能AP（智能天線技術）盡力而為的VoWiFi運營級別的VoWiFi無法管理無線信號頻譜的發(fā)射可以直接管理無線信號頻譜的發(fā)射50米半徑覆蓋超過100米半徑覆蓋無法控制無線信號的路徑選擇動態(tài)、自適應無線信號路徑選擇AP和手機沒有同步AP和手機之間的低功耗同步，確保不漏接來電單或雙全向天線，相互干擾通過定向，高增益天線陣列子系統(tǒng)自動避免或減輕干擾沒有集成的QoS機制語音流量的優(yōu)先級，隊列以及調度都優(yōu)于數(shù)據(jù)和

18、其他非延遲敏感業(yè)務 44 Ruckus的智能網狀網SmartMesh智能的Ruckus Wi Fi AP是一個獲得專利的創(chuàng)新，使AP能將無線信號以波束的方式，選擇傳播路徑是Wi - Fi信號傳輸?shù)酶h，更快和更可靠。智能Ruckus WiFi AP技術由三個部分組成：智能天線陣列，智能射頻路由軟件和智能的QoS。Ruckus智能AP能夠選擇無線信號的傳輸路徑，避免干擾，得到更高的性能。如下圖面對干擾，傳統(tǒng)AP要么丟棄數(shù)據(jù)包或降低傳輸數(shù)據(jù)率，從而降低了系統(tǒng)吞吐量。Ruckus SmartMESH的智能AP具有獨特的功能，可以找到一個信號路徑以避免干擾，從而防止數(shù)據(jù)包丟失和維護更高的傳輸速率。Ru

19、ckus的SmartMESH的配置和組網，以及網絡拓撲的形成是全自動的。用戶無需對各AP進行詳細配置就可以在10分鐘內形成一個無線MESH網絡。Ruckus的SmartMESH網絡是自動優(yōu)化的網絡。SmartMESH網絡中的智能Ruckus AP會不斷檢測其工作環(huán)境和上行鏈路的帶寬狀況，自動地實時地選擇最佳的回傳路徑，以使整個無線MESH網絡具有最佳的性能和最好的穩(wěn)定性、可靠性。Ruckus的SmartMESH是自動愈合的無線MESH網絡。其智能AP會一直嘗試找到一個最佳信號路徑以避免干擾，從而防止數(shù)據(jù)包丟失和維護更高的傳輸速率。如果不能找到一個符合傳輸質量的信號路徑，如果檢測到上游AP的性能

20、急劇下降，下游SmartMesh的AP上的自動拓撲軟件（見下圖 ）將會自動地重新找到新的回傳路由。Ruckus的SmartMESH可以充分發(fā)揮802.11n技術的優(yōu)勢，得到最佳的無線傳輸性能。Ruckus Smart-N 自適應智能天線可以 通過WiFi Tx/Rx信號路徑確保 multipath（Spatial Muxplexing） 為11n spatial multiplexing 和 channel bonding而優(yōu)化。 五、 景區(qū)無線局域網方案建議5.1無線組網方式設計我們設計采用PoE供電方式，由PoE遠程供電模塊為Ruckus的無線AP進行供電，以六類網線互聯(lián)，對于景區(qū)可直放A

21、P的區(qū)域，AP直接入到有線網當中，對于部線難度大的區(qū)域，在覆蓋時采用雙頻AP配合MESH技術來實現(xiàn)，即在覆蓋點只需部署一個AP并提供電源，AP一方面通過無線對終端進行覆蓋，另一方面通過無線與鄰近的AP通信實現(xiàn)數(shù)據(jù)的回傳，對于游客使用的無線網可采用完全開放不加密的方式，而景區(qū)業(yè)務網絡在覆蓋時可通過設置密碼來保證接入的安全。目前在旅游區(qū)內，監(jiān)控視頻網基本已經建成，監(jiān)控點處基本留有光纖接入點。無線網的AP的接入點設計根據(jù)需覆蓋的區(qū)域以及光纖接入點的位置、監(jiān)控抱桿的位置進行定位。5.2AP部署說明考慮到景區(qū)的實際環(huán)境，餐廳采用室內無線AP，室外廣場采用室外無線AP，AP直放式覆蓋，通過光纖進行數(shù)據(jù)回傳

22、，在配電箱安裝POE模塊對AP進行供電(部分區(qū)域通過POE交換機直接供電)。部署區(qū)域使用設備說明：室外全向室外定向室內R300R301R500餐廳-1F1餐廳1F2餐廳2F1入口廣場32合計：324總計使用了3臺雙頻R300室外全向AP，2臺雙頻R300室外120°定向AP；4臺室內AP R500對餐廳進行覆蓋， 5.3移動漫游設計無線用戶移動漫游，涉及到多個層次的漫游，最為簡單的是二層漫游，其他廠家產品都表現(xiàn)不錯，三層漫游就困難多了，還有當用戶跨越多個域時怎樣無縫漫游，Ruckus無線局域網可以實現(xiàn)快速無縫漫游功能。L2/L3層漫游在傳統(tǒng)的無線局域網內，無線終端要跨越不同AP之間漫

23、游是有一定的困難，因為不同AP之間，它的無線用戶IP子網可能都不是在同一個VLAN內。所以當無線終端從一個AP漫游到另一AP時，由于它們之間的缺省IP子網不同，無線終端會重新發(fā)出DHCP請求，這樣的話終端的IP地址就會更新，所有在原先AP建立的連接都會被切斷。過去為了解決跨越三層的漫游，有些用戶采用了Mobile IP的技術，但Mobile IP的缺點是它必須在無線終端安裝軟件。這是一般網絡管理人員不愿意做的事情，因為它們就必須支持和維護用戶的無線接入端。通過Ruckus 無線系統(tǒng)，可解決了跨越不同三層IP子網的無線漫游問題。 當無線終端從一個AP的IP子網漫游到另一個AP的不同IP子網時，它

24、重新發(fā)出的DHCP請求，會從AP端的Ruckus ZoneDirector轉發(fā)到原有子網的ZoneDirector(用戶從那一個AP獲取它的IP地址)，這樣ZoneDirector就了解到用戶漫游到了哪個相鄰的ZOneDirector。用戶的原來所在的ZoneDirector會將發(fā)送到該用戶的數(shù)據(jù)發(fā)送到漫游到的Ruckus ZoneDirector而后發(fā)送到用戶現(xiàn)有的IP地址。無線用戶已漫游到另一個IP子網，但它的流量不會中斷，直到用戶完全漫游過來（其對端了解了其IP地址的變化）。代理DHCP 的優(yōu)點是無要在用戶終端安裝任何軟件就可讓終端無縫的在不同IP子網之間漫游。六、 Ruckus智能無線

25、網絡方案特點61 組網方便 無需重新布線或劃分VLAN，AP就近接入現(xiàn)有網。在網絡的中心或集中交換機處部署無線控制器ZoneDirector，對AP進行同一的AP、用戶接入、安全和無線RF管理。AP接入網絡后，如果需要也可以在網管中心部署（適合于具有多個區(qū)域的部署）FlexMaster集中管理系統(tǒng)。這樣各區(qū)域采用ZoneDirector進行本地無線網絡的管理（包括AP配置和狀態(tài)、軟件管理、用戶認證、安全和無線RF管理等），而中心FlexMaster對ZoneDirector進行統(tǒng)一管理和監(jiān)控。ZoneDirector支持多個AAA認證服務器和本地數(shù)據(jù)庫用戶服務器。支持WEBPortal認證、8

26、02.1x認證等。如果現(xiàn)在采用的是802.1x客戶端認證的方式，那么現(xiàn)有的用戶可以使用同一客戶端進行認證接入。62 智能天線技術, 更少的AP數(shù)量, 更大更有效的覆蓋AP的天線是由多根水平和垂直極化天線組成的智能天線矩陣系統(tǒng)，可以提供4095種天線模式，系統(tǒng)控制軟件利用構建在802.1MAC層協(xié)議中的反饋機制不停的為每一個接受設備調整天線模式。通過為每一個接受設備選擇一個優(yōu)化的天線陣列，BeamFlex能夠擴展無線覆蓋范圍和更高的通訊速度。在具有多個房間和隔斷（包括承重和非承重墻）的二層400多平米的居室里，能夠提供15-20M的穩(wěn)定的數(shù)據(jù)流。這一技術將大大減少用戶在熱點地區(qū)AP的部署數(shù)量，節(jié)省用戶的投資。63 有效的支持視頻和音頻流，智能的QoS技術具有專利的SmartCast技術包括組播流量處理技術、智能QoS和基于“識別應用”的流量自動分類能力。SmartCast的智能模糊控制技術能夠從所有流量中自動