行业方案:厂区无线覆盖解决方案

线

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第一章:无线网络优势概述

企业信息化的基础是企业网,各个单位都在致力于建设一个高速、安全、可靠、可扩充的网络系统,以实现企业内信息的高度共享、传递,大大提高工作效率;为了实现对外信息的交流,还需要建立出口通道,实现与Internet互联,可以方便地进行资料查询。企业所需要的信息化服务要求较高,其网络应具有以下特点:

 (1) 作为一个基于企业Intranet的信息管理和应用的网络系统,提供相应的各种服务

 (2) 网络上各种软、硬件资源能得到共享,并能快速、稳定地传输各种信息,提供有效的网络信息管理手段

 (3) 采用开放式、标准化的系统结构,以利于功能扩充和技术升级

 (4)能够与外界进行广域网的连接,提供、享用各种信息服务

 (5) 具有完善的网络安全机制。 能够与原有的计算机局域网络和应用系统平滑地连接,调用原有各种计算机系统的信息。

无线网络具有以下优点

(1) 可移动性,无布线位置限制

 一般在网络建设当中,施工周期最长、对周边环境影响最大的就是网络布线的施工了。在施工过程时,往往需要破墙掘地、穿线架管。而WLAN最大的优势就是免去或减少了这部分繁杂的网络布线的工作量,一般只要在安放一个或多个接入点(AccessPoint)设备就可建立覆盖整个建筑或地区的局域网络。

无线网络中的终端通过无线方式进行通信,在任何地方都能提供实时的信息服务,摆脱了线缆束缚,增强了可移动性。无线局域网不仅支持移动主机之间的通信,还允许无线设备接入有线网络。

(2) 灵活性高

无线局域网以一种独立于有线网络的形式存在,在需要时可以随时建立,不依赖有线骨干网。无线局域网组网灵活,可以满足特定应用和安装需要。系统结构可以适用于小数量用户的对等网络,也可以适用于几千移动用户的企业网络。在无线局域网中增加或减少移动主机都相当容易;增加无线接入点就可以增大用户数量和覆盖范围,同时允许在较大范围内进行漫游。 

(3) 成本低

由于有线网络中缺少灵活性,这就要求网络的规划者尽可能地考虑未来的发展的需要,这就往往导致需要预设大量利用率较低的信息点。而一旦网络的发展超出了设计规划时的预期,又要花费较多费用进行网络改造。而WLAN可以避免或减少以上情况的发生。无线局域网可以降低与布线相关的开支。安装非常简单,不需要布线或开挖沟槽,组建、配置和维护较为容易,一般计算机工作人员都可以胜任网络的管理工作。

(4) 强抗干扰性强,能实现极低的误码率

通常意义上的模拟微波信号传输质量低,往往是因为在发送信号的中心频点附近有能量较强的同频噪声干扰,导致信号失真。无线局域网技术采用了源于军用通信技术的全数字化的直序扩频技术和正交频分复用技术,大大提高了抗干扰性能。

(5) 数据传输速率高

无线局域网技术的传输速率可以达到300Mbps、900Mbps、1200Mbps。

(6) 使用开放的2.4GHz和5.8GHz频段

ISM频带(工业、科学教育、医学频带)范围是2.4GHz-2.4835GHz。产品支持2.4GHz频带下的13个子信道,并可在2.4GHz频带下同时拥有3个完全独占的信道,因此可将相互干扰减至最小。在这个频段工作的无线局域网设备遵从IEEE802.11b/g/n技术标准。而IEEE802.11a/n技术标准的设备工作在5.725~5.850GHz的频段,其频段更宽,可以容纳的独立信道更多,是现今许多高质量的网络中主要的点对点和点对多点拓扑采用的技术标准。将这两个频段的技术标准兼容的设备,通常称为IEEE802.11a/b/g/n标准的设备。

(7)  高可靠性

在无线通信领域,安全性是人们一直关注的一个问题,通过使用额外的安全机制,无线网络使其安全性超过了有线系统的安全性。在无外界信号干扰时,直接序列技术使无线网络可以在较窄的频带宽度内实现信息传输,而无需很宽的频带。当有其他无线电信号干扰时,独特的直扩技术使无线网络可以在噪声中进行数据传输,从而确保了无线网络传输的畅通。

(8) 保密性较强

无线局域网设计有多重数据加密措施和访问接入密钥。正确使用的情况下,可以确保网络安全;

(9) 兼容性好

遵从IEEE 802.3以太网协议。与标准TCP/IP以太网及目前的几种主流操作系统完全兼容,用户已有的网络软件可以不做任何修改地在无线局域网上运行。

第二章  建设WLAN时需要考虑的问题

2.1 如何保证无线网络的稳定可靠

只有稳定可靠的网络平台才能提供流畅的应用,因此整个网络的稳定,可靠,是对整个网络最基本也是最重要的要求。无线网络的稳定性需要从两个方面进行考虑:

A,无线信号的稳定,由于无线网络采用空中资源作为传输介质,所以也就决定了无线网络与有线网络相比更容易受到干扰,容易受到建筑物布局的影响,而在室内环境中,恰恰又是使用设备非常复杂,建筑布局也各有千秋的环境,因此无线网络系统应该具有相应的机制来应对这些环境的影响,如:自动调整无线能量发射范围,自动调整信道以及功率以避开干扰等技术手段避免信号“盲区”,保持信号稳定。

B,产品,设备自身的可靠性,除了无线信号的稳定可靠外,同时还要保证设备自身的稳定可靠,主要设备应该有较强的冗余机制来保证整个网络的弹性。

2.2 如何降低无线网络的建设成本

要建设具有竞争力的服务网络,建设、运营成本,网络质量是提高竞争力的重要因素,而WLAN无线网络由于使用空中资源传播,因此,建筑物的阻挡,墙壁对无线信号的反射,以及玻璃的折射,人员的走动,同频设备的干扰等都会对无线信号的覆盖范围以及稳定性产生影响。传统的厂商通常需要增加无线设备数量来解决这些问题,而这无疑会增加网络的建设成本。因此要解决这些问题,必须选择对复杂的无线环境具有自动调整及适应能力的的无线技术及解决方案。

2.3 如何应对现实环境中的干扰

在实际环境中,经常在同一个环境下有多个互相重叠的无线网络。与此同时,由于传统的无线网络系统(使用自带天线或者合路系统)使用全向天线进行无线覆盖,因此对RF发射的方向和形状都没有办法控制,在大规模组网的情况下,多个AP的覆盖区域将不可避免的重叠,此时同信道或者相邻信道之中的AP就造成了互相“干扰”,会严重的影响整个网络性能,从而出现莫名其妙的整体网络性能下降,用户连接不稳定的现象。

如何解决现实中由于各个网络系统之间,自己的无线系统内部的相互干扰的问题,也是摆在设计人员面前的一个难题。

2.4 如何平衡建网成本与用户容量

由于802.11无线网络使用共享的机制,所以同一个AP下所关联的无线用户数量越多,每个用户所得到的带宽就会随之下降,因此,每个AP所能服务的用户容量也就有限。整个无线网络所能服务的用户容量与部署的AP数量有很大关系。在建网初期,是通过高成本的网络建设“一步到位”的建设成完全满足容量的网络,还是通过“循序渐进”的方式在初期只架设少量的设备以节约成本,日后扩充的方式,是网络设计者必须考虑的一个问题。

2.5 如何选择无线网络覆盖方式

目前对室内区域的覆盖主要分为三种方式:1,三网合路室分系统覆盖方式, 2,室外AP大面积覆盖方式,3,室内AP分散放装方式。

室内AP分散放装方式主要通过在室内需要覆盖的区域使用吊顶或挂墙等方式安装室内AP,所有AP通过以太网双绞线连接到楼层交换机。从而每个AP覆盖一定的区域,多个AP之间形成互有部分重叠的蜂窝覆盖。

三种无线网络覆盖方式在建网成本,网络质量以及用户容量上互有优缺点,因此,在何处选择哪种覆盖覆盖方式需要网络设计者进行“因地制宜”的网络设计


第三章 需求分析

由提供的图纸信息资料显示,现场共有两块工业厂区组成,要求车间所有机床位置无线覆盖,每机床都用到信息终端,并且车间管理人员会持移动设备,则要求可做到无缝漫游。那么空间跨距过大,而且许多数字化控制设备处于移动状态,这既是大中型企业的厂房的普遍现状,又是难点所在。采用传统的、固定的以太网布线手段,难以方便、经济、快捷的完成数控设备的信息控制和移动终端的接入。随着无线网络传输速率的不断提高,抗干扰能力的不断增强,设备性价比的不断提升,实现厂房内、厂房间的设备互连与通讯,已经具有切实的可行性。


第四章、方案设计

一、网络拓扑结构

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二、点位设计

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三、说明

 

厂区一

18台双频吸顶AP,分别由38口千兆POE交换机汇聚传输供电,施工时建议图纸左侧6AP汇聚一台POE交换机,中间8AP汇聚一台POE交换机,最右侧4AP汇聚一台8POE交换机。注意交换机的传输距离不能超过100米。(因未实勘现场,所以POE交换机到控制机房的距离未知,如果每台安装在厂区的POE交换机到控制机房距离小于100米的话,可用网线回传,如果距离大于100米,则用光纤回传。需采4对光纤收发器)。

 

厂区二

用4台双频吸顶AP,由18口千兆POE交换机汇聚传输供电。交换机到控制机房同上。

 

第五章、设备清单

1、  22台双频大功率吸顶AP


2、  4台千兆8POE交换机。

3、  1台管理32AP设备管理器