大庆石油学院无线网络接入解决方案.docx
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大庆石油学院无线网络接入解决方案
波迅WBS无线网络
Wi-Fi通信系统
大庆石油学院
无线网络接入解决方案
目录
第一章概述-2-
1.1教育无线局域网发展现状-2-
1.2厂商介绍-2-
第二章项目需求及设备选型-4-
2.1项目概述-4-
2.2项目需求分析-4-
2.3设计原则-5-
2.4设备选型-6-
2.5波迅WBS无线网络产品优势-7-
第三章无线网络方案设计-9-
3.1无线网络方案设计-9-
3.2方案配置说明-9-
3.3方案设计依据-11-
第四章工程实施配套要求-14-
4.1设备安装方式-14-
4.2接地-15-
4.3系统防雷设计-16-
4.4效果示意图-17-
第五章产品规格和性能-18-
5.1波迅WBS无线网络产品介绍-18-
5.2WBS-2400无线基站-22-
5.3波迅高级服务功能-24-
第一章概述
1.1教育无线局域网发展现状
教育行业是一个巨大的行业市场。
在经济飞速发展以及国家“科教兴国”战略的实施，政府逐年加大对教育行业的投资。
2003年教育行业信息化总投资达到226.8亿元，比2002年增长9%，根据业内资深人士对教育行业信息化建设发展趋势的猜测，2004年教育行业信息化投资较去年增长8%左右，接近245亿元。
从现在开始在未来几年内，网络建设则成为教育行业信息化市场十分重要的一个组成部分，无线市场将随之发展。
因此在目前的无线网络应用中，教育行业无疑已经成为一个最大的亮点。
教育行业中教师、学生的数量巨大，因而形成了庞大的潜在市场。
尤其是高校，科研、教学等活动对网络需求越来越大。
但高校学生流动性大，基于有线网络的固定结点数量有限，若只采用扩充有线网络的办法，无疑将大大增加学校的IT投资压力。
无线网络自然成为校方备选方案中考虑的重点。
移动电脑的普及和无线局域网建设的趋势具有一定的相关性。
近些年开始出现的学生笔记本电脑，加速了笔记本电脑在学校尤其是在高校中的普及速度，学生对无线局域网的需求在加强。
作为有线网络的延伸，无线局域网技术标准已经日趋成熟，这种网络连接方式也逐渐得到了广大用户的认可。
从环境条件来讲，学校教学楼、图书馆、以及阶梯教室等建筑的结构都是大开间的布局结构，铺设电缆不仅工作量大、投资高，还不能完全满足实际教学的需要。
合理布局的无线局域网几乎不受任何空间限制，尤其是在那些不宜埋设线缆的地方可以充分满足网络用户的需要。
2000年，以色列波迅公司成立，凭借独有的空间自适应波速赋形专利技术，推出了具有超强覆盖和接入能力的，免许可证频段宽带无线接入的完美解决方案。
如今，波迅强大的无线产品已进入中国。
在教育领域，波迅致力于为广大教育院校、教育机构提供这一优越的、实用而经济的无线解决方案。
以自身的独特优势、产品的广泛适应性和优秀品质，帮助各种类型的教育界用户建立适合自己需要、满足自身发展的无线局域网络。
1.2厂商介绍
1.2.1以色列波迅（Wavion）公司介绍
以色列波迅无线网络凭借独有的自适应波束赋形专利技术，在免许可宽带无线接入市场提供全面高效解决方案。
波迅的端到端解决方案产品包括2.4G/5.8G，全向/扇区基站，可以提供包括接入，骨干回传，客户端，网络管理，服务定制和计费管理一系列完成的解决方案。
凭借超强的覆盖和接入能力，波迅的完美解决方案可以帮助运营商，集成商和政府在城市和农村应用中提供高品质服务，并能减少50%以上的投资。
波迅成立于2000年，总部在以色列，并在全球超过50个国家有分支机构，包括美国，巴西，阿根廷，俄罗斯和印度等。
1.2.2BHU公司介绍
北京华信联创科技有限公司成立于2003年，总部在北京，专注于中国无线网络市场，主要从事军用、民用无线通信产品的开发、生产、销售和工程服务等业务。
BHUSYSTEM事业部自主开发的BHUSYSTEM非视距音视频/IP链路/E1通道动中通无线网络系统，立足于军工需求，以其强大的技术性能和优异的可靠性，在野外作战、部队演习、应急指挥、边防保障、海事巡逻等任务中发挥了突出的作用，获得了部队首长和政府领导的一致好评。
基础应用产品事业部作为以色列波迅（Wavion）室外无线覆盖系统以及HyperLink无线配件产品中国区独家授权总代理，涵盖无线各个领域，可以提供一揽子的统一解决方案，集分销代理、解决方案提供、技术服务于一体，是全球众多知名品牌无线产品及技术在中国区核心合作伙伴。
公司已通过ISO9001国际质量认证体系，拥有经验丰富的技术服务团队，凭借强大的技术背景以及先进的技术优势，我们将为广大客户提供最好最全面的解决方案。
我们的目标是：
为每一个客户提供最好的产品以及最佳的服务！
第二章项目需求及设备选型
2.1项目概述
大庆石油学院是黑龙江省大庆市的一所全国重点院校，是伴随大庆油田的发现而诞生的一所以工学为主，工、理、管、文、经、法、教育学多学科协调发展的省属普通高等学校。
学校现有13个教学院（部），占地面积150.3万平方米，教学行政用房面积34.2万平方米。
室内外体育场所占地面积15.7万平方米，在校生已达2万人。
学校办学得到了社会各界的广泛认可，赢得了良好的社会声誉。
随着大庆石油学院的不断发展，对网络基础平台的需求也逐步提高。
Wi-Fi无线网络作为功能强大实用、应用最成熟、普及范围最广的无线网络技术，以其距离远、高适应性、灵活性、移动性、安全性和经济性好等诸多优势，能够为大庆石油学院的广大师生提供便捷、稳定、安全且高性能的宽带无线接入网络。
无线网络可以满足校方信息化教学、移动教学、移动办公等需求，同时为众多师生用户提供宽带无线网络接入，更好的满足师生用户移动上网、集中上网、随时随地网络通信等教学和生活的网络通信需求。
石油学院远景图
2.2项目需求分析
2.2.1客户环境分析
大庆石油学院东西宽2公里与左右、南北长2公里左右，占地4平方公里左右，在校生超过2万人。
校园内建筑群包括：
教学楼的集中区域、宿舍楼的集中区域、图书馆、体育场馆等。
可以利用低层建筑物楼顶或道路两边的路灯杆等现有条件安装无线设备，考虑铺设地下光纤作为有线传输线路。
2.2.2项目需求分析
对大庆石油学院内的教学楼、办公楼、宿舍楼、体育场馆、图书馆等建筑实现无线网络覆盖。
通过WLAN的接入，满足学校的信息化教学、移动办公管理，以及师生用户的移动或者集中上网通信需求。
无线网络系统不仅能够满足学校和师生用户现在的网络通信需要，同时考虑到未来发展，系统要具备良好的兼容性和可扩展性，满足长期稳定，可持续使用的目的。
经过详细分析，大庆石油学院无线网络系统应具备如下特点：
⏹便捷性：
只要选取地面上的灯杆或低层建筑物楼顶等合适的位置就可架设，采用组合全向天线的模式，不需要调整任何角度，信号以无线电波的方式传输。
⏹稳定性：
具备电信级别的稳定，保证信号质量良好，网络通信稳定，保证系统的长期无故障运行、可靠性高。
⏹安全性：
支持WEP、WPA、WPA2、AES等丰富的加密方式，支持802.1x、Radius等主流网络接入的安全认证方式，基于自己或支持第三方的安全认证系统实现网络用户认证接入和安全通信。
⏹高品质：
采用高品质无线产品和先进技术，实现覆盖区域内的无盲点通信，具有高品质的传输质量。
具有很强的抗干扰能力，具有避开干扰的能力，保证用户在一定干扰环境下的稳定通信。
⏹维护性：
在网络上任何节点可进行远管理、维护，可基于Web、SNMP、CLI等方式配置和软件备份升级。
⏹经济性：
无线网络系统可通过尽量少的Wi-Fi基站数量，取得让用户满意的网络接入效果，有较高的经济性和效费比。
2.3设计原则
随着网络技术和软件技术的飞速发展，特别是Internet/Intranet的出现及其相关技术的迅速发展，信息革命带来了全球范围市场竞争的日益加剧，对传统的教育教学方式产生了巨大冲击。
为提高教学和管理得现代化、信息化、自动化水平，使教学工作规范化、科学化，这些都需要以科学、先进的手段建立教育院校的WLAN网络应用系统。
同时可作为面向运营的，具有高兼容性和丰富应用功能的网络平台，为教师、学生等终端用户提供便捷、稳定、灵活、安全的宽带接入和网络服务。
本建议方案的最终目的是，为用户提供一个安全的、高效的、先进的、适用的、经济的、信息交换网络，保证用户在信息管理系统的基础上健康、高速、有效、稳步地向前发展。
根据用户的具体情况，在网络设计中应遵循下列原则：
2.3.1先进性原则
采用先进的设计思想，选用先进的网络设备，使网络在今后一定时期内保持技术上的先进性。
2.3.2开放性原则
网络设计及网络设备选型遵从国际标准及工业标准，使网络具有高度的开放性和所提供设备在技术上的兼容性。
2.3.3可伸展性原则
网络设计在充分考虑当前情况的同时，必须考虑到今后较长时期内业务发展的需要，留有充分的升级和扩充的可能性。
充分利用现有通讯微波资源，为以后扩充到更高速率提供充分的余地。
另一方面，还必须为网络规模的扩展留有充分的余地。
2.3.4安全性原则
网络系统的设计必须贯彻安全性原则，以防止来自网络内部和外部的各种破坏。
贯彻安全性原则体现在以下方面：
1.设备采用的是扩频技术；
2.提供了射频信道的加密；
3.用户可以通过设置自己的网桥或另加独立加密设备实现更高的安全性；
4.网络内部对资源访问的授权、认证、控制以及审计等安全措施：
防止网络内部的用户对网络资源的非法访问和破坏。
2.3.5可靠性原则
网络系统的设计必须贯彻可靠性原则，使网络系统具有很高的可用性。
可靠性原则体现在以下方面：
1.选用技术先进、成熟高可靠性的网络设备；
2.系统增益储备高；
3.链路的可维护性好；
2.3.6可管理性原则
网络系统应具有良好的可管理性，使得网络管理人员能方便及时地掌握诸如网络拓扑结构、网络性能统计、网络故障等信息，能简便地对网络进行配置和调整，确保网络工作在良好状态。
2.4设备选型
经过详细分析和充分考虑，我们采用波迅（Wavion）WBS-2400Wi-Fi蜂窝基站来实现大庆石油学院无线接入网络。
WavionWBS-2400WiFi蜂窝基站，2.4GHz免许可频段的技术领先型WiFi无线宽带蜂窝基站。
基于6根天线组成的智能天线阵列以及6套射频发射装置，以Wavion专利的BeamForming（空间自适应波束赋形）技术为手段，WBS-2400WiFi蜂窝基站可以工作在LOS（视距）或者NLOS（非视距）环境下，并提供更大的覆盖范围以及更稳定的无线连接。
除此之外，Wavion独有的领先技术SDMA（空分多址）技术可以使802.11b/g的带宽容量成倍增加。
对于运营商、政府以及企业客户等来说，这些在无线业内最领先的技术特点使得我们在使用很少数量WBS-2400WiFi蜂窝基站的情况下就能够提供高质量的WiFi服务，这不仅能够节省设备的投资费用，其所带来的管理上的便利性是具有深远意义的。
基于Wavion独有的业内最先进的BeamForming（空间自适应波束赋形）技术和兼容当前市场所有在售客户端WiFiCard的能力，WBS-2400WiFi蜂窝基站将在提升WiFi覆盖范围、带宽容量、室内穿透力以及强干扰环境下工作等关键性能点上具有显著的效能。
WavionBaseStation2400这将使运营商可以提供低成本投资的高质量服务，可以避免陷入因为投资成本过大而降低服务质量的恶性循环。
2.5波迅WBS无线网络产品优势
●更远的距离
相比普通WiFiAP接入点，WBS-2400可以覆盖其3倍的距离，9倍的面积。
。
不同环境相同的无盲点覆盖能力WBS-2400的Beamforming（空间自适应波束赋形）具有优秀的非视距覆盖能力，从而使每个基站在任何环境都可以具有更大的无盲点覆盖范围。
●优秀的室内穿透性以及深度非视距能力
超强的链路增益储备以及信号发射接收的多路径智能合并，使得WBS-2400具备优秀的室内穿透特性和深度非视距能力。
●更高的带宽
超强的链路增益储备使得WBS-2400大大提高了带宽的容量，而且，SDMA（空分多址）技术的应用使得带宽容量成倍增加。
●优秀的抗干扰能力
Beamforming（空间自适应波束赋形）技术固有的空间过滤功能以及独有的动态干扰处理能力使得WBS-2400工作在强干扰环境成为可能。
●节省投资
WBS-2400无论环境更大的覆盖范围、低廉通用的ClientCard以及优秀的室内穿透特性，都使得每条客户的线路成本降至最低。
●运营商级别可靠性
基于IP-67平台可靠耐用以及全室外设计，可以在极端气候环境下稳定工作。
第三章无线网络方案设计
3.1无线网络方案设计
根据下列无线网络方案设计和详细配置，可以满足大庆石油学院无线接入网络的要求。
设计共采用10台波迅WBS-2400Wi-Fi蜂窝基站完成园区的整体覆盖，实现园区内各类建筑物，以及室外环境的WLAN接入，为学校、教师和学生等用户提供便捷自如的无线网络应用，具体设计如下：
1）所有WBS-2400Wi-Fi蜂窝基站都采用在马路边的灯杆上安装的方式。
WBS-2400的安装位置利用校园建筑和道路布局，在横向、纵向布置上基本设计为3横3纵的布局结构。
可以安装在低层或中低层建筑楼顶，也可沿合适的道路在路灯杆安装。
WBS-2400的平均间隔600米，考虑到设备在非视距环境下有效覆盖半径为500~600米左右，这样的布局设计可以保障园区内的所有建筑内部都可以获得良好的信号效果和重叠覆盖的效果；保证不同高度，不同朝向的教学楼、办公楼、宿舍楼等建筑内都能进行有效的无线网络接入。
WBS-2400Wi-Fi蜂窝基站采用业界最先进的BeamForming（空间自适应波束赋形）技术，以及独有的领先的SDMA（空分多址）技术，通过6套智能天线阵列射频发射装置，提供显著高于普通无线AP的更大覆盖范围，具有优秀的非视距传输能力和良好的室内穿透力。
本方案中，10台WBS-2400相互配合、互为补充；相邻几台WBS-2400形成互有重叠的覆盖区域，可以保证高层建筑内不同朝向的房间获得良好的信号效果。
因此，可以实现大庆石油学院校园范围的建筑室内、外全面覆盖，提供稳定、实用、更深层覆盖的宽带无线接入网络。
注：
准确的基站架设位置，根据实地环境勘测可以做相应更改，以确保达到最优的无线网络覆盖效果。
2）WBS-2400Wi-Fi蜂窝基站得益于独有的领先的SDMA（空分多址）技术，以及强大的非视距传输能力和优秀的室内穿透性，优秀的抗干扰能力等一系列独特的技术，能够为用户提供数倍于传统无线AP的数据带宽。
在覆盖大型建筑、大学校园、住宅小区等环境时，可使用相对较低数量的WBS-2400Wi-Fi蜂窝基站达到传统AP产品数十个甚至数百个才能达到的覆盖效果，能够提供强大的带宽资源满足用户的需要，大大提高了WLAN的整体利用率和效费比。
10台WBS-2400可提供近600个用户并发通信的容量，以及更大的注册用户容量。
可完全满足大庆石油学院无线接入网络的通信需求，可保证网络用户流畅上网、即时通信、收发E-mail、网络共享，以及各类教育教学软件等网络软件的应用。
3）基于WBS-2400Wi-Fi蜂窝基站强大的自回传功能，在这10台WBS-2400中，根据实际需要，一台或若干台WBS-2400之间可以通过无线组网，连接其它WBS-2400，连接整体无线网络。
组网时无需校对角度，自动建立无线组网。
这种组网可保证一些不能连接有线网络的WBS-2400通过无线的方式连接学校LAN。
因此，适合特殊的环境特点和实际需要（如空旷地带、不易铺设光纤的地点），可以减少工程施工量、施工难度，简化基站的选址要求，合理放宽条件。
4）WBS-2400Wi-Fi蜂窝基站在网络连接上通过5类网线或光纤设备连接机房交换机，可接入学校LAN，可接入运营商网络出口。
波迅无线网络系统施工周期短，网络节点少，安装简单，同时便于维护和管理。
5）根据用户需要，可以采用波迅Net-NMS作为WBS-2400Wi-Fi蜂窝基站的集中管理控制器。
波迅的网络管理系统是一个综合的，运营商级的工具，可以让网络运营方技术人员有效的控制和监控Wi-Fi网络。
波迅Net-NMS可以对各个网络管理方面的需求提供支持，可以让网络管理员能够部署每天的监视和控制活动，实施经过详细规划的网络管理工作，提高网络管理的科学性、规范性。
对于今后可能出现的网络扩容，Net-NMS也可以进行扩容管理。
6）根据用户实际需要，可以选择波迅Service-Pro服务管理解决方案，实现客户端接入管理、计费等功能。
波迅Service-Pro是一个综合的OSS/BSS服务管理解决方案，为无线宽带提供商提供服务，共分成三个部分：
Radius服务器，计费管理模块和接入控制器。
Service-Pro套装提供广泛的服务，包括用户端管理，带宽管理，计费，服务计划和强制网络认证等。
同时，波迅无线产品支持第三方用户认证、计费控制等网络管理系统和服务软件。
7）WBS-2400Wi-Fi蜂窝基站的具体安装位置需要视现场环境而定。
原则上，建议基站采用安装在低层或中低层建筑楼顶，或者道路边路灯杆等位置的方式，安装时要求高于建筑物楼顶2米，水平方向距离安装塔架1米以上，从而达到良好的覆盖效果。
覆盖高层建筑推荐采用在一二层楼顶或地面灯杆等位置安装的方式，要求高于安装楼顶或地面2米，水平方向距离安装塔架1米以上，天线垂直向上覆盖，这样可以取得高层建筑覆盖的良好效果。
WBS-2400Wi-Fi蜂窝基站通过专用卡具固定，天线垂直向上，并需做好避雷防护。
8）WBS-2400Wi-Fi蜂窝基站具有优秀的电信级别无线通信基站的稳定性和可靠性，采用IP-67的平台耐用等级和全室外设计，保证系统的长期稳定运行。
WBS-2400Wi-Fi蜂窝基站通过POE方式馈电，安装时对基站设备只需通过一根网线（10/100Mbps）连接，POE电源可以在机房接入交流电，也可以安装在其它合适的位置接电。
3.2方案设计依据
波迅（Wavion）WBS-2400的多项先进专利技术决定了其超强的技术性能。
与传统的高端AP相比具有以下优势：
●超强覆盖能力，提供至少x3倍的距离；x9倍的面积；x6倍的容量
●超高接收灵敏度（-105.5dBm），目前市场上其他较好的设备最多能达到-94dBm，WBS-2400超过其11.5dBm，通常6dB代表着传输距离增加一倍。
●发射功率仅为19dBm（不足100mw），带来最高42dBm的等效输出功率
●超强抗干扰能力，智能天线阵列可有效控制对干扰信号的接收以及有效控制发射信号对其他设备的干扰，因此在终端非常密集的极端情况下，同一点或者同一方向可以放置多台设备来扩容巨大的客户数量而不会产生干扰。
3.2.1Beamforming智能天线功能优势
●根据终端位置以及信号传输路径确定通信地址
●产生多路径高增益定向点波束（指向终端所在位置）
●发射和接收时均智能自动合并多路径信号
●智能高增益波束的多路径发射接收带来优秀的深度非视距功能
●区别于普通全向天线，智能天线产生的定向点波束自动避开经过干扰信号的路径
3.2.2SDMA空分多址技术优势
●同频点并发与众多客户真正同时通信（区别于TDMA）
●同频点多信道并发，极大提高频点利用率，SDMA技术使带宽容量成倍增长
●自适应波束赋形技术可以提供峰值带宽所需的增益
通过实际的测试，可以发现一块普通笔记本内置无线网卡经测试可以通过4栋宿舍楼的遮挡仍然稳定高带宽通信，无论任何复杂遮挡干扰环境，均可至少有效覆盖500米，采用室外型CPE最远可达15KM以上。
第四章工程实施配套要求
4.1设备安装方式
4.1.1安装角度可采用两种方式：
1）可以采用垂直抱杆的安装方式，如下图：
2）或者采用水平抱杆的安装方式，如下图：
4.1.2安装时应注意：
1）基站距离地面或房顶垂直至少2米
2米
2）基站距离铁塔或建筑物水平至少1米
1米
4.1.3安装时应注意：
1）WBS-2400天线发射和接收都是全向的，无需方向校准，保持垂直向上。
2）在安装时，使用波迅（Wavion）的自动频率选择（ACS）工具来找到最干净的频点，这项功能可以大大改善网络信号的覆盖效果。
4.2接地
在基站安装点需要提供良好的防雷保护地，以便基站设备外壳、避雷装置、安装抱杆能够就近接地，接地线使用线径1mm²的18AWG以上单芯或多芯电线。
现场接地条件不满足时需要另外加装防雷接地装置，即通过安装接地体（如接地钉）和引下线提供良好的接地。
接地示意图
4.3系统防雷设计
●避雷针
在各基站安装点，如果楼顶还没有设置防雷网络，需要在基站上方加装避雷针，以防止基站遭雷击破坏。
●电源防雷
电源防雷系统主要是防止雷电波通过电源线路对设备造成危害。
为避免高电压经过避雷器对地泄放后的残压过大或因更大的雷电流在击毁避雷器后继续毁坏后续设备，以及防止线缆遭受二次感应，依照GB50057-94《建筑物防雷设计规范》（2000年版）和GB50343-2004《建筑物电子信息系统防雷技术规范》，应采取分级保护、逐级泄流的原则。
一是在向设备供电的大楼的电源总进线处安装放电电流较大的首级电源避雷器，二是在重要楼层或重要设备电源的进线处加装次级或末级电源避雷器。
对于本监控系统，电源的一级和二级防雷应该在安装点的大楼电源总进线处已经考虑。
本设计在802.11g基站的电源馈电线上配备了专用的室外型避雷器。
●信号线防雷
由于雷电波在线路上能感应出较高的瞬时冲击能量，电子设备在雷电波冲击下遭受过电压而损坏的现象越来越多，其后果是可能造成整个系统的运行中断，因此必须在网络通信口处加装必要的防雷保护装置以确保网络通信系统的安全运行。
本系统中我们在基站的100M以太网接口采用了专用的室外型避雷器。
●接地
接地就是让已经内入防雷系统的闪电电流顺利地流入大地，而不能让雷电能量集中在防雷系统的某处对被保护物体产生破坏作用，良好的接地才能有效地泄放雷电能量，降低引下线上的电压，避免发生反击。
防雷接地是防雷系统中最基础的环节，接地不好，所有防雷措施的防雷效果都不能发挥出来。
根据GB50057—94《建筑物防雷设计规范》、JGJ/T16—92《民用建筑电气设计规范》的有关规定，对控制室内所有设备的接地极和设备金属外壳进行接地处理。
接地的具体处理方法是：
从共同接地体的接地干线上引一条支干线到中心机房，在机房安装汇流铜排，电源接地、防静电接地、防雷接地和设备外壳接地各单独引接地导线到接地铜排，牢固连接，以保证电气设备和人身的安全。
如上面所述，在各基站安装点需通过引下线和接地体提供良好接地。
4.4效果示意图
波迅WBS-2400Wi-Fi蜂窝基站安装示意图如下：
第五章产品规格和性能
5.1波迅WBS无线网络产品介绍
波迅——空间自适应波束赋形专利技术
波迅-空间自适应波束赋形
波迅（Wavion）的空间自适应波束赋形技术在每个数据包的基础上，能够汇聚并增强基站和无线用户端之间发送和接收的能量。
这个过程极大程度上增强了链路增益，并增强了基站的抗干扰性。
而且，传统的W
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