厂房无线覆盖系统设计方案.doc

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厂房无线覆盖系统设计方案

2008-08-2220:

41:

16

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无线网络布线方案

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项目概述

     无线局域网（WLAN）技术于20世纪90年代逐步成熟并投入商用，既可以作传统有线网络的延伸，在某些环境也可以替代传统的有线网络。

对比传统的有线传输解决案，使用WLAN网络实现数据传输具有以下显著特点：

1.简易性：

WLAN网络传输系统的安装快速简单，可极大的减少敷设管道及布线等繁琐工作；

2.灵活性：

无线技术使得WLAN设备可以灵活的进行安装并调整位置，使无线网络达到有线网络不易覆盖的区域；

3.综合成本较低：

一方面WLAN网络减少了布线的费用，另一方面在需要频繁移动和变化的动态环境中，无线局域网技术可以更好保护已有投资。

同时，由于WLAN技术本身就是面向数据通信领域的IP传输技术，因此可直接通过百兆自适应网口和企业内部Intranet相连，从体系结构上节省了协议转换器等相关设备；

4.扩展能力强：

WLAN网络系统支持多种拓扑结构及平滑扩容，可以十分容易地从小容量传输系统平滑扩展为中等容量传输系统。

项目现状和需求分析

      空间跨距过大，而且许多数字化控制设备处于移动状态，是目前大中型企业的厂房的普遍现状。

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。

本项目建设中共4个18M*80M的车间，每个车间约40个无线接入点，需要通过无线覆盖实现DNC数控机床的联网管理，每车间分别通过光纤与总部网络互联。

本项目的具体需求是：

     1.采用成熟可靠的WLAN技术和产品完成四个生产车间的无线覆盖

     2.侧重实际应用，保证每车间不少于40个无线接入点的接入质量

     3.通过无线覆盖完成总部到每车间DNC数控机床的联网管理    

     4.采取通行的网络协议标准：

目前无线局域网普遍采用802.11系列标准，因此本项目Wlan将主要支持802.11g（54M带宽）标准以提供可供实际应用的相对稳定的网络通讯服务；

      5. 安全、认证和管理要求

        为了阻止非授权用户访问无线网络，以及防止对无线局域网数据流的非法侦听，无线网络要具有相应的安全手段，主要包括：

物理地址（MAC）过滤、服务区标识符（SSID）匹配、有线等效保密（WEP）、二层隔离、WPA支持等；

      6. 产品能力要求要求：

          I.具有无委会核准证； 

          II.产品支持AES、WEP加密等安全标准；

         III.漫游切换；

         IV.支持较为复杂室内环境下的可靠运行

项目方案设计

方案设计

     根据用户当前业务需求和未来业务发展状况，我们提出以下解决方案：

1）产品选型：

方案一：

采用H3C企业级FAT\FIT混合型APWA2220E-AG提供解决方案，WA2220EAG.是H3C.WA2200.系列产品中的增强型产品，主要面向仓库、工厂车间等对温度、防尘等环境要求较高的应用场景。

具有较高的性价比。

方案二：

采用H3CWA2210X-GAP，WA2210XG是.H3C.WA2200.系列产品中的室外型产品，具有更高的高低温、防潮、防水、防尘特性，提供光纤接口，可直接由光纤接入，无需光电转换设备，减少故障单点，提高网络可靠性。

2）本项目方案设计：

结合现场实际环境，考虑无线接入点位较少，根据经济适用性原则，本项目建议WA2220E-AG采用FATAP模式运行。

当日后厂房扩建、应用丰富，AP点位增加后，WA2220E-AG可直接通过命令切换为FIT模式，通过无线控制器+FITAP为整网WLAN设备进行集中管理、统一配置，为用户提供投资保护。

a）AP天线设计：

由于本项目建设的WLAN网络主要用传输带宽占用较小的控制信令，考虑到冗余性，建议采用全向吸顶天线进行无线网络信号覆盖。

固定方式视具体环境决定。

b）AP信道设计：

采用2.4G频段的IEEE802.11g技术在国家无委规定的

2.4~2.4835MHz频段共计有13个载频，互不干扰频段有3个如1、6、

11＃，因此本项目中相邻AP通过将信道划分为1、6、11错开使用。

c）AP供电模式设计：

本项目中如AP上连接的交换设备提供POE供电功

能，则在项目实施中无需提供独立的设备电源；反之则需要在厂房

为每AP设备敷设强电电源。

d）AP点位覆盖设计：

   根据现场实际环境本项目中无线覆盖方式为二种：

①AP室内无障碍覆盖：

    主要应用于空间较大，覆盖范围内无墙壁、立柱等障碍的厂房，

此时主要信号进行此空间内覆盖，无需要考虑到穿越墙壁、地板等

障碍物对隔壁空间的覆盖。

设计时主要考虑终端接入点位的数量。

见下图以加工三车间为例

②AP室内无障碍覆盖：

主要应用于覆盖范围内有墙壁、立柱等障碍的厂房，此时主要

信号进行此空间内覆盖，需要考虑到穿越墙壁、地板等障碍物后信

号的衰减。

设计时不仅需要考虑终端接入点位的数量，还需要考虑

信号的覆盖强度。

见下图以加工五车间为例

3）工程布线和安装要求：

I.室内部分：

定好较为开阔位置，将网线和电源线走暗线敷设到位；

可利用设备本身自带的安装附件进行安装；如果需要遮蔽，则需要

定制非金属安装盒；如果是挂在天花板上，则根据天花板的情况而

定，若天花板是非金属结构，可以固定在天花板内。

安装过程中应

充分考虑防盗问题。

II.供电部分：

AP的供电可采用POE方式由接入的网络设备进行供电或本地供电，视具体环境确定。

方案优点

    本项目中我们采用先进成熟，稳定、可用性强的硬件产品，项目完成后具备以下特点：

1..投资保护

    H3CWA2220E-AGAP为FAT\FIT混合型AP，当用户无线网络规模起步阶段可以采FAT模式独立工作运行，当网络规模扩大以后，可以通过简单的命令将AP切换成FIT模式结合无线控制器运行，提高网络安全性和可管理性，降低维护难度。

这种保护客户已有投资的升级方法，可以大大减少网络升级和部署的成本。

2..二层漫游

    无线设备可支持二层漫游，并支持快速漫游，漫游切换时间小于50ms，满足对切换时间要求最苛刻的语音业务。

3..支持虚拟.AP

    FITAP支持多SSID实现虚拟AP特性，每个SSID可对应不同的VLAN、从而对于每一个SSID可以实现不同的网络服务及认证方式。

该特性使管理员可以方便的为不同用户群、不同的业务制定区分的服务策略。

4..丰富的RF管理和安全

    RF管理功能，可以使得无线网络的布网灵活性大大增强，网络的可维护性得到很大的提高。

AP的功率调整和信道切换是网络部署和调试时不可缺少的重要手段，信道和功率还需要按照国家代码自动设置，H3C无线控制器的RF管理功能使得网络部署非常简单。

RSSI/SNR的不断更新，更是让系统可以适时了解每一个无线用户所处电磁环境的好坏、离AP的距离，从而可以采取相应的策略来提升网络可用性。

5..IPv6

    H3C无线控制器实现了IPv4/IPv6双协议栈。

AP和无线控制器之间可以穿过IPv6网络互联，从而使组网方式更加灵活，可以满足今后网络发展的需要，保护用户投资。

6..完善的.QoS.

    无线控制器基于H3C公司最新的ComwareV5平台开发，不但对Diff-Serv标准进行了完善，同时还增加了对IPv6协议的QoS支持。

QoSDiff-Serv模型中主要包括流分类、流量监管（Policing）、队列管理、队列调度（Scheduling）等，完整实现了标准中定义的EF、AF1～AF4、BE等六组PHB及业务，可为用户提供具有不同服务质量等级的服务保证，真正成为同时承载数据、语音和视频业务的综合网络。

7..支持硬件加解密

     FITAP采用了业界先进的无线芯片，支持WEP/TKIP/AES等硬件加解密算法，使安全处理不成为系统应用的瓶颈。

方案配置

本次项目方案产品选型具体配置如下表所示：

方案产品技术资料

H3CWA2200系列无线接入点

   WA2200系列无线产品是杭州华三通信技术有限公司（H3C）自主研发的双频多模系列无线接入点，可广泛应用于各种向用户提供WLAN接入的无线网络；WA2100系列产品属于瘦AP（FitAP）需要与无线控制器系列产品配套使用；WA2200系列支持Fat和Fit两种工作模式，根据网络规划的需要，可以通过命令行灵活地在Fat和Fit两种工作模式中切换。

WA2200系列产品作为瘦AP（FitAP）时，需要与无线控制器系列产品配套使用；作为胖AP（FatAP）时，可以独立进行组网。

WA2200系列产品支持Fat/Fit两种工作模式的特性，有利于将客户的WLAN网络由小型网络平滑升级到大型网络，从而很好地保护用户的投资。

产品特点

1. 支持虚拟AP

   WA2100和WA2200系列产品支持多SSID实现虚拟AP特性，每个SSID可对应不同的VLAN、从而对于每一个SSID可以实现不同的网络服务及认证方式。

该特性使管理员可以方便的为不同用户群、不同的业务制定区分的服务策略。

2. 支持“零配置”特性

   传统无线网络的部署需要网络管理人员对网络中的每一个AP进行逐一配置，当无线网络规模较大时网络管理人员往往要配置上百个AP，配置工作量巨大，且易于出错。

而采用H3CWA2100或WA2200作为FitAP配合无线控制器的进行组网时，网络维护人员只需要在无线控制器上对业务属性和物理属性相似的AP建立配置模版，这样AP在启动时可以从无线控制器动态获取配置文件，AP侧可不做任何配置，只需上电即可正常工作，该特性极大方便了用户的使用，也降低了设备的维护成本。

另外，由于AP本身不保存任何配置，万一设备丢失，也可以保证网络配置不被窃取，保证了网络的安全。

AP支持启动后自动获取IP地址、自动获取无线控制器的工作列表并自动和无线控制器建立关联，真正做到了零配置，免维护，极大地减轻了网络管理人员在部署网络阶段的维护工作量。

3. 支持集中管理

   WA2100或WA2200作为FitAP和无线控制器配合组网，大部分管理报文和数据报文都需要经过无线控制器的统一处理。

在无线控制器端，通过CAPWAP协议控制网络中所有的FitAP，所有设备的状态都一目了然。

较之传统的FatAP，无线控制器加FitAP的应用模式极大地方便了系统管理员管理整个网络。

4. 支持版本自动升级

   WA2100和WA2200可以和网络内的无线控制器自动取得关联，并下载最新的软件版本到AP设备。

所有的这些操作都是自动完成的，不需要人工干预，减少了网络维护的工作量。

这个特性对于大型网络尤其重要。

5. 支持丰富的认证方式

WA2100和WA2200系列产品配合H3C自主研发的无线控制器系列产品，可实现802.1x认证、PSK认证、MAC、Portal、WAPI等