BDCOM教育行业无线网络解决方案.docx

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BDCOM教育行业无线网络解决方案

上海博达WLAN无线网络解决方案

【教育行业】

2012年6月

1概述

随着信息科技的不断发展，数字终端产品的逐渐增多，传统的有线网络已不能满足快速移动数据接入的需求，尤其在校园网络里，学生电脑普及率越来越高，随时随地接入网络地需求使WLAN的出现成为必然，它实时、可移动、高带宽的特性深得师生喜爱。

VoWiFi、无线监控、无线多媒体播放等增值业务给WLAN带来巨大的发展空间和潜力，成为大规模部署WLAN网络的助推器。

无论是在教室、实验室，教师可以移动办公；还是在操场草坪，学生可以随时用笔记本上网浏览课件和提交作业；或是在学生公寓，学生可以密集下载大流量视频等，WLAN的作用不容小觑，它性价比高，施工周期短，可管理，是有线网络的有效补充。

校园用有线网络和无线网络的对比：

有线网络

无线网络

移动性

受端口限制

随时随地移动接入

漫游性

受地理位置限制

无缝快速漫游

扩充性

重新布线

灵活增加接入点，布线简单

建设成本

人力、物力、资金投入高

节省人力物力，价格低廉

施工

施工周期长，周边环境影响大

周期短，布置方便美观

上海博达WLAN无线解决方案的主要特性：

●高带宽—上海博达自主研发的802.11n模式下的网络设备，带宽上限可达300M。

●高密度接入—专有的ASM射频技术和Crystal外围补偿校准技术提高了无线带宽和频谱资源的利用率，博达wAP2000系列AP产品实际有效可接入用户数比同类产品提高约20%。

●集中管理—通过无线控制器可对无线接入点进行统一管理、安全认证等，减少了网络维护的工作量。

●PoE供电－基于以太网铜缆的供电技术，即方便了施工，同时也简化了工程维护。

●经济的无线接入管理系统—为解决小规模、低要求无线网络覆盖的需求，上海博达专门研发了无线接入管理系统，提供可视化远程管理、配置及监控——俗称“软AC”。

●独创的USB-key安全认证机制—以物理密钥的方式保证校园无线网络的安全性。

2教育行业现状分析

2.1现状概况

近几年来，中国WLAM建设进入加速发展期，随着新科技的应用需求愈演愈烈，信息化建设已被越来越多人认可，越来越多企业配置了移动数据设备，接入WLAN的需求推动了WLAN设备的迅速增长，预计2011-2015年仍保持15%左右的增长率。

国家对教育信息化非常重视，中央在2010年6月通过的《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010－2020年）》中，把教育信息化列为了未来10年教育改革发展规划的方向之一。

WLAN更以其高速稳定、部署方便、性价比高成为信息化建设的主力军。

无线网络部署使校园的数字化建设提升到新高度，无论是无线视频监控的应用、电子书包的普及、还是WIFI手机的VoIP通话，都与WLAN密不可分。

无线网络从校园局部覆盖逐渐扩展到整个校园的覆盖，包括教室、实验室、图书馆、运动场等。

高速安全可移动的无线网络是支撑校园教学与工作、生活的重要保障。

2.2医院部署WLAN的需求

◆高带宽和高并发数

对学生公寓来说，上网密集度高，在线下载，音乐视频播放，视频通话等需求普遍，这就对网络带宽提出了高要求。

◆集中管理

一般学校很少有专门的IT管理维护人员，部署上百个无线接入点（AP）无疑增大了网络管理的工作量。

◆安全性

无线网络相比有线网络来说是空口传播，很容易被病毒或黑客侵入，造成学校保密信息泄漏等。

◆价格低廉

对于上百个无线接入点（AP）的一一配置和维护显然很麻烦，但购买管理AP的硬件无线控制器却又价格昂贵，如果有性价比高的无线控制器无疑是最好的选择。

◆升级扩充

WLAN技术的不断发展更新势必会要求无线网络设备可以随时升级扩充，应对不断更新和变化的网络需求，而又可以兼容原来的网络架构，保护先前投资。

2.3上海博达WALN无线产品的亮点

领先的AC架构

上海博达WSC6000系列AC采用业界领先的MIPS多核架构，集中管理FITAP，具备完善的射频管理、故障自动恢复、强制STA漫游和负载均衡等功能。

USB-key硬加密

USB-Key系统的开放性、安全性、易用性、便携性和可靠性，使得WLAN的无线接入在传统的WEP、WPA、WAPI等802.1x认证加密协议以及其它常用的启用MAC地址黑白名单、屏蔽SSID等软方式外，又额外提供了一层由硬件组件构成的硬加密认证保障。

彻底解决了WLAN接入的安全问题。

高稳定性

博达wAP2000系列AP稳定性高，特有的防挂死机制，保障无线网络时刻畅通。

可扩展能力强

博达WSC6000系列AC支持大容量AP管理，扩展性好，可以与原有网络完美融合，并且无需改变其架构，大大简化了网络的部署和管理，节约了用户投资。

◆无线接入点（AP）产品特性

◆2.无线控制器（AC）产品特性

3上海博达WLAN无线网络解决方案

上海博达的无线应用解决方案采用无线控制器（AC）或无线接入控制系统（软AC）加无线接入点（AP）的网络集中管理架构，还可采用无线桥接技术，满足校园内各分散点之间，远距离校区之间或农村中小学校校连通的无线网络覆盖。

3.1常规覆盖方式

上海博达常规覆盖也可分为两种。

一种是传统的自治式组网方式，另一种是上海博达主推的增强管理的集中式组网方式。

传统的自治式组网方式，各无线接入点（胖AP）独立完成用户的无线接入、用户权限认证、用户安全策略等，这种网络适合覆盖区域较小且用户较少的需求场景。

但这种组网方式中每个AP独立工作，很难扩展到大型的局域网和增加更高级的应用，而且每个AP单独的维护和升级非常麻烦，设备安全性差。

集中式组网方式的推出几乎完全取代了传统的自治式组网方式，它采用“AC+AP”的方式。

上海博达的网络集中管理架构采用硬AC或软AC加AP的方式。

这种方式中，AC负责无线网络的接入控制、统计、转发，AP的配置监控、负载均衡、漫游管理、网管代理和安全控制等；AP负责各无线终端的接入、传输数据的加密解密、接受AC的策略管理等功能。

集中式组网方式优点：

1）支持二层/三层漫游切换；

2）AC对AP群组自动进行信道分配和选择，自动调整发射功率；

3）非法AP检测和处理机制。

集中式组网方式的网络拓扑结构如下图所示：

无线控制器AC加AP架构由纯硬件组网，支持分布式和集中式流量转发，组网灵活，可管理更多的AP和支持更多的接入用户，可运营性强。

软AC是上海博达开发的一套业界领先的控制管理AP的软件，具有批量配置、VLAN划分、流量限制、实时监控等功能。

使用无线接入控制系统软AC管理AP的架构特别适用于部署小批量WiFi无线接入设备的应用场景。

适合硬AC的使用场景

适合软AC的使用场景

●设备数量多

●漫游切换要求高

●需要实现负载均衡

●安全性要求高

●设备数量较少

●部署分散

●对漫游要求低

●所有AP使用静态IP

3.1.1典型应用

◆典型应用一：

安徽省某大学参考方案

该校园需要实现热点大规模覆盖，采用了硬AC+AP架构，该架构由纯硬件组网，支持分布式和集中式流量转发，组网灵活，可管理大量AP和支持大量接入用户，可运营性强，支持如下两种网络拓扑结构：

二层网络连接模式——AC和AP同属于同一个二层网络，AP和AC之间通过学校的二层交换机互联。

三层网络连接模式——AC和AP属于不同的IP网段，AP和AC之间的通信通过路由器或者三层交换机转发来完成。

网络拓扑如下：

◆典型应用二：

山东省某中学参考方案

该校园要解决部分无线覆盖问题，属于小批量Wifi无线接入应用。

采用软AC+AP的架构。

不仅能为客户提供远程、方便、有效地集中配置管理，而且还在有效增强网络安全性的前提下提供了实时的网络可视化管理。

该方案具有以下特点：

1）支持多种网络设备和网络结构；

2）保证每AP可供15人上网使用，每人带宽不少于1Mbps；

3）保证新增的无线网络与原来的有线网络能够良好融合。

网络拓扑如下：

3.2桥接方式

上海博达的AP系列产品支持点对点和点对多点的桥接功能，可以连接两个或多个物理层上很难用有线连接的局域网，这样就能通过桥接方式把信息传递到校园内的每个角落和进行各校区之间的连通及有线链路备份等。

3.2.1典型应用

◆典型应用一：

校园内“信息孤岛”连接

对于一些校园内各建筑物之间比较分散，布线比较困难，和一些校园内的历史建筑，一般都不允许开沟打洞来铺设有线网络，可用无线网络桥接方式来解决这些难题。

该桥接方案的网络拓扑图如下：

◆典型应用二：

校校之间无线连网

有些学校有各个分校区，校方希望这些校区之间能共享校园资源，或者在一些农村中小学，各学校之间希望进行共享访问，信息互动，都可用桥接方式来实现之间的信息联通，达到信息资源的统一管理和权限控制。

下图是农村中小学的校校通连接系统，该系统以教育局为网络中心，实现周边各中小学学校的完全联网，同时完成各学校内的校园无线局域网建设。

该桥接系统的网络拓扑结构如下图所示：

◆典型应用三：

有线链路备份

对于学校一些重要的有线网络，如果线路出现故障，很容易造成信息丢失，影响教学工作等，所以对于这些场合用无线桥接做链路备份就能有效保障这些信息的安全。

当有线链路中断时，无线桥接可以迅速组建起通信链路，实现临时、应急通信的目的，保证数据通信线路的畅通。

该桥接网络拓扑图如下：

上海博达无线桥接方案的优势：

●灵活的组网方式—支持SSID绑定，无需MAC地址，配置运维简便；

●高带宽—802.11n模式下，桥接带宽上限可达300M；

●高稳定性—特有的防挂死机制，保障桥接链路时时畅通；

●完整的产品线—涵盖无线网桥、室外AP、及客户端设备（CPE）。

总结：

无论是学校大规模的宿舍、教室全覆盖无线上网，还是图书馆、礼堂、会议室等小范围的密集接入，或者各个校区之间和校园“信息孤岛”的连接，上海博达的解决方案均能以灵活多样的组网架构、稳定卓越的产品特性，以最佳的性价比满足数字化校园对无线应用的各种需求。

3.3典型产品推荐

名称

概述

特点

无线接入点（AP）

WAP2000-N22

基于802.11n的企业级AP，最高可提供300Mbps的数据传输速率。

吸顶式安装施工简便，白色外观与医院病房色调一致，两种安装方式，分别适合有吊顶和无吊顶天花板的安装。

•传输速率高

•稳定性好

•接收灵敏度高

•传输距离远

•无线抗干扰强

•完善的QoS功能

•网络安全性高

•FAT和FIT两种模式可切换

无线控制器（AC）

WSC6000-48

集中管理瘦AP和无线用户，能集中管理的AP。

可以与原有网络完美融合，而无需改变其架构，大大简化网络的部署和管理，节约用户投资。

•业界领先的多核架构

•完善的射频管理

•故障自动恢复

•强制STA漫游

•易于升级扩充

•有线和无线一体化

•智能负载均衡技术

POE交换机

S2228-POE

可网管型、分布层以太网交换机。

提供四路光电复用上行，支持802.3af和802.3at的PoE供电。

•卓越的性能

•强大的POE功能

•高安全性和可靠性

•灵活多样的管理功能

•强大的流量和广播管理

•丰富的业务支持

PSE供电设备

PSE08-150

经济型PSE中跨以太网供电设备，适合室内集中供电应用，支持802.3af和802.3at标准。

•内嵌智能型PoE芯片

•完善的过流保护

•机架式安装，集中维护管理

4方案特点

4.1高带宽和抗干扰性

上海博达的无线网络产品基于802.11n模式，带宽上限可达300Mbps,满足校园大流量需求。

博达WAP2000系列AP特有的ASM射频技术增强了系统的抗干扰能力，提高了实际应用的传输带宽。

专有的Crystal外围补偿校准技术提高了频谱资源的利用率。

4.2覆盖范围大，支持零盲点覆盖

博达WAP2000系列AP具有功率可调的功能，采用增强型的射频技术，结合智能天线，可满足各种范围的覆盖需求。

此外，根据一些教室、宿舍的特殊结构，上海博达将标准AP与馈线或信号放大器相结合，实现了无线信号的万能中继与放大，有效的解决了复杂结构建筑的无线全覆盖。

4.3支持集中管理

无论是硬AC还是软AC，均能方便地集中管理整个网络中AP和相应的无线接入终端的部署、配置和监控等方面。

硬AC通过CAPWAP协议来控制网络中的AP，软AC则通过特定的私有协议来控制网络中的AP。

集中式的管理大大简化和减轻了网络运维的工作量。

4.4性价比优

上海博达自主研发的无线接入控制系统（软AC）针对小批量无线终端接入应用情况，相比硬件无线控制器价格相对低廉，缓解了一部分学校想买集中管控AP的控制器却苦于价格昂贵的经济压力。

软AC提供了远程的智能管理监控配置AP的功能。

4.5网络安全性高

上海博达的AP除了支持国际上通用的WiFi安全认证协议、中国标准的WAPI安全协议和各种常用的用户认证方式（802.1X、MAC、SSID等）外，还自主研发了一套无线接入与加密认证相结合的基于物理密钥USB-Key的无线安全系统，它从根本上解决了无线接入的安全问题。

4.6智能的负载均衡

上海博达的AC和AP系列产品提供了基于用户数量和流量的负载均衡功能，当AP的负载达到门限时，AC会自动分配新接入的用户到临近负载低的AP上，大大提高了整个网络的使用效率。

4.7支持本地供电和PoE以太网供电

上海博达的AP系列产品不仅支持本地供电，同时还支持PoE供电。

PoE设备的原理是通过非屏蔽双绞线中四对线中的两对线来供电，传输数据的同时传输直流电，使用PoE设备大大降低了设备成本和管理成本。

PoE具有如下明显的优势：

1.简化安装、降低成本—不需为每个网络设备单独提供数据和电力线缆；

2.灵活性提高—网络装置可被安装在任何位置，而不需靠近一个已存在的电源接口；

3.可靠性增强—有SNMP能力的PoE装置，可实施远程检测和控制，能有效地处理或修理装置的耗电量和（或）失效故障。

4.8AP形态的多样性

根据不同的应用场景，上海博达设计了吸顶式、壁挂式、直放式、室外式等形态的AP，便于AP组网时的布置，以达到最佳的覆盖效果。

尤其是吸顶式AP安装施工简便，乳白色外观与教室色调一致，两种安装方式，分别适合有吊顶和无吊顶天花板的安装。

4.9完善的QoS功能

上海博达无线接入点有线和无线侧均提供了完善的QoS功能，并采用独有的APCM传输链路时延和抖动性能的监控技术，提供了链路的动态带宽调整功能，保证了高品质的服务。

上海博达AC产品WSC6000系列通过WMM标准、SuperG、提高流量带宽三种方式来实现高速突发数据和流量分级，提供了更为可靠的无线QoS解决方案。

上海博达无线产品WSC6000系列还提供了基于SSID的用户智能限流，可以限制SSID的整个带宽，这样我们就可以为校园网业务和Internet业务分别限制不同的带宽，从而保证两个业务的正常运行。

同时，也可以基于用户进行限速，避免了某用户P2P下载占用过高带宽影响其他用户使用。

4.10支持多SSID功能

上海博达无线网络系统的多SSIN结构和实现技术使得各种多媒体应用服务（数据、语音、视频）在QoS上表现非常出色。

在一个无线局域网内可设置多个SSID，在一个语音SSID内可把SIP和H.323等无线语音数据以优先级队列处理。

在一个预设为语音/视频SSID中，允许网络管理设定语音/视频传输协议通过，以确保其他数据不能进入这个SSID。

可在多SSID情况下确保语音和视频的QoS支持。

5典型应用

5.1公共区域无线全覆盖

在校园的公共区域，如图书馆、教室、宿舍、会议室、礼堂和体育场等处，进行无线覆盖，可有效解决大量人群随时随地共享校园网络资源的问题。

图书馆部署无线网络使得师生在图书馆的任何角落，随时访问学校的图书电子数据库和互联网；教室部署无线网络丰富了传统的教学方式，使作业的布置与提交更灵活，电子教学课件的互动交流更人性化，极大地提高了教学效率；会议室、礼堂部署无线网络极大的方便了与会者访问网络，随时查询资料和实时交流；体育场、广场等部署无线网络为开学迎新、毕业典礼、运动会等大型活动的数据传输提供了方便，可以不受局部地点的限制，有效地提高诸如大流量、多批次新生入学的登记效率，也可实时将有关活动的情况通过无线网络进行直播。

校园全覆盖的拓扑图如下：

5.2基于物联网的资源管理

上海博达针对物联网中系统的传输层，专门研发的智能物联无线接入点融合了WiFi和RFID技术。

物联网核心仍然是互联网—无线网络，是无线网络延伸和扩展的网络，其延伸扩展到任何对象与对象之间，进行信息交换和通信。

在WLAN无线网络覆盖区域内，通过智能物联无线接入点，把人或物与无线网络连接起来，实现对人或物的智能化识别、定位、跟踪、监控、管理。

在资源管理方面，智能物联无线接入点将智能物联网络覆盖区域内的配备RFID标签的对象连接，再通过各种后台应用管理软件进行自动管理，从而方便有效地进行人员考勤、图书管理、实验设备管理等，例如，在学校大门、教室、走廊等多个点安装智能物联无线接入点，学生通过佩戴RFID标签，后台管理系统会通过标签发出的射频信号自动侦测出学生信息，统计学生出勤情况；在图书馆布放智能物联无线接入点，图书中的RFID标签发出的无线射频信号自动被无线接入点获取并连接到图书管理系统，方便图书管理人员快速高效地处理图书的流通和库存管理；在实验室布放智能物联无线接入点，配备RFID标签的设备可随时被无线接入点跟踪，方便实验设备管理人员更好地跟踪设备的位置和状态等。

5.3身份验证

上海博达自主研发的USB-Key用户无线接入加密认证系统，对现行的无线网络安全体系是一个极为有力的补充，它从根本上解决了WLAN接入的安全问题。

USB-Key系统的开放性、安全性、易用性、便携性和可靠性，使得WLAN的无线接入在传统的WEP、WPA、WAPI等802.1x认证加密协议以及其它常用的启用MAC地址黑白名单、屏蔽SSID等软方式外，又额外提供了一层由硬件组件构成的硬加密认证保障。

USB-Key系统可广泛地应用在无线身份验证等应用。

特别是一些军事院校，只有合法持有USB-Key的师生才能访问涉密的军事网络，从系统上有效地防止了军事机密的泄露；或者在图书馆等公共阅览室，持有USB-Key的学生才能通过公共电脑查看自己的成绩、奖励或登陆某些涉密网络。

USB-Key系统主要由四部分组成：

USB-Key、无线接入软件、无线接入点和认证管理服务器。

它提供用户端和服务器端的双向身份认证。

在用户端和无线接入点之间，上海博达的加密技术使用户信息的破解几乎不可能。

基于USB-Key系统的身份验证网络拓扑图如下：

5.4电子书包

电子书包是教育信息化的必经之路。

它是一套专门针对中小学设计的电子教学辅助系统平台,通过电子书包与互联网连接，并通过无线网络获取及时有效和最新的教学信息。

电子书包通过为中小学师生及家长构建虚拟专用网络，使教师能够布置电子作业，在线答疑；学生能够在线学习；家长可以随时了解孩子的学习情况等，以此逐步实现无线网络下的无纸化教学。

电子书包建立了一种交互于现实和网络平行的新型师生关系，是一种架构于无线网络信息环境下的教学模式。

另外，利用电子书包，我国可建成基于互联网的全国学校教育网，在这种“校园网群”上以“各校网站”、“名校课堂”等形式实现学校间、地区间的资源共享。

5.5无线视频监控

无线视频监控系统是计算机、无线网络和视频编码技术的结合，它作为无线网络在校园治安方面的一个特殊应用，以其安装方便、灵活性强、性价比高等特性被越来越多学校的监控系统所采用。

无线视频监控和传统的视频方案相比，具有以下两大优点：

（1）综合成本低：

采用无线网可以摆脱线缆的束缚，有安装周期短、维护方便、扩容能力强，迅速收回成本的优点。

（2）灵活接入：

可扩展性好，即装即用，在现有无线覆盖的网络中，网络管理人员可以迅

速方便的增加WiFi摄像机到新的监控点，不需要新增传输网络和增加设备，轻而易举地实现远程视频监控。

上海博达将基于IP的智能监控从通常的有线网络接入延伸到无线网络的接入，根据学校的不同应用场景提供丰富多样的监控点无线组网。

对于相隔距离较远的被监控点和监控中心，可以采用AP的无线桥接功能进行连接。

通过集中式管理平台对无线资源和监控资源进行统一的管理和控制。

上海博达通过各个AP上完善的QoS功能，实现了对突发流量进行码流平滑、多流选择以及误码重传的处理，保证了视频流的实时性和流畅性。

无线视频的典型应用场景如下图所示：

5.6无线投影

近年来投影机行业随着技术升级使得生产成本逐渐下降，投影机市场空前繁荣，而投影机在教育行业应用非常广泛，是教师授课的主要渠道。

传统投影机需要安装施工布线，破坏周边环境且耗时耗力。

无线投影机因其免布线和移动性得到越来越多用户的关注。

无线投影不仅满足了用户在无线网络环境内自主选择投影地点的需求，也使得更多成员共享投影成为现实。

无线投影的网络拓扑图如下：

5.7电子考场

电子考场是一种考场视频巡视管理系统，通过教育网和互联网络，实现学校和上级教育管理部门的全过程远程摄录像及报警监控。

电子考场系统由监控系统和报警系统组成，是一种智能的“网上电子巡考”，能及时、迅速地反映现场实况，方便招考部门更好地处理考场的各种突发情况。

通过视频监控和网络传送，有利于第一时间把握考场动向。

校园考场最大的特点是场地聚焦，监控点总数庞大，且需要覆盖无盲点，实时稳定传输。

这就对视频监控承载的网络提出了更高要求，上海博达的无线网络产品可解决视频监控对网络带宽，稳定性及高密集性接入的需求。

5.8VoIP通信

目前大学校园师生众多，不少高校甚至由多个校区组成，是一个很大的社会消费群体。

校园内相互通讯及校园与外界的通讯交流，都需要借助电话来完成。

然而在校学生经济承受能力有限，教工办公又需要降低通讯成本。

为此，在校园内组建VoIP网络电话，已经成为很多高校实现低话费通讯的重要手段。

IP电话包括语音、视频等多种应用，而上海博达无线网络产品以其高带宽、高稳定性保障其网络通信的可靠性。

学校通过组建无线网络，使其连接到VoIP电话网，内部VoIP电话网连接各地区PSTN市话网，实现各地区“长途电话变市话”。

借助无线网络建立覆盖校园的VoIP电话网，实现内部通信“零话费”，还可实现校园、分校之间通过无线网络召开VoIP电话会议和实现远程教育。

6常见问题

6.1无线网络如何提高安全性？

通常可以采用以下几种方式提高无线网络的安全性；

1、使用加密设置：

如设置WPA、WPA2、WAPI认证等；

2、关闭SSID广播：

增加非法用户信号搜索难度，避免非法用户入侵；

3、关闭DHCP服务器：

非法连入用户不会自动分配IP地址，起到了有效安全防护作用；

4、开启IP/MAC地址过滤。

比如，仅允许已设MAC地址列表中已生效的MAC地址访问无线网络，从而阻止非法用户连入网络；

5、采用上海博达的USB-Key用户无线接入加密认证系统：

该系统从根本上解决了WLAN接入的安全问题。

USB-Key系统的开放性、安全性、易用性、便携性和可靠性，使得WLAN的无线接入在上述传统的软方式外，又额外提供了一层由硬件组件构