商场无线网技术白皮书.docx
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商场无线网技术白皮书
商场无线网技术白皮书
目录
第1章前言3
1.1.商场无线网展望3
1.2.商场无线网的应用4
1.3.无线局域网原理6
1.4.无线局域网设备介绍8
第2章现场勘查与部署12
2.1.现场勘查的目的12
2.2.无线设备部署13
2.3.测试AP的选择16
2.4.无线控制器的冗余部署17
2.5.无线控制器与集中管理软件18
2.6.无线网络测试工具19
第3章无线产品技术特色22
3.1.BeamFlex智能天线技术22
3.2.SmartCast基于无线的QoS24
3.3.SmartMesh智能无线网状网络25
第4章商场无线网络设计27
4.1.多业务区分设计27
4.2.无线用户管理27
4.3.无线安全性28
4.4.统一身份认证29
4.4.1.融合统一802.1x认证29
4.4.2.无线标准802.1x认证31
4.4.3.Webportal认证32
4.4.4.认证与ipv6结合33
4.5.移动漫游34
4.6.商场无线网建议拓扑36
第5章使用产品介绍37
5.1.神舟数码智能无线AP:
DCWL-ZF-790037
5.2.神舟数码智能无线AP:
DCWL-ZF-290040
5.3.神舟数码智能无线控制器:
DCWL-ZD-100043
第1章前言
1.1.商场无线网展望
无线网络,也就是利用无线电波而非线缆来实现与计算机设备位置无关的网络数据传送的系统,是现代数据通信系统发展的一大方向。
目前,无线网络发展迅速,无线技术也越来越先进和完善。
无线网络已经在众多领域得到很好的发挥和运用,包括制造、医疗、教育、企业等都有无线网络很好的案例存在。
无线网络推动了数据通信进入了新的里程碑,让办公、工作、学习不再受“线”制。
方便实现了移动办公,组建临时工作组,召开紧急会议等不再需要复杂的布线拆线,无线覆盖区域直接可以通过无线进行通信。
无线商场网,可以让客户在购物区、茶餐厅、休息区、商场各个角落任意位置连接上Internet。
随着无线网络在各个领域的成功案例及人们对它的关注程度,无线网络定是未来通信的发展方向,也定能在各领域中得到很好的应用。
目前笔记本电脑已普遍进入各个客户阶层,给人们带来很多便利,但电脑并没有发挥其最大价值,笔记本电脑虽然可以移动,但是网络接口却不会跟着移动,而一台电脑最大的价值就在于它可以连接网络,从而实现信息的交流与共享。
商场人口流动性大,而固定有线网络节点有限,此外,由于商场结构是大开间布局,地面和墙壁已经施工完毕,若进行网络应用改造,埋设缆线的工作量巨大;而且使用时的位置无法十分固定,导致信息点的放置也不能确定,而无线网络可以解决上述问题。
因此,商场对无线网络具有迫切的需求,无线局域网在解决一些场所,如公共区域、消费区等地点难以布线的问题的同时,还可以简化在这些区域网络实施,通过较大范围的无线网络覆盖,有效节省了布线成本和相应的管理维护成本。
未来随着WLAN技术日趋成熟,笔记本电脑会越来越广泛使用,无线网将为越来越多的商场所接受。
无论是商场内部信息点的分布设计、商场内楼层间的网络连接,还是商场本部和分部的联网,无线网络技术都发挥了重要作用。
无线局域网被看作传统有线网络的延伸,在某些环境还可以替代传统的有线网络。
与之相比,无线局域网有以下显著的益处:
●安装便捷:
无线局域网的安装工作简单,它无需施工许可证,不需要布线或开挖沟槽。
它的安装时间只是安装有线网络时间的零头。
●覆盖范围广:
在有线网络中,网络设备的安放位置受网络信息点位置的限制。
而无线局域网的通信范围,不受环境条件的限制,网络的传输范围大大拓宽,最大传输范围可达到几十公里。
●经济节约:
由于有线网络缺少灵活性,这就要求网络规划者尽可能地考虑未来发展的需要,所以往往导致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,又要花费较多费用进行网络改造。
WLAN不受布线接点位置的限制,具有传统局域网无法比拟的灵活性,可以避免或减少以上情况的发生。
●易于扩展:
WLAN有多种配置方式,能够根据需要灵活选择。
这样,WLAN就能胜任从只有几个用户的小型网络到上千用户的大型网络,并且能够提供像“漫游”(Roaming)等有线网络无法提供的特性。
●传输速率高:
WLAN的数据传输速率现在已经能够达到54Mbit/s,传输距离可远至20km以上。
应用最新的IEEE802.11n技术,数据传输速率甚至可以达到300Mbit/s。
此外,无线局域网的抗干扰性强、网络保密性好。
对于有线局域网中的诸多安全问题,在无线局域网中基本上可以避免。
而且相对于有线网络,无线局域网的组建、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。
建立无线商场网,已成为现代化商场的一个重要标志。
商场网用户有多种需求,如网络信息点流动的需求、难以布线区域网络建设的需求、利用网络提高工作效率的需求、降低成本和保护投资的需求等。
这些迫切的需求都可以通过无线商场网的建设,找到完美的解决途径。
1.2.商场无线网的应用
1)对于大批量的入库商品,如何能够保证其第一时间进入流通?
大型商场来讲,每天商品的流通量非常庞大。
因此,在商场中,除了保证一定数量的库存商品外,每天还需要补进大量的商品,这就使得各网点收货区的工作异常繁忙。
收货区的日常工作包括处理定单,送货单,数量核对,质量检查,入库等。
通常的手工操作必须记录下每张定单的执行情况,再填写入库单等手工单据,最后,随货物一起送往仓库;仓库在收到入库单后,还必须将数据输入计算机。
在这一过程中,除了手工单据固有的弊端外,另一个重要因素就是时间。
因为对于大型商场来讲,管理人员必须非常及时准确地掌握库存的情况,以便作出定货决定或制定经营策略。
即便采用了计算机管理,但扫描系统是基于台式计算机的,不能随意移动。
只能把入库商品送到指定的地方扫描入库,然后再送到指定的位置堆放。
这无疑增加了工作量,也增加了入库所花的时间。
2)对于大流量的客户,如何安排货架上的商品使之不产生"断档"?
3)对于成千上万种商品,如何在最短的时间内进行盘点?
每个网点的商品不下万种,象其它的商场经营一样,每月必然会有一次库存商品的盘点工作。
然而这成千上万种商品需要在一天时间内清点完毕并输入电脑,其工作量之大可想而知。
在传统的手工流程中,售货员清点完一类商品后,将盘点数量记录下来,再清点另一类商品,最后,将所有的盘店数据单提交给数据录入员输入电脑。
由于数量清点和电脑录入工作都需要耗费大量的时间且又不能同时进行,因此往往会出现起先电脑录入员无事可作,然后忙得焦头烂额的情况;而售货员则是盘点时手忙脚乱,而后围在电脑录入员身边等待盘点结果。
这样的场面,几乎每个月都要发生一次。
4)对于促销策略,如何作到标价和实价的一致?
商场针对一些商品经常会作出促销经营手段,如打折,让利,清仓销售等。
在此期间,商品的单价会有所变动,而货架标签上的价格可能因没有及时更换而与数据库内容产生差异,这一差异会在结帐时与顾客发生矛盾。
以上这些问题,恐怕就不能仅仅依靠现有的网络通讯技术来解决了。
于是,无线计算机通讯网络的解决方案开始为越来越多的商家所关注。
事实上,无线网络并没有离开网络的概念,而是计算机网络技术的延伸;是依托于有线网络,对移动点和无法布设网络信号线的应用点的扩展。
无线网络通讯技术在解决了操作人员的流动性问题的同时,实现了数据的实时传输。
1、无线网络通讯技术
同有线网络技术相比,无线计算机网络通讯的最大特点是将无线电波作为数据传输的介质,从服务器发送的数据通过有线网络的层层解析,传送到与有线网络相连接的无线网络访问节点(AccessPoint,以下简称AP)中,在AP中,数据通过特定的算法进行调制,生成无线信号,最后经信号发射装置传播出去。
由于无线信号散播于空气中,因此,无线网络是一个相对开放的网络系统,在AP的信号覆盖范围内,任何一个移动单元(MobileUnit,以下简称MU),都可以捕获到无线信号,MU将无线信号进行解调制运算,从中还原出所需要的数据。
这一过程就是无线网络中数据从服务器到达终端的过程,反之亦然。
在整个网络系统架构中,无线网络访问节点司职有线网络数据和无线网络信号的接口工作,它以节点方式和有线网络连接,以基站的方式管理移动单元,两者的衔接是一个透明的过程。
因此,我们可以把它想象成一个透明的网桥结构。
2、Agere的无线网络技术
基于无线网络通讯技术,有一个国际标准的规范:
IEEE802.11标准。
在这个标准中定义了几种常用的无线网络通讯技术以及频率使用规范,基本调制算法,漫游技术等内容。
AgereSystem,是IEEE802.11标准组织的主要成员。
Agere无线网络产品的设计严格遵循国际规范。
在通讯技术上,Symbol采用直接序列扩频技术(DSSS),这一技术被公认为系统安全性最好,移动终端漫游能力最佳,网络扩展性能最强的技术,同时,它特有的扩展频谱技术能有效地避开外界无线信号产生的干扰。
扩谱技术是九十年代中期兴起的无线网络通讯技术,曾经为美国军方保密的通信技术,在海湾战争期间曾经大显神威。
它的通讯频率范围在国家无线电管理委员会免许可证的2.400G-2.4835GHz之间,采用11-13个5MHz带宽的通讯频点,在每个通讯频点上可以提供最大11Mbps的网络通讯速率。
扩谱技术的发射功率很底,通常在几十个毫瓦的级别,完全淹没在噪声中传播,这一特性使得它能有效地避开外界信号的干扰,保证通讯的质量,同时,特有的加密PN码保障了整个网络系统的安全运作。
移动终端在各个AP点之间进行漫游时,仅需要花费一次频率变动的周期,即0.1秒,是一个完全透明的过程。
由于AP可以在11-13个通讯频点中任意选取工作频点,每个AP又支持多个手持无线终端,多个AP会自动区分各自的频点范围而彼此不会产生干扰,因此,扩谱技术组成的无线网络可以以任意的形式进行空间的扩展。
1.3.无线局域网原理
无线局域网,简称WLAN(WirelessLocalAreaNetwork),是计算机网络与无线通信技术相结合的产物。
从本质上来说,它是固定局域网的一种延伸。
WLAN对用户来说是完全透明的,使用起来与有线局域网一样。
无线局域网最通用的标准是IEEE定义的无线网络通信工业标准——IEEE802.11系列。
●IEEE802.11b
IEEE802.11b(又WirelessFidelity,Wi-Fi,是现在最普及的无线标准之一)使用开放的2.4GHz频段,物理调制方式为补码键控(CCK)编码的直接序列扩频(DSS),最大数据传输速率为11Mbps,无需直线传播。
其实际的传输速率在5Mbps左右,与普通的10Base-T规格有线局域网处于同一水平。
使用动态速率转换,当射频情况变差时,可将数据传输速率降低为5.5Mbps、2Mbps和1Mbps。
且当工作在2Mbps和1Mbps速率时可向下兼容IEEE802.11。
IEEE802.11b的使用范围在室外为300米,在办公环境中则最长为100米。
使用与以太网类似的连接协议和数据包确认,来提供可靠的数据传送和网络带宽的有效使用。
IEEE802.11b运作模式基本分为两种:
点对点模式和基本结构模式,点对点模式是指无线网卡和无线网卡之间的通信方式,即AdHoc模式或者独立基本服务集(IBSS)。
基本结构模式(BSS)是指仅使用一个接入点(AP)的无线网络;使用多个接入点的两个或多个BSS无线网络可以组成扩展服务集(ESS),这是无线网络规模扩充或无线和有线网络并存时的通信方式,是IEEE802.11b最常用的方式。
然而随着网络应用中视频、语音等关键数据传输需求越来越多,速率问题将会成为802.11b进一步发展的主要障碍。
此外802.11b在安全问题也不容忽视,目前主要通过WEP加密协议来弥补这一缺陷,不过IEEE已经出台了一个标准802.11i来专门解决WLAN中的安全问题。
●IEEE802.11a
IEEE802.11a工作在5GHzU-NII频带,从而避开了拥挤的2.4GHz频段,所以相对802.11b来说几乎是没有干扰。
物理层速率可达54Mbps,传输层可达25Mbps。
采用正交频分复用(OFDM)的独特扩频技术;可提供25Mbps的无线ATM接口、10Mbps以太网无线帧结构接口和TDD/TDMA的空中接口,支持语音、数据、图像业务,一个扇区可接入多个用户,每个用户可带多个用户终端。
IEEE802.11a在使用频率的选择和数据传输速率上都优与IEEE802.11b,不过其不兼容IEEE802.11b、空中接力不好、点对点连接很不经济,不适合小型设备,另外由于技术成本过高,缺乏价格竞争力,经济规模始终无法扩大,加上5GHz并非免费频段,在部分地区面临频谱管制的问题,市场销售情况一直不理想。
相比而言,业界非常看好IEEE802.11b。
●IEEE802.11g
802.11g是IEEE为了解决802.11a与802.11b的互通而出台的一个标准,它是802.11b的延续,两者同样使用2.4GHz通用频段,互通性高,被看好是新一代的WLAN标准。
802.11g的速率上限已经由由11Mbps提升至54Mbps,但由于2.4GHz频段干扰过多,在传输速率上低于802.11a。
与802.11a和802.11b同时兼容是802.11g的一大亮点,它同时支持802.11b的CCK和802.11a的OFDM,802.11g还支持PBCC(PacketBinaryConvolutionalCoding,分组二进制卷积码)技术。
802.11g中规定的调制方式有2种,一为原Intersil公司提案采用的CCK-OFDM,另一为TI公司提案采用的PBCC-22(也称CCK-PBCC)调制方式,其中采用PBCC-22方式的TI提案保持了对IEEE802.11b的完全兼容,并使最高传输速率达到了22Mbps,目前已经有不少符合该标准的产品。
而CCK-OFDM则作为802.11g的强制54Mbps模式,同时支持两种模式的802.11g产品便可以在与802.11b网络兼容的情况下,最高提供与802.11a标准相同的54Mbps连接速率。
802.11g的兼容性和高数据速率弥补了802.11a和802.11b各自的缺陷,一方面使得802.11b产品可以平稳向高数据速率升级,满足日益增加的带宽需求,另一方面使得802.11a实现与802.11b的互通,克服了802.11a一直难以进入市场主流的尴尬,因此802.11g一出现就获得众多厂商的支持。
IEEE标准委员会已经通过了802.11g标准,WLAN市场势将再掀波澜。
●IEEE802.11n
802.11n结合了多种技术,带来了更快的传输速率,更广的覆盖范围以及更好的兼容性。
在传输速率方面,802.11n可以将WLAN的传输速率由目前802.11a及802.11g提供的54Mbps、108Mbps,提供到300Mbps甚至高达600Mbps。
得益于将MIMO(多入多出)与OFDM(正交频分复用)技术相结合而应用的MIMOOFDM技术,提高了无线传输质量,也使传输速率得到极大提升。
在覆盖范围方面,802.11n采用智能天线技术,通过多组独立天线组成的天线阵列,可以动态调整波束,保证让WLAN用户接收到稳定的信号,并可以减少其它信号的干扰。
因此其覆盖范围可以扩大到好几平方公里,使WLAN移动性极大提高。
可以让WLAN信号覆盖到写字楼、酒店和家庭的任何一个角落,让我们真正体验移动办公和移动生活带来的便捷和快乐。
在兼容性方面,802.11n采用了一种软件无线电技术,它是一个完全可编程的硬件平台,使得不同系统的基站和终端都可以通过这一平台的不同软件实现互通和兼容,这使得WLAN的兼容性得到极大改善。
这意味着WLAN将不但能实现802.11n向前后兼容,而且可以实现WLAN与无线广域网络的结合,比如3G。
IEEE802.11n作为新一代的Wi-Fi无限局域网传输标准得到业界的广泛支持,由Wi-Fi联盟进行的802.11n草案产品认证已经开始,包括Wi-Fi联盟、博通、Linksys、INTEL等企业也信誓旦旦地保证,一旦802.11n标准正式颁布,目前的802.11n认证产品将实现平滑升级。
1.4.无线局域网设备介绍
无线局域网的主要组成部分为:
无线网卡(WirelessLANCard)、无线接入点(AP)、无线网桥、接入控制器(AC)、认证服务器(AS)。
此外还包括天线、POE供电设备、适配器等等。
1、无线网卡:
无线网卡的作用类似于以太网中的网卡,作为无线网络的接口,实现与无线网络的连接。
无线网卡根据接口类型的不同,主要分为三种类型,即PCMCIA无线网卡、PCI无线网卡和USB无线网卡。
PCMCIA无线网卡仅适用于笔记本电脑,支持热插拔,可以非常方便地实现移动式无线接入。
PCI接口无线网卡适用于普通的台式计算机使用。
其实PCI接口的无线网卡只是在PCI转接卡上插入一块普通的PC卡。
USB接口无线网卡适用于笔记本电脑和台式机,支持热插拔。
如果网卡外置有无线天线,那么,USB接口将是一种非常好的选择。
2、无线接入点:
无线接入点即无线AP(AccessPoint)它是用于无线网络的无线交换机,也是无线网络的核心。
无线AP是移动计算机用户进入有线网络的接入点,主要用于宽带家庭、大楼内部以及园区内部,典型距离覆盖几十米至上百米,目前主要技术为802.11系列。
无线AP是一个包含很广的名称,它不仅包含单纯性无线接入点,也同样是无线路由器(含无线网关、无线网桥)等类设备的统称。
我们一般还是只将所称呼的无线AP理解为单纯性无线AP,以示和无线路由器加以区分。
它主要是提供无线工作站对有线局域网和从有线局域网对无线工作站的访问,在访问接入点覆盖范围内的无线工作站可以通过它进行相互通信。
单纯性无线AP就是一个无线的交换机,仅仅是提供一个无线信号发射的功能。
单纯性无线AP的工作原理是将网络信号通过双绞线传送过来,经过AP产品的编译,将电信号转换成为无线电讯号发送出来,形成无线网的覆盖。
根据不同的功率,其可以实现不同程度、不同范围的网络覆盖,多数单纯性无线AP本身不具备路由功能,包括DNS、DHCP、Firewall在内的服务器功能都必须有独立的路由或是计算机来完成。
目前大多数的无线AP都支持多用户(30-100台电脑)接入,数据加密,多速率发送等功能,在家庭、办公室内,一个无线AP便可实现所有电脑的无线接入。
单纯性无线AP亦可对装有无线网卡的电脑做必要的控制和管理。
单纯性无线AP即可以通过10BASE-T(WAN)端口与内置路由功能的ADSLMODEM或CABLEMODEM(CM)直接相连,也可以在使用时通过交换机/集线器、宽带路由器再接入有线网络。
无线AP跟无线路由器类似,按照协议标准本身来说IEEE802.11b和IEEE802.11g的覆盖范围是室内100米、室外300米。
这个数值仅是理论值,在实际应用中,会碰到各种障碍物,其中以玻璃、木板、石膏墙对无线信号的影响最小,而混凝土墙壁和铁对无线信号的屏蔽最大。
所以通常实际使用范围是:
室内30米、室外100米(没有障碍物)。
3、无线网桥(bridge):
无线网桥是在链路层实现无线局域网互连的存储转发设备,它能够通过无线(微波)进行远距离数据传输,无线网桥有三种工作方式,点对点,点对多点,中继连接。
可用于固定数字设备与其他固定数字设备之间的远距离(可达30km)、高速无线组网。
从作用上来理解无线网桥,它可以用于连接两个或多个独立的网络段,这些独立的网络段通常位于不同的建筑内,相距几百米到几十公里。
所以说它可以广泛应用在不同建筑物间的互联。
同时,根据协议不同,无线网桥又可以分为2.4GHz频段的或5.8GHz频段的802.11a无线网桥。
4、无线局域网接入控制器(AC):
无线局域网接入控制器(AC)是为用户实现安全、易管理、高可靠性的无线局域网必不可少的核心设备。
与现有的交换机、防火墙、认证服务器以及其他网络架构无缝集成,主要用于对域内的多个AP进行统一安全管理,全面的无线网络控制器,可以解决无线数据传输、认证、系统隔离等无线网络中的安全问题。
无线接入控制器需要能够提供完善的认证方式,除提供标准的802.1x认证外还应提供Web认证,通过DHCP+WEB方式,在用户打开网页的时候自动弹出认证页面。
同时,与认证服务器配合,提供灵活多样的计费和用户管理,支持多种计费方式,如包月制、预付费、按时长计费、按流量计费等。
提供多种营运模式,可以和现有的移动网络以及固定网络计费系统整合,最大限度的保护用户现有投资。
5、认证服务器(AS):
提供与WLAN无线接入区域之间的IP认证和计费信息接口。
AS、AC、AP之间使用标准的RADIUS协议传送认证、鉴权和计费信息。
AS能支持多个AC和AP,即能够同时满足大范围的WLAN接入需求。
天线系统包括适于远距离传输的定向天线、适于近距离覆盖的全向天线、以及适于集中覆盖的扇区天线。
当计算机与无线AP或其他计算机相距较远时,随着信号的减弱,或者传输速率明显下降,或者根本无法实现与AP或其他计算机之间通讯,此时,就必须借助于无线天线对所接收或发送的信号进行增益(放大)。
无线天线有多种类型,不过常见的有两种,一种是室内天线,优点是方便灵活,缺点是增益小,传输距离短;一种是室外天线。
室外天线的类型比较多,一种是锅状的定向天线,一种是棒状的全向天线。
室外天线的优点是传输距离远。
比较适合远距离传输。
POE供电设备是一种以太网供电技术。
通过以太网线直接为AP提供远程供电。
适配器可以连接到任何RJ-45的以太网端口上,为PC机、手持数据输入部件、打印机和其他计算外设提供一种即插即用的无线解决方案。
第2章现场勘查与部署
2.1.现场勘查的目的
通常用户在部署无线网络之前都需要进行现场勘查,现场勘察通过了解无线局域网所处的无线电频率环境以及在整个系统中不同位置对所有接入点的可见性和可连通性,对于合理部署具有关键意义。
选用不同的天线种类、传输方式及可选频道也会产生不同的效果,增加了问题的复杂性。
通过现场勘查,可以更清楚地了解客户实际环境,确定以下事宜:
1、确定AP的安装位置
2、更精确地确定具体的AP型号及所需实际数量
3、确定是否需要使用外挂天线
4、与客户协商布线,施工细则
现场勘查需要的测试设备:
1)无线AP(必选):
根据最初与客户的沟通,了解客户需求,根据不同的需求携带不同的AP,确定测试AP的型号与数量。
2)无线控制器(可选):
一般无线信号覆盖测试不需要带控制器。
如需要测试对AP的管理功能及安全功能,则需要携带无线控制器,根据实际管理AP数量的不同可以携带不同型号的无线控制器。
3)PoE供电模块(可选):
建议每次测试都带一个以备用
陪测设备:
1)内置无线网卡的笔记本电脑,并安装无线测试相关软件
2)NetworkStumbler软件:
寻找无线接入点的利器。
主要查看无线AP与客户端之间的最大信号质量、信噪比等参数
3)NetIQChariot软件:
测试无线实际吞吐量的工具
4)20-30米左右的长网线
同时,最好将要勘察的环境地图预先打印出来,以便在上面预先标注AP的布设位置,测试时尽量将AP放置在将来正式安装时的位置
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