番禺明珠星集团无线方案.docx
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番禺明珠星集团无线方案.docx
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番禺明珠星集团无线方案
明珠星集团
无线网络建设建议书
广州XXX科技有限公司
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目录
第一章前言3
1.1无线局域网络概述3
1.2无线局域网络应用领域4
第二章明珠星集团网络需求分析5
2.1明珠星集团网络现状5
2.2用户需求分析5
第三章无线网络技术介绍6
3.1无线局域网概念和工作原理6
3.2无线局域网标准6
3.3无线局域网传输方式7
3.4无线局域网的常见拓扑形式8
3.5无线局域网的优势11
第四章构建明珠星集团无线局域网11
4.1室外无线局域网考虑因素11
4.2明珠星集团无线网络拓扑图12
4.3无线网络工程安装示意图14
4.4无线局域网设备清单15
Q&A:
16
附件:
18
第一章前言
1.1无线局域网络概述
随着计算机技术和网络技术的蓬勃发展,网络在各行各业中的应用越来越广。
有线网络以其传输速度高,产品的品牌和数量众多,以及技术发展速度快等优点,占据了网络应用领域上相当大的市场份额。
然而,随着移动计算技术的日益普及和工业标准逐步为市场所采纳和接受,无线网络的应用领域正在不断地扩大。
无线局域网的出现使人们不必再围着机器转,它采用以太网的帧格式,使用简单。
无线局域网方便了用户访问网络数据,高吞吐量无线局域网可以实现11Mb/s的数据传输速率。
无线局域网络(WirelessLocalAreaNetworks-WLAN)是相当便利的数据传输系统,它利用射频(RadioFrequency-RF)的技术,取代旧式碍手碍脚的双绞铜线所构成的局域网络,使得无线局域网络能利用简单的存取架构让用户透过它,达到“信息随身化、便利走天下”的理想境界。
无线局域网不仅可以实现许多新的应用,还可以克服线缆限制引起的不便,解决某些特殊区域无法布线的问题。
目前,无线局域网已经被广大用户作为一般目的的网络连接来使用。
由于无线局域网可以在不受地理条件限制、通信不便以及移动通信的情况下,组建计算机网络,因此具有有线网络不可取代的优势,早已经成为潜力巨大的市场。
90年代初,工作在900MHz、2.4MHz和5GHz频率上的无线局域网设备就已经出现,但是由于价格、性能、通用性等种种原因,没有得到广泛应用。
1997年6月,第一个无线局域网标准IEEE802.11正式颁布实施,为无线局域网的物理层和MAC层提供了统一的标准,有力推动了该市场的快速发展。
据权威调研机构CahnersIn-StatGroup预计,全球无线局域网市场将在2000年至2004年保持快速增长趋势,每年平均增长率高达25%。
无线局域网市场的网卡、接入点设备及其他相关设备的总销售额也将在2000年轻松突破10亿美元大关,在2004年达到21.97亿美元。
现在,全球各厂商都看准这一高速增长的市场,纷纷抓紧商机。
2000年2月,英特尔宣布了与Symbol技术公司签署的合作开发协议以及对Symbol技术公司的投资计划。
Symbol是公认的一家最前沿的移动通信公司,它拥有几十年的无线通信经验,在技术创新和标准制定方面具有领先的地位。
作为高性能以太网连接的全球领先厂商,英特尔在网络芯片技术方面具有精深的经验,并且具有世界一流的生产能力。
2000年6月5日,英特尔推出与Symbol合作开发协议的第一个产品──新型英特尔PRO/无线局域网PC卡和接入点,它们能够提供即高速又安全可靠的网络连接,而且无需线缆。
1999年11月,Cisco收购了Aironet无线通信公司。
2000年3月,3Com调整结束后,把无线局域网作为其重点业务之一。
Lucent、Nortel、IBM、DEC、AMD等厂商也相继研制、生产符合标准的无线局域网产品,近期,康柏还开发出架设企业无线局域网的服务。
无疑,无线局域网成为技术热点,并迈进了快速增长的门槛。
1.2无线局域网络应用领域
由于无线局域网具有许多优点,它可广泛应用于下列领域:
1)接入网络信息系统:
电子邮件、文件传输和终端仿真。
2)难以布线的环境:
古旧建筑、布线困难或昂贵的露天区域、城市建筑群、校园和工厂。
3)频繁变化的环境:
频繁更换工作地点和改变位置的零售商、生产商,以及野外勘测、试验、军事、公安和银行等。
4)使用便携式计算机等可移动设备进行快速网络连接。
5)用于远距离信息的传输:
如在林区进行火灾、病虫害等信息的传输;公安交通管理部门进行交通管理等。
6)专门工程或高峰时间所需的暂时局域网:
学校、商业展览、建设地点等人员流动较强的地方;利用无线局域网进行信息的交流;零售商、空运和航运公司高峰时间所需的额外工作站等。
7)流动工作者可得到信息的区域:
需要在医院、零售商店或办公室区域流动时得到信息的医生、护士、零售商、白领工作者。
8)办公室和家庭办公室(SOHO)用户,以及需要方便快捷地安装小型网络的用户。
第二章明珠星集团网络需求分析
2.1明珠星集团网络现状
明珠星集团创建于1987年,是一家以石英钟生产为主的企业,现有员工3800余人。
集团现有五个分厂,一个驻港办事处。
五个分厂均位于广州市番禺区大石镇,它们分别是明珠星厂、彩龙厂、爱时达厂、碧菲亚厂和日月星厂。
它们的分布情况大致如图所示:
目前五个分厂虽然都建有相应的计算机网络,但各个分厂之间并没有联网,分厂之间的信息交流以及与集团公司的通信均是通过E-mail方式或通过人工软盘的传递,自动化较低,并且易受盘片质量、信息大小、病毒的影响,从很大程度影响了办公质量与效率的提高,浪费了大量的人力、物力和财力。
综上所述,明珠星集团的计算机网络还有待于改进和提高。
2.2用户需求分析
根据现场的调查了解,总部位于明珠星厂,其它四个分厂大致处于明珠星厂四周,分厂到总部的距离大约为1到2公里之间,其中彩龙、爱时达、日月星可以直接相互目视,没有视线阻隔。
但碧菲亚的厂部大楼很低,只有三层,并且距离总部较远,中间有其它楼宇的阻隔。
为了便于信息的交流与共享,要求总部与分厂之间进行网络互联,并且能够有较高的连接带宽,较少的资金投入。
第三章无线网络技术介绍
在网络应用日益普及的今天,局域网作为一种通用的联网手段,得到了极为广泛的应用,其传输速率、网络性能不断提高。
不过,它基本采用的是有线传输媒介,在许多不适宜布线的场合,受到很大程度的限制。
另一方面,无线数据传输技术近年来不断获得突破,标准化进展也极为迅速,这使得局域网环境下的数据传输完全可以摆脱线缆的束缚。
在此基础上,无线局域网开始崛起,越来越受到人们的重视。
3.1无线局域网概念和工作原理
一般来讲,凡是采用无线传输媒体的计算机局域网都可称为无线局域网。
这里的无线媒体可以是无线电波、红外线或激光。
无线局域网的基础还是传统的有线局域网,是有线局域网的扩展。
它在有线局域网的基础上通过无线HUB、无线访问节点(AP)、无线网桥、无线网卡等设备使无线通信得以实现。
3.2无线局域网标准
实际上,无线局域网早在80年代就已经得到广泛应用,当时受到技术上的制约,通信速率只有860kb/s,工作在900MHz的频段。
能够了解并享受它的好处的人少之又少。
到了90年代初,随着技术的进步,无线局域网的通信速率已经提高到1~2Mb/s,工作频段为2.4GHz,并开始向医疗、教育等多媒体应用领域延伸。
无线局域网的发展也引起国际标准化组织的关注,IEEE从1992年开始着手制订802.11标准,以推动无线局域网的发展。
1997年,该标准获得通过,它大大促进了不同厂商产品之间的互操作性,并推进了已经萌芽的产业的发展。
802.11标准仅限于物理(PHY)层和媒介访问控制(MAC)层。
物理层对应于国际标准化组织的七层开放系统互连(OSI)模型的最低层,MAC层与OSI第二层的下层相对应,该层与逻辑链路控制(LLC)层构成了OSI的第二层。
标准实际规定了三种不同的物理层结构,用户可以从中选出一种,它们中的每一种都可以和相同的MAC层进行通信。
802.11工作组的成员认为在物理层实现方面有多个选择是必要的,因为这可以使系统设计人员和集成人员根据特定应用的价格、性能、操作等方面的因素来选择一种更合适的技术。
这些选择实际上非常类似,就像10BaseT,10Base2及100BaseT等都在以太网领域取得了很大的成功一样。
另外,企业局域网通常会使用有线以太网和无线节点混合的方式,它们在使用上没有区别。
近年来,无线局域网的速率有了本质的提高,新的IEEE802.11b标准支持11Mb/s高速数据传输。
这为宽带无线应用提供了良好的平台。
3.3无线局域网传输方式
就传输方式而言,无线局域网可以分为两类:
红外线系统和射频系统。
前者的优点在于不受无线电的干扰;邻近区域无干扰;不受管制机构的政策限制;在视距范围内传输,监测和窃听困难,保密性好。
不过,由于红外线传输对非透明物体的透过性极差,传输距离受限。
此外,它容易受到日光、荧光灯等噪声干扰,并且只能进行半双工通信。
所以,相比而言,射频系统的应用范围远远高于红外线系统。
采用射频方式传输数据,一般都需要引入扩频技术。
在扩频系统中,信号所占用的带宽远大于所需发送信息的最小带宽,并采用了独立的扩展信号。
扩频技术具有安全性高、抗干扰能力强和无需许可证等优点。
目前,在全球范围内应用比较广泛的扩频技术有直接序列(DS)扩频技术和跳频(FH)扩频技术。
就频带利用来说,DS采用主动占有的方式,FH则是跳换频率去适应。
在抗干扰方面,FH通过不同信道的跳跃避免干扰,丢失的数据包在下一跳重传。
DS方式中数据从冗余位中得到保证,移动到相邻信道避免干扰。
同DS方式相比,FH方式速度慢,最多只有2~3Mb/s。
DS传输速率可以达到11Mb/s,这对多媒体应用来说非常有价值。
从覆盖范围看,由于DS采用了处理增益技术,因此在相同的速率下比FH覆盖范围更大。
不过,FH的优点在于抗多径干扰能力强。
此外,它的可扩充性要优于DS。
DS有3个独立、不重叠的信道,接入点限制为三个。
FH在跳频不影响性能时最多可以有15个接入点。
新的无线局域网标准协议IEEE802.11b只支持DS方式,但是IEEE802.11对这两种技术都是推荐的。
应该说,FH和DS这两种扩频方式在不同的领域都拥有适合自身的应用环境,一般说来,在需要大范围覆盖时选DS,需要高数据吞吐量时选择DS,需要抗多径干扰强时选择FH。
3.4无线局域网的常见拓扑形式
无线局域网在室外主要有以下几种结构:
点对点型、点对多点型、多点对点型和混合型。
各种结构具有不同的适用场合。
①点对点型
该类型常用于固定的要连网的两个位置之间,是无线连网的常用方式。
使用这种连网方式建成的网络,传输距离远,传输速率高,受外界环境影响较小。
在两个有线局域网间,通过两台无线网桥将它们连接在一起,实现两个有线局域网之间资源的共享。
②点对多点型(又称同频多点网接)
该类型常用于有一个中心点,多个远端点的情况下。
其最大优点是组建网络成本低、维护简单,其次,由于中心使用了全向天线,设备调试相对容易。
该种网络的缺点也是因为使用了全向天线,波束的全向扩散使得功率有所衰减,网络传输速率不如定向天线效果好,适合近距离的无线通讯连接。
A有线网为中心点,外围有B网、C网和D网。
A网分别与B、C、D三网建立连接。
其中A网采用全向天线,B、C、D网采用定向天线。
③多点对点型(又称异频多点网接)
该类型实际上是多个点对点的组合,在有一个中心点多个远端点的网络中经常使用,每一个远端点在中心点都有各自对应的设备。
这种方式组成的网络由于每个点采用的都是点对点方式,所以中心点的一台设备损坏后,只会影响相关的一个点,不会使整个网络受到影响。
不过由于点对点方式在两个方向上都使用了定向天线,相应增加了安装、维护的工作量及成本。
但是,其稳定性以及可靠性均超过了同频多点的网接方式。
A、B、C网分别为三个有线局域网,A网为中心点,外围有B网和C网,利用无线网桥及定向天线,让A网分别与B网和C网建立连接,实现各有线网之间资源的共享。
④混合型
这种类型适用于所建网络中有远距离的点,近距离的点,还有建筑物或山脉阻挡的点,在组建这种网络时,综合使用上述几种类型的网络方式,对于远距离的点使用点对点方式,近距离的多个点采用点对多点方式,有阻挡的点采用中继方式。
●跨越障碍物的连接
当需要连接的两个有线局域网之间有障碍物遮挡而不可视时,可以考虑增加第三点连接方案予以解决。
在水平或垂直方向寻找一个能同时看到A网和B网的位置设置一个中继点,使A网和B网能通过中继点建立连接。
设置中继点的目的只是为了绕过障碍物。
●长距离连接
当需要连接的两个有线网A网和B网距离较远,超过点对点连接所能达到的最大通信距离时,在A网和B网之间设置一个中继点,使A网和B网能通过中继点建立连接。
设置中继点的目的只是为了延长两个有线网的通信距离。
3.5无线局域网的优势
无线局域网在很多应用领域,与有线网络相比具有独特的优势:
直接采用电缆会受到物理条件的限制,且安装成本较高,通常需要当地政府批准,在部署完成以后,改动不够灵活。
若采用电话线连接,每月服务费用高,而且安装成本和设备成本都很高。
若采用微波连接,一般需要申请许可证,不便安装,使用价格和设备价格也很昂贵。
无线连接通过空气传输数据,避免了道路使用权问题。
而且,WLAN的网络扩容性很好,不易受到地理位置的限制。
例如,单位搬了,局域网移动了,只要重新安装一下网络接入设备以及天线的位置,便可恢复网络的畅通连接。
由于无线传输提供的仅仅是一个完全透明的链路(符合IEEE802.11),所以符合并支持所有的网络协议(如TCP/IP),兼容各种网络接口标准,满足了各种操作系统的需要。
利用WLAN,企业对网络具有完全的控制权,组建和安装硬件的初期投资很快会通过节约服务费用补偿回来。
此外,无线网络相对来说比较安全,无线网络通信以空气为介质,传输的信号可以跨越很宽的频段,而且与自然背景噪音十分的相似,这样一来,就使得窃听者用普通的方式难以偷听到数据。
“加密”也是无线网络必备的一环,能有效提高其安全性。
所有无线网络都可加设安全密码,窃听者即使千方百计地接收到数据,若无密码,想打开信息系统亦无计可施。
第四章构建明珠星集团无线局域网
4.1室外无线局域网考虑因素
无线网桥可以无缝地将远程网络连接在一起,创建一个统一的局域网。
在简单的网络中,网桥连接到LAN的一个集线器或交换机,通过电缆、天线相连接;如果LAN网络中包括多个子网,无线网桥要首先连接到路由器。
设立室外WLAN需要考虑很多因素:
需要连接的建筑物必须要能视距可达,因此,像高大的树木和建筑物等障碍物都会直接影响无线电波的传输。
在降低速率的情况下,可以增加建筑物之间的传输距离,进行远距离传输。
目前,无线传输的距离在无障碍的情况下最长可以达到80公里,但是在应用中,实际距离可能会远小于80公里,因此在多山地区,或者有障碍物的时候,距离不宜过长,实在需要的话,可以在中间设立中继中转站,绕过障碍。
WLAN近距离传输时,为了获得最大的传输速率,可以将无线网桥连接到支持冗余通道的路由器上,这样就可将三个无线网桥集成在一起,并且天线高度基本没有影响。
由于WLAN连网设备大都要求“视距”传输,因此天线高度的设定很重要。
如果天线的高度不够,靠增加功率放大或增大天线增益的方法得到的效果将非常有限。
在无线覆盖区域内,规划并选择一个不会与其他无线通信干扰的信道。
如果通过WLAN跨路连接建筑物时,天线可以安装在屋顶上,利用小型天线保持电波的集中,并避免来自其他设备的干扰。
尽管无线网络利用了跳频技术,使得频率载波很难被检测到(即安全性能很好),但是,为了预防万一,还可以在接入点设置网络ID号,这样只有当双方无线适配器设置了同样的ID号,才能和接入点同步并接到网络中。
此外,在传输的数据中进行加密是提高安全性的进一步手段。
4.2明珠星集团无线网络拓扑图
明珠星厂作为总部所在地,为无线网络的中心点,在其顶楼设置全向天线。
外围的碧菲亚、日月星、彩龙、爱时达则设置定向天线。
由于碧菲亚与明珠星厂有建筑物阻挡,而日月星与碧菲亚直线可视,故碧菲亚的连接可通过日月星厂设置中继来完成连接。
(1)具体设计方案:
各局域网点中,只有碧菲亚与中心点之间无法实现直线可视。
在这种情况下,需考虑利用中继站转接,实现各处局域网点与中心点实现无线网络互联。
建议中心点使用一台2.4GHz无线网桥加上一副高增益全向天线,其它各分厂使用定向天线,来与总厂进行通讯。
与中心点可实现直线可视连接的,配置视距离中心点距离而定,考虑到各分部距离中心点较近(1-2公里),采用无线网桥加装高增益定向天线指向中心点的全向天线即可。
与中心点无法实现直线可视(中间有建筑阻挡)的碧菲亚厂,可根据具体情况,寻找适当的建筑位置,做为中继转发站。
根据现场的考查,发现可以在日月星厂或华凌集团的一个水塔上安置中继。
但考虑到租借华凌集团水塔要支付费用,以后维护也不方便,故建议采用在日月星厂放置中继这一方法。
此外,有一点也必须考虑,这就是无线网桥与集线器(或交换机)之间距离。
我们拟采用技术成熟,价格便宜的超5类UTP来互联。
在这5个点中,明珠星厂、碧菲亚厂、爱时达厂的天线均与机房在同一楼房,并且没有超过100米,故可以直接通过UTP连接。
虽然彩龙厂机房与天线的位置不在同一楼房,但之间相隔较近,并且楼房相连,故也可以用UTP连接。
但是对于日月星厂,由于处于最高点的职工宿舍与机房不在同一楼房,并且所在位置相隔较远,故它们之间无法通过UTP连接。
此时建议:
在职工宿舍楼顶放置中继,通过它使得碧菲亚厂与总部的通讯。
而在距离机房很近的车间顶再安放一部定向天线,这时可以直接通过UTP与机房的HUB相连了。
网桥与天线间均采用低损耗馈线相联。
因馈线过长会对无线信号造成一定的衰减,所以应将无线网桥置于与天线尽量近的地方,将网桥的RJ45口通过网线连入HUB或Switch。
(2)网络特点:
●基于2.4GHz国际开放公共频段,无需向无委会申请;
●安装简便,直接安装即插即用;
●速率高,可达到11Mbit/s;
●采用IEEE802.11b高速率、IEEE802.3(10BASE-T)、802.1H、802.1d生成树、SNMP2版规范
●最多容纳客户机数量256台
●保密性好,40位或128位加密;接入控制列表,MD5成员鉴权。
4.3无线网络工程安装示意图
采用2.4GHz频段无线局域网产品,可以比较灵活地组成一体化企业网络,达到与专线相同的性能,并解决移动站点问题,且安装维护方便,不需交频率使用费。
具体方法是使用无线接入点(AP)的桥接功能,一端与建筑物间天线相连,一端与有线网络Hub相连,这样把两栋大楼互相联接起来替代专线功能。
周围移动站点通过无线接入点与公司有线网络互连,访问和存取公司信息。
4.4无线局域网设备清单
设备名称
型号
单位
数量
单价
小计
无线网桥
WEAP2011AR
套
7
11,000
77,000
高增益全向天线
NLAD-01-10dB
套
1
5,500
5,500
高增益定向天线
NLAD-03-24dB
套
6
1,800
10,800
低损耗馈线
低损馈线
米
105
120
12,600
馈线接头
低损N型
个
14
230
3,220
专用馈线转接缆
根
7
500
3,500
天线支架
个
7
250
1,750
网桥保护箱
个
7
360
2,520
信号避雷器
个
7
2,500
17,500
双绞线
305米/箱
箱
2
580
1,160
小件耗材
批
1
500
500
合计
136,050
安装工程费
20%
27,210
总计
163,260
Q&A:
1、安装无线局域网会不会很贵?
答:
无线局域网在人们的印象中是价格昂贵的,但实际上,在购买时不能只考虑设备的价格,因为无线局域网可以在其它方面降低成本。
根据无线局域网协会的调查表明,无线局域网可极大地提高经济效益,提高生产率48%,提高企业效率6%,改善收益与利润6%,降低成本40%。
使用无线局域网不仅可以减少对布线的需求和与布线相关的一些开支,还可以为用户提供灵活性更高、移动性更强的信息获取方法。
2、无线局域网的安全性如何,是否容易被窃听?
答:
人们在使用有线网时对安全性表示满意,而一旦使用无线方式传输就开始变得担心起来。
最终他们担心的原因是有线网是在公司的楼内──就好象有线网具有内在的安全性一样。
事实上,任何网络,包括有线网络,都易受大量安全风险和安全问题的困扰,其中包括:
来自网络用户的进攻;未认证的用户获得存取权;来自公司或工作组外部的窃听。
事实上,无线局域网络采用复杂的安全技术,从而保证其几乎不可能被窃听,它的安全性甚至高于有线网。
3、无线局域网是否适合大型文件的传输?
可靠性又如何?
答:
因为无线局域网络完全相当于10Mbps共享以太网络,所以在传输大型文件时,将不会遇到任何问题。
4、无线网络的辐射是否对人体造成伤害?
答:
无线网络的发射功率较一般的手机要微弱许多,无线网络发射功率约60~70mW,而手机发射功率约200mW左右,而且使用的方式亦非像手机一般直接接触于人体,因此,就电磁辐射方面考虑,应该说无线网络对人体是安全的。
5、无线网络会不会被干扰或影响其它设备运作?
答:
无线网络所使用之频段是属于ISM2.4GHz的高频率范围,就日常生活,或办公室等等所用之电器设备是不会相互干扰,因频率差异甚多,而且无线网络本身共有12个信道可供调整,自然干扰的现象不必担心。
6、天线所使用的导线的长度会不会影响传输品质?
答:
一般来讲,天线所使用之导线的长度,材质,特性阻抗,均会对讯号造成某程度之影响,而最明显的就是增益衰减。
通常以20feet长度而言就会让讯号衰减约1.2dBi左右,而平均每衰减8dBi就会让原传输之距离约缩减一半,因此导线之长度与品质在无线产品的应用上是不容忽视的。
附件:
1、无线局域网与DDN专线的比较(两个点):
比较内容
有线网DDN专线
无线网
速率
64K
128K
256K
512K
1M-2M
(数字电路)
1-11M
初装费
调测费
4030元
4030元
32830元
无
设备费(两端)
9900*2元
13900*2元
28000*2元
20000至35000元
合计
23830元
31830元
88830元
20000至35000元
使用费(年)
20160元
30480元
39480元
70800元
69720元
无
总计
43990元
54310元
71310元
102630元
158550元
20000至35000元
开通时间
自申请日起20天后
1-2天
适用场合
低中速网络应用
正常的网络应用
联网能力
在路由支持下连接网络或单机
直接联网或联单机
响应状态
适用
快
可靠性
适用
高
2、广州市电信局ADSL业务资费(推广期优惠):
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