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技术方案

TECHNICAL PROPOSAL

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管廊无线网络方案

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项目背景
        综合地下管廊,就是地下城市管道综合走廊。即在城市地下建造一个隧道空间,将电力、通讯,燃气、供热、给排水等各种工程管线集于一体,设有专门的检修口、吊装口和监测系统,实施统一规划、统一设计、统一建设和管理,是保障城市运行的重要基础设施和“生命线” 。它是实施统一规划、设计、施工和维护,建于城市地下用于铺设市政公用管线的市政公用设施。目前国内的综合地下管廊建设还处于初期发展阶段。
应用需求
       管廊信息化管理: 因为地下管廊结构复杂,长度较长,所以需要对地下综合管廊进行全面信息化管理,为此部署了大量监测传感器,通过无线实时获取传感器数据,全面监测市政隧道内各类能源设施设备状态,防患设备故障隐患,提高管廊管理效率。
       无线快速稳定: 因为需要对管廊内设备的运行状况进行实时监测,第一时间发现隐患,所以亟需一个快速稳定的无线网络。
       人工巡检手持终端的定位和数据回传:
       巡检人员手持 PAD 移动巡检需要实时回传数据,同时也需要对该人员进行定位管理,方便及时排查解决故障点。
       无缝漫游: 为了保证监测数据的稳定回传和机器人控制数据的实时下发,需要管廊内的无线覆盖实现快速无缝漫游,防止因切换时网络丢包过多而造成的业务中断。
       网络管理需求: 减小网络管理难度,提供 IT 运维人员工作效率,提供可视化的简单管理。
       后期建设扩容: 为了能够应对今后行业对于无线网络的更多的需求,例如增加传感器和机器人等等,这需要我们保证在当前实际以及可见的未来发展的基础上建设高性价比的 WLAN ,为了保证无线网络的可扩展性,避免将来的二次建设,需要在方案构架,这样不仅能充分保护原有资源,而且具有较高的性价比。 
无线网络设计原则
       网络设计应该注重简单可靠、易部署、易维护,通常遵循如下原则:
       安全性原则:WLAN网络作为开放性的无线接入网络,在网络建设规划时需注重对用户的安全性及网络的安全性的考虑。
可靠性原则: WLAN网络需保证网络的信号质量、设备的稳定运行、避免单点故障,为用户提供可靠的WLAN无线接入业务。
易维护性原则:WLAN网络系统的设备应方便管理,易于维护,便于进行系统配置,可统一的监控设备参数、数据流量、系统性能等,并可以进行远程管理和故障诊断。
可扩展性原则:WLAN系统设备不但要满足当前需要,并且网络的扩展性方面要满足可预见将来需求,如带宽和设备的扩展,应用的扩展和办公地点的扩展等。保证建设完成后的系统在向新的技术升级时,能保护已有的投资。
网络总体架构 
       根据项目的实际情况,建议采用集中转发模式搭建WiFi无线覆盖网络。AC统一部署在机房,AP部署于各个覆盖场景,内部采用集中转发,无线数据流统一在AC上做认证,管控和转发。商场采用本地转发,分支AP和用户的认证统一集中在机房,分支的无线数据流直接从本地出口到internet。如下图所示。

        1、终端接入侧:采用瘦AP方式进行部署, AP支持802.11/n或802.11/ac标准,自动射频调优,可以满足全范围覆盖和无缝漫游的需求,减少同频干扰,提高无线接入的客户体验度。
        2、数据承载网络:连接外网使用防火墙USG6350,核心采用交换机S5720,接入采用千兆交换机AR550C-2C6GE通过POE方式对AP供电,AR550C-2C6GE交换机与S5720相连,AC6005接入到核心交换机上控制AP。
        3、运维和管控平台管控平台:采用华为AC对全网AP的自动配置下发、射频管理、信道分配等统一的管理和安全接入控制,让维护人员可以轻松管理无线网络。
 
WLAN覆盖规划
 
1 容量规划
        无线网络覆盖管廊,根据用户需求,根据场景需求,选取相应AP数量。 
        华为WLAN AP采用业界领先的智能多用户调度算法,提供高性能多用户接入能力。考虑一定的无线环境干扰影响和容量冗余,参考的多用户接入能力如下表所示:

2 覆盖规划
      WLAN无线信号的覆盖范围取决于AP和终端之间的链路预算。
      终端接收信号强度=AP发射功率+AP发射天线增益-空间传输距离衰减-障碍物损耗+终端接收天线增益。其中,空间距离对信号的衰减如下:

 
3 信道规划
      为保证信道之间不相互干扰,大型移动办公必须对WLAN信道进行统一规划并实施。WLAN系统主要应用两个频段:2.4GHz和5.0GHz。2.4G频段具体频率范围为2.4~2.4835GHz的连续频谱,信道编号1~14,非重叠信道共有三个,一般选取1、6、11这三个非重叠信道。5.0G频段分配的频谱并不连续,主要分为三个频段:5.1~5.3GHz、5.4~5.7GHz、5.7GHz~5.8GHz。遵从国家当地法规,选择相应的非重叠信道。WLAN信道规划需遵循两个原则:蜂窝覆盖、交叉复用,如下图所示。

安全规划
        WLAN安全技术可以保护合法用户接入AP,对用户的数据进行加密,监测和防御非法用户和AP,隔离用户互通,对用户集中管理并保证无线信道的资源。
        华为WLAN安全提供以下安全防护手段,全方位保护网络及用户安全:
           检查和防御非法用户或AP入侵的机制(WIDS/WIPS);
           针对无线用户的安全策略机制,包括链路认证,用户接入认证和数据加密;
           STA黑白名单,控制无线用户的接入;
           用户隔离,可以集中管理无线用户;
           终端类型识别功能,员工可以携带自己的WLAN终端,接入公司网络办公。
 


方案优势
        针对管廊网络面临的新挑战和诉求,从基础网络,无线WLAN覆盖,认证计费,管理运维等多个方面针对性的开发了完备有竞争力的WLAN无线解决方案。商场无线网络方案的优势整体可以概括为6大特点。
融合AC简化运维节省投资
        提供稳定可靠的运营
        多层次服务质量保障
        高性能,无限扩展 
        智能射频规划和优化
        无线有线一体化管理