厂房无线覆盖系统设计方案

厂房无线覆盖系统设计方案 2008-08-22 20:41:16 标签：无线 网络 布线 方案 版权声明：原创作品，如需转载，请与作者联系。否则将追究法律责任。 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：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 AP WA 2220E-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H3C WA2210X-G AP，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 FAT AP 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+FIT AP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。 b) AP信道设计： 采用2.4G频段的IEEE802.11g技术在国家无委的 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 H3C WA 2220E-AG AP 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 FIT AP 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 Comware V5 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。QoS Diff-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 FIT AP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 H3C WA2200 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 （Fit AP）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（Fit AP）时， 需要与无线控制器系列产品配套使用；作为胖 AP（Fat AP）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H3C WA2100 或WA2200 作为Fit AP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。