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                                            高校无线网络建设项目解决方案


随着无线技术的发展,支持WIFI的智能终端的普及,随时随地接入网络成为人们的需求之一。自由自在的上网遨游、随时随地的沟通交流、方便快捷的获取知识,这样的网络体验对于年轻时尚的师生们来说是梦寐以求的。而且传统有线连接的网络接入方式由于受到接入位置及接入条件的限制已经很难满足师生们对高品质学习、工作、生活条件的不断追求,无线网络则以其灵活高效、自由移动等特性受到师生们的青睐,逐步推动着人们生活、工作、学习方式的持续变革,成为现代化校园网建设的主流方向,同时无线网络的覆盖可以更好的实现对师生上网的网络安全监控,及数据的统计分析,辅助学校决策与管理。

(1) 泛在接入

u  教学活动IT化趋势。

u  黑板正在消失,iPad正在兴起

u  信息爆炸,单纯的你教我学的模式受到挑战,学生要自主学习,学校要提供方便的接入

u  教学和学术交流活动日趋广泛

 

(2) 更多途径的学习和生活

u  WIFI终端普及

u  无线接入全新的生活方式

u  网上教室、课件下载

u  音乐、影视、交友

 

(3) 教学场景高密接入

校园的教师、会议室、礼堂、活动中心等地需要WLAN的高密度稳定接入需要,为教学和学习生活提供切实可用的无线网络环境。

(4) 校园无线漫游

学生从一个地点移动到另一个地点使用无线,无线AP变化,对学生上网业务无影响。

(5) 校园无线安全

校园网中有很多技术、动手能力强的用户,需要注意无线网络的安全问题,预防非法设备接入的问题。

(6) 无线高可靠

无线校园网络承载着上网,办公,业务系统等重要业务,需要保证高度的可靠性,保证业务的持续稳定。

(7) 有线无线统一认证

校园网中无线接入将成为广泛且易用的接入手段,需要便于学生等合法用户随时随地通过认证,访问需要的资源,如Internet。同时,有线网络能够与无线网共享一个认证系统,也是方便师生们对网络使用体验的重点之一

.建设目标、规模与内容

建设目的为主要覆盖场景中,笔记本、台式计算机、智能手机、平板电脑等多种类型WIFI无线终端,802.11a802.11b802.11g802.11n802.11ac802.11ac wave2等多种标准的终端均可便捷接入,满足学校网络的安全接入,师生上网的安全管控。

主要建设内容为:

教学区域,满足教学网络的安全接入需求。

一般覆盖区,满足30%用户并发,学生同时接入上网,并发接入速率不低于1Mbps

双频覆盖,2.4GHz5GHz边缘场强均大于75dBm

会议室、交流厅、演播厅,便于学生上网安全管理

重点覆盖区,满足40%师生同时上网;并发接入速率不低于1Mbps

双频覆盖,2.4GHz5GHz边缘场强均大于-70dBm

办公区,满足办公网络需求及安全管理

重点覆盖区,满足100%用户并发,办公人员同时上网,并发接入速率不低于2Mbps

双频覆盖,2.4GHz5GHz边缘场强均大于-70dBm

图文信息中心

重点覆盖区,满足40%并发上网,同时接入速不低于1Mbps

双频覆盖,2.4GHz5GHz边缘场强均大于-70dBm

宿舍寝室,学生上网的安全管控

重点覆盖区,满足60%并发上网,同时接入速不低于1Mbps

双频覆盖,2.4GHz5GHz边缘场强均大于-70dBm


有线网络融合的设计方案思路

在无线校园网的建设中,网络架构的选择具有举足轻重的作用,组网架构决定整个校园网络的性能、可扩展性、可管理性、线缆布放、区域划分等诸多关键因素,从目前的主流的组网架构上看,每种组网架构都具有优点与缺点,关键是要选择适合于学校自身特点的架构,合理的组网架构是一个优秀校园网络的基础。

将原先各个层次模糊的功能区分清晰化,各司其职,有利于管理、维护和业务的部署;

实现用户、业务控制的集中化由能力最强、功能最丰富的核心设备提供集中的业务控制和管理,在提供功能和业务时,发挥核心设备的高性能、稳定性、可靠性等优势;

汇聚、接入设备一般只需提供基本的二层VLAN隔离功能(充分保护了有线设备的建设投资),不涉及到业务功能,因此部署新的业务和功能时,无需考虑其是否支持,也无需考虑设备型号,有利于降低数量众多的汇聚/接入层设备投资;

功能划分清晰后,整个网络更有利于扩展,核心层设备性能很强,对新功能新业务能够提供良好的支持,汇聚层和接入层只需要考虑接入端口的扩充、上行带宽的增加。

将无线融合进有线网络中,无需单独搭建无线网络,单独布线,网络运维无需增加设备空间、电力、维护人力等投入。

此种组网方案的结构简单,层次分明,便于管理;控制简单,便于建网;网络延迟时间较小,传输误差较低。对于链路层的安全可考虑采用不同链路的主备主干光缆方式实现。

解决方案设计

新校区规划实现校园内部无线千兆全覆盖,并可实现接入新老无线终端设备同时实现全校无缝漫游,所以要求无线AP必须都采用802.11ac wave2标准并向下兼容。

根据学校建筑物分布、功能设置和人员分布,无线的分布分为以下几个场景:

宿舍区无线覆盖,采用中心AP和面板式射频单元形式,可实现房间内无盲点覆盖,房间之间干扰少,便于安装,外形美观。所有AP要求采用最新一代802.11ac芯片技术,性能高,覆盖能力更强,支持波束赋形(beamforming)

大型教室、大型会议室、体育馆、餐厅等室内区域,采用放桩式AP,对于人群密集的地方,进行高密覆盖, 兼容IEEE 802.11a/b/g/n/ac/ac wave2标准, 支持4×4 MU-MIMO,整机最高速率不小于2.5Gbps

办公室、小型教室、小型会议室、公共区域等室内区域,采用放桩式AP,对于非人群密集的地方,进行普通覆盖, 兼容IEEE 802.11a/b/g/n/ac/ac wave2标准, 支持2×2 MU-MIMO,整机最高速率不小于1.2Gbps

室内AP,均要求采用POE供电,省去部署电源线的麻烦,要求接入交换机所有端口均能实现满配POE供电。

室外区域采用专业室外AP,内置交流防雷设计,完全防止外物及灰尘侵入的IP68等级保障,保证设备在扬尘较多的室外环境不受影响,并提供千兆光口上行,要求采用2×2 MU-MIMO,并采用全向天线,最高速率不低于1.2Gbit/s,最大发射功率不小于20dBm

如下图,无线网络整体拓扑:

             

有线无线一体化部署,核心交换机旁挂或集成AC

传统的大型无线校园网络部署与有线网络部署分离,需要部署单独的AC设备、单独的交换机设备和AP电源模块,这种部署有其天生缺陷:

设备在校园内部署分散,不易维护;

单独配置电源模块,部分区域取电困难;

单独的AC设备要求更大的电力,更多的预留空间;

分离部署的网络更为庞大,无论是建设还是维护耗时耗力浪费资金。

新型大型校园无线网络的部署方式,将无线网络建设、维护与有线网络建设融合,这种部署有其天然的优势:

设备除AP外放置集中统一,易于维护;

PoE交换机提供AP网线供电,无需单独再为AP供电,减少个别难以供电区域拉远取电的痛苦;

集成式板卡式AC,减少单独AC设备的空间、电力、维护工作量要求。

融合部署的网络规模相对较小,减少建设和维护的人力物力投入。

作为一个创新型的无线校园,AP的接入数量较多,对AC的性能要求很高(无线千兆接入),要求AC可采用插卡集成式或旁挂形式,但必须保障ACAP足够的管理能力和与有线融合的能力。

系统软硬件物理部署方案