新一代无线WLAN组网解决方案

新一代无线WLAN组网处理方案

伴随Wi-Fi技术的逐渐成熟，市场上多种Wi-Fi终端如笔记本电脑、PDA.双模、支持Wi-Fi

的游戏机、即拍即传的数码相机如雨后春笋般涌现出来，价格也越来越低。相比目前其他几

种无线通信技术而言,Wi-Fi技术优势非常明显。和2G/3G相比,Wi-Fi带宽是3G的110皑，而

布网成本则比3G廉价得多。WiMax技术虽然先进，但终端价格居高不下，牌照政策迟迟不能

明朗，制约了其发展。因此,Wi-Fi做为3G数据业务的补充是一种明智的选择。国内外各大运

行商纷纷加大Wi-Fi局域网/城域网(WLAN)建设，掀起了热点、热区甚至无线都市建设的热潮，

而不少企业也参与其中。但在加大力度投入无线WLAN建设Fl勺同步，不少企业也面临着诸多

现实的问题:怎样迅速布署业务?怎样和有线宽带城域网统一布署?怎样实既有效地管理?正

是由于这些问题U勺存在，导致企业在组网过程中面临较大的风险，既紧张前期投入过大，与收

益不成正比，同步又胆怯后期维护成本过高，自身不堪重负。那有无好的处理措施呢?也许本

方案的思绪可以协助你处理这个难题。

可管理的宽带企业内部无线网处理方案

怎样在WLAN这个开放的网络提供更好的服务是建设WLAN网络必须要考虑的问题，既要

实现迅速布署，保护顾客投资，同步乂要实现网络流量管理，提供面向未来日勺设备升级方案，

为WLAN网络提供全面可行的处理方案。为了到达这个目的，先胖后瘦的双模AP组网模式

也许是目前最佳的选择，它可以处理组网过程中前期投入过大以及后期升级困难等问题。

通过简朴的命令就可以实现胖/瘦AP的互换

对于一次投资预算局限性丛J顾客，先胖后瘦打勺双模组建处理方案可以切实有效地保护顾客

的投资。新卧JAP可以支持胖/瘦AP之间即J自由转换，从而实现由“胖”到“瘦”的平滑过

度。建网初期，胖AP模式有助于实现业务日勺迅速布署。伴随网络规模的不停扩大，通过命

令把胖AP升级为搜AP模式，然后增长无线控制器以实现平滑过渡，从而实现对AP设备的

统一管理和布署，保护前期投资。目前，这一组网方案正在被大多数组网顾客所采用。

小知识：什么是胖AP和瘦AP?

无线接入点(AP,AccessPoint)也称无线网桥或无线网关，也就是所谓的“瘦”AP。它的传播

机制相称于有线网络中的集线器，在无线局域网中不停地接受和传送数据；任何一台装有无

线网卡的PC均可通过AP来分享有线局域网甚至广域网的资源。理论上，当网络中增长一

种无线AP之后，即可成倍地扩展网络覆盖，还可使网络中容纳更多日勺网络设备。

所谓“胖”AP其实就是无线路由器。无线路由器与纯AP不一样，除无线接入功能外，一般

具有WAN、LAN两个接口，大多数支持DHCP服务器、DNS和MAC地址克隆，以及VPN（虚

拟专用网）接入、防火墙等安全功能。

冗余方案

当由胖AP模式转向瘦AP模式之后，新添加日勺无线控制器就面临失效或出现故障导致整个

无线网络瘫痪勺状况，因比必须对无线控制器进行冗余。不过，购置无线控制器的费用也让

诸多顾客难以接受，瘦AP在无线控制器失效时恢复成胖AP日勺工作模式作为应急工作的处

理方案就成为了处理这问题口勺一把钥匙，不过前提就是所有《JAP都必须支持胖/瘦模式口勺

转换，这一点是保证方案可升级性和实现冗余的关键。

6）防止干扰

无线局域网使用2.4GHz和5GHz频段均为开放频段，不必注册即可使用，无线信号易受外界

环境和其他信号H勺干扰，因此要考虑微波炉、其他大楼的无线系统设备、2.4GHz口勺无绳等

也许导致的干扰。

7）安全性

无线网络支持多种安全特性，采用集中认证方式，对每个数据包进行加密。通过对射频的实

时监测，发现并定位恶意?、JAP。对恶意AP»、J扫描配合采用安全无线认证协议，以处理AP

和无线之认证协议间的互相信任问题。

2.设计思绪

面对前面的顾客需求、设计目的及众多的技术问题，结合WLAU勺设计原则，下面整顿一下设

计思绪，为下一步的设计方案做好准备。

1）现场勘查

在WLAN工程中，需要通过现场勘查的方式理解建筑物和周围多种物质的材质，从而来确定

WLAN设备的安装位置。

由于无线信号是在空气中直线传播的，无线电波传播、接受数据的能力及传播速度都受到周

围环境中多种物体日勺影响。无线信号每碰到一种障碍物，就会被减弱一部分；尤其是像浇注

口勺钢筋混凝土墙体、金属、纸张和陶宽等，对无线信号的影响都非常大。

2）组网构造

将采用目前最流行的无线局域网组建的方式，即“SplicMAC”架构，重要采用LWAPP协议，使

用“瘦"AP与WLAN控制器组网日勺方式，合用于香港总部WLAN组网。由于AP数最较多，原

始的“胖”AP组网方式，管理难度高，工作量大，并且无法保证移动性强口勺实时数据流通信。

但“胖”AP可以布署在小型WLAN中，如北京分企业WLANo

3）无线原则

WLAN技术重要是遵照IEEE8O2.11X系列原则，而目前国内无线网络设计和布署时重要采用

支持IEEE802.11a/b/g原则H勺无线AP、控制器及无线终端等设备。符合IEEE802.11n原则（下

一代高速无线局域网原则）的设备目前已经渐渐成熟，并走向市场，因此设计的时候也要考

虑到无线网络原则的发展和应用。

4）故障管理

鉴于香港总部WLAN流量负载、信号盲区（设备故障导致）、信号干扰和恶意接入点等问题,

我们可以采用自动射频（AutomaticRF）技术，对周围无线信号进行自动监测和扫描，以实现

功率的自动分派，在无线AP设备的增长、减少或出现故障的时候，通过无线控制器（WLAN

Controller）实现对无线AP功率的自动调整，可以防止因单点故障导致的信号盲区，也可以

防止因功率的增强而导致信号的冲突和干扰，最终实现各AP区域动态无缝的对接。

此外，自动RF技术还可以对恶意信号及恶意接入点等干扰源进行检测、扫描、定位和装离。

同步借助自动RF技术实现动态信道（DynamicChannel）分派技术，防止相邻AP点之间H勺信

道重叠而导致信号冲突。还可以通过RF监测各AP的负载状况，以实现流量的负载均衡。

5）持续性和时延性

鉴于对无线网络中移动性和实时性较强数据流的传播持续性问题和时延性问题，可以采用

无线漫游（WLANRoaming）技术，可以实现2层Roaming和3层Roaming,既可以在同一控

制器域内部实现不一样AP之间的J无缝漫游，也可以实现跨越到不一样控制器域之间APH勺

Roaming,这样就可以保证无线语音和数据网络的实时畅通。

6）安全面

在WLAN安全面，除了从网络构造、硬件设施、安全方咯和RF检测等管理端的技术手段以

外，还需要对无线网络的客户终端实行安全认证技术，通过安全认证系统对接入端的网络顾

客进行验证、监控、管理及日志记录等操作。

7）冗余配置

硬件冗余，可以对无线控制器等关键设备提供一定的软硬件冗余备份，对部分重要AP点位

还可以双线路备份。

8）服务质量保障（Q05）

QoS方面，实现的原则是IEEE802.11e,对实时性规定高的语音和视频等多媒体流，在进行数

据传播口勺时候，对数据进行传播优先级的J分类，一般的数据流传播可以减少优先级；而对于

语音和视频数据，则可以提高它们的优先级。

以上是对这个工程WLAN布署口勺设计思绪。当然，在实际日勺布署过程中，并不是三言两语可

以完毕“勺，这个思绪只是对一种整体框架的简朴规划，而从这个简朴规划中可以看到将会有

诸多的详细技术问题展目前设计师面前，期待处理。

3.网络拓扑

如下是一种经典的无线局域网的分布式SplitMAC架构的拓扑简图，这个拓扑简图或许可以

合用于此项目的无线网络U勺架构，如图15-33所示。

SplitMAC架构

通过以上口勺分析相信已经对"WLAN技术的需求应用和设计规划有了一定的理解，同步

也掌握了某些有关WUXN技术的设计原则和措施，但这只是整个项目的开始。

在WUXN布署之前，需要进行3个阶段H勺准备工作，即完毕方案设计方案。

*无线环境的勘查阶段。

*无线站点规划阶段。

*无线设备选型阶段。

1.无线环境的勘查阶段

在WLAN曰勺设计中，无线环境的勘杳是一种非常重要的I环节，重要勘查3个重要H勺原

因：覆盖口勺范围、流最及负载和应用需求。

首先要进行H勺是RF的勘杳。由于无线信号是在空气中直线传播的J,无线电波传播、接

受数据的能力及传播速度都受到周围环境中多种物体口勺影响。

无线信号每碰到一种障碍物，就会被减弱一部分；尤其是浇注的钢筋混凝土墙体。试验

表明，在10m的距离，无线信号穿过两堵砖墙后，仍然可以到达标称的最高的传播速率，但

再穿过一层楼板后，传播速率将只有标称速率的二分之一了。可见，钢筋混凝土墙体会极大

地减弱无线信号。此外其他某些建筑物材质，也是无线信号或大或小的杀手。

可以将AP置「相对较高的位置，可以有效地消除AP与无线终端之间固定的或移动日勺

遮挡物，从而可以保证WLANH勺覆盖范围，保隙WLAN的畅通。

减少无线干扰问题从下面几种环节着手。

*分析WU\N射频干扰的也许性。

*移除WSN射频干扰的来源。

*调整APU勺频谱波段。

*采用IEEE802.11a原则。

IEEE802.11a采用5GHz频谱，在短、中期内，这段频谱口勺干扰将远较IEEE802.11b所使

用即J2.4GHz小。

1）确定覆盖范围

RF勘查之后就是确定覆盖范围，由此确定需要布署AP的个数。无线信号的重叠是非常

重要的，它保证漫游的顺利实现，不过它们必须工作在不一样的信道上，减少干扰的发生。

WSNU勺应用场所重要是在大楼内或大楼间；因此，建筑物的体积、布局、建材及办公环境

内各式各样日勺干扰源都是影响信号传播质量的原因。同样的一套WLAN设备在一种地方信

号有效传播距离也许是100多米，换个地方也许连50米都不到。因此，在确定AP位置时，设

备的标称值只能作为一种大体的参照，精确的位置必须要通过场地信号强度测试仪和比较

试验来确定。许多网络厂商均有面向企业的场地信号强度测试产品，效果都不错。

场地信号强度测试工具的种类诸多，有基于笔记本弓脑、袖珍PC的，也有基于PDA的。

基于袖珍PCH勺测试工具用起来比笔记本电脑灵活，但功能和适应性稍差。假如选用基于

PDAI向测试工具，最佳挑能接原则PC卡的那种，由于在原则PC卡上附加无线收发功能已是

时下非常流行的做法。场地信号强度测试工具比较著名的品牌和型号有：思科的Aironet

NIC、SymbolSpectrum24及AgereOrinocOo

2）流量及负载

一种经典6MB带宽W、J正££802.11b无线频道可以支持30-50个或更多依J顾客。对J•某些

尤其重要的应用或顾客，可以考虑配置带流量优先级管理功能口勺AP,也可以选配第3方厂商

具有同类功能H勺独立的产品，但成本要高某些。

此外，WSN的优化设计不仅要从覆盖范围的角度来考虑，还要考虑其负载能力，以保

证服务质量。以布置WLAN为例，假设实际的需求是要保证30个员工同步使用企业视频服

务器，一种AP不能满足规定，需要在同一教室里面布置两个AP。由于顾客需求是动态变化

时,AP的实际负载也许会加重或减轻，这些变化可以通过对WLAN监视得知。网络管理员应

根据实际变化对AP的数昼和分布做出调整。

3)需求及应用

WUXN的布署一定要考虑顾客的需求和详细应用，而不一样的J需求和应用则采用不一样H勺

WSN设计方案。例如，咖啡店的WLAN使用者也许是部分年轻人，这些人上网喜欢聊天、

网络游戏和语音对话；而旅馆多是商务人士，商务人士更也许H勺是连接企业的企业网、收发

电子邮件和处理商务等。

在进行环境勘查时一定要理解顾客在WUXN上将运行哪些应用，这也决定了网络日勺带

宽。

总之，良好的WLAN设计不仅可以保证很好的服务质量，也可以减少AP的使用数量从

而节省成本，其前提是事先通过充足的实地测量和评估。

2.无线站点的规划阶段

在本阶段中需要考虑两个问题：一是AP覆盖范围和密度；二是频段与信道的选择。

1)AP覆盖范围和密度

AP的位置首先应根据实际日勺场景和需求初步进行选择，然后再通过实地测显进行调整。定

位需要遵照如下原则：AP覆盖区域之间无间隙，AP之间重叠区域最小。第1条原则保证所

有的区域都能覆盖到，而第2条原则是要尽量减少所需向AP数量。

AP覆盖区域确实定需要根据接受到H勺信号强度来决定，做法是先设定一种信号强度阈

值，例如，为满足某个区域H勺WLAN终端点播流媒体的需求，通过测量得知信噪比SNR=

10dB是可以保证点播流媒体质量稳定的最低信号强度，因此可将10dB作为阈值，但凡信号

强度不低于这个阈值的区域就确定为AP的覆盖区域；然后进行实地测量，并记录产生AP

的覆盖区域图，最终根据定位原则进行调整，直到满意为止。

由于各个区域的顾客密度不一样，一般状况下顾客密度大的区域状况更复杂，因此应

先在顾客密度高口勺区域进行AP的布置，然后再布置顾客密度低口勺区域。在空旷的户外可用

对称圆形和球形来划定AP覆盖区域;而在规则口勺狭长或矩形建筑物内可用线形或矩形洛AP

对称分布。不过由于室内建筑构造的复杂性，例如，金属防盗门、铝合金门窗等，应当在初

步选择AP位置后进行仔细的测量，以保证所布置的AP可以覆盖所有区域。

假如要通过增长AP来提高覆盖能力和范围时，一定要在详细的规划和设计后再做出

决定。在WLAN中，传送的数据是运用无线电波在空中辐射传播，它可以被发射机覆盖范围

内任何WLAN客户机所接受到。无线电波可以穿透天花板、地板和墙壁，发射的数据也许抵

达预期之外口勺、安装在不一样楼层日勺、甚至是发射机所在大楼之外的接受设备，这样就也许

会有人非法使用你口勺WLAN,更糟糕口勺是破坏或者袭击网络。因此必须从安全日勺角度出发,

仔细考虑APH勺布放位置。

此外，在布放AP时，还必须详细考虑信道H勺安排和单元大小。为了实现完美的信道规

划，必须仔细阅读APH勺阐明书或厂商H勺支持网站，详尽理解该APH勺无线信号覆盖范围。

站点布放环节如下。

*搜集建筑物日勺设计图和公文，从而理解房间电源和构造基础（例如，金属防火通道、

墙、门口和通道）。

*评估建筑物的环境，选择对无线信号影响最小/、JAP布放点。

*测试无线信道，保证没有干扰。

*选择全向或定向天线的布放点。

*配置多样化FI勺天线防止或减少干扰。

因此，不一样的应用场景对AP密度的规定是不一样样的。例如，在家庭这样小面积的应用

环境中，单个AP基本就可以覆盖整个地方，因此AP的吞吐量不是限制应用的关键。而在宾

馆、飞机场这样比较大的应用场所，为了接入更多的顾客,AP的密度就非常重要了。在一定

的区域中，减少AP无线信号口勺发射功率，就可以放置更多的AR从而在保证吞吐量的基础

上接入更多口勺顾客。

网络的容量受到在线顾客数量影响，而为了增长容量，就需要更多H勺AP,这才能保证顾

客可以访问网络。IEEE802.11b原则的AP具有11Mbps吞吐量，一般状况下可以满足如下

的应用。

*50个大部分时间空闲、偶尔收发一下邮件的一般顾客。

*25个主流顾客，这些顾客使用邮件、下载或者上传中等大小的文献。

*10到20个一直在网络上处理大文献的顾客。

2）频段与信道的选择

这两方面的选择需要综合考虑。目前市场上口勺诸多AP都具有多频段传播能力，如IEEE

802.11b/g和正EE802.Ha/g,根据使用模型决定采用哪种WLAN原则，公共休息室采用

FEE802.11b原则可以很好地满足邮件和浏览网页，采用IEEE802.11a原则的会议室满足

数据的传播和共享，而SOHO最佳采用FEE802.11g原则。

无论选择何种原则，信道选择的原则都是一致的。曰于多种AP信号覆盖区域互相交叉

重叠，因此，各个AP覆盖区域所占频道之间必须遵守一定U勺规范，邻近的相似频道之间不

能互相覆盖，也就是说，互相覆盖区域的AP不能采用同一频道，否则会导致AP在信号传播

时互相干扰，从而减少AP日勺工作效率。

例如，IEEE802.11b工作频带的宽度约为83.5MB,被划分为11个频道。为了最大程度

地运用频带资源，最常见内措施就是选用3个互不重叠的频道作为整个系统的工作频段。3

个互不重叠的频道在实际应用中一般有两种使用方法。

第1种：也是最普遍的一种，就是A、B、C两两相邻，并部分重叠，从而在获得最大H勺

莅盖面积的状况下消除死侑，杜绝同一频道的互相干扰。

第2种：用得不太多，即在同一地点安装3个AP,每个AP分别工作在3个互不重叠的

频道，3个频道聚合使用，以获得最大的传播带宽。运用这些完全不覆盖的频道作为多蜂'窝

覆盖是最合适口勺。此外还要注意一点，就是用于实现无线漫游网络的AP必须使用同一网络

名称(SSID),同一网段的IP地址，否则无线客户端将无法实现漫游功能。

信号的完整覆盖与同一频道信号间的J干扰是一对矛盾，弄不好就会顾此失彼。实际口勺网

络环境是立体FI勺，而不是平面的，同一楼层的AP相安无事，但很也许对另一楼层H勺AP导致

干扰。一般来说，工作频道越多，这对矛盾就越轻易处理。比起工作在2.4GHz频段的正EE

802.11b,工作在5频段的IEEE802.11a有更多向互不直叠频道的优势(8个),AP的定点

工作能因此变得轻松某些，不过，每个APII勺覆盖半径比较小。APU勺实际配置数目估算起来

很简朴，一般来说，30~50米左右一种，但精确的数量和摆放位置则要通过实测来定。大楼

的构造、布局及办公室是开敞式的还是封闭式的等原因，都会使理论估算与实际状况有些出

入。

3.无线设备的选型阶段

谈到WLAN（AP、网桥、AC、无线互换机和天线）产品的选购，不仅要对产品的特点有所理

解，并且要针对特定口勺安装规定进行挑选，应当重要从产品性能稳定、安全可靠性、使用以

便和性价比等角度来考虑，

1）功率并非越大越好

WLAN的有效覆盖直径在室内为30~50米，室外可至IJ达100~300米。亳无疑问，覆盖范围

越大，顾客就可以离AP越远，移动空间也就越大。然而功率过大，则会对人体产生不利日勺

影响。国际原则综合考虑了在对人体无害基础上信号最强的功率为100亳瓦，即20个dBm,

在满足需要的1前提下AP的功率越靠近这个数值越好。

选择著名品牌一一顾客应当尽量选择名牌大厂H勺产品，由规模较大的厂商提供的产品,

会采用名牌正品无线芯片和电子元件，质量可靠，性能稳定。某些无名小厂大量采用低级甚

至残次无线芯片，其成果就是WLAN设备的功率过大或过小。从品牌上看，WLAN设备也大

体分为3大阵营：第1阵营是美国产品，如思科、北电和Avaya等厂商，它们的产品品质优

良、工作稳定、管理以便并具有强大的企业级全程全网的组网能力：第2阵营是中国台湾的

产品，如D-Link等，作为美国企业的JOEM厂商，它们的产品制作工艺及产品性能不错，但

由「缺乏系统性，因此更适合简便口勺小型网络环境；第3阵营是大陆产品，如清华比威、

TP-LINK等厂商H勺产品，重要特点是功能性能相对简朴，价格也比较廉价。

2)数据传播速率

目前，几乎所有WLAN产品“勺数据传播速度都能到达11Mbps或者以上，伴随IEEE802.11g

产品的推出，54MbpsI月产品将会越来越多。不过有一点需要注意，那就是标称的速率和实

际使用起来得到的速率也许会有差距，由于它除了受所处环境原因影响外，还受产品质量

的影响，产品质量不一样，传播速度也会有一定日勺差距，这一点顾客在选购时要注意。

3)安全性

安全可靠除了包括对人体无害、链路传播稳定之外，最重要的含义就是数据的安全性了。但

不一样的厂商所提供的数据加密技术和安全处理方案不尽相似，目前常用H勺WLAN安全产

品及其方案有诸多，如SSID,WEP(WiredEquivalentPrivacy),MAC地址过漉和IEEE

802.1X/EAP认证。此外，有的产品采用WLAN通信与IP路由相结合的方式：IPI内过滤、VPN

等。有U勺产品还采用先进I向StatefulPacketInspection防火墙技术，可以防护DoS袭击，还

可以对也许会出现问题的E-mail发出警告告知。在这里要提议欧I是，顾客在购置WLAN产

品时最佳不要单独购置而要整套购置，这样不仅可以防止兼容性问题，并且设备的性能会

发挥得更为杰出，安全H勺处理方案也会愈加完美。

4）管理与易用性

WUXN产品作为一种网络设备，自然需要对应的设备设置。对有些WSN产品的安装维护比

较复杂，没有专业的技术人员就很难完毕驱动及其他方面R勺安装，而有些WLAN产品的安装

维护却比较简朴，这一点顾客在购置时要尤其注意。对于某些易用性不好的产品，虽然经销

商答应帮你安装调试好，也尽量不要购置，由于这样会绐后来的维护带来诸多的麻烦。当然,

对于有专业电脑技术人员的I某些大型企业来说，易用性并不是很大的问题，但对于某些如

只有十多种人日勺小型企业或家庭顾客来说，就不得不认真考虑这个问题了。

4.无线设备布署与配置

通过周密的勘杳和规划，终于到了无线设备布署和配置阶段了，在本阶段同样分为几种环

节：一是设备H勺布署；二是设备H勺配置；三是安全和管理的布署。

1）设备的布署

在选择WUXN设备的位置时，应当注意如下几种方面。

（1）WLAN设备的位置应当相对较高

（2）WSN设备应当尽量居于中央

由于WLAN设备的覆盖范围是一种圆形区域，因此，只有将WLAN设备置于中央，才能保障

覆盖区内的每个位置都能接受到无线信号，从而有效地接入WSN.WUXN可以自动谑整传

播速率，以适应复杂口勺网络环境。离