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MOBISYS东莞商场无线网络覆盖解决方案-深圳盟贝特志成网络技术有限公司

一、無線覆蓋網絡系統概述

1.1 無線覆蓋業務描述

為了推廣和發展移動數據的業務,目的是滿足用戶隨時隨地接入Internet,進行數據傳輸通訊的需求。在無線網絡覆蓋地區,用戶通過筆記本電腦、PDA 、Iphone、ipad等移動終端,在配備無線(WLAN)上網卡時以無線方式高速接入互聯網/企業網,獲取信息、移動辦公或者娛樂,共享接入速率最高可達300Mbp/s。無線覆蓋業務特征如下:

1)提供高速共享接入速率

無線覆蓋一般采用802.11B/G/N標準,可提供最高300Mbps的帶寬,滿足用戶瀏覽互聯網、收發EMAIL、網上辦公及娛樂的需求。

2)支持漫游

用戶可以在覆蓋范圍內有無線網絡覆蓋的熱點地區使用WLAN接入業務。

3)無線認證

幫助企業展示自己品牌,通過短信認證方式獲取客戶手機號碼,進行二次營銷。

1.2無線覆蓋網絡架構

img2

無線覆蓋網絡一般可化分為三層:接入層、匯聚層、骨干傳輸層。其中,在接入層使用AP來作為無線客戶端接入IP數據的橋梁;在匯聚層采用二層交換機或訪問控制服務器,用來完成用戶接入控制功能,同時可作為認證點來提供基于WEB短信 認證;在骨干傳輸層中包括AAA Server、Billing system、NMS三部分,這三部分作為WLAN的核心部分提供了認證、網絡管理的重要功能-客戶的合法性查詢、客戶使用WLAN網絡的狀況、。NMS系統對WLAN無線覆蓋網絡提供了全方位的監控,為管理者了解每個熱點地區設備的運行提供了詳細的信息。骨干拓撲及各部分職能:

接入層:

1). 用戶的無線連接;

2). 用戶的IP地址分發;

3). 用戶的數據服務。

匯聚層:

1). 用戶的身份認證

2). 用戶的數據傳輸;

3). 用戶的服務提供。

骨干傳輸層:

1).  主干的數據傳輸;                 

2). 無線覆蓋全網設備的管理,配置和升級;

3). 無線覆蓋全網的實時性能監控和跟蹤;  

4). 用戶的身份數據查取和認證;

5). 無線覆蓋全網的用戶情況查詢。

二、系統設計依據原則

根據系統設計及設計原則要求,同時整個系統必須符合國家有關技術標準、《規定》和行業規范。因此,我們參照了如下標準進行設計:

GA/T75-94《安全防范工程程序與要求》

GB50174-93《電子計算機房設計規范》

GJBT-471《智能建筑弱電工程設計施工圖集》

CECS72-97《建筑及建筑綜合布線系統工程設計規范》

GBJZ32-90-92《中國電氣安裝工程施工及驗收規范》


方案設計時充分考慮用戶實際需求,充分體現以下幾點設計原則:

2.1 成熟性和先進

嚴格按照國家建設部智能化系統工程的規范和專業標準作為設計依據,結合具體情況,用最佳設計方案,采用最先進成熟的技術設備和材料,滿足當前的需求,兼顧未來高速的數據傳輸發展需要,使整個系統在一段時間內保持技術的先進性,并具有良好的發展潛力,以適應未來信息產業業務的發展及技術升級的需要。

2.2 標準性和開放性

無線覆蓋系統是一個先進復雜的綜合性系統工程,從系統設計、安裝、調試直到最后驗收的全過程,嚴格按照國家有關的標準和規范,遵循統一的國際標準或工業標準的前提下,允許用不同廠商的產品相互兼容,這種兼容包括整個系統及其組成部件。

2.3 可靠性和穩定性

在考慮技術先進性和開放性的同時,還應從系統結構、技術措施、設備性能、系統管理、技術支持等方面著手,確保系統運行的可靠性和穩定性,達到最大的平均無故障時間。

2.4 可擴展性和易維護性

無線覆蓋系統總體結構具有較強兼容性和可擴展性,既便于系統的充實、完善、改進和提高,又便于設備的更新、換代。本設計方案對此均作了充分考慮,提供技術升級、設備更新的靈活性,以最簡便的方法、最低的投資實現系統的擴展和維護。

三、無線覆蓋網絡系統方案規劃

3.1無線覆蓋網絡系統IP規劃

在無線覆蓋網絡里,我們需要規劃三個不同的子網網段,管理型交換機(或路由器)需要配置公網IP以方便管理者進行遠程的管理,而對于內網的地址,運營商要求設備管理地址和用戶的使用地址區分開來,因而在做無線覆蓋網絡規劃時需要給出3個地址段。                                 

img3


無線覆蓋網絡架構IP規劃圖

202.96.134.133 --------公網地址,用于整個熱點和WAN的通訊;

10.10.10.0 --------私網地址,用于分配給熱點下的每個用戶;

192.168.1.0 --------私網地址,用于管理熱點下的每個設備,也用于網絡資源接入設備和AP的通訊。在這種情況下,用戶是只能看到分配給自己的10.1.1.0網段的IP地址,而看不到AP的地址,避免了對AP的直接攻擊。而網管中心則可以實現通過192.168.1.0這段管理IP直接對交換機和AP實現管理和監控。

3.2無線覆蓋網絡系統頻率規劃及分析

在室內部署無線網絡時,由于我們使用的2.4G頻段只有三個互相無干擾的頻點。而布置多個接入點才能構成一套微蜂窩系統,這與移動電話的微蜂窩系統十分相似。微蜂窩系統允許一個用戶在不同的接入點覆蓋區域內任意漫游,隨著位置的變換,信號會由一個接入點自動切換到另外一個接入點。整個漫游過程對用戶是透明的,雖然提供連接服務的接入點發生了切換,但對用戶的服務卻不會被中斷。

室內外覆蓋效果預測,在覆蓋區內的200米距離內,考慮AP天線增益為15dBi,則計算公式如下:

P=Pt+ Gt -PL-Pa;PL=32.45+20lgD+20lgf

Pt表示無線寬帶接入基站天線口發射功率;PL:空間損耗;Pa:墻壁等障礙物的穿透損耗,此處為零;Gt:天線增益

A: 無線網卡到AP的RX口之功率

PL=86dB,P=20-86+(-5)+15=-56dBm

結論:可滿足802.11g 54Mbps OFDM之靈敏度要求。

B: AP到無線網卡的RX口之功率

PL=86dB,P=27-86+(-5)+15=-49dBm

結論:可滿足802.11g 54Mbps OFDM之靈敏度要求。

3.3無線覆蓋區域及信息點分布

以下為需要無線覆蓋的區域:

建筑名稱

樓層數()

說明(房屋結構及材質)

商場

一層

木板與玻璃結構

商場

二層

木板與玻璃結構

商場

三層

木板與玻璃結構


根據三個2.4GHz互不干擾的頻點及實際環境情況,可按下表來布置AP點的位置。

區域

室內AP接入點規劃

其他說明

一層

規劃36臺吸頂AP


二層

規劃26臺吸頂AP


三層

規劃13臺吸頂AP



信息點具體位置分布如圖:

img4

                              一層接入點示意圖


img5

                                  二層接入點示意圖

img6

                            三層接入點示意圖

        

3.4無線室內覆蓋設計方案

IEEE 802.11無線局域網由于其便利性和可伸縮性,特別適用于中大型辦公環境和家庭網絡。在室內環境中,針對不同情況可以有不同的典型解決方案。 在這里我們采用多接入點解決方案。

img7

當網絡規模較大,超過了單個接入點的覆蓋半徑時,可以采用多個接入點分別與有線網絡相連,從而形成以有線網絡為主干的多接入點的無線網絡,所有無線終端可以通過就近的接入點接入網絡,訪問整個網絡的資源,從而突破無線網覆蓋半徑的限制。



四、MOBISYS無線接入認證系統

4.1如下圖所示,

img8


                        商場網絡結構拓撲圖


4.2 無線認證流程

       無線認證網關和無線AP組成一套完整的無線覆蓋系統,用戶PC或手機通過無線終端連接到AP,通過強制認證頁面通過認證,接入Internet認證則是通過無線認證網關授予的驗證碼。




img9

AP:無線接入點。

認證網關(AC):接入控制器。實現用戶強制Portal、業務控制,接收Portal Server發起的認證請求,完成用戶認證功能。

Portal服務器:推送認證頁面,接收WLAN用戶的認證信息,向AC發起用戶認證請求以及用戶下線通知。

為滿足商場的獨立運營、靈活促銷的需要,Portal服務器將提供頁面定制及個性化Portal推送的功能。用戶輸入帳號、密碼后,由認證系統判斷用戶帳號的歸屬地,為用戶提供歸屬地定制的個性化定制頁面。

認證網關(AC)、Portal服務器、用戶管理服務器三大功能模板將整合到一臺1U的硬件網關上,策劃部門只要在任意一臺內網的電腦上,就可以對認證頁面、用戶進行管理,管理操作簡單易懂(類office操作),輕松實現對靈活的營銷管理。


4.3 無線認證特點及優勢:

1、無線接入支持所有WIFI終端,采用web認證portal方式,強制引導用戶到達定制的網頁(品牌宣傳、活動促銷),并允許對智能手機、平板電腦、筆記本電腦分別推送不同的內容;

2、商場運營方可以實時對WEB認證網頁進行在線定制管理,獨立展示不同的內容(將會對商場加盟商家進行收費廣告投放,具體規則由運營方自主運作);

3、顧客無需密碼接入WIFI,在認證頁面輸入手機號碼,接收即時短信獲得上網驗證碼(類似KFC的方式);

4、商場會員可以憑會員卡號與手機號碼(作為密碼)直接登錄(體現會員尊貴);

5、商場商家(如有需要)可以通過無線或有線接入,但不需要認證;

6、可以設定客戶號碼每天允許獲取驗證碼的最大次數和每次獲取的時間間隔;

7、管理員可以對來訪的手機號碼進行歸類(按地區、獲取時間、運營商等),在列表中顯示號碼的歸屬地,并允許導出txt/excel;

8、對顧客使用網絡的流量管理,預防用戶過度占用帶寬;

9、管理員可以圖表式統計任意時段的上網客流情況;

10、操作簡便,要求具備一般的電腦水平即可進行管理。

4.4 用戶認證流程

東莞東方香都商場


1. 用戶搜索到商場的WIFI熱點,無密碼直接連接成功;

2.無線認證系統通過Portal服務器返回即時的認證頁面(包含廣告、品牌、促銷信息),并提示用戶輸入手機號碼,以獲取上網驗證碼;

3.用戶輸入正確的手機號碼,點擊“獲取驗證碼”;

4.無線系統將根據預定的規則生成驗證碼;

5.無線系統通知“短信網關”,給此手機號碼下發一條短信息;

6.信息內容直接調用預定義的格式,如“感謝你光臨XXX商場,你的無線上網驗證碼為123456。”

7.客戶的手機即時收到含驗證碼的短信;

8.在對應位置輸入驗證碼,并提交;

9.網關校驗通過,對此用戶設備授權上網,用戶即可通過WIFI暢游互聯網。



五、無線覆蓋網絡容量設計

5.1并發用戶數

WLAN網絡在進行多終端接入設計時,可按照每個AP的并發30個用戶進行設計和計算AP數量。

5.2吞吐量要求

WLAN的數據業務吞吐量是容量設計的重要因素。在設計中應充分考慮各類數據業務特點和帶寬的需求。 在目標覆蓋區域內僅有一個終端,滿足設計質量指標的情況下,系統吞吐量設計按照如下要求:

在802.11b模式下,上行或下行單向吞吐量應不低于5Mbps(不加密);

在802.11g模式下,上行或下行單向吞吐量應不低于20Mbps(不加密)。

5.3容量設計

WLAN容量計算方式(單模塊設備可用,如使用MB2531-E產品,每AP接入用戶數應*3):

每用戶速率=(每AP連接速率×傳輸效率)/(2×用戶數量×忙時用戶激活比例)

其中,每AP基本連接速率:802.11b每個AP的最大連接速率為11Mbps,802.11g每個AP的最大連接速率為54Mbps;

傳輸效率:表示總開銷效率因子,包括MAC效率和糾錯開銷,取50%;

用戶數量×忙時用戶激活比例:得到同時使用系統的實際用戶數量;

在計算每用戶的雙向速率時,應將計算得到的用戶速率再除以2。

每個AP承載用戶流量計算如下:(1.125Mbps)

AP的連接速率(54Mbps)×傳輸效率(取0.5)

用戶數(取15)×忙時用戶數在線率(12/15)×2



相關產品:AC無線控制器

相關成功案例:     國外某廠區無線覆蓋項目

MOBISYS東莞商場無線網絡覆蓋解決方案

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