景区无线局域网解决方案Ruckus0303.docx
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景区无线局域网解决方案Ruckus0303
XXX景区
无线局域网设计方案
RuckusWireless.–Proprietary&Confidential
ThisdocumentisthepropertyofRuckusWireless.,andcontainsproprietaryandconfidentialinformation.ItmaynotbeduplicatedwithoutwrittenauthorizationbyRuckusWireless
1.项目概述
1.1XXX景区介绍
1.2项目需求
本世纪初，国家旅游局根据国家信息化工作的总体要求和旅游业务发现的需要，决定在全行业全面实施“金旅工程”，全面提高旅游业信息化的水平。
国家旅游局认为，主动占领市场和技术的制高点，依靠科技，实施制度创新和手段创新，是中国旅游也发展的战略要求。
旅游业需由数量速度型向质量效益型过渡，提高和发展国内旅游的管理和配套服务。
因此旅游景区对景区内安全监控；各类工作人员的监控、管理、调度；游客密度监控和客流分析；游客服务与引导，游客互联网接入服务等信息化建设，提高景区的生产安全管理、服务质量，提升景区的整体竞争力。
综上所述，XXX景区计划在停车场、观景台、售票处、游客服务中心、景区酒店等区域部署建设无线局域网，对景区重要无线信号覆盖。
在无线局域网的基础上，进行信息化建设，提高景区的管理和服务质量，提升景区的整体竞争力。
1.3建设目标
建设完成后的XXX景区无线局域网将为景区带来以下的包括但不局限于以下的各种应用：
无线调度系统
景区各只职能工作人员，使用手持无线智能终端通过无线局域网连接到景区的调度系统，实时了解工作调度情况。
碰到突发情况，也可以在现场将视频或者照片上传至相关系统。
景区调度系统也可以通过无线局域网向工作人员的手持终端发送各种通告信息。
无线视频监控
无线监控技术可以为景区提供更好的安全保护，为景区管理者提供更有效地管理手段。
实时全天候监控景区的道路、公共设施，构建和谐平安的景区。
传统的监控方案通常被监控对象以及监控中心都是固定的，而在无线监控中，则监控区域以及监控中心都是可以移动的。
除此之外，无线监控和传统的监控方案相比，还能够避免大量的布线工作，节省施工费用，重定位能力强，灵活性高，具体地说有以下优点：
（1）综合成本低，无须挖沟埋管，特别适合室外距离较远及已装修好的场合;采用无线监控可以摆脱线缆的束缚，有安装周期短、维护方便的优点。
（2）组网灵活，可扩展性好，使用时能灵活挪动终端设备。
（3）改造方便，维护费用低。
采用无线视频监控，可以根据需要将摄像头部署在相应的地方，实现全天候的实时图像采集和浏览。
随时随地的无线Internet接入
通过无线局域网信号覆盖，可以使游客在景区实现互联网接入，移动获取需要的各种信息，随时随地、无论在室内或室外都能连接到互联网。
游客也可以通过无线局域网，访问景区的官方网站、官方微信平台等，浏览景区各个景点的介绍、景点位置即前往各景点路线指引等，大大提高景区的服务质量。
景区置服务和在线广告
无论在覆盖区域内哪个地方连接上无线局域网，无线局域网将会告知目前位置，以及附近的企业、公共服务设施。
这样方便来访人员确定自己的位置，迅速到达计划的目的地。
景区管理处也可以进行线上广告宣传。
无线局域网覆盖为物联网提供网络传输平台
借助于RFID、WIFI标签和条形码扫描仪可以跟踪各种物质的移动状况和位置，通过无线局域网发送到中心管理平台，并提供相应的管理或服务。
如景区交通车的位置，到各景点预计时间；运送物质的状态位置等，车辆位置或其他重要资的位置和状态等。
由于任何物体都可能移动的，物联网也主要是针对移动的物体形成的网络。
有了无线局域网，就有了物联网的网络基础。
而且，由于WIFI网络相对较小的覆盖，使得物联网的管理功能更加精确，明确。
2.无线局域网用户具体应用和场景
2.1当前无线局域网的技术和特点—你所不了解的无线网络
由于无委会对发射功率有要求，所以所有的AP覆盖范围没有区别
理解错误，覆盖范围取决于AP发送到客户端的信号能量强度，也同样取决于AP接收客户端回传无线信号的能力，发射功率只是其中的一个因素，并不代表全部。
所以，由于天线设计的不同，无线能量发送以及接收方式和接收灵敏度的不同都会造成有效覆盖范围的不同
无线技术已经非常普遍，所以只要选择低成本的设备就可以实现相同的需求
理解错误，无线的技术确实已经非常普遍，生产无线设备的厂家也非常繁多，但是并非所有的产品都是一样的。
每个厂家在生产AP时，采用的芯片，天线等硬件以及内部算法都存在很大的差别，因为每个产品设计的场景都不一样。
比如，有些是专门设计为家用产品，因此，在一两个客户端使用无线AP时，一点问题没有，但是一旦用户数稍微增加，则有可能整个网络瘫痪。
因此，还是需要针对场景选择合适档次的无线设备。
由于无线使用相同的频段，因此，所有产品在面对干扰时的表现是一致的
理解错误，虽然无线使用的频段是一样的，但是在这个频段内又被分为很多个小段，我们称之为信道，如果AP产品选择最佳信道的能力不一样，则其抗干扰的能力也不一样，同时，干扰与能量的传输也有关系，如果AP设备能够通过改变传输路径从而避开与干扰的能量重叠，则更可以最大限度的避开干扰，因此，不同的产品在抗干扰性上是有很大差别的。
无线设备单台AP可接入用户数差别不大
理解错误，无线网络系统是个非常复杂的系统，每AP接入能力，除了和AP自身的性能，如硬件设计，软件设计外，还和系统间相互的干扰以及周围环境的干扰有很大的关系。
因此有些设备由于具有自带抗干扰的功能以及超强的硬件设计等，每个AP的实际接入用户数有从20~100的差别。
由于无线网络的性能差别不大，所以现在无线系统的优劣主要由无线控制器的管理及安全功能评判。
理解错误，实际上不同的无线网络系统之间的性能还是有很大差别的，相反，由于“瘦”AP无线架构发展的时间已经很长，一些常用的功能以及安全都已经成熟并标准化，所以，其实这方面的差别并不大，反而是无线环境是时时在变的，是不可预估的，因此，保持可靠的连接，时刻保障系统高效的运行才是无线网络的本质，选择具有一定自适应能力的无线系统要比主要评判控制器的管理及安全功能重要的多。
2.2场景分析
场景：
如何实现密集城区场景高密度并发用户
o目前的困惑：
通常单AP只能保证30几台智能终端的无线业务通讯，并且有时延,增加AP的数量增加了安装部署难度并带来AP间的相互干扰
解决方案：
RuckusAP在测试评比中均能保证上百个智能终端的连接,因为Ruckus采用的智能天线技术和其他厂商的区别如下:
针对每个客户端，基于每个数据包实时选择最佳天线模型
✓提供信噪比，覆盖范围，及容量
✓Ruckus独一无二的专利技术
✓与多空间码流和TxBF技术可同时工作
✓15dB干扰抑制
✓可与任何静止/移动的客户端兼容
✓Ruckus同样支持标准的TxBF
由于RuckusAP独特的硬件及软件设计，以及独有的各种抗干扰技术，Ruckus在高密度的表现上非常优秀，单个AP最高可关联用户数为500个，曾经出色的完成了时代华纳体育馆内20000人的高并发场景，Womad音乐节，白云机场，首都机场等多个机场，以及人民大会堂内央视节目推介会的高并发场景。
下图为某个会议上的AP所管理用户数的截图：
场景：
无线设备越来越多，如何实现避免干扰
o目前的困惑：
传统的无线系统对客户端的位置以及周围环境没有感知，因此能量四面八方扩散，这样形成了对自己系统内部的大量干扰；之前的测试不成功，有干扰源导致传输时延，视频马赛克。
解决方案：
传统的wifi系统的抗干扰方式只有自动改变信道，改变发射功率等方式，这两种方式在目前wifi环境越来越复杂，网络中AP数量越来越多的情况下，抗干扰的能力已经明显不足，尤其是改变发射功率通常会引起网络的不稳定；而RuckusAP采用专利技术，时刻采用窄波束去传输RF能量，配合内置的最佳路径算法，还可以实时的避开干扰而改变传输路径，因此，能够更好的避免其他系统的干扰。
传统的无线设备对非wifi干扰无所适从，没有任何办法；而RuckusAP的Beamflex专利技术可以实时判断最佳RF传输路径，无论环境中存在wifi或非wifi干扰，RuckusAP中自带的最佳路径算法都会以用户的最终性能为标准，计算出当前环境下的最佳路径，从而有效避开干扰。
RuckusAP在每次测试评比保证传输时延感知不到，视频流畅
为什么RuckusAP解决干扰造成的问题
•超越频谱分析
•在干扰环境下，优化用户连接
•动态定向天线提高增益增加了信噪比SNR
•降低了相邻AP之间的竞争干扰
其他厂商AP对干扰进行分析
•Aps被动监视RF环境
•当干扰出现时，系统缺乏足够的调整来
•普通的全向天线在相邻AP间造成了更多干扰，增加了底噪NF
在WiFi强干扰下，RuckusAP的表现：
场景：
如何实现保证无线网络实现绿色环保
o目前的困惑：
很多厂商不敢承诺无线网络一定要保证无线网络设备不能辐射人体。
解决方案：
Ruckus采用了Beamflex技术，其目标是最大的吞吐量，因此当人体或其它物体阻挡了无线信号，Beamflex会自动选择另一条最佳传输路径。
如果一个人体处在一个位置，吸收了大量的无线信号，BeamFlex会自动选择另外的天线模式，避开人体吸收。
场景：
如何实现智能终端实时播放视频
o目前的困惑：
手机智能终端播放视频对大部分用户来讲是不敢奢望的
解决方案：
Ruckus每次测试均能保证智能终端播放视频。
Ruckus唯一通过了业界最苛刻的测试。
测试前没有任何已建立的负载
FTP文件传输（600MB上行和下行）
以缺省的TCP设置运行iPerf（20seconds）
容量测试:
每次增加5台IPAD，直到AP崩溃
（崩溃条件=50%的终端无反应或FTP下载超过20分钟）
视频测试侧重于客户端体验
视频卡顿，视频重启
达到10次时IPAD记为“死机”
1.iPAD初始播放单播高清视频流
o每次增加5台IPAD
o第一轮是基本-0台iPad、没有视频
2.增加吞吐量
oFTP下载600MB的文件到MacBookPro
o从MacBookpro上传600MB的文件到FTP
o在MacBookPro上以缺省TCP参数运行iPerf20秒
3.重复0,5,10,15,20,25iPads
ZoneFlexAP绝对胜出，ZoneFlexAP总体TCP吞吐量最高，视频播放错误最低
场景：
如何实现稳定一致的性能
o目前的困惑：
用户体验差，经常收到投诉无线网络稳定性差
解决方案：
RuckusAP中的Beamflex专利技术，可以实时调整天线的发射角度，自动计算从哪一个天线模型进行RF能量的传输是当前环境下的最佳路径，因此，当遇到建筑物阻挡或者人体阻挡时，RuckusAP会集中所有RF能量，在能够尽量减小衰减的方向传送到客户端侧，因此可以最大限度的绕开保障无线信号的稳定性。
Ø自动识别客户端应用类别，数据，语音，视频，并设置优先级以满足不同应用需求
Ø客户自定义的时间公平性原则
ØRuckusRF最大限度优化稳定性和性能
Ø完全自动运行，无需用户干预或配置
很多厂家不能保证用户公平的性能,下图为Ruckus和主流厂商的对比
场景：
如何实现网线质量不好或不方便安装的情况下实现无线通讯
o目前的困惑：
业界普遍的观点是Mesh智能网状网并不稳定，不敢采用Mesh组网
解决方案：
Ruckus智能的WiFiAP是一个获得专利的创新，使AP能将无线信号以波束的方式，选择传播路径是WiFi信号传输得更远，更快和更可靠。
智能AP能够选择无线信号的传输路径，避免干扰，得到更高的性能。
如下图
面对干扰，传统AP要么丢弃数据包或降低传输数据率，从而降低了系统吞吐量。
SmartMESH的智能AP具有独特的功能，可以找到一个信号路径以避免干扰，从而防止数据包丢失和维护更高的传输速率。
SmartMESH的配置和组网，以及网络拓扑的形成是全自动的。
用户无需对各AP进行详细配置就可以在10分钟内形成一个无线MESH网络。
场景：
使用的终端是智能手机，平板电脑，发射功率小，接收效果差，该如何解决？
o目前的困惑：
使用笔记本可以上网，使用智能手机，平板电脑等智能终端上网很卡
解决方案：
目前绝大多数的无线客户端都是智能手机，平板电脑等智能终端，这些终端在传统网络中的接收效果要远远低于笔记本电脑，造成这种现象的原因有很多，其中主要原因为：
1.智能终端的发射功率远远低于笔记本电脑，
2.智能终端的极化方向为单极化方向，而用户使用智能终端的习惯又各不相同。
因此，采用单极化天线的传统AP无法适应与其采用不同极化方向的终端。
智能终端的在传统WIFI网络中的表现很差。
Ruckus的AP中都采用了独特的天线设计及电路设计，因此，具有极高的接收灵敏度，同时ruckus的AP都采用了双极化天线设计，因此，无论无线终端使用哪种极化方向去传输或接收，ruckusAP都可以很好的支持，使无线性能不会衰减。
场景：
如何统计人流量？
如何实现实时地图导航，基于位置的信息推送等应用？
o目前的困惑：
技术是否成熟？
统计是否准确？
定位是否准确？
解决方案：
Ruckus无线系统内有以用户需求出发设计的网管平台，在网管平台中，有非常详细的各种报表，如分类统计用户数，分时段统计用户数等。
。
同时，Ruckus还拥有实时定位系统，可以实时统计用户分布热图，并做详尽的统计。
Ruckus定位平台在实现实时定位功能后，还可以与第三方应用平台相结合，使后台应用系统可以根据定位信息做出相应的APP，如导航，促销等应用。
场景：
在无线局域网部署完成后，如何高效管理无线局域网？
o目前的困惑：
由于景区的网络管理员除了无线局域网管理之外，还需要处理众多有线网络故障等其他问题，而且网络中心的网络管理员并非专业的无线局域网工程师，因此在无线局域网部署完成后，需要无线系统能提供简便的操作界面和详细易懂信息，让网络管理员可以高效地处理解决无线局域网问题。
解决办法：
RuckusZoneDirector无线控制器和FlexMaster无线网络管理系统都为管理员提供中文操作界面和简便、逻辑性强的配置流程，管理员可以轻松完成对无线接入点的信道、发射功率、负载均衡的调整。
ZoneDirector无线控制器和FlexMaster无线网络管理系统也通过图标方式提供丰富的无线网络监控数据，包括无线网络设备的工作状态、性能分析，无线终端的操作系统类型、信号强度、传输速率和传输质量等信息。
FlexMaster截屏
无线控制器配置截屏
3.XXX景区无线局域网网络设计
3.1设计原则
XXX景区的无线局域网网络设计将遵循以下的原则：
1.开放性：
无线局域网采用的技术支持应为国际标准或业界标准，不使用某个厂商的专用技术和协议，以保证网络设备的互通性，有利于网络的投资保护。
无线局域网支持各种通讯协议，能与现有的无线网络无缝融合，包括IP、DHCP、LDAP、RADIUS等协议。
2.高可靠性：
无线局域网具有较高的可靠性，具有强大的容错功能，以保证各种应用的正常运行。
无线控制器支持冗余备份机制，支持1:
1和N:
1的无线控制器冗余，冗余机制中无线控制器的配置可以实现自动同步。
3.高性能：
无线局域网能够适应用户高密度、高带宽的要求，满足日益增长的业务量需求，这些需求不但包括巨大的业务数据量，同时也包括音频、视频等的需求。
4.安全性：
在网络安全性方面，无线局域网系统要具有与有线局域网同样要求的安全防护措施，无线网的安全性主要从以下几个方面考虑：
▪接入认证：
具有支持多种用户认证方式；
▪数据链路的全程加密；
▪具有无线电波监控能力，能提供无线入侵侦测和无线终端位置的追踪功能。
5.易管理和维护：
无线控制器和无线网管软件需要支持简体中文、英文等常用语言管理界面，具有集中控管、智能调控、自动恢复、系统冗余等实用功能，使所建的无线网络可以适应多种环境的变化，可动态地保证良好的应用效果。
6.可扩展性：
整个无线局域网系统可以根据用户的需要进行规模上的扩展，扩展后所有功能和管理的模式保持不变。
3.2无线局域网总体架构图
根据XXX景区的无线局域网应用需求及Rcukus无线局域网特点，XXX景区无线局域网总体网络架构如下图：
3.3无线局域网业务设计
根据XXX景区的无线应用需求，具体设计如下：
一、景区工作人员业务：
SSID=HGS：
该SSID为工作人员的无线终端、PDA、笔记本电脑等无线终端接入无线局域网使用。
该SSID采用MAC认证+PSK加密的方式，只有在无线控制器内部MAC数据库或者认证服务器MAC数据库中有MAC地址的无线终端，才能通过该SSID使用无线网络。
该SSID采用隐藏SSID的方式。
二、游客免费上网业务：
（需要结合第三方的Portal认证服务器才能实现下面功能）
SSID=HGS-Free：
该SSID为到XXX景区旅游的游客提供免费的WiFi网络服务，采用网页认证，并结合微信的方式。
无线终端接入流程如下：
1、外置第三方Portal认证服务器的需求：
∙用户可以在登录页面通过填写手机号来获取验证码方式登录上网；
∙可以根据无线终端所处的不同区域，推送不同的认证页面；
∙系统可以对接第三方系统来控制和识别用户的身份（例如，区分vip用户和普通用户，进而控制用户的上网权限，比如流量、带宽、上网时长）；
∙可以允许用户不需要登录也可以使用网络，系统根据mac地址来识别客户端（前提是用户之前用手机号在网络上获取过验证码）的身份类型（例如：
vip和普通用户），根据不同的身份类别来决定是否弹出登录页，还是直接弹出认证成功页；
∙在对接第三方系统的认证的时候，可以提供用户的手机号和mac地址，以便第三方系统能够使用；
∙系统的登录页、登陆后的认证成功页面可以通过模板来定制（页面中可以链接其他网页作为frame）；
∙系统可以通过接口或者其他方式导出用户的上网记录（设备mac、手机号、流量、带宽、上网起止时间）；
∙系统的登录页和认证成功页面可以适应不同尺寸和类型的设备（Android、IPhone、iPad、AndroidPad，PC等）；
2、短信注册流程：
用户打开无线设备->连入无线网络->强制弹出认证页面（或者用户主动打开浏览器）->用户在认证页面输入手机号，点击按钮获取验证码->系统以短信形式发送验证码->用户输入短信验证码，登录上网->系统根据用户手机号码判断用户身份，根据用户身份确定用户的控制策略（上网时长、流量、带宽等）->系统自动跳转到认证成功页面（根据用户身份不同，弹出的认证成功页面可能不同）->用户自由使用无线网络。
3、微信注册流程：
用户打开无线设备->连入无线网络->强制弹出认证页面（或者用户主动打开浏览器）->用户根据提示加为微信好友->通过向微信好友发送指定字符->用户输入微信提供的验证码，登录上网->系统根据用户帐号判断用户身份，根据用户身份确定用户的控制策略（上网时长、流量、带宽等）->系统自动跳转到认证成功页面（根据用户身份不同，弹出的认证成功页面可能不同）->用户自由使用无线网络。
3、VIP用户确认流程：
和现有的crm系统进行接口，读取crm中的客户信息（手机号码和组），从而判断那些为会员和非会员。
4、用户二次使用流程：
用户二次到场时候，连入无线网络，网关根据用户mac地址决定用户是否需要认证，例如vip用户一旦绑定手机，第二次连入无线网络就可能不需要认证可以直接上网，普通用户则需要每次都输入手机号码获取验证码登录上网，vip用户第二次到店使用无线网，也可以只弹出认证成功页面而不弹出认证页面。
5、用户使用流程：
上网时长控制要求，会员在认证通过之后，没有上网时长的限制；而非会员在两个或多个自然小时内不需要重新认证，而超过两个或多个自然小时后，需要进行第二次认证。
登录页面重定向流程
无论是交互式登录还是无感知登录方式，用户登录成功后都被引导到一个服务页面，登录门户要提供Mac和VLAN，帐号等参数方式，访问指定的个人服务网页。
6、登录日志导出流程：
登录记录包括帐号，IP，MAC，VLAN，使用时长，流量，组属性等参数，以文本的形式，传送到指定的服务器
7、位置服务
基于不同的区域，能够推送不同的登录门户页面。
8、需要友谊商店配合需求
✓1会员用户资料接口（查询，开户，修改，删除帐号）
✓2短信网关接口
✓3微信公众帐号接口
✓4网络上下行接口（光口：
电口：
）
✓5登录记录接口
✓6页面定制需求
✓7使用策略（每次使用时长，带宽）
认证流程示意：
1、用户关联到广播的SSID；
2、用户打开浏览器，访问任意站点，比如：
；
3、网络连接会被系统重定向到外部的认证服务器上，弹出认证页面，认证页面中提供用户可通过微信加好友的方式获得登陆用户名和密码。
4、用户通过微信相关操作获得无线的用户名和密码；
5、用户在认证页面输入“用户名/密码”后，认证服务器返回给用户相应的认证结果：
“通过”还是“拒绝”；
6、用户通过认证后，则可以访问到原始希望访问的页面，或者重定向到其他页面，如“门户网站”。
3.4无线局域网产品选型和部署设计
针对本项目需求，Ruckus无线局域网由以下几个部分组成：
接入网络部分：
无线覆盖区域分布在景区办公区、观景台和景区酒店等区域，在本次无线局域网项目建设中采用RuckusZoneFlex系列无线接入点。
无线网络控制、管理部分：
在网络核心层，采用RuckusZoneDirector3000无线控制器对全网无线接入点进行集中管理和控制，各覆盖区域内无线接入点通过有线网络二层或三层连接至无线控制器，实现了无线接入点集中控制；
3.4.1无线控制器选型和配置
1.无线控制器选型
根据项目现有规模及长远计划，建议选用RuckusZoneDirector3000无线控制器。
ZoneDirector3000是首款企业级智能WLAN无线控制器，能够以低廉的总体拥有成本，提供安全性高、功能强大、扩展便捷的WLAN解决方案。
RuckusZoneDirector3000无线控制器具有高度的冗余及安全性，在一个独立、易于使用且经济的WLAN系统中，提供WLAN范围网络、安全性、射频功能和定位管理功能。
一台RuckusZoneDirector3000最多可管理500个ZoneFlex智能Wi-Fi接入点和5000个无线用户同时接入。
ZoneDirector3000的详细介绍请参见后面附件。
2.无线控制器冗余设计
Ruckus无线控制器的冗余方式如下：
N:
1冗余，Ruckus无线控制器提供N:
1冗余机制，即在无线局域网规划设计时，建议多配置一台无线控制器为其他无线控制器提供冗余保障，当其他任意一台无线控制器宕机时，冗余无线控制器可以立即接管宕机无线控制器上的无线接入点，保证无线局域网的正常运行。
Smart-Redundancy：
R
升级会员 