国家博物馆无线覆盖方案Word文档格式.doc
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在信息化飞速发展的今天，博物馆有实时接入网络的巨大需求，由于场地的限制，使得在展馆中部署有线网络存在很大难度，并且很难满足日益变化的需求，而部署灵活，方便的无线网络则是解决这个问题的首选。
无线网络使博物馆诸多功能得到延伸，建立网络空间，实现跨地域和时空与公众接触。
中国国家博物馆是以历史与艺术并重，集收藏、展览、研究、考古、公共教育、文化交流于一体的综合性国家博物馆，隶属于中华人民共和国文化部。
中国国家博物馆历经近百年的历史沿革，积淀了丰厚的博物馆文化的基础，为20世纪中国博物馆事业的建设和发展作出了重要的贡献，也在国内外公众中产生了广泛的影响。
在21世纪，国家博物馆在国家推动社会主义文化大发展大繁荣的时代诉求中，获得了长足发展的历史契机，改扩建后的中国国家博物馆建筑面积近20万平方米，于2010年底竣工。
在这一世界最大的博物馆内，世界一流的硬件设施和功能设置，将为公众提供高品位的历史和艺术类的展览以及其他文化休闲服务。
不仅荟萃中华民族五千年的历史和文化艺术，见证中华民族百年的复兴之路，而且还有全方位和系列性的反映和表现世界文明成果的高品质展览。
此次国家博物馆无线网络项目根据用户实际无线网络覆盖需求，基于汉明科技整体化无线网络架构方案，按照网络架构进行模块化分层部署设计。
无线网络作为底层通信平台，采用业界先进的瘦AP+AC部署方式，在业务上基于分布式转发方式进行架构，具有极强的可靠性、扩展性和易维护性；
结合汉明科技独有的安全专利技术，从接入认证、数据加密、安全策略等多个角度进行安全一体化设计，充分保证无线数据通信的安全性和完备的无线系统防御措施。
汉明科技无线整体化解决方案，将无线漫游技术、射频信号优化技术、安全加密技术、综合管理系统、业务功能设计等进行分层模块化部署设计，将系统资源有效整合，充分发挥设备功能、性能优势，提供高质量、高可靠性的无线网络。
国家博物馆部署无线网络的关注点：
在展馆的无线网络应用环境的特点是，展馆内的用户是不固定人群，甚至展台等设备也会频繁的变化，即网络用户的数量，网络用户的位置，以及网络用户的应用，网络行为等都是非固定的，频繁变化的，所以展馆的特殊需求对无线网络解决方案提出了严峻的挑战，在展馆部署无线网络，至少需要满足以下几点：
◆高稳定性，面对复杂的用户群，不固定的阻挡，以及实时变化的用户群，无线网络需要有较强的自我优化的功能，持续对无线用户提供稳定的网络服务；
◆高性能，高可用性，由于展馆内的用户数量不固定，用户位置也不固定，无线网络应该具有较高的可靠性和可用性，具有强大的容错功能，以保证各种应用的正常运行。
系统具备在线故障恢复能力，关键设备、模块、线路能做到实时备份、均衡负载和自动故障切换；
◆高安全性，无线网络需要能够保证网络自身的安全以及无线用户的安全，无线网络系统应该提供多种有效的安全控制机制，以防止机密泄露和影响正常工作。
无线网络系统应提供一套完整的安全防范措施，能够有效地防止系统外部人员的非法侵入。
汉明科技产品特点：
覆盖范围广
汉明科技的Howay2000系列AP采用增强型的射频技术，结合智能天线，可满足各种范围的覆盖需求。
完全适应博物馆建筑复杂的特点，可用最少AP达到最佳覆盖效果。
高带宽
汉明科技的Howay2000系列AP支持802.11n模式，具备WLAN业界最高带宽300M，有效解决了视频、可视电话、无线上网等宽带接入需求。
HM-key硬加密
HM-Key系统的开放性、安全性、易用性、便携性和可靠性，使得WLAN的无线接入在传统的WEP、WPA、WAPI等802.1x认证加密协议以及其它常用的启用MAC地址黑白名单、屏蔽SSID等软方式外，又额外提供了一层由硬件组件构成的硬加密认证保障。
彻底解决了WLAN接入的安全问题。
高稳定性
Howay2000系列AP稳定性高，特有的防挂死机制，保障无线网络时刻畅通。
产品多样化
汉明科技无线接入点AP规格多样化，具有吸顶式、壁挂式、直放式，可根据博物馆实际环境需要，选择更适合的产品规格，达到安装方便、外观美观、维护便利、色调匹配等效果；
快速漫游
AC采用了独有的HACIP快速切换通信技术，使得漫游平滑，切换快，用户在整个网络内漫游顺畅，保障了大型组网的需求。
领先的AC架构
AC采用业界领先的多核架构，集中管理瘦AP，具备完善的射频管理、故障自动恢复、强制STA漫游和负载均衡等功能。
二、汉明科技无线应用解决方案
汉明科技的无线应用解决方案采用无线控制器（AC）加无线接入点（AP）的网络集中管理架构，满足的各种无线网络覆盖。
（一）覆盖方式介绍
汉明科技增强管理的集中式组网方式，它采用“AC+AP”的方式。
汉明科技的网络集中管理架构采用AC加AP的方式。
AC负责无线网络的接入控制、统计、转发，AP的配置监控、负载均衡、漫游管理、网管代理和安全控制等；
AP负责各无线终端的接入、传输数据的加密解密、接受AC的策略管理等功能。
传输数据的加密解密
AC
无线网络的接入控制、转发、统计
AP的配置监控、负载均衡、漫游管理、网管代理和安全控制等
无线终端的接入
AP
接受AC的策略管理
射频空口的统计
集中式组网方式优点：
1）支持二层/三层漫游切换；
2）AC对AP群组自动进行信道分配和选择，自动调整发射功率；
3）非法AP检测和处理机制。
网络拓扑结构如下图所示：
（二）无线解决方案规划设计
1、组网设计规划
1.1、系统拓扑结构
本次博物馆无线覆盖项目汉明建议采用无线控制器（AC）加无线接入点（AP）的网络集中管理架构，无线网络拓扑结构如下图所示：
本方案中，AP与AC使用二层架构部署，即AP与AC处于同一IP子网，AC设备负责IP网段划分和数据路由转发。
二层架构清晰明确、系统具有更高的数据转发性能。
由于中间无需进行三层处理，故可以保证数据链路的高带宽、低延迟、无抖动。
汇聚交换机与接入交换机之间采用全千兆trunk链路。
汇聚交换机下连所有接入交换机，对所有链路进行集中汇聚，对所有数据进行交换转发。
汇聚交换机设备采用高性能全千兆三层交换机，以提供稳定、可靠、全线速的数据转发服务。
接入层设备采用二层全线速百兆交换机，其中上行链路采用千兆接口。
接入交换机下挂AP，为AP提供上行链路和POE供电功能。
从AP到汇聚交换机全部为二层接入，以达到更高的转发性能。
无线信号穿越门、窗、墙等障碍物会有衰减，因此，无线信号和覆盖场所的物理格局关系密切。
汉明科技无线AP的覆盖原则是，首先保证覆盖区域内，AP与无线终端之间无线信号的有效交互，其次，保证覆盖区域内每个终端的覆盖带宽要求。
考虑到无线网络中多媒体业务对带宽大规模占用的特点，以及对数百台AP的大流量处理要求，如果采用集中式转发的架构模式，AC很容易成为性能瓶颈。
因此方案中采用分布式转发模式。
控制、管理报文通过无线控制器进行统一处理，数据报文在无线AP上直接转化为以太网格式的报文，不需要通过隧道封装交无线交换机处理，从而解决无线控制器的数据转发性能瓶颈问题。
1.2、系统设计标准
布线系统是整个无线网络的物理基础，一个优秀的布线系统应具备良好的易扩充性，结构化设计和适应性强的特点。
本系统布线施工采用建筑原有的金属桥架，以六类网线作为传输介质，采用星型网络结构设计，按业主方要求合理走线布点，不设明线，不破坏原有环境和设施。
系统设计标准如下：
1）按照结构化布线系统设计规范等有关标准进行结构化布线系统设计。
2）布线要符合国际标准ISO及TIA/EIA568A标准，充分保证计算机网络系统的高速运行和信息可靠传输。
3）布线既要满足目前的通信技术要求，又满足未来辅助的需求，实现数据通信和实时的语音通讯，图像传输。
4）布线的接插件都应是模块化的标准间，以适应将来的发展，布线结构化、合理化且美观可靠。
5）布线要具有较高的抗电磁干扰特性，具有高可用性。
6）要能满足网络系统设计和通讯系统设计的通用性和灵活性。
7）要满足的信号覆盖和信号强度，保证信号覆盖质量。
8）POE交换机与原有线网络采用千兆有线或光纤连接，与无线AP之间使用六类网线连接，保证无线接入点的POE供电和带宽。
2、无线系统设计
2.1、设计技术指标
1）工作频段：
我国国家无线电管理委员会分配给ISM系统的频带为2.4MHz：
2400.0～2483.5MHZ，本项目室内WLAN接入系统将采用上述频段。
2）无线覆盖区内可接通率：
要求在无线覆盖区内的95%位置，99%的时间无线网卡可接入网络。
3）无线覆盖边缘场强：
≥-75dBm。
2.2、无线覆盖区预测
考虑到具体使用环境，采用AP直接覆盖的方式对其进行覆盖。
1）无隔墙阻挡的空间
无隔墙阻挡的空间传播模式暂采用自由空间传播模式进行无线覆盖区预测。
一般室内100mw发射功率AP为覆盖具体为200m，
2）有隔墙阻挡的空间
一个AP覆盖多个有隔墙阻挡的空间的传播模式暂采用自由空间模式结合障碍物损耗进行相关预测。
根据实验室测试结果和实际经验，对2400MHz无线信号的阻挡情况如下表所示：
材质类型
混凝土墙
混凝土楼板
石膏天花板
玻璃
衰减（dB）
10-15
8
5
2.3、AP信道功率频率部署、IP地址分配和安全设置
AP的信道根据蜂窝结构的原则，采用不同信道避免同频干扰，根据现场实际环境划分。
经过合理的布点及天线控制，剔除洗手间、楼梯间、机房等盲区，将整个覆盖区域形成一个无线整体，保证边缘区域信号强度在-75dBm以上，同时，预计将使用无线的三个信道（1、6、11），使得各个AP在正常工作情况下不相互冲突，形成平面结构上的蜂窝状无线网络，各个AP即独立工作，又是统一整体，实现漫游切换，网内查找等多种无线应用；
对于楼层结构相同且AP布点位置相同的楼层，上下楼层之间将AP位置进行错落布置，形成空间立体的蜂窝网络，消除盲区及信号微弱区，最大化的利用无线网络的整体性。
信道分布水平示意图如下：
楼层间的信道分布垂直示意图如下：
AP功率调整将依据现场实际环境规划。
IP地址分配采用设备管理地址静态化，用户IP自动获取的原则，根据业主现有IP资源合理规划。
IP地址段划分根据现场实际环境，弱电机房上联交换机具体配置作相应的设定。
安全设置将依照要求具体设置，如果有需求使用外部认证系统需要外购不包含在本方案中。
为保障每个客户端的上网体验及合理分配有限的网络出口带宽，将依照实际环境及要求对每个STA做限速。
汉明无线可以基于MAC进行以32Kbps为单位的限速。
2.4、系统供电设计
需业主提供一个相对独立的220V交流电源，电源波动范围应小于±
20%，容量应大于300W，所提供的交流电源直接引出至相应楼面的交流配电箱，经配电箱内的空气开关连接至交流电源插座，为相应的网络设备供电。
交换机：
根据实际需要安置与中心机房或接入层弱电井中，均采用220V、10A电源，从相应的交流配电箱中用3×
1.5mm铜芯电源线引出，接至设备上。
交换机选型依照目前楼层弱电机房能提供的端口分别接入千兆POE交换机。
AP：
安装于指定布点位置中，本次方案采用POE供电，通过网线与POE交换机进行连接供电。
2.5、系统标签设计
对每个设备和每根电缆的两端都要贴上标签，根据设计文件的标识注明设备的名称、编号和电缆的走向。
各种设备标签的编号格式如下：
AP-nF-m
起始端：
TO-设备编号
终止端：
FORM-设备编号
注：
以上n表示该安装的楼层，m表示设备的编号。
设备的标签应贴在设备正面容易看见的地方，对于室内AP，标签的贴放应保持美观，且不会影响AP的安装效果。
3、无线点位设计
本次项目实施对博物馆地下一层、一楼到三楼展厅、学术厅、办公区域进行无线覆盖，设计使用汉明吸顶式Howay2000NI无线接入点，汉明室外型无线接入点NIWB，AP有线端使用六类网线就近连入弱电机房中。
经过现场测试与斟察，具体AP安装位置及设备使用如下：
地下一层：
使用Howay2000NI型AP9台，其中古代中国展厅左右2个区域各部署2台howay2000ni，公共服务区部署一台howy2000ni，而学术报告厅部署两台howay2000ni，剧院和演播厅各部署一台howay2000ni。
一楼展厅：
使用Howay2000NI型AP4台，部署左右4个展厅。
在大厅天花板上使用Howay3000NRQA进行信号接收，并连接到一台BDCOMS2512POE交换机。
同时使用6台Howay2000NIWB+16dbi双极化平板天线，对天花板下面大厅进行区域覆盖（箭头方向为天线覆盖方向）。
中央扶手自动楼梯：
使用1台Howay2000NIWB+16dbi双极化平板天线，楼梯区域进行覆盖，天线角度需固定，供电方式为就近取电，网络通过该层各展厅内网口走线提供
二楼展厅：
使用Howay2000NI型AP12台（1-12图示），Howay2000NIWB1台（13图示）+16dbi定向天线。
三楼展厅：
使用Howay2000NI型AP11台（1-11图示），Howay2000NIWB1台+16dbi定向天线。
剧院与学术报告厅：
使用Howay2000NI型AP4台部署学术报告厅和剧院，Howay2000NIWB2台+16dbi定向天线部署南北门入口。
办公区：
使用Howay2000NI30台，一共五层，每层使用Howay2000NI6台。
使用6台BDCOMS2512POE交换机。
综合以上，本次无线覆盖共计使用设备如下：
位置
产品型号及规格描述
数量
单位
地下一层
Howay2000NI11b/g/n，500mw可调，吸顶式结构，PoE供电
9
台
16口千兆,4口千兆光电复用、全网管poe交换机
1
一楼展厅
Howay3000NRQA300Mbps速率，PoE供电，内置18dBi双极化定向平板天线
2
Howay2000NIWB11b/g/n，300Mbps速率，500mw可调，PoE供电，外置双极化天线（含16dbi双极化平板天线）
6
套
4
8口，1个千兆光电复用口、全网管，poe交换机
中央自动扶手电梯
二楼展厅
12
三楼展厅
11
剧院与学术报告厅
办公区域
30
无线控系统
Howay6000CXFHoway6000系列，无线接入控制器，
8*10/100/1000Base-T，2*SFP光口（不含SFP光模块），2*XFP光口（不含XFP模块）
Howay5000系列无线网络管理软件平台
HowaySRXENPAK万兆模块10GigabitEthernetXENPAKTransceiver,850nm,upto300monmultimodefiber
块
4、设备清单
设备清单
序号
项目
型号
无线设备及系统
汉明无线控制器
Howay6000CXF
2台
汉明室内型无线接入点AP
Howay2000NI
70台
3
汉明室外型无线接入点AP
Howay2000NIWB
11台
汉明无线网桥
Howay3000NRQA
汉明无线网关系统
Howay5600
1套
HowaySRXENPAK万兆模块
2块
接入层交换机
POE供电交换机
BDCOMS2512POE
8台
BDCOMS2518POE
3台
综合布线
西蒙六类网线SM1U6-14
SM1U6-14
12箱
网点施工（各类布线、标签，天花开孔,）
83处
装修配合（布线管材，天花装修，辅材等）
7层
（三）设计小结
采用AC+AP的架构为您提供完善的无线覆盖解决方案，方案中采用了汉明科技ACHoway6000CXF，Howay2000型AP，保证了整个覆盖区域的信号覆盖质量，同时通过最优的布线设计，在合理范围内最大程度减少物料使用，为您提供一个性价皆优的无线覆盖解决方案。
1、信号覆盖优秀
通过合理预算及实地测试结果，确保能在无线设备覆盖区域方位内提供大于等于-75dbm信号覆盖强度，保证了优秀的用户感受。
2、带宽高
Howay2000NI型及NIWB型AP可以提供高达300Mbps的高带宽，满足覆盖区域内各个地点的上网需求。
3、带宽控制精确
由于将来出口带宽资源有限，每用户上网不应占用大量的带宽，汉明无线覆盖解决方案提供了基于每客户端的带宽控制策略，以32Kbps为控制单位，从根本上限制用户的占用有限的带宽总出口。
4、灵活的接入数控制
某些区域无线终端较密集将使单个AP的负载过于繁重，导致部分用户无法使用无线网络。
汉明无线覆盖解决方案通过AC的集中控制功能，通过负载均衡功能，将数量众多的无线终端分散到多个AP，有效的解决了单个AP负载过大的问题。
5、漫游切换迅速
在某些应用场景下，对漫游切换的速度有严格的要求。
汉明无线覆盖解决方案中，AC+AP的组网模式能够非常好的支持无线终端漫游，并且能够让终端实现2层3层无缝漫游。
6、本地供电和PoE以太网供电
汉明科技的AP系列产品不仅支持本地供电，同时还支持PoE供电。
PoE设备的原理是通过非屏蔽双绞线中四对线中的两对线来供电，传输数据的同时传输直流电，使用PoE设备大大降低了设备成本和管理成本。
PoE具有如下明显的优势：
1.简化安装、降低成本—不需为每个网络设备单独提供数据和电力线缆；
2.灵活性提高—网络装置可被安装在任何位置，而不需靠近一个已存在的电源接口；
3.可靠性增强—有SNMP能力的PoE装置，可实施远程检测和控制，能有效地处理或修理装置的耗电量和（或）失效故障。
1.
三、应用产品参数介绍
（一）Howay2000NI无线接入点
Howay2000NI是汉明科技自主研发的新一代基于IEEE802.11n技术标准的超百兆高速无线接入设备，工作在2.4GHz频段，采用MIMO、OFDM、SDM、GI等技术，最高可提供300Mbps的数据传输速率，相当于传统802.11a/b/g网络接入速率的6倍。
Howay2000NI内置3MIMO天线和500mW的射频芯片，能提供更大的覆盖范围和更强的信号穿透力，室内有效覆盖距离可达40-50m。
设备基于吸顶式外观设计，美观大方，可直接安装在天花板上。
Howay2000NI具有丰富的射频控制、移动访问、网络安全、多业务支持等功能，可同时提供多种接入模式（b/g/n）。
根据不同的应用场景，可灵活选择FIT或FAT工作模式，进行独立组网或配合汉明科技无线控制器提供基于零配置的高性能无线移动网络。
结合汉明科技无线网络整体化解决方案，Howay2000NI可广泛应用于医院、校园、酒店、企业、机场、运营商等室内无线应用场合。
产品特点：
Ø
性能卓越，稳定性高
Howay2000NI采用高性能嵌入式网络处理器，具有高效的数据吞吐量和强劲的负载能力。
稳定的信号强度和信号质量可确保无线网络可靠运行；
支持射频功率自动调整、工作信道自动调节，支持基于用户、基于流量的负载均衡等功能，提高了无线接入的可用性和可靠性，使得大规模无线组网更加灵活稳定。
支持零配置集中管理
Howay2000NI在FIT模式下配合汉明科技无线控制器可以实现即插即用，AP上不需要做任何配置，AP设备的管理全部由无线控制器来完成，无线网络管理员不必再对数量庞大的无线接入点进行单独管理和维护，所有的配置、固件升级、状态监控等动作都可以在无线网络控制器上完成，实现集群管理、统一部署，同时提供更强的扩展性。
使无线网络系统的管理、维护变得简单易行。
支持虚拟AP
Howay2000NI支持虚拟多AP特性，即在一台AP设备上支持多个SSID，每个SSID对应一个独立的BSS域，该BSS域可提供不同于其他BSS域的服务，从而实现在一个AP实体上派生出多个虚拟AP。
利用虚拟AP的特性，Howay2000NI设备可以实现：
实现为不同的用户提供不同的网络访问域。
如，区分企业内不同部门用户的网络接入资源；
区分外来用户和内部用户的网络访问资源。
在一个AP上为不同的用户提供差异性的网络接入服务，包括：
不同的安全策略、优先级、网络访问级别以及认证方式。
丰富的工作和接入方式
提供“接入点/桥接/STA”组合“网桥/路由器”形成多种工作模式，可针对不同的应用场景满足用户的差异性需求，可兼容基于802.11b/g/n标准的各种wifi终端。
具有PPPoE、PPTP、DHCP、802
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