Motorola无线监控解决方案

-I-注：此页为封一。阅后删除此文本框。注：居中，宋体，小一号，加黑，统招、单考硕士、高校教师在职申请硕士学位、同等学历硕士填写内容为“硕士学位”；工程硕士、MBA、EMBA、MPA填写内容为“专业学位硕士学位”。阅后删除此文本框。小区无线监控解决方案-1-目录一．项目概述21.1用户介绍21.2需求分析21.3摩托罗拉3二．无线网络设计方案52.1总体方案52.2设备配置52.2.1监控中心52.2.2室外AP基站6三．MotorolaWLAN无线覆盖方案74.1设备选型74.1.1网络动态信道分配74.1.2SmartRF:网络自愈/自动发射功率调整94.1.3网络负载均衡94.2无线网络高可靠冗余方案104.2.1可靠的室外型AP5181104.3无线网络安全方案104.3.1无线通讯安全加密124.3.2防御潜在的无线网络攻击144.3.3非法AP和非法用户的发现和抑制154.4无线网络管理方案164.5无线网络抗干扰方案204.5.1抗干扰技术的基础204.5.2AP干扰234.6无线网络QoS方案24五．产品资料285.1RFS6000RF交换机285.2AP-518132文档标题-2-一．项目概述1.1用户介绍南京玉兰山庄小区需要用无线来覆盖整个小区，监控和网络中心在第6栋别墅。计划实现整个小区的室外无线监控数据传输功能。1.2需求分析机动性驱策无线通讯与行动运算最根本的创意原动力，可以说是机动性。过去几年来手机与家用手提式无绳电话的普及，就是个最好的说明。轻薄短小而携带方便的笔记本电脑，也已经渐渐开始取代笨重的桌上型计算机。然而，光是只有笔记本电脑、甚至个人数字助理PDA是不够的，走到哪、用到哪，仅只为基本的需求，保持信息的传递与无时无刻的网络连结，让个人计算机不再只是个能够移动的孤儿，但是网络线所带来的不便与限制难以克服，这就是非得靠无线通讯不可了。因此，无线局域网络WLAN为计算机带来了相当的机动性，已彻底颠覆传统的生活与工作状态。安全性无线局域网WLAN的好处之一，还包括其弹性与便利性。由于不需要大量布线，架设上较传统网络方便，也极少需要管路来架设网络线缆，对网管人员而言，不仅可以大幅度缩减建构网络的时间，将来若网络拓扑需要更动时，也不用太过大费周章的进行重新拉线。譬如说传统的以太网络应用在办公室的环境下，也许遇到部门间偶尔人事上的调动、组织的重编，那么网络的架构很可能就得需要修改，即使只是增添一两个员工，都有可能让额外的网络线铺设大费周章。在这种情况下，WLAN由于以无线电波连接取代铜线或光纤电缆，调整上就方便多了！就算办公桌挪来挪去，也不需要为了网络线插孔的移动而伤脑筋，信息就有如空气一般随手可得，适合网管人员弹性规划运用，对商业上的应用极具吸引力。-3-扩充性无线局域网WLAN还有另一个优点，那就是良好的扩充性。传统有线网络的铺设下，一般网管往往为了预防以后额外的架设需要，造成初次架设时非必要的浪费。以一个2.4GHZ下的WLAN而言，若当有更多使用者加入该网络时，可以在同个定点扩充至三个互不干扰的无线网络，显着扩充了其带宽负荷量。因此，WLAN可大可小，扩充与升级都较传统有线网络来得方便。只要增加无线接入点AP就可以拓展整个网络的涵盖范围与容量，也因此安装WLAN对网管人员而言，绝对是项明智之举。投资报酬无线局域网WLAN广受重用的最大因素，莫过于其投资报酬ROI。或许一开始的网络设备较为昂贵，然而安装成本低廉，加上无线网络的检修较为方便，不怕虫蛀鼠咬，可靠度高，长期维护成本亦相对下降。重点是WLAN提升了效率与机动性，甚至无形中助长了生产力，使得投资报酬率升高，也让企业对WLAN的应用与发展寄予厚望。美国波音公司就是个很好的例子，他们善用WLAN于制造飞机的厂房，不仅网络铺设上更具弹性，更增加了工作生产力，可谓一举数得。而且随着网络语音VOIP在商业上应用的进展，WLAN可与之建构于办公室的信息语音网络，特别用在大区域、低密度的连网。WLAN的用途，凭借着随之而来的高度投资报酬率，前景一片光明。1.3摩托罗拉Motorola是全球移动计算技术的先驱，也是最早参与制定无线网络标准的厂商之一。在无线网络技术领域拥有非常高的权威和声誉。Motorola公司是IEEE802.11组织的五大缔造者和核心成员之一；是WiFi组织的主要发起人和召集人；2006年度，IEEE802.11组织的轮值主席为Motorola公司员工。Motorola的企业移动解决方案集成了先进的无线系统Wi-NG、高度冗余的无线Mesh网络，坚固强大的移动计算系统、移动软件和世界级的Motorola企业移动服务。Motorola所提供的端到端、实时的企业移动解决方案可以提高员工生产力、降低运营成本、改进运营效率并增强竞争优。Motorola是全球领先的零售商、运输和物流公司、制造商、公共部门和政府、教育机构以及医疗保健、医院和安全机构供应商最可信赖的顾问。文档标题-4-Motorola公司是一家充满创新的公司，拥有大量无线网络的专利。例如Motorola的无线交换技术、无线网络的VoIP技术，无线网络的MESHPOE技术，智能漫游、抢先漫游、无线终端的节电技术、三层无缝漫游。另外还有像PoE以太网供电技术大大简化了网络的实施和安装过程。Motorola依托于强大的企业移动解决方案，将无线网络成功地推入到各个行业。我们的大客户有：美国国防部DOD，沃尔玛集团，家乐福集团，UPS，FedEx，DHL，波音飞机制造公司，通用汽车公司，奔驰汽车公司，纽约华尔街证券交易所，纽约肯尼迪国际机场，英国伦敦希斯罗国际机场，法国巴黎戴高乐国际机场等等。Motorola公司提供的先进的技术，品质优异的产品以及完善的售后服务使之成为全球移动解决方案业界的绝对领先者。摩托罗拉公司力求将每一细节问题阐述清楚，提供完整的无线网络建议，希望通过我们专业的精神，领先的技术和完善的客户至上的服务理念为客户提供一个可靠、安全、稳定和高效的无线网络。-5-二．无线网络设计方案2.1总体方案整个项目采用全无线，分层次，分区域的设计理念，根据网络系统中不同网络设备的地位和作用，可以将无线网络系统分为以下几个层次：骨干层将整个小区分为8个区域，分别架设8个室外AP基站，其中1个室外AP基站在监控中心所在的6栋。其他7个室外AP基站和监控中心之间采用光纤来支撑基站的流量，如有特殊室外AP基站没有光纤资源，可以使用AP的无线回传能力。接入层在室外AP基站采用1台MotorolaAP5181产品作无线覆盖和无线回传。应用层主要承载在网络应用的无线网络终端。无线网路终端的种类很多，所承载的应用也丰富多样。例如：用于无线定位的AeroScout定位标签，用户语音通信的WiFi无线电话、TEAM手机，带有WiFi功能的笔记本电脑、数字助理PDA和无线监控摄像机，以及其他无线设备均可通过AP5181进行接入。2.2设备配置本次项目总计覆盖整个小区，实现无线监控数据传输功能。设备主要安装于几个基本位置：2.2.1监控中心监控中心配置RFS6000设备用于WLAN的管理，管理所有在接入点安装的AP5181。所有AP5181收集到的无线监控流量都通过光纤汇集到核心无线交换机RFS6000进行统一的过滤和管理。以上所有设备均通过网线连接到管理中心的有线网络中。共同组成整个网络的核心。文档标题-6-2.2.2室外AP基站配置AP5181，用于无线覆盖和无线回传。覆盖主要采用MotorolaAP无线接入点设备，负责无线终端用户的接入和网络传输。方案中采用的主要无线接入点产品是MotorolaAP5181，采用专用的2.4G进行覆盖和5.8G进行回传。提供电源供电即可工作。AP点位图如下：红色圆点为AP-7-三．MotorolaWLAN无线覆盖方案4.1设备选型结合保护区WLAN网络的特点/要求以及Motorola设备的技术特点，我们建议在核心网中使用Motorola的RFS6000无线控制交换机。摩托罗拉RFS6000无线交换机具备实时的RF管理功能，可以利用动态算法，创建一个高带宽、高可用性的完全自行配置、优化、冗余、自愈和安全的网络环境。RFS6000无线控制交换机具有以下功能：1)动态信道分配2)自动发射功率调整3)网络负载均衡4)无线流量优先处理5)高安全性6)易管理性4.1.1网络动态信道分配802.11MAC功能需要采用一种基于二进制指数退避的冲突避免机制，即带有冲突检测的载波侦听多路存取（CSMA/CA）。当某个终端需要发送信息时，它会将其提供给介质。如果介质是闲置的，接入点将会允许该终端发送它的数据。否则，终端将被告知等到其他正在使用介质的基站完成任务之后再发送数据。这可以防止两个客户端同时在同一个信道上发送数据，导致数据帧受损。在使用CSMA/CA时，同一个信道上的两个接入点（位于同一个区域）与两个不同信道上的两个接入点相比，将获得其一半的容量。这可能会导致问题。摩托罗拉的AP可以通过动态分配接入点信道，避免冲突，从而提高系统容量。摩托罗拉AP的动态信道分配功能还有助于最大限度地减少WLAN解决方案中的文档标题-8-相邻接入点之间的同频干扰。通过分配信道，可以隔离相同信道，从而避免这个问题（如下图所示）。33%效率100%效率摩托罗拉无线交换机可以通过分析AP提供的多种实时RF特性，有效地处理信道分配。这些特性包括：无线信道中的AP数量。摩托罗拉无线交换机通过分析由AP收集的beacon信息，计算出不同信道中的AP数量，选择AP数量少的信道采纳AP。信道的平均接收信号的强度。摩托罗拉无线交换机通过分析每个信道的平均信号接收强度，选择平均信号接收强度低的信道采纳AP。噪声――这个因素会限制客户端和接入点的信号质量。噪声的增大会导致有效网格的减小。通过优化信道和避免噪声源，摩托罗拉无线交换机可以在优化网络覆盖范围的同时，保持系统容量不变。如果某个信道因为噪声过高而无法使用，该信道将会被避开。802.11干扰――如果存在其他无线网络，摩托罗拉无线交换机将会自动改变信道的使用方式，以避免与其他网络的干扰。例如，如果一个网络使用的是信道6，另一个相邻WLAN将被分配信道1或者11。这可以通过限制频率重叠，提高网络容量。如果-9-因为某个信道的使用量过高而导致没有可用容量，摩托罗拉无线交换机将会选择避开这个信道。摩托罗拉无线交换机可以将RF特性信息与智能算法相结合，执行针对整个系统的决策。利用软决策机制，可以满足互相冲突的需求，为最大限度地减少网络干扰确保最佳的选择。4.1.2SmartRF:网络自愈/自动发射功率调整正确的接入点发射功率设置对于保证WLAN的平稳运行具有重要的意义。这对于实现网络冗余也非常重要，有助于确保在接入点失去连接时进行实时的故障切换。摩托罗拉无线交换机的SmartRF功能可根据实时的WLAN情况动态地控制接入点的发射功率。在正常情况下，功率可以保持在较低的水平，以获得额外的容量和减少干扰。如果检测到某个发生故障的接入点，周围接入点的功率将会自动提高，以填补覆盖范围受损所导致的漏洞。只允许对发射功率进行静态设置的WLAN解决方案在支持动态网络需求方面的能力极为有限。4.1.3网络负载均衡只有在客户端能够通过负载均衡，有效地利用容量的情况下，WLAN容量才具有实际意义。不幸的是，客户端并没有足够的智能来自行制定均衡决策，即使这可以带来更好的性能。例如，的所有用户可能都会与某个距离最近的接入点建立关联，而忽略某个距离较远、但是利用率较低的接入点。摩托罗拉无线交换机为所有接入点的客户端负载提供了一个集中视图。通过两种方式来确定在哪里将新的客户端加入网络。分别为基于用户数量的负载分担和基于流量的负载分担。当启用上述负载分担方式时，摩托罗拉无线交换机可以主动地“驱使”现有客户端关联到新的接入点，以提高WLAN的性能。这样，容量可以更加平均地分配到整个无线网络之中。文档标题-10-Motorola的负载分担方式支持在2.4G和5.8G之间进行负载分担，为防止