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日志

 
 

大中型企业厂房和建筑无线建网方案  

2007-10-17 17:03:11|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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大中型企业的厂房内,由于空间跨距太大,而且许多设备处于移动之中,因此,很难采用传统的、固定的以太网布线手段。随着无线网络传输速率的不断提高,抗干扰能力的不断增强,设备价格的不断下降,实现厂房内、厂房间的设备互连与通讯,已经具有切实的可行性。下面,我们就为大家介绍一下在企业厂房或工业园区内构建无线网络的方案。

标准厂房内的无线方案

1.无线设备

如果厂房的面积不太大,无线网络的构建将非常简单,只要为计算机安装好无线网卡,并在接近屋顶的位置固定好无线AP即大功告成。如果厂房面积较大,则需要设置多个无线AP,并借助双绞线将多个AP连接在一起。在厂房内实现无线连接方案,通常需要以下几种无线设备:

● 无线网卡

无线网卡是接入无线网络必需的设备。无线网卡大致分为三类:一是PCMCIA接口网卡,适用于笔记本电脑;二是USB接口网卡,它既适用于台式机,也适用于笔记本电脑;三是PCI接口网卡,适用于台式机。如果厂房的面积较小,而且只是实现厂房内的通讯,则使用无线网卡即可构建无线对等网络,实现彼此之间的通讯。

● 无线AP

当厂房内的面积较大,或者需要与其他网络进行连接时,就必须使用无线AP。无线AP的作用有两个,一是实现无线信号的中继,扩大无线网络的覆盖范围;二是作为无线与以太网络的网桥,实现无线漫游或与其他网络连接。

● 室内全向天线

虽然无线网卡和无线AP中都内置有无线天线,但是,为了增加无线信号,扩大无线网络的覆盖范围,还是建议在无线AP上安装室内全向天线。

● 集线设备

当无线网络中有两个或两个以上无线AP时,为了实现无线漫游,就必须采用集线设备,借助综合布线(通常是非屏蔽双绞线)将这些无线AP连接在一起。另外,借助于集线设备和无线AP,还可以实现无线设备与传统以太网设备的连接。

2.无线网络的设置

● 无线AP的设置

无线AP通常可工作于多种模式之下,若欲为无线客户端提供无线接入,或实现无线漫游,均须将无线AP设置为接入点方式。

● 无线网卡的设置

Windows XP内置有无线网络支持模块,无线网卡安装完成后,即可实现无线网络连接。通常情况下,可采用默认的“任何可用的网络(首选访问点)”。Windows 98/Me/2000则需要安装随无线网卡附送的客户端应用程序,然后,设置欲接入的无线网络。

● 无线漫游的设置

利用多个无线AP可以搭建无线漫游网络,实现用户在整个厂房内的无线漫游。当用户从一个位置移动到另一个位置时,以及一个无线访问点的信号变弱或访问点由于通讯量太大而拥塞时,可以连接到新的访问点,而不中断与网络的连接,这一点与日常使用的移动电话非常相似。

若欲实现无线漫游,须将多个AP形成的各自的无线信号覆盖区域进行交叉覆盖,各覆盖区域之间无缝连接(图1)。所有AP通过双绞线与有线骨干网络相连,形成以固定有线网络为基础,无线覆盖为延伸的大面积服务区域。所有无线终端通过就近的AP接入网络,访问整个网络资源。无线漫游覆盖大大扩展了单个AP的覆盖范围,从而突破了无线网络覆盖半径的限制,用户可以在AP群覆盖的范围内漫游,而不会和网络失去联系,通信不会中断。

 


图1
使用无线漫游覆盖结构具有以下优势:

增加覆盖范围,实现全场覆盖; 使众多终端用户的负载平衡; 可以动态扩展,系统可伸缩性大; 对用户完全透明,保证覆盖场内服务不间断。

由于多个AP信号覆盖区域相互交叉重叠,因此,各个AP覆盖区域所占频道之间必须遵守一定的规范,邻近的相同频道之间不能相互覆盖,也就是说,相互覆盖区域的无线AP不能采用同一频道,否则会造成AP在信号传输时相互干扰,从而降低AP的工作效率。在AP可用的11个频道中,仅有3个频道是完全不覆盖的,他们分别是频道1、频道6和频道11。利用这些频道作为多蜂窝覆盖是最合适的。另外,用于实现无线漫游网络的无线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。  ●网络安全的设置

与双绞线和光纤等有线接入方式不同,只要处于无线网络的覆盖范围之内,就可以接收到无线网络信号,并接入无线网络。因此,为了确保无线网络的安全,必须采用一定的安全措施。通常情况下,可以采用WEP加密和IEEE 802.11认证方式进行安全认证和数据加密传输。另外,还可以在无线AP中设置MAC地址过滤。

3.无线AP位置的选择

在选择无线AP的位置时,应当注意以下几个方面:

第一,无线AP的位置应当相对较高。无线信号是直线传播的,每遇到一个障碍物,无线信号就会被削弱一部分,尤其是金属物体,更是无线信号的杀手。将无线AP置于相对较高的位置,可以有效地消除无线AP与无线网卡之间的固定的或移动的遮挡物,从而能够保证无线网络的覆盖范围,保障无线网络的畅通。

第二,无线AP应当尽量居于厂房的中央。由于无线AP的覆盖范围是一个圆形区域,所以,只有将无线AP置于厂房中央,才能保障厂房内的每个位置都能接收到无线信号,从而有效地接入无线网络。无线网络能够自动调整传输速率,以适应复杂的网络环境。离无线AP越近,无线信号越强,抗干扰能力越大,传输速率也就越高。反之,离无线AP越远,无线信号就越弱,抗干扰能力越差,传输速率也就越低。

第三,不要穿过太多的墙壁,尤其是浇注的钢筋混凝土墙体。实验表明,在10米的距离,无线信号穿过两堵砖墙后,仍然可以达到标称的最高的传输速率,但再穿过一层楼板后,传输速率将只有标称速率的一半了。可见,钢筋混凝土墙体会极大地削弱无线信号,因此,如果厂房是两层或两层以上建筑,建议在每一层楼都单独设置一个无线AP,以保证本楼层内能够覆盖无线信号。另外,如果厂房的隔间比较多,那么,应当保证无线AP与无线客户端之间不超过两道墙。否则,就应当考虑安装多个无线AP,以保证无线信号的强度。无线AP之间,需要借助于以太网络连接在一起。也就是说,应当为一个无线AP布设一条双绞线,并借助于交换机或其他集线设备,将这些无线AP连接在一起。

第四,多无线AP的覆盖范围应当重叠。随着距离的延长,无线信号将越来越弱,传输速率也不断下降。因此,为了保证有足够的网络带宽,就必须使每个无线AP的覆盖区域有少量的重叠,如图2所示。只有覆盖范围少许重叠后,才能尽可能多地减少无线电波的盲区,使无线网络覆盖到整个厂房。
第四,多无线AP的覆盖范围应当重叠。随着距离的延长,无线信号将越来越弱,传输速率也不断下降。因此,为了保证有足够的网络带宽,就必须使每个无线AP的覆盖区域有少量的重叠,如图2所示。只有覆盖范围少许重叠后,才能尽可能多地减少无线电波的盲区,使无线网络覆盖到整个厂房。


图2
建筑物之间的无线方案

由于厂房与厂房之间,以及厂房与办公大楼之间的距离均比较远,考虑到有效传输距离、网络安全和避免雷击等方面的因素,采用光纤连接无疑是最佳方案。然而,光纤设备和光纤铺设都需要较多的资金,所以,如果对传输速率要求不是很高,也可以采用无线方式进行连接。

1.拓朴结构


如果只有一个厂房,那么,厂房与办公大楼可以各安装一个室外无线网关,实现彼此之间点对点的连接(图3)。需要注意的是,两座建筑物上的无线天线彼此必须是可视的,也就是说,两个无线天线之间不能有任何阻挡物,否则,将导致通讯失败。因此,无线天线应当架设在楼顶最高位置。

 

图3
当三个或三个以上建筑物彼此相邻时,可以在每幢建筑物上均安装一个室外无线网关,实现点对多点的无线连接方式(图4)。

 

图4
在办公楼内,由于绝大多数计算机都采用以太网接入方式,因此,只需要将无线网关的以太网接口连接至局域网集线设备即可。如果在办公楼内也安装有无线AP,也应当全部接入局域网的集线设备,从而实现无线网络与以太网的连接,并通过无线网关实现与厂房计算机间的通讯。

在办公楼内,由于绝大多数计算机都采用以太网接入方式,因此,只需要将无线网关的以太网接口连接至局域网集线设备即可。如果在办公楼内也安装有无线AP,也应当全部接入局域网的集线设备,从而实现无线网络与以太网的连接,并通过无线网关实现与厂房计算机间的通讯。

在厂房内,也需要借助于一台交换机将无线AP与室外无线网关连接在一起,实现无线AP之间的通讯,并通过无线网关实现与其他厂房和办公楼的通讯。

2.设备

采用点对点连接方案时,需要使用室外无线网关和室外定向天线。这时需要注意的是,一定要采用定向天线。由于定向天线可以将电波集中传输到一个方向,所以,能够提高无线信号的强度,实现无线网络间的稳定连接。

采用点对多点连接方案时,各建筑物都需要一个室外无线网关,但使用的无线天线并不相同。其中,办公楼应当采用全向天线,而各厂房应当使用定向天线。

3.设置

在点对点连接方式中,将办公楼的无线网关设置为“Master”,厂房的无线网关设置为“Slave”,从而实现两个无线网关间的通讯。在点对多点无线网络中,则必须将其中办公楼的无线网关设置为“Master”,而所有厂房的无线网关均设置为“Slave”。需要注意的是,必须将无线网关设置为“一主一从”或“一主多从”才能实现网络之间的连接。

无线客户端的设置只与建筑内的无线AP有关,与网络之间的连接没有任何关系。因此,客户端的设置与单独接入点的网络完全相同。

无线设备的选择

从标准上看,市场上充斥着IEEE 802.11b、IEEE 802.11a、IEEE 802.11g和IEEE 802.11b+四种标准的无线网络产品,它们的通信速率和价格都相差较大,而且彼此之间的兼容性并不很好,因此,用户应当根据经济实力和网络需求选择适当的产品。

IEEE 802.11b提供11 Mbps的最大带宽,技术最为成熟,产品最为廉价,应用也最为广泛。综合考虑产品的性价比和稳定性,建议选择IEEE 802.11b产品。

另外,从品牌上看,无线网络设备也大致分为三大阵营。第一阵营是美国产品,如Cisco、3Com等厂商,它们的产品品质优良、工作稳定、管理方便,但价格居高不下,普通用户很难承受。第二阵营是台湾地区的产品,如 D-Link、ACCTON等,作为美国公司的OEM厂商,它们的产品制作工艺及产品性能不错,性能价格比高。第三阵营是大陆产品,如清华比威、TP-LINK等厂商的产品,质量不错,价格也比较便宜。

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