淮海工學院

課程設計報告書課程名稱：專業綜合課程設計題目：淮海工學院通灌校區WiFi組網研究設計

系（院）：電子工程學院學期：2011-2012-1專業班級：通信工程姓名：學號：淮海工學院通灌校區教學/宿舍子網WiFi組網研究與設計1課程設計的目的和任務本次課程設計是專業綜合課程設計，是根據“通信工程專業培養計劃”要求而指定的。所謂綜合課程設計是指通信工程專業學生在完成所有專業課程學習之后進行的綜合課程設計，是以學生掌握理論聯系實際的能力為目的，在實踐中學習，在學習中實踐，做到知彳亍合一。課程設計任務：掌握一般通信系統方案設計的過程、步驟、要求、工作內容及設計方法；訓練學生組網工程項目管理、需求分析、網絡方案設計、系統合成、綜合布線能力等；訓練學生綜合運用專業知識的能力，提高學生進行通信網絡工程設計、工程實施的能力。2項目實際環境淮海工學院通灌校區：前身為連云港高等化工專科學校，俗稱礦專，于2002年8月并入淮海工學院，成為后者的通灌校區。目前主要有商學院、測繪工程學院的學生在該院學習，面積雖不大，但是校內布局復雜，樓內情況多樣化，沒有統一的規劃，給組網造成了相當的困難。圖淮海工學院通灌校區總攬3需求分析圖淮海工學院通灌校區總攬在信息化高速發展的今天，教師和學生上網已經不是什么稀罕事了，由此而產生的校園網更是構成了教師和學生生活學習工作的重要組成部分，是教職員工和學生獲取資源和信息的主要途徑。校園內有線寬帶網絡的覆蓋可比居民區中有線電視網的覆蓋，然而在這種情況下愈加凸顯了有線網絡的局限性，全校范圍的有線網絡覆蓋不僅不現實，而且也沒有必要，這就使得師生對網絡的欲求與有線網絡的捉襟見肘的矛盾日益凸顯。在這種情況下，無線網絡得到了長足的發展，無線網絡的好處是可以將有線網絡的信息點變成一片信息區域，而且還具有自由移動漫游工作、使用方便、組網靈活、不用布線、施工量少、維護方便，成本低的特性。如此多的優點，使得其可以迅速占領校園市場，成為廣大師生的得力助手，任何時間，任何地點都可以隨心所欲的上網，盡情享受網絡的樂趣。本次課程設計所分配的無線網絡覆蓋范圍有圖書館、七號學生宿舍樓和九號學生宿舍樓。4市場調研市場的無線局域網主流產品的性能，價格，參數分析。無線AP市場調研如下表所示：，網絡標準：IEEE。數據傳輸率價格型號傳輸距離（m）天線類型網絡接口室內：100米外置可拆54、48、36、24、D-LinkDWL-2000AP+A、小室外：400米表4-1無線網卡市場調研如下表所示：。網絡標準：，卸、增益RJ-452dBi無線AP數據表18、12、11、9、5.5、2、1Mbps6、320兀型號覆蓋范圍信道數傳輸速調制力式擊率OFDM，天線內置智能價格TP-LINK室內100米TL-WN322G+室外300米表4-2交換機市場調研如下表所示：型號DBPSK，54MbpsDQPSK，CCK無線網卡數據表參數天線天線增益：2dBi65元價格

華為產品類型：千兆以太網交換機應用層級：三層傳輸速率：10/100/1000Mbps交換方式：存儲-轉發背板帶寬：256Gbps包轉發率：36MppsS5700-24TP-SIMAC地址表：16K4670元(AC)端口結構：非模塊化端口數量：28個端口描述：24個10/100/1000Base-T端口，4個100/1000Base-X千兆Combo口擴展模塊：1個堆疊擴展插槽傳輸模式：全雙工/半雙工自適應產品類型：快速以太網交換機應用層級：二層傳輸速率：10/100Mbps交換方式：存儲-轉發背板帶寬：4.8GbpsTP-LINK包轉發率：10Mbps:14800pps440元SF-1024S100Mbps:148800ppsMAC地址表：8K端口結構：非模塊化端口數量：24個端口描述：24個10/100MbpsRJ45端口傳輸模式：全雙工/半雙工自適應表4-3交換機數據表光纖線纜市場調研如下表所示：型號AMP室外用鎧性能產品類型：單模光纜波長：1500,1300nm纖芯數量：36價格裝型光纜1664175-5損耗：1300/1.0,1500/0.7dB/km規格：9/125um工作溫度：-20-60°C表4-4光纖線纜數據表14元雙絞線市場調研如下表所示：型號參數產品適用：布線網絡價格TCL超五類雙最大單段長度：100米460元絞線傳輸速率：1000Mbps包裝長度：305米表4-5雙絞線數據表5總體方案設計核心層設計

核心層主要實現骨干網絡之間的優化傳輸的功能。因為核心層居于網絡的骨干地位，所以在核心層設計時對于數據傳輸的可用性與可靠性就有極高的要求。在設計核心層網絡時，主要需要考慮以下幾點：冗余備份、可靠性和高速傳輸。綜合來講采用大容量三層交換機或GSR。匯聚層設計匯聚層是樓群和小區信息匯聚點，是連接接入層和核心層的網絡設備。為接入層提供數據的匯聚'傳輸'管理'分發處理。匯聚層為接入層提供基于策略的連接，如地址合并，協議過濾，路由服務，認證管理等。通過網段劃分（如VLAN）與網絡隔離可以防止某些網段的問題蔓延和影響到核心層。匯聚層同時也可以提供接入層虛擬網之間的互連控制和限制接入層對核心層的訪問，保證核心層的安全和穩定。匯聚層設計時，針對網絡穩定性、帶寬具體要求具體設計，主要可以采用冗余連接和簡單連接兩種。網絡中計算機數量的多寡分別選用前者或后者。在結構上匯聚層可以分為環形和星形拓撲結構，其中環形拓撲結構主要用于覆蓋范圍較廣的校園網，匯聚多個節點;而星形拓撲結構則反之，用于規模較小的校園網，正因為如此，星形拓撲結構較之環形拓撲結構在管理和維護上更為簡單，從而成為最為常見的拓撲結構。5.3接入層設計接入層通常指網絡中直接面向用戶連接或訪問的部分。接入層目的是允許終端用戶連接到網絡，因此接入層交換機具有低成本和高端口密度特性。對于無線局域網WLAN用戶，用戶終端通過無線網卡和無線接入點AP完成用戶接入。在本次課程設計中，主要使用無線AP來做基站，AP提供無線工作站對有線局域網和從有線局域網對無線工作站的訪問，在訪問接入點覆蓋范圍內的無線工作站可以通過它進行相互通信。由于無線AP覆蓋范圍呈圓形，考慮衰減因數，每隔一段距離就應該設置一個無線AP。我校通灌校區接入層拓撲結構如下圖所示圖接入層拓撲結構圖接入層拓撲結構如圖所示，核心層我們采用的是三層交換機，在第四章中出現過的華為S5700-24TP-SI（AC）；匯聚層采用的是三層交換機和兩層交換機，選用TP-LINKSF-1024S；接入層采用的是無線AP，采用D-LinkDWL-2000AP+A，若樓內臺式機較多，則需安裝無線網卡。在室內無線AP與二層交換機之間采用雙絞線連接，在室外子網與AC控制端之間采用光纖連接，整個終端實現無縫覆蓋。6無線網絡規劃與覆蓋6.1無線網絡頻率規劃802.11g最大傳輸速率為54Mbps，使用開放的2.4GHZISM頻段，有13個可工作信道，而互相不重疊的信道只有相差5個信道的工作中心頻點，由此可知，理論上只有3信道的無縫規劃，我們將其分為A、B和C組，可知：A組:chi、ch6、ch11B組:ch2、ch7、ch12C組:ch3、ch8、ch13所謂無縫覆蓋即要求相鄰的AP的信道不能產生鄰道干擾，且可以完全實現無線網絡覆蓋，在AP配置時要注意相鄰的AP信道之間相差至少5個信道，且注意每組之間的鄰道干擾，在本次設計中，我分到任務的有圖書館教學子網和七號九號宿舍樓的無線網絡覆蓋，其中圖書館中AP采用A組信道，七號宿舍樓中AP采用的是A組信道，九號宿舍樓中AP采用的是B組信道。各組中信道中頻率與序號(n)的關系：f1(n)=2412+(n-1)*5MHZ下表為WIFI無線網絡頻點表頻點ch1ch2ch3ch4ch5ch6ch7頻率(MHz)2412241724222427243224372442頻點ch8ch9ch10ch11ch12ch13頻率(MHz)2447245224572462246724726.2教學/宿舍子網覆蓋設計及頻點網絡規劃上圖為通灌校區七號學生宿舍樓平面圖，每排有九間房間，每間四個人。在圖中顯示每六間房間設置一個AP，這么設置的原因是本次設計選用的無線AP雖然性能穩定，但是穿墻能力弱(實際覆蓋范圍為20米左右)。學生宿舍雖然面積不大，但是墻壁多，人口密度大，考慮到衰減因數，故每層樓設置3個入?。此平面圖為七號樓一樓平面圖。

圖七號宿舍樓總向剖面圖應盡如上圖所示，為七號宿舍樓縱向剖面圖，主要注意的是樓層之間的的鄰道干擾，量避免發生鄰道干擾現象。七號樓共使用21個AP，7個層交換機，1個樓交換機。應盡圖九號宿舍樓平面圖九號九號宿舍樓一樓平面圖，與七號樓類似，只不過在七號樓中采用的是A組信道，樓中采用了B組信道。

九號圖九號宿舍樓縱向剖面圖九號宿舍樓縱向剖面圖與七號宿舍樓縱向剖面圖類似，同樣需要注意樓層之間的鄰道干擾，還有本樓層采用的是B組信道，頻點規劃如上圖所示。九號樓共使用18個AP，6個層交換機，1個樓交換機。教學子網（圖書館）覆蓋設計及頻點網絡規劃圖圖書館1樓平面圖圖書館1樓的平面圖，在圖書館中采用的是A組頻點，其中閱覽室中人比較多，需要安置兩個AP才夠，而辦公室中平時基本上就沒多少人，雖然每層樓中有十間之多，但是放置一個AP也都足夠了。頻點規劃如上圖所示。

圖圖書館2樓平面圖圖書館2樓與1樓結構大致一致，就是會議室中座位較多，能容納上百人，為此在會議室中放置兩個AP。書庫圖圖書館3樓平面圖書庫圖書館3樓相對1、2樓來講結構比較簡單，沒有了2樓的會議室結構，相對來說頻點布置也簡單了一點。圖圖書館北面縱向剖面圖由于圖書館的南北不對稱，所以為此特地將剖面圖劃分為南北兩張來闡述，上圖為圖書館北面縱向剖面圖，與宿舍樓類似，進行規劃時應當注意樓層之間盡量避免鄰道干擾。圖圖書館南面縱向剖面圖上圖為圖書館南面縱向剖面圖，由于和北面不一致，在規劃的時候除了要注意樓層之間的鄰道干擾之外，還要注意與圖書館北側的鄰道干擾。圖書館共使用21個AP，6個層交換機，1個樓交換機（圖中未畫出）。6.3AP的配置原則無線接入點AP的頻率配置要遵循的原則：（1）在室內覆蓋相距25M以內的不同AP不可以使用相同頻點；超過40M的不同AP可以考慮使用相同的頻點；（2）在室內覆蓋相距25M內但中間有3面以上水泥墻隔開的2個AP可以考慮使用相同的頻點；（3）在室外覆蓋相距200M以內的不同AP不可以使用相同頻點；超過300M的可以考慮使用相同頻點；（4）在室外覆蓋相距200M以內但有建筑物的阻斷（無線電波需穿透3面水泥墻）的不同AP可以考慮使用相同頻點；（5）用于室外覆蓋的AP頻點，建議在室內覆蓋的AP頻點中不要再次使用，避免出現室外頻點的頻率對室內頻點的頻率干擾。7淮海工學院通灌校區WiFi組網解決方案網絡拓撲圖七號九號宿舍樓網絡拓撲結構圖圖書館網絡拓撲結構內（Tt2I個AP）圖圖書館網絡結構拓撲圖7.2網絡設備統計地點七號宿舍樓九號宿舍樓圖書館總計AP（個）21182160層交換機（個）76619樓交換機（個）1113雙絞線（段）1124光纖線纜（米）120100200420網絡設備統計如下表所示:表7-1網絡設備統計表無線AP、層交換機和樓交換機的設置在第六章已經說明過了，雙絞線的設置是每捆雙絞線305米，考慮到每層樓眾多的AP還有大量的層交換機，故在每棟宿舍樓耗費1捆雙絞線，而圖書館面積大，房間空間大則需要2捆雙絞線。光纖的配置基本上和雙絞線類似分別是七號宿舍樓配置120米光纖，九號宿舍樓配置100米光纖，圖書館配置200米光纖。整個宿舍子網'教學子網整體配置就是這樣。7.3成本預算成本預算如下表所示：名稱型號APD-LinkDWL-2000AP+A（個數%米）單價（元）合計（元）6032019200層交換機TP-LINKSF-1024S194408360樓交換機華為S5700-24TP-SI（AC）3467014010雙絞線TCL超五類雙絞線44601840光纖線纜AMP室外用鎧裝型光纜4201458801664175-5總計（元）49290表7-2成本預算統計表8結論與分析在本次綜合課程設計中，我們這組做的是淮海工學院通灌校區WiFi組網設計，而我被分配到的任務是通灌校區圖書館和七號還有九號宿舍樓的無線覆蓋設計，不同于其他人的任務，我的設計中包含了宿舍子網還有教學子網的無線覆蓋，而兩個子網之間沒有聯系，這無形中增加了設計的難度。在設計中，宿舍子網的設計相對較易，圖書館的結構則比較復雜，圖書館可分為南北兩個部分，由于南北不對稱，故在畫縱向剖面圖時特地將南北分開來畫，這樣可以更全面的了解樓內部結構。在信道分配時圖書館和七號宿舍樓采用A組信道，九號宿舍樓采用B組信道。整個設計過程中還是學到了不少的