工程科技]小区无线覆盖监控系统方案

工程科技]小区无线覆盖监控系统方案内容摘要：

， 5G 频段作为回程传输； 在无线 覆盖传输中， 频率配置设计中一般遵循覆盖采用 ，回程采用。 这是因为目前绝大多数无线终端均工作在。 在 ： Channel Identifier Frequency in MHz 1 2412 2 2417 3 2422 4 2427 5 2432 6 2437 7 2442 8 2447 9 2452 10 2457 11 2462 12 2467 13 2472 在 5G频段 可使用的信道如下： Channel Identifier Frequency in MHz 36 5180 40 5200 44 5220 48 5240 52 5260 56 5280 60 5300 64 5320 小区无线覆盖监控 系统方案 11 安心源自于专业 信誉来自于服务 149 5745 153 5765 157 5785 161 5805 165 5825 和 的频点的频宽均为 HT40MHz、 20MHz、 10MHz、 5MHz，使用时可根据具体情况综合利用。 为了避免无线信号的同频干扰， 应 避免在同一覆盖空间使用同一频率。 b) 覆盖区的信号预测与分析 考虑 小区内环境的实际，对需要无线覆盖的区域，有些楼层 可能需要穿透几堵墙，玻璃门，水泥梁柱，楼层板等，由于 频段属于高频厘米级微波，不同的障碍物对无线信号衰减也不同， 由于条件的限制，无法对小区 内环境进行无线信号实地测试，所以我们可以通过 频段的传播模型，通过工程经验和估算来分析传播衰耗； 微波自由空 间的传播衰耗 Lf = + 20lgr + 20lgfc dB，其中 r 的单为是 km， fc 的单为是 MHz。 由于 的频率较高，穿透能力较差，一般一堵墙的衰耗为 6dB 左右，一面玻璃的穿透衰耗为 3dB左右。 无线网卡的接收灵敏度为 80dBm，发射功率为 10dBm； AP 的接收灵敏度为 80dBm,输出功率为20dBm. 链路预算： 空间损耗： L0= + 20LgF0+20LgD 按 100 米计算， 时 ,Lo=++ = 75 dBm 正增益： G0 = P0+G1+G2 – Lr1 – Lr2 ， P0 为 发功率， G1 为 发天线增益， G2 为 收天线增益， Lr1 为 馈线损耗， Lr2 为 阻挡损耗 下行 G0L0=20 – 75 = – 55dbm,达到要求。 上行 G0L0=13 – 75 =– 62dbm,达到要求。 如有一堵墙： 6dBm,68dBm 如有二堵墙： 6dBm,74dBm 如有三堵墙： 6dBm,80dBm 实际传播距离视现场环境而定 ，在小区 环境内，一般都是穿一堵或者两堵墙， 安信网络提供的无线设备射频最大输入功率可以达到 30dBm（ 1W） ， 可见接收 信号强度 在 70dBm 内， 可保证 用户 流畅的上网需求。 小区无线覆盖监控 系统方案 12 安心源自于专业 信誉来自于服务 （图 ： 距离天线比较远的小区楼房 内无线信号强度显示值 ） 在距离无线设备天线比较远的 用户房间内 ，无线信号强度在 65dBm 左右，两台电脑之间通过测试软件 IXChariot 测试的速率稳定在 22Mbps左右。 （图 ：距离天线比较远的客房内无线信号强度显示值） c) 信号切换（漫游）预测分析 WLAN 无线采用类似移动 GSM 网络的蜂窝状信号覆盖规划， 无线信号在传播过程中会不断衰减，导致无线覆盖范围限制的一定区域内，当 小区 内 存在多台 无线 接入 热点设备 时，她们之间相互有一定范围的重合时，无线客户端在无线信号覆盖的范围内进行移动时，无线客户端设备能够自动发现附近信号强度最大的无线热点设备 ，当把每台 热点 设备的 SSID，加密方式等设置一样的时候，无线客户端设备在无线信号覆盖区域内可以实现无缝的漫游“取消关联”和“重关联”操作 ，而且这个切换时间为毫秒级，用户基本感觉不出断线状态 ； 由于 小区 面积比较大 ，且层楼比较高 ，无线上网人数多 ， 小区 内 无线覆盖需要多台 无线 设备， 客户在小区 内可能需进行移动上网 ， 所以在 小区 无线信号覆盖区域 内 漫游 也变得比较重要。 安信网 络的无线 小区无线覆盖监控 系统方案 13 安心源自于专业 信誉来自于服务 热点 设备 支持 IAPP 协议，能实现越区 、越层 切换。 客户则可以在整个小区 范围内简单方便地享受WLAN 的高速接入服务，最大限度地满足了用户的需求。 WLAN 无线漫游示意图如下： （图 ： 客户端 无线漫游示意图 ） 射频规划 对于 无线频带信道规划如下图所示，在频谱范围内最大提供 11 个完全不重叠信道。 5G 频道支持 13 个完全不重叠信道，所以使用 5G 频道作为小区范围内无线回程主干传输。 在小区范围内，合理规划无线频道，达到小区内良好的上网体验和无线监控传输服务。 （图 ： 频道 分布 规划 图 ） 设备软件 平台提供 的无线信号强度，质量状态 诊断等 工具，可以实时地显示客户端的连接信号强度和质量状态信息，方便 工程人员对 设备规划，安装，调试等 功能。 对于 射频部分需要从如下方面进行规划测试：  信号覆盖电平 对有上网需求的 小区 楼层 ，公园，走道 等区 域进行覆盖。 目标覆盖区域内 95%以上的位置，接收信号电平 =75dBm。  信号质量 保证 目标覆盖区域 95%以上位置，用户终端无线网卡接收到的下行信号 C/I 值应 20dBm。 小区无线覆盖监控 系统方案 14 安心源自于专业 信誉来自于服务  数据速率 在目标覆盖区域内，要求单用户接入时峰值数据传输速率不低于 4Mbps（ 视公司到运营商处申请的总 带宽大小 ），在多用户接入 时，保证 数据传输速率不低于 100Kbps，并支持用户在 小区 无线覆盖区域内实现 无缝 漫游。  信号辐射标准 保证 室内 WLAN 信号泄漏至 小区 室外 30 米处的信号强度应不高于 75dBm。 根据中华人民共和国国家标准《 环境电磁波卫生标准 》 ,即国标 GB917288，环境电磁波容许辐射强度分为两个级别，见下表所示： 波长 容许场强 一级（安全区） 二级（中间区） 300MHz300GHz 181。 W / cm2 10 40 A、一级标准 一级标准 为安全区，指在 该电子波强度下长期居住、工作、生活的一切人群，均不会受到任何有害影响的区域； B、二级标准 为中间区，指在该电子波强度下长期居住、工作、生活的一切人群可能引起潜在性不良反应的区域。 例： 一 WLAN 系统最强信号电平为 20dBm（ ），天线的增益为 18dBi，计算最强功率密度并判断是否符合国家环境电磁波卫生标准：  天线口总输入电平为： 12 ＝ （约 30dBm）  天线 EIRP为： 30 ＋ ＝ 3（ ）  设人员活动范围距天线一米以外，则最强功率密度为： 1 / 4π （ 1） 2 ＝ ( W / cm2) 安信网络 的 无线设备射频功率最大 输出 为 30dBm,天线增益为 14dBi,可证明电磁辐射满足一级标准的要求。 在小区 环境内 不会产生任何无线频率伤害 ，不会对人体产生影响。 接入用户规划 设备支持的多 MVSSID，各个 VSSID 可以灵活地配置不同的速率，加密认证方式 ，访问 ACL 列表 ，可以为小区无线宽带上网服务 划分不同的用户组， 访问权限， 实现差异化的用户身份管理。 无线覆盖信号作为一个开放的系统，可能小区内外的一些非授权用户，或者一些非法用户也可能扫描到小 区无线信号，进行非授权连接，或者进行一些破坏行为，为了保证小区 无线上网服务的安全，避免服务外泄， 简单的可以通过隐藏无线 SSID 标识符或者进行简单的加密，但是这样也降低 了部分 小区无线覆盖监控 系统方案 15 安心源自于专业 信誉来自于服务 上网体验，而且一些简单的加密，像 WEP 加密 方式目前已有破解工具可以破解，所以还 不是很安全，安信网络提供的无线宽带上网系统可以定制化地为每个客户提供一个 临时的 专用的上网账户， 用户只有通过 用户名和密码，而且保证用户密码不能修改，而且保证每个账户只能一个用户拨入连接， 系统采用 安信 无线设备支持的 认证方式 +Windows server2020 作为 Radius 认证服务器，提供一个健壮， 安全的用户接入无线网络功能，目前这种加密认证方式还没有 被攻破案例。 认证简介： 身份认证是计算机系统的用户在进入系统或访问不同 级别的系统资源时，系统确认该用户的身份是否真实、合法和唯一的过程。 使用身份认证的主要目的是防止非授权用户进入系统，同时防止非授权用户通过非正常操作访问受控信息或恶意破坏系统数据的完整性。 近年来，越来越多的单位和运营商等通过身份认证系统加密用户对网络资源的访问，在众多的解决方案中， Radius 认证系统的使用最为广泛。 在大量的企业、政府机 关、高校， 小区 通过 Radius 认证系统，实现对用户网络访问身份的认证，以决定某一用户是否具有上网权限，并记录相关的信息。 在计算机网络安全领域，将认证、授权与审计统称为 AAA 或 3A，即英文 Authentication（认证）、Authorization（授权）和 Accounting（审计）。 1． 认证 认证是一个解决确定某一个用户或其他实体是否被允许访问特定的系统或资源的问题。 2． 授权 授权是指当用户或实体的身份被确定为合法后，赋予该用户的系统访问或资源使用权限。 3． 审计 审计也称为记帐（ Accounting）或审核，出于安全考虑，所有用户的行为都要留下记录，以便进行核查。 安全性评估（ security assessment）是审计操作的进一步扩展。 在安全性评估中，专业人员对网络中容易受到入侵者攻击的部分进行内部检查，对网络存在的薄弱环节进行阶段性评估。 通过对评估结果的分析，既可以发现网络中存在的设计缺陷，也可以为今后的网络调整提供权威的数据支撑。 用户对资源的访问过程如下图所示： （图 ： 3A 认证原理图 ） 在如下图所示的网络中， RADIUS服务器对 RADIUS客户端 （安信 网络 的两款设备） （下图中直接标为 “ AP” ） 小区无线覆盖监控 系统方案 16 安心源自于专业 信誉来自于服务 进行 接入 用户验证、资源访问授权、记账等操作： （图 ： 3A 认证 系统示意 图 ） 客户端通过输入 小区 网络 管理员分配给每个客户唯一的用户名和密码，输入正确才能授权接入小区无线网络， 这样很方便小区无线宽带运营。 下图所示为无线登陆窗口： （图 ： 客户端账户输入窗口图 ） 针对于 小区 的无线宽带上网服务 运营，提供一套完整的用户接入认证服务系统，可以保证小区 无线宽带上网服务的客户端接入的认证，审计，授权。 安全接入规划 小区无线覆盖监控 系统方案 17 安心源自于专业 信誉来自于服务 为 小区 提供的无线接入设备， 对无线客户 的接入提供了一系列 安全 功能： 隐藏 SSID 功能 ： 可以避免 小区无线信号暴露在小区 之外的公共场所，防止非授权和非法人员搜索到小区 无线信号，进行一些非法破解，攻击等。 这 个作为 无线安全规划的低级层次，如果是 小区 客户非授权泄露出去，则此安全功能 将 不再安全。 ACL 访问控制列表： 可以根据 客户提供的无线。