《2022年2022年连云港师专图书馆无线网规划 .pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年2022年连云港师专图书馆无线网规划 .pdf（12页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、淮海工学院课程设计报告书课程名称：通信工程专业综合课程设计题目：连云港师范专科学院无线校园网组网工程设计系 （院） ：电子工程学院学期：2014-2015-1 专业班级：通信工程 111 姓名：徐安阳学号：2011120695 评语：成绩：签名：日期：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 12 页 - - - - - - - - - 课程设计报告书专用纸第 1 页 共 11 页连云港师范专科学院图书馆子网组网工程设计1 设计的目的和任务近年来，随着无线宽带和移动
2、通信技术不断发展，人们对网络依赖的日益严重，无线组网快捷的便利性显得越来越重要。因此，无线局域网通信技术得到了迅速的发展。综合课程设计是通信工程专业的学生在学完所有专业课后进行的综合性课程设计。其目的在于使学生在课程设计过程中能够理论联系实际，在实践中充分利用所学知识分析和研究设计过程中出现的各类技术问题，巩固和扩大所学知识面，为以后走向工作岗位进行设计打下一定的基础。课程设计的任务是：（1） 掌握一般通信系统方案设计的过程、步骤、要求、工作内容及设计方法；（2） 训练学生组网工程项目管理、需求分析、网络方案设计、系统集成、综合布线能力（3）训练学生综合运用专业知识的能力，提高学生进行通信网络
3、工程设计、工程实施的能力。通过综合课程设计来巩固和丰富我们所学的知识，培养我们的思维和解决问题的能力，锻炼我们的动手实践能力和知识运用的能力，做到理论联系实际，做到学以致用，为今后走向工作岗位进行组网设计打下一定的基础。2 项目实际环境连云港师范专科学院是教育部批准成立的一所全日制普通高等学校。根据覆盖范围、用户数目，接入速率以及AP 规划等方面综合考虑，结合新校区的实地环境，对连云港师范高等专科学校组建无线组网技术的无线局域网。这次我做的是图书馆的的无线组网覆盖规划,图书馆有 10 层，第一层是图书馆行政中心， 2 楼以上是阅览室和藏书室， ，以及学生自习教室等。长约94 米，宽约 74 米
4、。其二，三，四，楼分为4 间大的自习教室和2 间大的借阅室。五楼以上，分别为两个大的自习教室和一条阅读走廊。图书馆总体环境图如图2.1 所示。图 2.1 图书馆总体环境图名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 12 页 - - - - - - - - - 课程设计报告书专用纸第 2 页 共 11 页3 需求分析随着新校区逐渐投入使用， 师生数量的不断扩大，网络应用越来越频繁，网络已经成为老师和学生获得信息的主要手段之一。由于急于使用， 校园网络的组建存在很多缺陷和
5、漏洞， 在校园很多地方存在 “ 盲点” ，尤其是教学区的覆盖率没有满足要求。并且，少数联网的教室无法满足多数人同时上网的需求。考虑到学生在查阅图书时会随时用到网络，比如查阅文献，视听课件等资料。所以必须对各个图书室和自习室进行网络的全面覆盖。考虑到学生人数和需求，为每位同学提供0.5Mbps 的网速服务。在连云港师范专科学院进行无线组网设计是必须的。 为学院的广大师生提供便捷、稳定、安全且高性能的无线接入网络，更好地满足师生用户移动上网、集中上网、随时随地网络通信等学校和生活中的网络通信需求。同时还可以满足校方信息化教学、移动教学、移动办公等需求。4 市场调研市场调研主要是对 市场中无线局域网
6、主流产品的性能、价格、参数的分析。根据本次综合课程设计的设计需求，结合师专新校区的具体情况， 我们需要的设备主要包括无线AP、交换机、接入控制器、光电转换器、双绞线、天线。室内 AP 参数如表 4-1 所示。表 4-1 无线 AP 参数型号参数价格（元）D-link DAP-2310 网络标准： IEEE 802.11b、802.11g 649 频率范围： 2.4GHz 数据传输速率：300Mbps 无线覆盖范围：室内100m、室外 400m 天线增益： 2dBi 华为 AP2010DN 网络标准： IEEE 802.11b、802.11g 698 频率范围： 2.4GHz 数据传输速率：54
7、Mbps 无线覆盖范围：室内100m、室外 500m 天线增益： 2dBi 层交换机参数如表4-2 所示。表 4-2 层交换机参数型号参数应用层级和适用范围价格（元）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 12 页 - - - - - - - - - 课程设计报告书专用纸第 3 页 共 11 页H3C S1224R 产品类型：企业级二层层交换机1244 端口数量： 24 背板带宽： 48Gbps 传输速率： 10/100Mbps 华为 S2700-26TP-SI(
8、AC) 产品类型：快速以太网交换机二层层交换机1398 端口数量： 26 背板带宽： 32Gbps 传输速率： 10/100Mbps 楼交换机参数如表4-3 所示。表 4-3 楼交换机参数型号参数应用层级和适用范围价格（元）H3C S5024P 产品类型：快速以太网交换机二层楼交换机2399 端口数量： 24 背板带宽： 48Gbps 传输速率： 10/100Mbps ZXR10 2826A(AC) 产品类型：快速以太网交换机二层楼交换机1680 端口数量： 24 背板带宽： 19.2Gbps 传输速率： 10/100Mbps 双绞线参数如表 4-4 所示。表 4-4 双绞线参数型号性能价格康
9、普六非屏蔽类双绞线产品类型：六类非屏蔽双绞线920 最大单段长度：100 米传输速率： 100Mbps 包装长度： 305 米/捆AMP 超五类网线产品类型：超五类双绞线750 最大单段长度：100 米传输速率： 100Mbps 包装长度： 408 米/捆跃图五类二对四芯UTP网线产品类型：五类双绞线290 最大单段长度：100 米传输速率： 100Mbps 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 12 页 - - - - - - - - - 课程设计报告书专用纸
10、第 4 页 共 11 页包装长度： 305 米/捆水晶头参数表如表4-5 所示。表 4-5 水晶头参数表型号使用范围产品类型报价绿色硅谷六类水晶头(LDF5189) 工作区子系统水晶头4/个D-LINK六类 RJ45 水晶头网络建设水晶头4/个飞灵六类屏蔽水晶头网络建设水晶头10/个光电转换器参数表如表4-6 所示。表 4-6 光电转换器参数表型号接口类型转换模式传输速率报价（元）瑞斯康达RC112-GE-SE 10/100/1000Base-T 光纤信号 / 以太网接口10/100/1000Mbps 1800 广州邮电YTF110-SSC-25 光纤接口 / 以太网接口光纤信号 / 以太网接
11、口10/100Mbps 500 MOXAIMC101-101-M-SC宽温工业级光电转化器SC/ST 接口光纤信号 / 以太网接口10/100/1000Mbps 1650 5 总体方案设计5.1 接入层设计接入层是中介用户与网络的接口，它应该提供即插即用的特性， 同时应该非常易于使用和维护。 在接入层设计上主张使用性能价格比高的设备。本次组网设计的接入层采用树型和星型混合的拓扑结构，在主要通信接点上采用树型拓扑是为了组网便捷、管理方便，出现故障时可迅速排查。接入层网络拓扑结构如图5.1 所示。图 5.1 接入层网络拓扑结构图接入层中， AP 作为一个接入点使用户接入层，每个AP 通过双绞线与二
12、层层交换机连接在一起，所有的二层层交换机再通过双绞线连接到二层楼交换机。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 12 页 - - - - - - - - - 课程设计报告书专用纸第 5 页 共 11 页根据具体情况选择AP 设备和交换机，接入层设备选择如下：楼交换机：H3C S5024P；层交换机： H3C S1224R；室内无线 AP：D-link DAP-2310；双绞线：康普六非屏蔽类双绞线。水晶头：D-LINK 六类 RJ45水晶头。5.2 汇聚层设计汇聚
13、层的功能主要是连接接入层节点和核心层中心。汇聚层设计为连接本地的逻辑中心， 仍需要较高的性能和比较丰富的功能。汇聚层同时也可以提供接入层虚拟网之间的互连 ,控制和限制接入层对核心层的访问，保证核心层的安全和稳定。汇聚层设备一般采用可管理的三层交换机或堆叠式交换机以达到带宽和传输性能的要求。其设备性能较好，但价格高于接入层设备， 而且对环境的要求也较高，对电磁辐射、温度、湿度和空气洁净度等都有一定的要求。汇聚层设备之间以及汇聚层设备与核心层设备之间多采用光纤互联，以提高系统的传输性能和吞吐量。汇聚层的设计一般选用星型和环形两种拓扑结构，汇聚层网络拓扑结构如图 5.2 所示。图 5.2 汇聚层网络
14、拓扑结构图汇 聚 层的 设备 选择 如下 ：楼交 换机 ： H3C S5024P；区 交换 机： 华为S5700-24TP-SI（AC） ；光电转化器： D-Link DFE855 ；AC：华为 S5328C-SI；光纤：立孚 8 芯多模室外铠装光缆。5.3 无线接入点（ AP）配置原则使用室内直放 AP 布点覆盖，需考虑及遵循以下几个问题和原则：（1）需要有入户线缆资源 (双绞线 )；（2）如果在一个走廊里只安装AP，则尽量把 AP 安放在大厅的中央位置，而且最好是放置于天花板上；如果同一空间安装两个AP，则可以放在两个对角上；（3）保持信号穿过墙壁和天花板的数量最小。2.4GHz 信号能够
15、穿透墙壁和天花板，然而，每一面墙壁和天花板都将使AP 信号的覆盖范围减少1 到 30 米。应放置 AP 与计算机于合适的位置，使墙壁和天花板阻碍信号的路径最短，损耗最小；（4）考虑 AP 和覆盖区域之间直线连接。 注意 AP 的放置位置， 要尽量使信号能够垂直的穿过 (90 度角)墙壁或天花板；（5）不同的建筑材料产生不同的传输效果。由金属的框架或门构成的建筑名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 12 页 - - - - - - - - - 课程设计报告书专用纸
16、第 6 页 共 11 页物会使无线信号的传输距离变小。放置 AP 的位置应使信号通过干燥的墙壁或敞开的门，避免放置在使信号必须通过金属材料的位置；（6）AP 天线方向可调，安装AP 的位置应确保天线主波束方向币对覆盖目标区域，保证良好的覆盖效果；6 无线网络规划与覆盖设计6.1 图书馆覆盖设计802.11b使用的是开放的 2.4GHz ISM 频段，可工作的频道数为13。对于真正相互不重叠信道只有相隔5 个信道的工作中心频点， 因此理论上只能进行三信道的规划无缝覆盖。各无线网络频点对应的频率表如表6-1 所示。表 6-1 各无线网络频点对应的频率表频点频率频点频率频点频率CH 1 2412 M
17、Hz CH 2 2417 MHz CH 3 2422 MHz CH 4 2427 MHz CH 5 2432 MHz CH 6 2437 MHz CH 7 2442 MHz CH 8 2447 MHz CH 9 2452 MHz CH 10 2457 MHz CH 11 2462 MHz CH 12 2467 MHz CH 13 2472 MHz 三组信道的规划如下：第一组：信道 1、信道 6、信道 11 第二组：信道 2、信道 7、信道 12 第三组：信道 3、信道 8、信道 13 由于只有三组可行的频率规划，现规定第一组CH1、CH6、CH11 和第二组CH2、CH7、CH12 适用于室内
18、的分布，第三组CH3、CH8、CH13 适用于室外的分布。频率与序号 (n)的关系：MHznnf) 1(52412)( 1，第一组频点的布置如图 6.1 所示。666666661111111111111111111图 6.1 第一组频点规划示意图第二组的频点规划与第一组的规划时一样的道理的。一个楼层中， 频点交替使用，如 1,2,3,2,1,2,3这种顺序规划。各个楼层之间，第1 组，第 2 组的频点也名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 12 页 - - -
19、- - - - - - 课程设计报告书专用纸第 7 页 共 11 页交替使用。 这样做的目的是防止各个频点之间的信号相互干扰，降低无线组网信号的质量。图书馆楼层频点规划如表6-2 所示。表 6-2 图书馆楼层频点规划表层数频点规划二层东侧： CH1、CH6、CH11、CH1、CH6、CH11 西侧： CH1、CH6、CH11、CH1、CH6、CH11 三层东侧： CH2、CH7、CH12、CH2、CH7、CH12 西侧： CH2、CH7、CH12、CH2、CH7、CH12 四层东侧： CH1、CH6、CH11、CH1、CH6、CH11 西侧： CH1、CH6、CH11、CH1、CH6、CH11
20、 五层东侧： CH2、CH7 西侧： CH2、CH7 北侧：CH3、CH8、CH13六层东侧： CH1、CH6 西侧： CH1、CH6、北侧： CH13、CH3、CH8 七层东侧： CH2、CH7 西侧： CH2、CH7 北侧： CH3、CH8、CH13 八层东侧： CH1、CH6 西侧： CH1、CH6、北侧： CH13、CH3、CH8 九层东侧： CH2、CH7 西侧： CH2、CH7 北侧： CH3、CH8、CH13 十层东侧： CH1、CH6 西侧： CH1、CH6、北侧： CH13、CH3、CH8 6.2 图书馆子网频点网络规化图书馆共有 10层，各楼层 AP 所用信道为：第 2，
21、4 层使用 CH1， CH6， CH11这一组；第 3 层使用 CH2，CH7，CH12 这一组。AP 实际覆盖距离的规划准则如式6-1 所示：m i nPLLGGPfsrtt（式 6-1）其中：tP（dBm）是 AP 发射功率；tG （dBd）是发射天线增益；rG （dBd）是接收天线增益；L（dB） 是包含人体损耗、 穿透损耗在内的诸多损耗；minP(dBm)是移动设备天线接收灵敏度；fsL （dB）是自由空间传播路径损耗，计算公式如6-1 所示：)(lg20)(2400lg2044.32kmdMHzLfs（式 6-2）根据所选的设备可知室内无线接入点AP 的发射功率 Pt 为 100mw
22、，对应的发射电平为 20dBm，发射天线增益为 2dBi，接收天线增益为 7dBi,一般的无线网名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 12 页 - - - - - - - - - 课程设计报告书专用纸第 8 页 共 11 页卡的灵敏度选为 -65dBm，各种损耗共为27.4dB。将上述数据代入式6-1 得到下式：d B mdd B id B id B m654 .27)lg202400lg2044.32(7220（式 6-3）计算出 d=21.27m，取 21m
23、。理论上每个 AP 可以为 54 人提供 1Mbps 网速的服务，但是，实际经验告诉我们，AP 只能提供理论服务85%的有效服务， 也就是 43 人。那么，为图书馆要提供 0.5Mbps 网速的服务，每个AP 能为 86 人服务。图书馆的二层东西两侧各有一个阅览室，还有每边两个自修室。 一个自修室长为 26 米，宽为 20 米。考虑到学生人数比较多，一个自修室需放两个AP，保证每名同学有 0.5Mbps 的上网速率。而阅览室长24 米，宽为 22 米，书库较多，学生流量也较大，书库中没有供学生自习的座位。阅览室损耗比较大，所以，我得优先考虑其AP 覆盖距离。那么阅览室也得需放两个AP。我们在为
24、其规划无线组网的时候应考虑其容量，在容量的基础上再考虑AP 覆盖距离。又考虑到二楼过往学生较多，在保证饱和覆盖的情况下，适当添加AP，以供学生使用。所以我这样布局AP。一共需要 12 个 AP。经过测距，需要780m左右的双绞线，一个层交换机。有少许误差，这可以在施工过程中弥补。图书馆二层如图 6.2 所示。图 6.2 图书馆二层的平面图图书馆的三楼和四楼的布局和二楼是一样的，所以AP布局方式和二楼相同。那么一共需要两个层交换机和24 个 AP 。根据实地测量，约需要双绞线连接AP与层交换机。图书馆第五层与下面几层构造就有点不同，左右两边没有了自修室， 阅览室里有了自习的地方，还有书库，加上流
25、动的人群，所以一个阅览室里，我还是放了两个 AP 。保证每名同学有0.5Mbps 网速服务。而在北侧的走廊里增加了许多工学生学习的桌椅，走廊长为20 米，宽为 10 米。大约可以容纳 100 人左右。这样就得保证学生的网速的要求，空间也比较大。所以，我添加了2 个 AP ，这样足矣名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 12 页 - - - - - - - - - 课程设计报告书专用纸第 9 页 共 11 页服务到每个同学。大约需要65 米左右双绞线。图书馆五层的
26、平面图如图6.3 所示。图 6.3 图书馆五层的平面图书馆的第六至十层与第五层格局是一样的。AP 布局也就一样了。根据实地测量得到楼的长度为94m，宽度为 74m。此外，楼高在 35m 左右。共 10 层，用 9 个层交换机和 1 个楼交换机，约需要50m 双绞线连接层交换机和楼交换机。图书馆的侧视图如图6.4 所示。图 6.4 图书馆的侧视图图书馆只有自习室和书库，没有其他类型教室。图书馆二、三、四层构造是一样的，而五到十层构造是一样的。图书馆各楼层布局如表6-3 所示。表 6-3 图书馆各楼层布局图5 大教室书库二、三、四层4*3 2*3 五层以上0 2*6 双绞线长度算法公式：xba65
27、5.0名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 12 页 - - - - - - - - - 课程设计报告书专用纸第 10 页 共 11页其中：a 是一层中最远 AP 离层交换机的距离； b 是一层中最近 AP 离层交换机的距离； x 是该层放置的 AP 总数。整个 AP 数量统计如表 6-4 所示。表 6-4 AP 数量统计表图书馆二、三、四层(个) 五层以上 (个) 总计AP 36 36 72 双绞线 /m 780*3 65*6 2730 如上表所示，一共1
28、个楼交换机和 9 个层交换机， 72个 AP。楼交换机放在1 楼，所以总共需要2780 米双绞线。7 图书馆无线组网解决方案7.1 图书馆网络拓扑结构每个楼层的 AP 跟层交换机相连，层交换机跟楼交换机相连，楼交换机跟区交换机相连然后再接入有线网。图书馆总体网络拓扑图如图7.1 所示。图 7.1 图书馆总体网络拓扑图7.2 图书馆网络设备统计图书馆的网络设备统计表如表7-1 所示。表 7-1 网络设备统计表名称数量型号单价（元）AP 72 个D-link DAP-2310 649 层交换机9 个H3C S1224R 1244 楼交换机1 个H3C S5024P 2399 双绞线2780m 康普
29、六非屏蔽类双绞线920/捆在计算双绞线时，应留有足够的余量，AP 和层交换机之间相连用双绞线，是沿着走廊的顶部布线； 层交换机和楼交换机相连也用双绞线，同时也沿着墙壁名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 12 页 - - - - - - - - - 课程设计报告书专用纸第 11 页 共 11页布线，尽量在满足条件下减少线的长度。7.3 成本预算图书馆无线组网的总预算表如表7-2 所示。表 7-2 总预算表名称数量单价（元）总价 (元 ) AP 72 个649
30、46728 层交换机9 个1244 11196 楼交换机1 个2399 2399 双绞线14 捆920/捆12880 光电转换器1 个1800 1800 总成本价75003 8 结论经过将近三周的努力工作终于完成了连云港师专的图书馆无线网络覆盖设计工作，基本实现实现了预期目标。在本次课程设计中，我通过查阅相关书籍和网上查询，对无线路由器、无线AP、无线网卡等有了一定的了解，并且确定了相关的一些主要性能参数。通过自己的学习和实际组网操作，我受益匪浅，加深了我对衰耗的认识以及无线覆盖的了解。也因此让我明白了， 理论终究只是理论，只有经过自己的亲身实践， 才能更好的运用和掌握。 学到的知识最终只有用
31、到实践生活和工作中，才能发挥它的价值，希望在以后的学习过程中更加扎实学好，端正学习态度。在课程设计过程中，我也遇到了很多的困难，在同学的帮助下，最终解决了困难，学到了知识。组员们相互学习，相互帮助，共同完成了对连云港师专的无线组网全覆盖。本次课程设计，我主要负责图书馆无线网络覆盖的设计和整体的频点规划。在设计初期，经过多次勘察具体地形，最终绘制出了整体结构图。 本次设计报告基本阐述了图书馆无线网络覆盖的思路。通过这次设计， 我体会了实际做工程的艰辛，并很好的培养了实事求是，脚踏实地的作风，为工作打下坚实的基础。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页，共 12 页 - - - - - - - - -