Aruba产品性能参数及应用介绍

《Aruba产品性能参数及应用介绍》由会员分享，可在线阅读，更多相关《Aruba产品性能参数及应用介绍（47页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、Aruba产品性能参数及应用简介在无线网络管理方面，必须具有无线的集中控管、智能调控、自动恢复、负载均衡等实用功能，所建无线网络可以适应多种环境的变化，可动态地保证良好的应用效果。还应具有远端AP数据进行采集、远程监控、终端定位等功能，支持多SSID，可以以便的把语音、视频以及其她类型的数据的应用进行分开管理。安全性在无线网络安全性方面，无线局域网系统具有比有线局域网更高的的安全防护规定，无线网的安全性重要从如下几种方面考虑：（1）无线接入认证：具有支持多种顾客认证方式；（2）采用品有顾客状态访问控制的防火墙技术；（3）具有数据在无线信道上传播的VPN机制；（4）具有无线网的防病毒机制（5）具

2、有无线电波监控能力（6）能提供无线入侵侦测和无线终端位置的追踪功能。可靠性具有提供智能化的无线电波自动调控与切换能力，以保证单个AP接入点在发生故障时自动切换到邻近AP，不会影响无线的接入服务；具有支持热备份的无线控制器N+1的冗余备份机制。可扩展性通过一种集中的无线局域网网管平台实现对所有的AP功能的配备和管理以及升级，AP既可以提供无线接入，也可设立为无线入侵监控、无线终端追踪定位、无线电波传播分析的工作模式。整个系统可以根据顾客的需要进行规模上的扩展，扩展后所有功能和管理的模式保持不便。迅速移动性Aruba的设备通过特有的无线技术，保证无线终端与AP之间的切换所需时间至少。在Aruba的

3、无线架构体系中，无线AP只作为无线天线和无线802.11a/b/g无线合同的封装，其她无线网络中的无线认证，无线加解密，无线管理以及无线终端漫游管理等都在无线控制上完毕。因此，列车在无线切换过程中无线信号的满足迅速漫游切换。所有无线安全的认证，加密等都不需要象老式瘦AP厂商那样需要重新认证与加密，IP地址也同样不需要更新，可以在漫游中保持。通过特有无线漫游技术的保障，可以让列车在无线AP间的切换保证在毫秒级别的漫游切换。1.1.1.1 整体系统架构设计 结合武汉轻轨的PIS中的网络和应用需求以及ARUBA解决方案的特点，ARUBA无线网络系统中的设计原则可以分为如下几大点：l 安全性-组建高安

4、全级别的无线网络传播系统；l 高可用性-无线网络具有抗无线干扰能力并且具有无线自愈功能以及高冗余性无线链路以及设备冗余性；l 多媒体业务融合支持-支持视频等多媒体业务传播需求；l 迅速移动性-支持列车在80公里/小时的速度下保持列车和地面的WiFi信号连接。武汉轻轨需求的三大特点正好符合ARUBA无线网络优势： 根据武汉轻轨无线网络的需求，建议采用无线AP配合无线控制器集中控制和管理，在武汉轻轨沿线架设无线AP，通过沿线架设的光纤汇集到控制中心，中心配备两台无线控制器作设备的冗余备份保障无线网络可靠性。1.1.1.1.1 无线拓扑构造图整体无线车地系统拓扑构造图武汉轻轨1号线PIS车地无线传播

5、系统由三层网络构造构成，即控制中心子系统、网络子系统（轻轨802.11a的54M无线接入网和站点网络系统，）及车载子系统（列车100M Ethernet LAN以及无线车载终端）。列车通过54M无线接入轨道边AP，轨道边AP通过100M Ethernet星形网接入车站互换机，车站互换机通过1000M Ethernet接入主干网络。每个站台、轨道边沿线都铺设5.8GHz遵循802.11原则的无线接入点（AP），通过铺设在轨道边内的光纤星形网，接受从子系统控制中心发来的信号，列车终端依托无线网络和光纤星形网通讯技术接受来自列车所到位置相应AP发送的即时信息，并实现节目信息的实时播放。同步，由于无线

6、信息传播的双向性，PIS系统也可以将列车上的实时乘客信息、监控状况及时上传到车站控制室及子系统控制中心。无线传播系统重要波及轨道边沿线的无线接入点AP和天线的布放，高速移动状况下的无缝切换，以及与上级互换机设备互联和与媒体分发中心进行数字多媒体数据传播等。1.1.1.1.2 无线控制器与核心互换机连接在ARUBA的无线解决方案当中，两台ARUBA 6000无线控制器的放置是在武汉轻轨公司的网络数据中心。网络连接需要注意如下两点：l ARUBA的无线控制器与相连核心互换机/路由器之间端口协商的匹配性和稳定性：如果存在着速率匹配失误的状况，整个无线网络的稳定性会受到影响，具体体现为AP会不断进行重

7、新启动。l ARUBA无线控制器与核心网络设备之间相连的角色组状况需要和武汉轻轨公司网络的规划一起进行，ARUBA无线控制器和网络的核心设备之间可以通过二层Trunk方式或者三层路由方式，用于将顾客划分到不同方略的角色组当中去。1.1.1.1.3 接入层AP部署ARUBA无线方案可以以便实现跨三层网络部署，远端接入层的AP（路边）部署只需获得相应IP网络地址和网络中已经部署的ARUBA互换机IP地址即可。极大简化了老式无线网络部署复杂限度，减轻AP设立与顾客设备以及AP所连接有线网络配备。无线AP通过武汉轻轨公司已有的路边光纤网络汇聚回到网络中心，通过已有的有线网络系统，连接到两台ARUBA

8、6000无线控制其上，网络管理人员通过ARUBA 6000集中管理和监控远端AP的运营状态。 1.1.1.1.4 AP的防雷设计在实际架设的无线AP（路边室外）必须要有符合防雷原则的安装设计：l 为避免通过交流电力引线、无线天线系统以及其他多种进出站的缆线所引入的雷害，达到保证无线站构筑物、站区工作人员的安全，以及站内通信设备的安全和正常工作，必须加强防雷措施。 l 轻轨无线站的防雷与接地设计可参照无线站的综合通信防雷与接地设计，应按通信局(站)接地设计暂行技术规定YD2689执行。 l 由于无线站引入雷害的途径多且遭受雷害机率较高，无线站防雷与接地应进行全方位的综合治理。采用泄放、消峰、均压

9、等电位的联合接地设计原理，全面系统地做好无线站的防雷与接地设计。 l 为无线站供电的电力电缆及其他进出缆线如有金属外护层或穿金属管道,最佳埋设于地下。 沿线路边无线AP（无线站）防雷措施，具体措施如下图：1. 无线站工作接地，应从接地汇集线就近引线，接地线的截面积应满足最大负荷规定，一般规定为3595平方毫米，材料为多股铜线。 2. 无线站通信设备及供电设备的正常不带电的金属部门、通信设备所设防雷保安器的接地端，均应作保护接地，严禁作就近接零保护，接地线的截面积应不不不小于35平方毫米，材料多股铜线。 3. 出入无线站的电缆金属护套在入站处应作保护接地，电缆内芯线在进站处应加装保安器，电缆内的

10、空线对亦应作保护接地。4. 走线每隔5米作一次接地。走线架、吊挂铁件、机架（或机壳）、金属通风管道以及其他金属管线，均应良好接地并互相妥善连通。 5. 无线馈线及塔顶航空障碍信号灯馈线的金属外护层，应就近接地。6. 无线天线应在避雷针保护范畴内。避雷针与引下线应可靠焊接连通，引下线材料为40毫米4毫米镀锌扁钢。引下线在地网上连接点与接地引入线在地网上连接之间的距离宜不不不小于10米。 7. 无线站交流电应采用三根相线，电力电缆金属外护层，应就近接地。 8. 无线站电的连接电缆架设如果处在年雷暴日超过20天，大地电阻率超过100欧米的地段时，应在电缆上方埋设屏蔽线。 9. 无线站的交直流配电设备

11、及电源自动倒换控制，应选用品有防雷措施产品，应有防雷措施和浪涌吸取装置。 1.1.1.1.5 车载无线单元设计 有关车内无线终端设备的有关接口原则，应当符合无线802.11原则，支持无线漫游迅速切换。 车载无线单元除了可以在AP间迅速切换，还必须满足如下规定：l 备份：在每一列的列车车头和车尾各安装一套车载无线单元，为车上的计算机设备提供接入网络控制中心的通道，一套工作，一套备份，备份的无线单元实时检测工作无线单元的工作状态，一旦工作的无线单元发生故障，备份的无线单元将自动接管其工作。l 广播支持：车上的计算机设备支持远程唤醒功能，依托中心发出的指令来实现开关机，因此车载无线单元支持将中心发出

12、的广播指令传送到车载的网络。l 管理接口：除了提供CLI命令行接口对无线单元进行配备和管理外，必须提供Web和SNMP接口对车载无线进行配备和操作。l 智能性：每条轻轨线路均有上下行线路，车载无线单元必须支持列车到终点后的参数切换，例如上下行线路采用不同信道的无线信号时，车载无线单元必须可以做到自动切换。l 带宽需求：PIS对无线带宽的规定很高，车载无线单元必须在80km/h运营速度下，支持不低于15MBps的网络净吞吐率。l 安全：必须支持WEP和WPA对数据进行加密。l 灵活性：在轻轨无线应用中，有也许同一线路中的列车会进行车厢重组，车载无线单元分布在车头和车尾，必须可以在列车车厢重组后可

13、以自动辨认对方并正常工作。TrainFi 205无线车载无线单元连接示意图如下图所示：TrainFi 205车载无线单元安装在列车的车头内，TrainFi 205和车内网络系统通过RJ45网络线连接。v 描述在列车头、尾各安装1套TrainFi 205轨道交通专门设计的无线客户端，以54Mbps速率与路边沿线的无线AP建立无线连接。v 特点 为工业环境设计的轨道交通专用无线客户端，适合车载环境，提高车载系统的可靠性； 冗余54Mpbs无线链路，当主用无线链路浮现故障，启用备份链路。方案中选择的车载无线单元的优势：l 高速切换能力：可以支持CCTV实时流媒体业务的高速漫游能力，可以提供最小的视频

14、延迟，在20毫秒之内就可以切换AP。l 完善的现场测试工具现场测试工具可以提供对轨道交通整个链路的信号分析优化系统的性能。现场测试功能可以协助网络管理人员图形化定位信号强度以及跟踪整条轨道交通链路的信号分布选择最佳的漫游方案。具体的漫游纪录功能，无线车载单元提供具体的漫游纪录协助管理人员在无线网络实行过程中纪录具体的漫游过程，最后拟定最佳的漫游方案。1.1.1.2 组网方案设计1.1.1.2.1 设备连接方案无线网络系统设备连接图如上图所示，在整个无线网络系统当中，两台ARUBA的无线控制器A6000放置在数据中心，与核心互换机之间采用VLAN trunk进行连接；而轻轨中的AP通过GRE隧道

15、汇接回到无线控制器，路过轻轨站内的有线互换机和其他有关的有线网络设备。 在这样的网络实现当中，AP上顾客的流量都将通过AP与无线控制器建立起的GRE隧道，流向无线控制器，在通过相应的方略匹配之后，顾客会被规定认证，或者流量会被转发/丢弃。整个物理连接如下：AP通过光纤环网与站台的接入层互换机相连，由于AP和接入层互换机都是铜缆接口，需要通过工业级光电转换器互连转换。而控制器则采用2个端口的千兆光纤接口做端口绑定，既达到冗余功能，又达到无线带宽绑定功能。基于整个武汉轻轨一号线乘客信息系统的系统设计架构：中心互换机车站级互换机各分布点无线AP连接用光电转换器，我们在车站级互换机各分布点无线AP连接

16、采用星型方式，由车站级互换机采用电气连接方式汇聚该站所覆盖的各工业光电转换器，各工业光电转换器可通过长度不等的多模光纤与连接各无线AP的工业光电转换器相连通。实现信息系统数据的下发功能即：中心的数据服务器开始经中心互换机车站级互换机各分布点无线AP连接用光电转换器 无线AP专用车载迅速无线漫游客户端车载网络车载LCD控制器 各LCD显示屏系统。实现信息系统数据的上传功能即：车载摄像头 视频编码器车载LCD控制器车载网络专用车载迅速无线漫游客户端无线AP各分布点无线AP连接用光电转换器车站级互换机中心互换机中心的数据服务器。如下图所示：数据下行及上行流程如附图所示：1.1.1.2.2 系统冗余方

17、案 在武汉轻轨无线网络中整个系统的冗余在多方面体现，其中重要有：中心无线控制器设备的冗余VRRP，远端设备的硬件冗余，无线链路的冗余，无线信号冗余等等。 中心无线控制器设备的冗余VRRP：如设备连接图所示，在整个无线网络系统当中，ARUBA的无线控制器A6000两台设备放置在数据中心，两台A6000设备一主一从，通过原则的VRRP合同作设备冗余备份。沿线路边架设的无线AP通过光纤连接汇集到核心互换机，A6000设备与核心互换机之间采用VLAN trunk进行连接，无线AP会一方面连接注册到A6000主设备，当A6000主设备故障无线AP会自动连接A6000从设备。 远端无线链路和无线信号冗余：

18、 在轻轨中的AP通过GRE隧道汇接回到无线控制器，路过轻轨站内的有线互换机和其他有关的有线网络设备，无线的链路覆盖需要预留冗余，特别是为了配合列车载无线覆盖的区域内迅速漫游，如设备连接图所示，每个无线AP的无线覆盖和相邻的无线AP最佳有1/5到1/4的无线覆盖重叠，为配合无线迅速无缝切换。按照武汉轻轨规定需留有需求带宽25以上的冗余量。 无线信号的冗余，考虑到本次工程中无线设备为地面和高架线路架设，古田车辆段还存在因整体上盖物业，引起建筑的柱网会非常密集的状况，导致无线信号很容易产生多径干扰等状况，考虑到多种覆盖状况以及线路周边也许浮现的未知不拟定无线干扰，无线AP信号传播部分在此区域内要多考

19、虑冗余，无线AP架设的位置，以及设备的传播冗余储藏都要做相应的考虑。建议最佳有10dB左右的冗余无线信号抗干扰储藏。1.1.1.3 无线覆盖建议1.1.1.3.1 链路带宽分析ARUBA的无线AP所使用的硬件支持无线多媒体扩展（WME）的队列，可以将这些射频的队列映射到IP的QoS机制如DSCP和802.1来保证无线的应用可以在有线的网络上获得相应的优先级。ARUBA在支持802.11e服务质量的基本上，增长了基于顾客状态流的辨别和优先级映射，使得同一种设备的不同应用可以得到不同的解决优先级。辨别数据流的多种参数可以涉及源/目的地址、合同、服务（如HTTP、TFTP、SIP等）。 ARUBA无

20、线控制器在启用内置的防火墙时，可以辨认数据流的状态和类型，因此可以根据顾客或应用来分派不同的带宽。带宽分派是在无线控制器内由一种专业的漏桶算法来控制的，当顾客的流量超过预定义的带宽时，数据包将被丢弃。 ARUBA的AP和无线控制器可以运用802.1p和IP DSCP来给网络里的数据包来标记QoS的优先级： 下行往无线顾客的方向，无线控制器根据应用和流的标记来标记802.1p标签，无线控制器内部的状态防火墙可以辨认需要高优先级的数据流，然后根据顾客定义的802.1p标签来标记相应的数据包，这样在无线控制器和AP之间的网络就可以据此来保证下行数据的优先级；当AP收到下行数据时，它可以根据数据包的G

21、RE包头的信息来拟定该数据包的优先级。 上行无线顾客往AP的方向，AP不作解密的工作，因此没有措施懂得数据流的优先级，但是一旦高优先级的数据流达到无线控制器，该数据流就立即被辨认并且AP被告知哪个顾客具有较高的优先级，此后该顾客的数据流就会被标上顾客定义的802.1p标签。 由于无线服务质量原则802.11e还没有最后定稿，ARUBA支持Wi-Fi联盟的WMM规范（802.11e子集）。一旦IEEE 802.11e被定稿和正式发布，ARUBA将完全支持该原则。ARUBA的AP具有8个硬件队列，目前使用了两个：高优先级和低优先级，后来可以配合802.11e原则的发布启用8个队列，以实现更为丰富的

22、服务质量保证方案。1.1.1.3.2 多普勒效应多普勒效应示意图多普勒效应常用的例子是火车，当火车接近观测者时，其火车汽鸣声会比平常更刺耳。可以在火车通过时听出刺耳声的变化。同样的状况尚有：警车的警报声和赛车的发动机声。把声波视为有规律间隔发射的脉冲，可以想象移动设备每走一步，便发射一种脉冲，那么在移动设备之前的每一种脉冲都比移动设备站立不动是更接近，移动移动设备移动性。而在移动设备背面的声源则比本来不动时远一定距离。在移动设备之前的脉冲频率比平常变高，而在移动设备的移动之后的脉冲频率比平常变低了。多普勒效应不仅仅限于声波，电磁波（RF信号）也存在多普勒效应。由于电磁波在真空中传播，真空中不存

23、在介质，只需要考察光源与观测者之间的相对运动。必须根据相对论才干拟定其多普勒效应的频率变化关系。波源静止，观测者相对于媒质运动：图表 1. 波源静止，观测者相对于媒质运动如上图，当观测者O向着波源运动时（v00）时，在单位时间内，本来处在观测者处的波面向右移动u的距离，同步观测者自己向左移动了v0距离。这就相称于波通过观测者的总距离为（u+v0），因此，在单位时间内，观测者接受到的“完整波”数目等于（u+v0）距离内的完整波数目。即观测者收到的频率为下面公式中为波的频率。由于波源在媒质中静止，波的频率等于波源频率，因此有这表白，当观测者以速度v0向着静止波源运动时，接受到的频率为波源频率的(1

24、+v0/ u)倍。当观测者背离波源运动（v00）时，上式仍然合用，只要将v0以负值带入即可，那时观测者接受到的频率要不不小于波源频率。当v0=u时，则0=0，相称于观测者随着本来的波阵面一起运动，也就接受不到振动了。在100公里/小时的移动速度下，多普勒效应导致的频移(Doppler Shift)大概为工作频率的百万分之一，对于2.4GHz (802.11g)频段来说，频移大概为2.4MHz左右，将直接导致信号衰减和误码率的上升。误码发生后，Layer2（数据链路层）的数据单元需要被重新发送，这样就会导致性能和吞吐量的下降，当误码和重传多过时，无线链路就不再可用。Aruba无线系统选用了Ath

25、eros高品质的射频芯片，可以更有效的避免和解决误码；同步，通过调节射频工作环境，为无线链路提供更多的衰减冗余(fade margin)整个系统频率的裕量可以达到1kHz），保证链路的信号强度，可以减少多普勒效应的影响。1.1.1.3.3 菲涅尔区干扰 在实际电磁波的空间传播比较复杂。电磁波被阻挡就会产生折射作用，大气层的温度、湿度、压强以及天气的变化都会使电磁波产生不同的折射，都会引起电磁波的不规则性，因此要有足够的无线链路冗余考虑。考虑到武汉轨道中无线菲涅尔区的干扰，武汉轨道交通中菲涅尔区间干扰会比较多。由于无线传播链路中间的空间很也许有物体遮挡。微波通信的直线传播原理决定了微波传播路由上

26、的不可阻挡性，就像空中飞行航路同样，需要一定的“净空区”，国标GB-4821规定：无线天线的正前方有一定的空旷地带（即净空区）。在此范畴内不应有森林、较高的树木、 建筑物，金属构筑物等。以2.4G无线为例参数图：根据惠更斯菲涅尔原理，波源在一定的介质内按一定的规律传播，由于波的干涉作用的成果，就形成一种接一种新的波前面，就像一种个环带，这种现象称为菲涅尔带。在微波发信和收信之间所形成的通道称为菲涅尔区。微波接力通信的电磁波能量及所携带的信息就是菲涅尔区内辐射场的总和。为了提高传播方向性，使用的抛物面天线，它的传播菲涅尔区呈椭圆状形，而重要能量集中在第一菲涅尔区内，第一菲涅尔区半径用F1表达，其

27、最小菲涅尔半径用F0表达。FO=0.577F1。F0也可理解为“禁区。阻挡物不可闯入微波通信通道的“禁区”。 菲涅尔区是一种椭球体，收发天线位于椭球的两个焦点上，图中R为第一菲涅尔半径，计算公式如下: R=0.5(D)0.5(4) 为波长，为两天线的距离=3*108/f mH1=保证第一菲涅尔区60%的空旷需要架高天线的高度；H2=地球曲率因素规定的天线架高高度；D=以英里为单位的距离；F=以GHz为单位的频率。2. 无线链路辅助余隙 当无线信号的收发之间的直射线正好与地形的障碍物体最高点相切，信号就不能作为自由空间传播的模式计算，无线信号接受点不也许得到相应的信号强度，有关资料表白需要6dB

28、以上的衰耗。此外，考虑到低空大气对流层是受气象变化的不均匀的媒质，不同的气象条件会导致电波的折射作用，引起反射波电场的变化，变化原直射波的途径，影响信号的稳定度。附加轨道交通路边的建筑构件，如广告、灯箱等都是应当考虑的因数，因此，轨道交通无线通道一定要留有“辅助余隙”。 在武汉轨道建设中由于武汉双线单轨道边模式，可以采用双方向的定向天线，对抗无线信号衰减，无线链路保存6dB以上的链路冗余，建议采用单向定向天线（双线列车错车的状况下实时传播效果也许会受到影响，此时下行视频应当自动切换至录播模式）。1.1.1.3.4 抗干扰分析无线网络系统所遇到的干扰以及解决措施如下：(1) 抗多途径干扰，由于发

29、射信号被障碍物反射导致。解决措施如下： 采用OFDM（正交频分复用）调制方式，适合于多径环境下工作；OFDM是Orthogonal Frequency Division Multiplexing的英文缩写，其具体意思为直角频率多路传播分割复用技术。这种技术将无线通信传播信号分割成了多种副载波进行传播，每个副载波由于仅仅携带了很小一部分的数据负载，OFDM技术就能运用更长的符号周期，使通信传播信号更不容易受到多径传播的干扰或者其她外界的特殊干扰。OFDM技术除了通过度割载波的措施来增强通信的抗干扰外，还通过提高载波频谱运用率的措施来提高通信的稳定性。通过对多载波的调制改善，让各子载波互相正交，扩

30、频调制后的频谱可以互相重叠，从而基本解决了子载波间的互相干扰； 采用定向天线，使得覆盖范畴内无线信号有方向行，多途径最小化； 采用差别双天线，实验证明采用差别双天线时，如果一种天线处在信号无效点，则另一种天线不会处在信号无效点，如图所示。 图 多途径示意图 在多途径无线反射环境中，信号无效点(null point)在该范畴内到处存在。将天线移动一下将移出信号无效点且接受对的的信号，因此第2个天线总能接受到信号。(2) 抗信号衰减，无线射频信号强度与距离平方成反比。由于无线射频信号自身的特性，解决方案是加大AP的铺设密度，使得AP之间重叠范畴增大。(3) 邻频道干扰，频率串扰导致。解决措施是将相

31、邻的AP设立到独立的3个工作频段中，可大大减少相邻AP之间的干扰。(4) 同频道干扰，其她同频AP或者其她系统干扰导致。如果是其她同频AP干扰导致，则将其设立到独立的3个工作频段之一；如果是其她系统干扰导致，则也许的话，减少其发射功率。(5) 多普勒频移效应，由于无线车载设备高速运动所致。ARUBA无线设备采用OFDM（正交频分复用）调制方式，自身就适合于多普勒频移环境下无线传播数据。(6)无线网络的抗干扰能力的实现是通过多级接受滤波器来实现的。AP自身具有比较抱负的抗干扰能力。在双向放大器的接受部分，又采用了两个RF滤波器。接受部分只放大2.4GHz到2.483GHz之内信号，对于其她频段的

32、信号，均衰减，从而实现比较抱负的抗干扰能力。1.1.1.4 轻轨天线安装建议 在武汉的轨道中的AP的安装应根据武汉的气候、环境特点以及轻轨的特殊环境特点对设备采用必要的防护措施。例如防盗、抗电磁干扰、防风、防雨、防雪、防雹、防雷、防尘、防潮、防霉、防辐射、防静电等。同步与AP共同进行无线接入的光纤转换器和功率放大器也需要必要的防护措施。因此轨道中的AP推荐采用机柜式安装。如下图： 室外IP65机柜防护级别IP65以上，满足标书中室外AP的安装规定，安装方式采用地面固定安装。 在实际的武汉轨道交通区间空间不是很开阔，规定不容许架设无线天线杆，因此，定制的室外IP65机柜边上定制一根30-50厘米

33、的口径50mm的短杆。室外IP65机柜厚度不得超过20厘米。由于实际的设备的宽度都不不小于10cm，可以满足实际设备安装需求。 地面高架线路上安装专门订制的室外IP65原则机柜，内部安装无线设备，铁皮箱配专用防盗锁作防盗解决，室外IP65机柜通过膨胀螺丝连接轨道沿线路面。1.1.1.5 无线网络安全分析1.1.1.5.1 无线层面安全分析 ARUBA 无线系统的RF侦测功能和保护机制，可以实时监测无线网覆盖区域内的所有AP接入无线连接状况，如相邻区域的AP、设立错误的AP以及未经承认存在无线网络覆盖范畴内的AP。 ARUBA 网络安全管理系统，网络安全管理人员可以及时发现与否有非法的AP接入，

34、发现非法的AP后可以自动启动保护机制，可以制止无线终端通过联接非法AP而导致的数据泄密。 ARUBA 无线系统的特点是互换机由专有的网络解决器和加密解决器构成，且内置一种无线入侵模式库，实时检测异常的无线数据包，当ARUBA 无线系统侦测出有入侵时，会记录和显示入侵的格式，并对入侵做出自动保护响应。ARUBA 提供了侦测和防护两种功能。 它可以对顾客和设备进行侦测和分类，这样管理员可以对无心和歹意的无线访问作相应的反映。ARUBA 无线分类系统对连接到网络的 AP 和站点进行自动辨认和分类。ARUBA 无线系统通过比较空中的无线通信和线路中的通信来运作。当找到匹配数据时，可以肯定设备属于本地网

35、络，不是邻近网络。可以避免管理员收到错误警报，只有对真正的欺诈设备才进行这样的分类。 ARUBA 的无线AP分类法可精确地拟定附近其她 AP 的威胁和干扰限度。 一旦AP分类为欺诈，ARUBA系统将自动禁用欺诈AP。 同步告知管理员这些欺诈设备的存在，并在平面图上标志出欺诈AP的精确物理位置。 由于无线网络的特性，成为回绝服务袭击的目的。 无线袭击涉及用联合祈求阻塞网络的软件，让一台笔记本计算机模拟上千AP 的袭击，以及未认证洪水袭击。 ARUBA 移动控制器配备有无线安全模块，可以维护许多不同无线袭击的签名，并可以阻塞它们，保证无线服务稳定性。 高档回绝服务 (DoS) 防护将保护公司的安全

36、免受许多种无线袭击的威胁，涉及联合祈求和未认证洪水、蜜罐以及 AP 和站点伪冒。 根据位置签名和客户机分类，ARUBA AP 将删除非法祈求并生成警告以告知管理员此类威胁。 无线网络中“中间人”袭击是一种很常用的袭击。在中间人袭击期间，黑客伪装成一种合法 AP。通过假扮成一种中继点，中间人欺骗顾客和其她 AP 通过未认证的设备发送数据。一种袭击者可以修改或覆盖数据或执行密码破解。 ARUBA AP 监视空气以侦测其他伪装成有效 AP 的无线站点。 当侦测到这些伪装点时，将会采用合适的防护机制。 ARUBA 移动控制器也会在网络上追踪每台无线客户机独一无二的“签名”。 如果引入的新站点宣称自己是

37、一台特殊的客户机，但又没有对的的签名，则侦测出它是伪冒站点。 ARUBA无线安全模块提供了许多方略，当违背方略时，可以将这些方略配备为自动采用行动。 无线方略的示例涉及脆弱 WEP 执行侦测、AP 误配备保护、自组织网络侦测和保护、未认证 NIC 类型侦测以及无线网桥侦测等等。 ARUBA 可以避免无线通信进入有线网络。 使用配备有 WIP 的 ARUBA 移动系统，可以保护公司网络免受无线安全漏洞的威胁。 并且当公司准备部署无限局域网时，可以以便地重新配备 ARUBA 系统以提供可升级和安全的无线局域网基本构造。 ARUBA 可以提供无线的侦测和保护，为无线网络拒提供安全保障。1.1.1.5

38、.2 网络层安全分析 ARUBA方略执行防火墙模块为网络移动边沿提供了基于身份辨认的安全性。 当顾客是移动顾客时，由于顾客也许在任何地点，通过有线或无线方式进入网络，因此基于身份辨认的安全性是必要的。 ARUBA 通过 ICSA 认证的状态防火墙根据顾客身份辨认、设备类型、位置和一天中的具体时间给顾客分类，并为不同类型的顾客提供了不同的访问接入。 由于在移动网络中没有安全的物理层，因此看待移动顾客时，应当比看待老式的固定顾客更谨慎。 防火墙是公司对于网络移动边沿的分层安全方略的强制部分。 ARUBA 独一无二的基于身份辨认的状态防火墙技术使公司可觉得公司网络上的一种顾客或一组顾客定义访问控制。

39、 ARUBA 移动控制器提供了单点加密解密、认证和防火墙执行。可以辨认身份并且已进行终端加密，因此对于欺诈袭击免疫，这些欺诈袭击往往使得基于网络，只进行 IP 地址过滤而不是顾客辨认的老式防火墙束手无策。 ARUBA 容许积极执行方略，甚至在移动环境中，当顾客通过网络的移动边沿漫游时，方略将始终跟随顾客。 ARUBA 的状态防火墙功能不仅仅提供了耐用的安全性。 规则操作也可以使用 802.1p 或 DSCP 标记来标注包，把通信量的优先顺序辨别为多种队列，或者甚至可以将特定合同重定向到不同的目的。 对于许多流行的合同，例如 SIP，流分类是有状态的，它容许将合适的 QoS 应用到控制合同和调用

40、的会话中。对于视频业务流也可以QoS管理。 ARUBA 的状态方略执行防火墙根据顾客的角色来启用对网络资源的访问。 角色通过一系列的不同机制，例如外部认证数据库、ESSID 或物理位置来分派或获得。 一旦将角色分派给顾客，就可以应用不同的方略。把基于身份辨认的防火墙合并到网络的移动边沿，可以减少这些危险发生的也许以及带来的损害。 通过限制移动顾客可以访问的网络资源，ARUBA 的方略执行防火墙有助于在无线中消除了蠕虫和病毒传播。 ARUBA针对无线顾客设备具有黑白名单机制，可以将无线的黑客等无线袭击放入黑名单，保护无线网络安全，ARUBA的无线安全方式，当检测到无线网络上的袭击，立即将该顾客放

41、入黑名单组中，黑名单组可以在网管设定相应的时效。可以做到基于无线的IDS和 IPS。ARUBA的优势在于控制器内嵌了防火墙模块，可以对数据包进行深度的包检测，可以针对网络的L2到L7的数据包作状态防火墙检测。极大提高了无线网络安全性。 ARUBA的无线 AP可以定期扫描射屡屡谱的所有信道，捕获所有的 802.11 通信，并在本地检查所有捕获的数据。只发送违背方略的数据到中央移动控制器，可以保证将其对无线网络性能的影响降到最小。 当扫描环境时，ARUBA 系统理解所有AP和站点的信息，并根据在线路上和在空气中发现的通信流为这些设备分类。无线通信是在移动控制器上收集并进行互相关联的。1.1.1.6

42、 无线车-地系统网管设计网络数据中心管理一种具有规模的无线局域网（一般在几十个AP以上）是一件非常头痛的事情。从RF覆盖面，带宽，顾客的认证，以及接入的安全都要考虑。由于老式的无线局域网是单纯基于AP，因此对于无线网络的管理，其大量工作是要在每个AP上进行设立和更改。其工作量在有一定数量AP的无线网里是非常大和啰嗦的，并且无线局域网是一种整体系统，AP之间必须互协调工作，单独变化一种AP参数和配备会引起AP之间的无线电波干扰，顾客漫游重认证和授权也也许会产生问题。Aruba系统具有非常强的无线局域网集中管理功能，通过无线控制器Master Switch和Local Switch管理模式管理整个

43、网络，网管人员只需在无线控制器就可开通、管理、维护所有AP设备以及移动终端，涉及无线电波频谱、无线安全、接入认证、移动漫游以及接入顾客。 在本次项目中配备了无线控制器Aruba 6000，可以很以便的集中控管所有安装的AP。在后续无线网络规模扩大的状况下，增长控制器或支持相应AP数量的线卡即可。1.1.1.6.1 RF管理Aruba系统的RF智能控管可以自动调节网上所有Aruba AP的电波特性。 初次安装无线局域网时，顾客可通过RF Planning的Auto Calibration功能来自动调节整个无线网上所有AP的无线电波频率和功率。启动了Auto Calibration后来AP和AP之

44、间会自动互传有关无线电波的信息和调节电波的参数，直到AP之间达到了一种最优化的无线电波运营环境。Aruba 无线控制器可以对整个无线网上的电波状况侦测和记录。当某一覆盖范畴内的无线电波变化，如浮现干扰AP所发出的电波或其他应用所发出的电波等，Aruba 无线控制器就会把所获取的无线电波资料做分析，以拟定与否需要调节这范畴内AP的无线电波。由于无线电波是一种无形的东西，它的强度和所在的信道一般都需要根据经验手工调节，要做到无线信号均匀分布，信道的运用率高，无信道干扰并不是件非常容易的事情，但是Aruba系统的RF智能控管可以自动调节网上所有Aruba AP的电波特性。可以保证无线信号均匀分布，信

45、道的运用率高，无信道干扰，无线网络做到最为优化的运营。当无线局域网通过Auto Calibration调节后而正式运作时，网络管理员可在Aruba 互换机内启动ARM功能，则无线网络上所有的Aruba AP都会在设定的时间内自行扫描其他的无线频道。所谓电波扫描，是指Aruba AP 从一种电波频道跳到另一频道时，如Ch 1 到 Ch 2 到 Ch 3.，由于扫描的速度非常快，因此对于在线的无线顾客（指连接到AP上在同一频率上的无线终端）的传播过程是不受到影响的。当AP停留在一种频道时，它会把在这频道上收到的无线电波信息转送回Aruba 无线互换机。这样Aruba 无线互换机就对整个无线网络上的

46、电波状况有了一定理解和记录。当某一覆盖范畴内的电波变化，如浮现干扰AP所发出的电波或其他应用所发出的电波等，Aruba 无线互换机就会把所获取的无线电波资料做分析，以拟定与否需要调节范畴内AP的无线电波。 AP故障的自动恢复老式的无线网络在有AP损坏或失效时，这个AP的覆盖范畴就会失去了无线连接。遇到这种状况的一般做法就是把现场失效的AP换掉。但由于大多数的AP都是设立在外面(不是在机房)，因此不一定能立即作更换，现场的环境也有局限性，不一定很容易维护人员即时做出更换(诸多的AP都是安装在天花板上)。Aruba系统具有自动恢复的功能，实时侦测出网上AP与否有失效，当发既有AP浮现故障时，Aru

47、ba互换机能会自动调节邻近的AP的功率（覆盖范畴）来接替失效AP的工作。 实现无线网负载均衡Aruba系统可在一种AP的覆盖范畴内把无线顾客或终端分散连接到附近的AP上。在一种AP的覆盖范畴内，无线连接的带宽是共享，即无线终端数目越多，每个终端所能分享的带宽就越小。要保证每个无线终端的传播就必须能限制一种AP上无线终端的数量或AP带宽传播总和或和每个无线终端带宽上限。Aruba无线系统可应用层面通过47层互换模块可以实现服务器的负载均衡，VPN设备，防火墙设备等等一系列基于TCP/IP合同设备的负载均衡来保证整体网络的可靠性。在视频应用中，负载均衡功能可以有效的缓和单个AP的承当，有效的运用临

48、近的AP做接入，从而保证视频应用的质量得到保证。 无线终端定位功能Aruba 网管系统可以跟踪和定位无线终端的位置，诸如无线接入的电脑、PDA和 Wi-Fi手机，以及非法的AP等。Aruba采用的无线定位模式称为三角定位，它的精确性可达到2.5米以内，只要寻找的无线终端附近须有三个Aruba的AP 在范畴内。对于非法AP的检测具有很大的意义。1.1.1.6.2 性能管理QoS保证/负载均衡：如果一旦发生多种终端竞争一种AP的时候，基于流量和基于顾客/终端数目两种负载均衡功能都将被启用，从而根据现场的负载状况进行均衡操作。在轻轨PIS项目中，通过这种机制可以提供一种措施协助无线车载终端在会车时分

49、别连接在附近不同的AP上，让PIS和CCTV的流量可以平均分担在不同的AP上。1.1.1.6.3 故障管理VRRP和AP的双备份：ARUBA的设备支持VRRP热备份，同步在AP之上也支持双备份功能。如果是集中控制的无线互换机失效，则VRRP中的备份互换机会自动激活成为网络中的ARUBA无线互换机，保证网络的持续可用性。如果是AP到主互换机的连接浮现问题，AP也可以向从互换机发起连接申请，建立集中式的无线网络，以此来保证网络的运营。1.1.1.6.4 Aruba无线网管重要特点Aruba无线互换机中集成了相应无线网络管理功能，无线网管软件可以完毕对无线网络的监视和控制，保障无线网络安全，查找并隔

50、离网络故障，记录无线网络中的多种事件等。可以管理所有AP节点，检测它们的网络性能和系统运营性能。 Aruba无线管理系统集成在Aruba互换机中，并且无需此外付费； Aruba无线管理系统可以实时报告无线网络故障并通过SNMP或着SYSLOG报警 ； Aruba无线管理系统提供RF Plan工具，可以进行高自动化的无线局域网规划，并提供虚拟测实验证布局效果； Aruba无线管理系统支持通过WEB浏览方式管理； Aruba无线管理系统可以设定无线互换机顾客的权限，例如有的顾客是只读的，有的顾客只能管理部分功能，有的顾客可以管理配备所有的功能。针对无线网顾客，可以通过状态防火墙设定其对网络资源的访

51、问权限； Aruba无线管理系统可以集中管理和监控无线网中无线互换机和AP； Aruba无线管理系统提供具体的无线网络运营状态的监测、记录信息； Aruba无线管理系统可以精确高效地自动发现AP，并对其进行自动配备； Aruba无线管理系统可以提供核心无线网络性能监视分析和报告能力； Aruba无线管理系统所提供的基于WEB的图形管理界面，易于顾客平常管理使用； Aruba无线管理系统可以通过AP进行无线数据的采集； Aruba无线管理系统可以自动配备和存储无线网络设备的配备参数； Aruba无线管理系统认证计费系统； Aruba无线管理系统可具体记录每个无线顾客的使用状况。可以实时查看目前在

52、线的顾客，以及顾客目前的动作等功能，可以查看系统状态如CPU，内存占用，资源占用，网络状态如：实时带宽显示、路由表、ARP表、顾客连接数、连线状态等功能； Aruba无线管理系统提供强大的记录及报表功能；支持全面的顾客访问日记记录功能,监控网内顾客上网行为，以备在需要的时候进行日记查询。支持任意长时间的日记记录 ,适合记录大量的日记。并提供强大的记录及报表功能，将产生的日记信息汇总成多种记录报表； Aruba无线管理系统具有无线射频的智能管理。1.1.1.6.5 与第三方的网管系统集成由于武汉轻轨PIS项目的特殊性，也许将来需要对第三方网管系统的支持，同步也许存在在同一的SNMP平台下的综合网

53、络管理和功能支持。Aruba无线系统可以支持通用网管系统，可以和通用网管系统完美集成，实目前单一平台下的统一管理。在Aruba系统的SNMP支持体系中，MIB存在原则的构造支持，通过和通用网管系统的集成，整个网管系统可以满足如下规定：l 开放性支持：管理应用应对外开放，可以使用任何资源及进程，虽然是其他网络应用的进程，也能进行横向调用。l 具有公司管理能力。有能力管理无线网络中的所有网络设备，应具有下列支持能力：l 可扩展性：有能力满足顾客的应用以及将来的无线网络扩展需求，为无线网络将来的升级留有余地；l 集成界面支持：无线网络管理工作站能以图形方式显示网络设备之间的逻辑拓扑构造，网络的连接状

54、态，每个网络设备的面板图形及批示灯状态等，并用图形方式配备网络参数和管理网络设备。1.1.1.7 无线漫游及其优化 1.1.1.7.1 轻轨环境中终端在AP之间的无缝切换 在武汉轻轨网络中，安装在轻轨车辆中的无线终端始终会无线漫游运营在ARUBA无线网络覆盖范畴内，将无线终端漫游阈值参数设立为一种高数值可以保证终端从不满足于既有的信号电平。无线终端将始终处在漫游状态，无线终端会从邻近AP列表中选择出最佳AP。将连接阈值参数设定为一种低数值，使得终端与下一种较低信号电平的AP连接，确信下一种AP信号会有所改善。 当列车无线终端接近下一种AP的覆盖区域时，AP的信号强度将会上升到漫游阈值以上，终端

55、将会与下一AP进行连接。沿预定途径的提前扫描和漫游是无缝进行的。当列车无线终端不断向迈进方向移动，如下图所示，列车在两站之间运营，在两站之间架设无线AP70设备，通过AP70对轨道沿线无线覆盖，无线终端设备在列车上，通过无线和AP70互联，在无线终端通过既有AP并忽然失去其信号之前，由于有无线信号重叠，为保证传播质量无线信号重叠应不小于25%，列车无线终端会保持与下一跳无线AP进行连接，虽然无线AP的信号电平不很高。无线迅速漫游的基本是建立在无线信号的迅速连接和切换机制上的，无线终端必须要启动迅速无线网络切换支持。无线迅速漫游措施就是参照照老式的无线蜂窝网技术，ARUBA的无线迅速漫游丰富成熟

56、稳定案例，例如广州地铁项目为参照，ARUBA无线局域网保证不仅可以保证迅速切换，语音和图像等对时延敏感信号传播都会有非常好的保证。为提高无线迅速漫游的性能，建议增强无线信号均匀覆盖，减少无线信道干扰。考虑到无线信号的干扰问题，在武汉轨道无线项目建设中将使用802.11a信道，无线设备802.11a信道工作在5.8G频段，此频段相对无线干扰比较少，无线传播信号比较稳定。对比已经民用很近年的2.4G频段，2.4G频段为民用开放频段已有历史，多种2.4G频段设备遍及大街小巷，使用2.4G频段很难避免设备同频干扰。为提高无线迅速漫游的性能，建议力求减少有源设备，减少整个系统故障率；为提高无线迅速漫游的

57、性能，力求可以控制无线设备架设和安装工作环境，增强无线设备保护和物理安全（诸如防破坏和防盗），减少无线设备维护成本增强系统稳定性；为提高无线迅速漫游的性能，建议通过无线网络优化和优化设计调试，力求减少无线AP切换次数，提高无线网络实时多媒体应用的通讯品质。 1.1.1.7.2 铁路列车无线漫游特点 无线漫游的概念波及一系列的终端至AP连接、分离和重新连接（见图：无线覆盖和漫游）。在漫游过程中，只有终端对启动与AP的连接负责。只有当既有连接以漫游分离或信标（信号）丢失分离的方式中断时，终端和AP之间的分离才会发生。可以由终端和/或AP来激活分离。只有当终端与一种新的或此前连接的AP进行重新连接时

58、，才会发生重新连接。 一种无线终端一次只能和一种AP进行连接，以保证终端与网络只有一种连接。相反，多种终端可以同步和一种AP进行连接。IEEE 802.11规范可以将一种AP覆盖范畴的漫游服务提供应此外一种AP的覆盖范畴。802.11设备里使用的老式漫游逻辑是基于一种选择程序，在该程序里，与下一种最佳AP的连接前提是在既有信号强度减少的同步，向一种更强的信号移动。 在无线漫游模式中，移动终端从相邻AP的列表中选择出下一种最佳AP，其中，至少有一种AP的信号级别高出终端的连接阈值。这一漫游逻辑保证以全向的基于发射区的拓扑措施来实现强大、无缝的切换，使得终端可以在任一方向移动，并且有不止一种的漫游

59、AP。区域无线漫游和轻轨直线漫游区别如下图所示：1.1.1.7.3 无线覆盖和切换规则基于武汉轻轨的无线覆盖的线性特点，无线覆盖和切换规则有如下特点： 路边安装八目无线定向天线 采用逆转滞后作用的切换措施 为应对定向性无线漫游引起的双向漫游操作挑战，建议使用新的操作理论。这一方案通过配备终端为高漫游和低接入（见图: 逆转滞后方式的无缝切换漫游），逆转常规的滞后漫游逻辑。在这种状况下，终端将保持持续的提前漫游状态，以保证在终端移入AP覆盖区域之间时实现无缝漫游切换。在列车实际运营环境下，列车移动是必然的，对于持续运营来说，通过无线网络的持续漫游切换十分必要。无线漫游状态可以保证无论指向性移动终端

60、是按列车迈进方向还是按后退方向运营，在终端丢失既有AP的信号之前漫游到下一种AP。由于终端在持续移动，先前与之连接的AP，在列车移动后也许不再适合无线连接，由于它的信号强度将迅速消失或逐渐减少到无线连接阈值如下。图：逆转滞后方式的无缝切换漫游1.1.1.7.4 基于“瘦”接入点的架构和切换过程轻轨车辆中的无线终端单元监测目前和下一种AP的无线功率，在切换方略中考虑不同行驶方向的列车的规定，以保证切换时间在50ms左右，该时间涉及了AP切换准备，认证和重联合。考虑到无线漫游切换前的操作，如AP的搜索和认证过程中，移动单元仍与老的AP连接，实际的切换时间不不小于50ms。当相邻AP选择不同的通道时

61、，只要设备支持背景扫描功能，就可以在不中断目前业务的状况下去搜索新的AP。(而在实际设计中轻轨是一条线就是一种频段，不存在变频段问题)。路由信息变更由中心的WLAN互换机完毕，与视频服务器等设备的数据传播都需要通过AC，WLAN控制器与有线网络的逻辑接口处的路由无需变化。WLAN互换机完全掌握顾客移动单元的MAC地址、IP地址以及接入的AP等信息，并将这些信息有关联，通过2层的原则合同，可以学习MAC地址表，用于选路。在重联合的过程中，这些信息将得到及时更新。由于1个WLAN互换机可以管理所有的AP和终端，终端的切换和路由信息的更新可在3-5毫秒内完毕。无线AP（架设在轨旁）和WLAN互换机（

62、在控制中心）之间也需要通过光纤网连接，光纤网的路由无需变更。在AP与WLAN互换机之间通过GRE（Generic Routing Encapsulation）隧道连接，该连接通道提供信息在以太网上的透明传播，可以觉得是一根固定的线缆连接。1.1.1.7.5 支持迅速多次切换 在24辆列车迅速移动状况下，肯定会浮现列车内移动终端单元在AP之间频繁切换的现象。假设每辆列车10秒钟切换一次，理论列车运营平均时速为80km/h，则列车大概在无线覆盖22m/s，WLAN互换机每秒钟需要解决3次切换。 由于采用集中控制方式，顾客认证信息，加密信息，QoS信息和路由信息的更新局限于WLAN互换机内部，无需与

63、其他网元互换路由信息，而目前ARUBA的控制器基于ASIC架构WLAN互换机在加密状况下的吞吐量可达32G，没有任何瓶颈，基于PIS系统的应用状况，ARUBA互换机可以满足该切换规定，1.1.1.7.6 无线车载终端在无线网络中的切换技术对于无线车载终端的漫游技术是完全基于不间断的无线频道的监控，无线信号的持续分析以及智能的漫游选择。如下图所示，持续的无线频道监控容许无线车载终端选择适时地无线信息，以及同步可以不影响数据的发送与接受。在不同的高速移动的环境下，无线车载终端适应独特迅速信号强度的切换是非常有必要的，由于不同的轻轨或者地铁线路在不同的环境下以及AP部署的差别均有其独特的信号分布，因此无线车载终端对不同无线环境的适应性非常重要。在高速移动的环境下的AP信号强度示意图无线车载终端可以收集和分析周边的AP信息，通过收集到的信息分析出一种最适合漫游成果。为了提供最高的带宽给PIS和CCTV监控系统，无线车载需要确认自己连接到一种信号足够好的AP，当在高速移动的状况下，通过前期对无线信号的收集和分析，通过度析出的漫游成果，AP可以自动从一种信号差的AP无缝切换到一种信号好的AP。如下图所示，漫游的切换参数和不同状况的