M市供電局無線WIFI覆蓋優化設計分析

朱家山

摘 要：隨著WLAN用戶的激增，對無線通信覆蓋要求不斷提升，高層建筑不斷拔地而起，覆蓋難度也越來越大。同時，由于用戶數的增多和各運營商的激烈競爭，會出現局部地區用戶大量集中和同一地區多個運營商共存的現象。如果無線網絡規劃不合理，勢必造成干擾的存在、威脅增加和網絡資源的浪費。所以，探討無線WIFI覆蓋的優化設計理論，對于指導網絡設計具有十分重要的現實意義。文章以M市供電局為例，分析了其無線WIFI覆蓋優化設計方案。

關鍵詞：供電局；無線WIFI；設計方案

中圖分類號：TN925 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）36-0079-02

1 WIFI定義及優勢

Wifi是一種可以將個人計算機、手持設備（如掌上計算

機、手機）等終端以無線方式互相連接的技術。Wifi的優勢體現在：無線電波的覆蓋范圍廣、傳輸速度快、進入該領域的門檻較低。相比有線網絡，Wifi具有兩個方面的明顯優勢：第一，無須布線。Wifi可以不受布線條件的限制，因此非常適合移動辦公用戶的需要，具有廣闊的市場前景；第二，健康安全。IEEE 802.11規定的發射功率不可超過100mW，實際發射功率約60～70mW，與手機發射功率約0.2～1.0W，手持式對講機高達5W相比，無線網絡相對是安全的。

2 M市供電局無線WIFI覆蓋優化設計

2.1 M市供電局無線網絡現狀

隨著M市供電局的信息業務的快速增長，信息系統規模的不斷擴大，對信息技術的依賴也越來越強。尤其是隨著近幾年智能電網技術及相關信息化的建設，M市供電局的生產及運營支撐的IT系統都全面快速的實現網絡化，在帶來生產效率提高，服務水平改進等好處的同時，M市供電局網絡系統的安全性、可靠性提出了更高的要求。M市供電局本部目前已經部署了一套無線網絡設備，為數百無線客戶端提供智能化的移動通信以及快捷方便的無線接入，并且無線網絡規模還將不斷擴展到基層單位。然而無線網絡應用為M市供電局帶來極大方便的同時，由于無線局域網采用公共電磁波作為載體，任何人都有條件竊聽或者干擾信息，因此對拒絕服務器攻擊、身份偽造、越權存取和竊聽的行為也更不容易防備。無線安全問題給M市供電局IT系統造成潛在的威脅。

基于上述原因，為確保M市供電局無線的保密性、完整性、可用性，并整體提高M市供電局基層單位信息安全等級，需要對分局等基層單位進行無線局域網建設以解決上述問題，從而滿足各基層單位對移動辦公應用和信息安全運行的需要。M市供電局所轄縣級供電企業經過C網建設及2015年局域網升級與改造項目實施網絡結構得到了極大優化、網絡設備水平也得到了很大提升，已經基本滿足日常生產及辦公需求。隨著日常管理及安全生產的要求不斷提升，對接入網絡的方便也不斷提出新的需求，于是建設無線局域網的呼聲也不斷增加。

2.2 無線WIFI覆蓋優化設計方案

2.2.1 局域網結構設計。按照《云南電網公司局域網建設技術規范》和《云南電網公司縣級供電企業局域網建設技術方案》設計原則，M市供電局和各縣公司采用統一的網絡結構。

無線控制節點均部署在各分局和縣公司本地。每個節點均使用1臺無線AC控制器，構建高可靠性核心管理結構。采用“接入層——無線AP”結構方式，在辦公區新增足夠無線信號全覆蓋的無線AP設備，上聯到樓層接入交換機，以口字型部署使信號覆蓋樓層每間辦公室，以滿足各辦公室、會議室高密度、高速率的無線網絡接入需求，提高網絡的運行效率。M市供電局所轄地區局本部辦公大樓為網絡核心節點，各類接入站點包括縣公司、分局、辦公場所、營業所/廳等站點，綜合數據網已覆蓋；M市供電局直接管轄節點覆蓋率100%。網絡結構采用層次化結構設計，分為三層，即核心層、匯聚層和接入層。目前分局及縣級電力公司網絡基礎設施投資較少接入層及匯集層設備缺乏，導致網絡基礎設施薄弱對業務的支持存在瓶頸；分局及縣公司各辦公地點局域網的覆蓋規模不夠，阻礙了信息系統使用和推廣。本次設計范圍包括：翠峰生產區、宣威分局、會澤分局、麒麟分局、沾益分局、師宗供電有限公司、馬龍供電有限公司、富源供電有限公司、羅平供電有限公司、辦公區域無線網絡覆蓋。采用統一的網絡結構，在各分局及縣公司本部機房配置無線AC控制主機，用于管理和分配各分局、縣公司AP終端。網絡拓撲結構示意圖見圖1。

圖1 M市供電局無線局域網優化網絡拓撲結構

2.2.2 網絡帶寬設計。利用現已建設的局域網，采用三層結構模型，即核心層、匯聚層、接入層，核心層作為管理整套網絡系統的核心，提供高速、可靠的數據交換，匯聚層主要進行不同縣級公司接入層的數據流量匯聚，并對數據流量進行訪問控制，接入層主要提供最終無線終端設備，以及用戶接入網絡的途徑。無線AP設備具備千兆上聯端口連接至接入交換機，保證無線終端設備連接使用。

2.2.3 設備選型規劃。使用12臺具備管理授權功能的工業以太網交換機放置于各分局、縣公司，作為無線終端設備管理和網絡匯聚使用，供可預測性能、高級安全性和全面管理，縮短網絡停運時間。無線AP終端需內置全向天線，滿足辦公場所大范圍的信號覆蓋，每臺設備具備不低于60臺無線設備連接，提供穩定的使用效果。

2.2.4 網絡安全。用戶認證。用戶在上網過程中均需要進行身份認證，以防止賬號私自借用等行為。這就需要在不同縣級公司、部門之間分別啟用不同的身份認證方案用于規范使用無線網絡的行為。用戶行為審計。在無線網絡出口處需要部署行為審計設備，對所有上網流量進行審計，從而符合公安部82號令的要求。在實際部署時，AP設備管理地址和用戶使用地址分別在不同VLAN內，行為審計設備需要對這些VLAN同時開啟行為審計功能，并保證審計記錄保存三個月或以上。同時認證業務系統必須能夠保留用戶認證時的用戶和終端特征，包括用戶賬號（用戶名或手機號等）、終端設備特征（MAC地址）、認證通過時間、認證地點（AP位置）等信息，從而能夠與行為審計設備的審計記錄形成對照關系進行完善的上網行為審計。endprint

2.3 關鍵點控制

2.3.1 新增設備鏈路。各分局及縣公司均新配置無線AC控制器1臺，控制本部及所轄供電所營業廳無線網絡配置權限，管理所有無線AP設備，構建高可靠性核心層管理結構。辦公大樓新增無線AP，與接入交換機之間互聯鏈路以超六類非屏蔽網絡線為主。供電所、營業廳新增無線AP設備與接入交換機互聯鏈路以超六類屏蔽網絡線為主。

2.3.2 現有承載網絡。目前現有網絡中，網絡核心部署在曲靖，到各地營業網點的鏈路為專線，與各營業網點在二/三層互通，具備了建設無線網絡的基礎條件，具體節點的AP安裝、線路部署和供電由節點處的交換機位置、供電條件決定，由施工單位根據設計圖紙工勘后，結合現場條件進行確認后施工。

2.3.3 無線網絡設備融合。在現有承載網絡的基礎上建設無線網絡時，應直接依托現有承載網絡，將無線網絡設備根據現有的物理拓撲和鏈路進行規劃后部署在現有網絡結構中。實際部署時，各節點根據工勘結果部署AP設備；無線控制器AC部署在各分局及縣公司核心機房，并在用戶流量出口處部署行為審計設備，用于對用戶的上網流量進行審計。

2.3.4 無線網絡擴展。在初期節點的無線網絡部署完成后，如果后續對值班宿舍等環境有無線網絡覆蓋需求，可以通過在已有無線網絡中增加AP設備進行網絡擴展，從而平滑的擴大無線網絡的信號覆蓋范圍，滿足值班員工等上網需求。

3 結束語

本套無線組網方案，可以滿足M市供電局的管理需求，可以幫助企業進一步降低成本，實現精細化管理。首先，通過項目的建設，為M市供電局各分局等基層單位信息系統安全帶來以下提升：（1）建立具有物理安全特性的射頻安全區；（2）對于違反無線安全策略的WLAN設備，通過射頻信號將其阻斷，使其無法接入到指定無線網絡；（3）提供及時、可靠的射頻阻斷，保證無線網絡的物理安全，安全等級提升至有線網絡水平；（4）對WLAN資產進行識別管理。其次，完成M市供電局所轄陸良、師宗、羅平、富源、馬龍、宣威、馬龍供電有限公司辦公大樓、供電所及營業廳等辦公場所無線局域網建設。通過本次設計，在M市供電局及所轄7個供電有限公司全面部署無線局域網，為M市供電局及所轄縣級供電企業提供方便、快捷、安全的無線網絡接入服務，將有效提升工作效率。

參考文獻：

[1]魏長寬.無線局域網（WLAN）建設維護實用手冊[M].濟南：山東人民出版社，2012.

[2]侯群.無線局域網WLAN室外覆蓋無線鏈路預算分析[J].廣東通信技術，2011（5）：24-27.

[3]侯群，高立.無線局域網室外覆蓋路徑損耗計算分析及規劃布局建議[J].電信技術，2011，51（8）：101-104.endprint