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浙江省中小学校无线网络装备指导意见

  • 路桥区教育局电教仪器站
  • 2019-03-06 09:36
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(征求意见稿)

1  范围

本装备指导意见提出了中小学校无线络的定义、装备要求、设备要求、安全要求、施工要求和验收要求。

本装备指导意见适用于浙江省中小学校无线络的装备。

2  定义

2.1  无线网络

通过无线局域网(Wireless Local Area Network,简称WLAN)技术,在校园中建立的无缝无线通讯网络,提供无线接入服务。

2.2  WLAN技术

本意见中WLAN技术指IEEE802.11系列技术。802.11acIEEE802.11一个通信标准,它通过5.8GHz频带进行通信。

2.3  AC

无线控制器(Access Point Controller,简称AC),用来集中化管理控制无线网络无线AP,包括下发配置、修改相关配置参数、射频智能管理、接入安全控制等。

2.4  AP

无线访问接入点AccessPoint,简称AP),是连接有线网和无线网的桥梁,它将各个无线终端连接到一起,并实现无线终端进入有线网络的接入设备。Fat AP单个独立可以管理的AP,自带配置功能。Fit AP是指需要无线控制器AC进行管理、调试和控制的AP,不能独立工作,必须与AC配合使用。

2.5  POE

有源以太网(Power Over Ethernet,简称POE),利用以太网传输电缆同时传送数据和电功率,并保持与现存以太网系统和用户的兼容。

3  装备要求

3.1  装备目标

根据《浙江省教育信息化“十三五”发展规划》的总体要求,推进智慧校园建设,实现中小学校园无线网络教学场所全覆盖,满足学校师生教育教学中的应用需求,移动办公、移动教学和移动管理等应用提供快速、安全稳定、高效的无线网络服务。

3.2  装备原则

3.2.1  遵循标准

无线校园网装备应遵循相关国际和国家标准,其中WLAN系统设备要求采用IEEE 802.11所规定的WLAN技术。对于无线电功率、频谱的使用要求符合中国无线电委员会相关规定。协议及性能相关标准符合WiFi联盟认证要求。

3.2.2  安全可靠

无线校园网装备应注重无线设备稳定性,无线网络架构冗余性,以及故障诊断及快速恢复;同时对WLAN设备及WLAN业务采用安全技术防攻击,保障数据安全。

3.2.3  扩展升级

无线校园网采用开放性架构WLAN设备具备灵活扩展能力,能随业务需求可逐步扩展。在平滑升级支持802.11ac时,无需重新规划网络,无需重新部署和改造线路,不需要升级AC硬件设备。

3.2.4  经济适用

在满足各项业务功能和性能前提下,根据实际场景的需求配置相应WLAN设备和无线优化,降低建设成本。

3.3  无线覆盖要求

对中小学校园无线应用场景分为A、B、C三类,A类应用区域一般为移动教学区、报告厅、会议室等;B类应用区域一般为教室、办公室、图书馆等;C类应用区域一般为食堂、操场、宿舍等。学校可以根据实际情况,调整教学场所对应的区域类别。

1:A、B、C三类区域无线要求

区域类别

A

B

C

业务层级

重业务覆盖

中业务覆盖区

轻业务覆盖

信号覆盖率

99%

99%

99%

覆盖要求

单终端接入速率

≥100Mbps

≥100Mbps

≥100Mbps

用户并

100%

50%

20%

终端发速率

4Mbps

2Mbps

1Mbps

无线频率

2.4GHz+5.8GHz双频覆盖

2.4GHz+5.8GHz双频覆盖

2.4GHz+5.8GHz双频覆盖

信号强度

≥-60dBm

-70dBm

-70dBm

支持协议

802.11ac

802.11ac

802.11ac

说明

1. 单终端接入速率:单个无线终端接入无线网络的最大连接速率。

2. 用户并发:同时接入无线网络的无线终端数占该区域规划无线终端数的比例。

3. 终端发速率:无线终端不超过规划数时,同时并发的最低连接速率。

3.4  无线网络功能

3.4.1  设备管理

Fit AP AC统一管理,实现统一的配置下发、控制等,无线数据流量可选择本地转发集中转发。

在特殊情况下需使用Fat AP时,由学校加强Fat AP的配置、安全、运维等管理。

3.4.2  用户管理

实现用户身份统一认证,能与区域内其他教育平台中的用户身份认证统一;提供接入场景分级和接入用户分级的认证管理功能

用户通过AP获取的是学校内部的IP地址,仅需一次登录就可以使用无线网络。

3.4.3  策略管理

可单独或批量设置帐号的无线使用时间段,可单独或批量设置同一帐号多人使用(可供会议参会人员临时使用),可单独或批量设置同一帐号只允许单人使用(为防止帐号被冒用而无法察觉)。

3.4.4  运维管理

应有运维管理平台,实现学校无线网络中AP和无线终端进行集中管理和监控能够直观展现AP的运维状态和点位分布。运维管理平台根据每个节点运行状态,提供事前预警、故障告警和关联分析等手段

4  无线设备要求

4.1  AC

4.1.1  性能

AC性能应能实现无线网络区域100%的AP的管控,满足不小于无线网路区域80%的用户并发,不小于300%使用人数的MAC地址。

4.1.2  协议

支持CAPWAP、GRE、LWAPP协议;支持IEEE 802.3协议;支持IEEE 802.1x协议和PSK认证;支持RADIUS 协议;支持TFTP、TELNET、HTTP、SSH、HTTPS、SNMP等协议。

4.1.3  VLAN

具有802.1q的VLAN功能。

4.1.4  DHCP

具有DHCP动态分配IP地址的功能

4.1.5  网管功能

具有串口方式的本地网管,SNMPV3,MIB II,802.11 MIB网管,CLI和图形化集中管理功能

4.1.6  漫游功能

实现跨网段漫游(Roaming)功能,认证用户在不同的IP子网段、不同的AP 与无线交换机间网络漫游,能实现AC内漫游。

4.1.7  带宽控制

实现不同用户不同带宽控制和QoS保障。

4.1.8  流量整型

具有802.11a/b/g/n/ac的混合模式下的流量整型功能。

4.1.9  自动调频

具有调整信道资源,合理分配每个AP所在的信道的功能;能在2.4Ghz和5.8Ghz的混合模式下,支持5.8G导引功能,优化终端优先选择5.8G的频率接入。

4.1.10  电磁波调整

具有集中的管控AP的频道、功率大小,手动/自动设置发射功率,工作信道,传输速率的功能

4.2  AP

4.2.1  网络接口

室内AP少于1个10/100/1000Mbps(RJ45)电接口;

室外AP少于1个10/100/1000Mbps(RJ45)电接口1个1000 Mbps

4.2.2  工作频段

工作频段为2.4和5.8GHz双频。

4.2.3  协议

支持802.11a/b/g/n/ac。

4.2.4  工作模式

支持2x2MIMO或3x3MIMO天线架构。

4.2.5  VLAN

支持标准的802.1Q VLAN。

4.2.6  业务区分

少于16个SSID。

4.2.7  最大终端数量

A类区域的单个室内AP并发连接无线终端不小于60个B类区域的单个室内AP并发连接无线终端不小于30个;

单个室外AP并发无线连接不小于50个终端。

4.2.8  覆盖范围

室外AP覆盖范围为室外开阔地50至100米。

4.2.9  电源

室内AP具有802.3af PoE供电功能,且可支持本地交流电源方式供电。

室外AP具有802.3at PoE供电功能,且可支持本地交流电源方式供电。

4.2.10  防护等级

室内AP防护等级不小于IP62,室外AP防护等级不小于IP65。

5  安全要求

5.1  网络安全

无线设备应纳入校园网统一管理,具备如下网络安全要求

5.1.1  接入控制

具有基于MAC地址、基于Web的用户名/密码、基于802.1X等多种用户认证方式。具有无感知认证功能,对未完成认证的用户限制存取网络上未经允许的网络服务。

5.1.2  日志审计

应满足公安部82令中的上网日志审计要求,采用实名制认证接入,上网行为安全事件定位到人,学校能够查询老师/学生的上网行为记录。

5.1.3  入侵防护

可以侦测周围的无线环境(包括其它WLAN的AP、非法AP、设置错误的AP),可阻止非法AP工作或阻止无线终端通过非法AP联接到网络内;

可以侦测无线入侵,并记录和显示入侵的数据格式,且可对入侵做出自动保护。

5.1.4  攻击防护

具有防止网络病毒攻击功能 ,具有防犯IP SESSION,DDOS,DHCP等常见网络攻击。

5.1.5  无线加密

支持WPA(TKIP)、WPA2(AES)、WPA-PSK、WEP(40/128位)等。

5.1.6  访问控制

支持ACL(Access Control List);支持白名单,支持静态和动态黑名单。

5.2   业务安全

5.2.1  故障冗余

校园无线宜采用多台AC组网,主AC统一管理其他AC。当主AC失效AP能自动切换到其他AC保持正常工作。

5.2.2   断电恢复

设备断电后能实现自动恢复,且自动恢复时间小于5分钟。

5.3  电磁安全

根据国家无线电委员会无线设备功率要求,AP发射功率应满足:室内AP射频输出等效全向最大辐射功率不大于100mv,室外AP射频输出等效全向辐射功率不大于500mv

AP有国际标准化组织WIFI联盟认证证书,并可在该标准化组织网站查到相应编号;AP有国家无线电委员会入网核准证,并可在国家无线电委员会网站产品核准数据库内查询。

6  施工要求

6.1  室内AP安装

6.1.1   AP安装前,应记录AP的MAC地址或其他有效编号,AP各部件标志正确、清晰、齐全。

6.1.2   AP安装场所应选择干燥、防尘、通风良好,严禁将设备安装在水房等潮湿、易滴漏地点。

6.1.3   AP安装位置应考虑以太网交换机跟AP之间传输距离限制。安装位置应离微波炉、无绳电话等干扰源3米以上,且附近不得放置易燃品;

6.1.4   为防止AP被盗,AP安装高度宜2米以上,并在固定架加锁或是将AP安装在专用防盗机箱之中。

6.1.5  使用自带天线的AP,需要注意天线位置和天线方向性等,AP周围2米内不得有大的金属体阻档。

6.2  室外AP安装

6.2.1  室外AP安装在抱杆时,抱杆与地面垂直,AP设备表面垂直于水平面;各类支撑件应牢固,横杆水平,竖杆垂直,铁件材料都喷防锈漆等做防氧化处理;在抱杆上安装室外天线,并应采用防雷措施;设备与线缆的接头应连接紧固,并作防水处理,未接线的出线孔应用防水塞封堵;

6.2.2   室外AP安装在建筑外墙时应避免安装在易积水的位置;设备与线缆的接头应连接紧固,并作防水处理,未接线的出线孔应用防水塞封堵;安装在楼顶屋面的AP,应选择无日光直晒或直晒时间较短的位置。

6.3  AP天线安装

6.3.1  挂墙式天线应牢固安装在墙上;吸顶式天线应固定安装在天花或天花吊顶下,不允许与金属天花板吊顶直接接触,需要与金属天花板吊顶接触安装时,接触面间必须加绝缘垫片。

6.3.2  室外天线主瓣方向不应有明显障碍物;天线必须使用天线的专用支架,天线支架与水平面保持垂直,牢固固定;做好防雷连接,天线顶端要低于避雷针,且处于45°避雷保护角范围之内;各接头应连接紧固,并用防水胶泥和防水胶布作防尘和防水处理; 

6.4  防雷设备安装 

6.4.1  室外AP应安装避雷针,避雷针的位置应与AP安装的抱杆分开,将避雷针焊接在专用抱杆顶端,再将抱杆采用40mm×4mm的扁钢与防雷地网相连; 

6.4.2  AP和天线顶端均需处于避雷针防雷保护角之内;平原地区避雷针的保护角小于45°,高山及多雷地区天线的避雷针保护角要小于30°,且其防雷接地(避雷针等装置的接地)应与机房的保护接地共用一组接地体。

6.5  线缆敷设

6.5.1  电源线和网络线应采用线槽方式敷设,沿墙水平电缆槽道应与地面平行,沿墙垂直电缆槽道应与地面垂直;

6.5.2  电源线应采用整段材料,中间不能有接头,敷设电源线应平直、整齐、不得有急剧弯曲和凹凸不平现象;电源线转弯时,弯曲半径应符合相应技术标准

6.5.3  双绞线选用超五类线或六线,走线应自然平直,不得产生扭绞、打圈接头等现象,在管道或吊顶内隐蔽走线绑扎的间距不应大于1250px;设备间网络线预留长度为0.5~1.5米,终端应留有一定空余长度并绑扎整齐固定,便于后期检修和做线缆接头;

6.6  标签

6.6.1  交换机、AP、天线、网络线、POE供电线、电源开关都要贴上标签。标签粘贴在设备、器材正面,以线缆两端可视的地方。标签的标注应工整、清晰,并且标注方法要与竣工图纸上的标注一致。

6.7  施工管理

6.7.1  施工单位应进行现场勘查,制定校园无线网设计方案。施工单位与学校用户根据实际情况分析设计方案,确定施工方案。

6.7.2  施工中要切实注意安全,带电操作要用专业人员,高空作业要系安全带,雷雨天不得在室外楼顶等高处施工。

6.7.3  施工文档应及时记录和归档。

6.7.4  施工完毕,设备应清洁,外表无灰尘,污痕;工程施工剩余材料要收回、杂物、废物料应清除,所有施工场地应打扫清洁。

7  优化措施

中小学校园无线网施工完毕后应对无线网进行优化,优化项目包括硬件调试优化,软件参数优化,组网配置类优化,硬件规范性检查。具体措施见下表:

优化类型

项目

优化措施

硬件调试优化

信号强度

调整AP安装位置或方向,调整天线位置或方向,减少信号覆盖盲点,减少附近同频干扰,信号覆盖强度目标-70dBm

软件参数优化

信道规划

宜采用20MHz模式,加强信道隔离与复用。AP设置固定信道,2.4G频段使用16112712信道,5.8G频段使用非重叠信道避免水平或垂直方向同频干扰

功率规划

逐个调整同一信道的AP的发射功率降低同一信道AP间可见度

构建独立VLAN

无线业务不使用有线网络VLAN为特定的无线业务(如移动学习)构建独立VLAN,接入有线网络设备进行监管和控制

VLAN内二层隔离

无线用户只能访问网关设备,不能互相之间访问减少WLAN广播流量

关闭低速率应用

室内AP关闭1269Mbps速率减少低速率广播报文和管理报文对空口资源的占用

调整Beacon帧发送间隔

Radio上配置SSID不超过2个,Beacon发送的时间间隔从100TU调整到160-200TU之间

关闭广播Probe探测

关闭广播Probe探测功能,APSSID为空的探测请求不进行回复有效降低空口的消耗

禁止弱信号终端接入

配置允许接入的无线客户端的最小信号强度门限值RSSI=15

开启频谱导航

频谱导航功能可以将支持双频工作的客户端优先接入5GHz射频,使得两个频段上的客户端数量相对均衡

流量整形

对链路状况(例如信号强弱、丢包率等等)较差的客户端进行发送报文的流量整形处理,减少量发送报文的相对比例

逐包管控

动态选择报文的发射功率,连续发送10个报文都成功的客户端,可以降低1db的发射功率

组网配置类优化

延时调整

AP-AC有线Ping大包丢包率小于1%,平均延迟小于50ms

配置同步

主、备ACRRMRadio-policyAP模板配置保持同步

热备设置

1+1 AC热备心跳周期参数大于1000ms。多套AC热备组网,热备心跳VLAN独用

硬件规范性检查

设备连接

检查AP、馈线、天线连接可靠,无松动,AP闲置射频口接匹配负载

干扰检查

AP及天线与通信基站天线距离大于3米,AP或天线与覆盖目标区可见,无金属板、厚墙等阻隔

8   验收规范

8.1  验收文件

8.1.1  学校用户无线网络设计方案,实施方案和项目合同。

8.1.2  学校用户无线网络项目工资料,应包括系统拓扑、设备安装表、施工走线图、设备清单及测试报告。

8.2  验收内容

8.2.1  安装工艺检查。包括AP设备安装检查、天线安装检查、电缆槽道安装检查、线缆布放检查、有源和无源设备安装检查、各类标签标识检查等。

8.2.2  设备测试。包括AP配置检查,信号覆盖测试,用户认证测试,AP漫游,并发测试

8.2.3  业务检查。包括AP覆盖用户情况,热点信息检查,热点覆盖区域的总体网络情况,手机终端使用情况等

8.3  测试要求

根据学校用户无线网络设计方案规定覆盖目标区域进行测试,测试数据应符合设计要求。


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