酒店建筑无线网络系统设计要点分析
2022-10-18马红丽
马红丽
(上海杉达学院,上海 201209)
0 引 言
信息化时代,无线网络技术应用越来越广泛,已成为人们生活中不可或缺的一部分。酒店建筑作为既可商务又可休闲、功能全面的现代建筑,信息设施系统设计是提升酒店品质的重要措施,因此构建高速且稳定、随时随刻、全服务区无缝漫游的网络系统非常重要,选择性价比合理的无线网络是酒店建筑必选方案[1]。
1 酒店建筑无线网络构建目标
1.1 无线网络发展
无线网络的信息传输媒介是利用电磁波,构成的无线局域网(Wireless Local Area Network,WLAN),可与有线网络互为备份。根据网络覆盖范围及应用场景,可划分为无线广域网、无线局域网、无线城域网和无线个人局域网。Wi-Fi 是应用最广泛的无线局域网连接技术。纵观第一代及第二代Wi-Fi 标准,数据传输速率设计从2 Mb/s 到11 Mb/s,有了长足发展。第四代Wi-Fi 标准更是达到600 Mb/s,同时延长了传输距离。随着硬件产品的开发,多用户数据并发处理能力和网络效率进一步提升,进入到Wi-Fi 标准第六代。第六代Wi-Fi 标准可有效减少网络拥塞,大幅提升无线速度与覆盖范围。从电气和电子工程师协会(Institute of Electrical and Electronics Engineers,IEEE)通过802.11标准起,经历了20年,Wi-Fi 逐渐演成为超快速、高便利的无线标准,第六代可提供高达9.6Gb/s的传输速率,Wi-Fi 6路由器能够允许更多设备同时连接到网络,是未来酒店建筑无线网络的首选。
1.2 无线网络需求分析
该项目为酒店建筑,是该区域集办公、餐饮、娱乐、酒店为一体的公共建筑。其单体建筑面积42 000 m2,地下2层,地上26层,建筑物高度98.5 m,为一类建筑,设计为五星级酒店。随着智能手机、平板电脑等移动终端设备(Mobile Internet Device,MID)的普及,客人对无线覆盖的范围要求日益增长,需要高品质网络接入和丰富互动的娱乐活动,在客房、走廊、大堂、咖啡吧、会议室等环境设计承受密集重荷的无线接入请求系统,提供良好的、稳定的、安全的网络接入服务是酒店提升对外形象的关键因素。
2 无线网络架构
2.1 设计原则
结合酒店信息设施系统实际应用和发展需求,在进行酒店无线网络组网方案策划时,主要遵循下面系统规划原则。一是以满足现行需求为基础的实用性原则;二是充分考虑冗余备份以减少故障的可靠性原则;三是推行易维护的易用性原则,实施远程监视和控制;四是考虑系统配置与系统管理方式的成熟和先进性原则;五是以新技术升级和未来需求为目标,实现可扩充和扩展化原则。
2.2 整体网络拓扑设计
本系统根据应用场景,同时构建为商务办公网络和客人网络提供有线无线一站式解决方案,实现万兆级无线控制器下的无线网络子系统。该系统设计侧重实际应用,采取通行的网络协议802.11系列标准,选择第五代Wi-Fi 标准,保证信号覆盖区域无线接入点(Access Point,AP)信号接入点的质量,WLAN提供稳定的网络通信服务。通过AP技术,可同时支持多个服务集标识(Service Set IDentifier,SSID),允许多种部署。如图1所示,采用AP技术可与无线接入控制器(Access Contrdler,AC)共同连接进有线网络,相互之间也可隔离任何路由器或交换机,AP就可以自动寻找到AC实现认证,就可接连接到无线局域网控制器。
该酒店主要分为3个区域,1~5层为餐饮、娱乐、健身场所,6~12层办公、酒店各占一半,13~26层全部为酒店客房。在12层设置了管理机房,布线系统依据各区域特点,在办公等固定场所采用有线接入网形式,在大堂、商务中心等大空间区域及酒店客房部分采用无线接入形式。图2为综合布线系统图(局部)。语音干线电缆采用3类25对对绞电缆,支持数据的干线光缆采用多模光纤。在大厅、商务中心、办公等处的语音流和数据流传输形式相同,根据使用由通信公司进行跳线,配线架在弱电井内(挂墙或19″标准机柜)明装,弱电井内竖向弱电桥架与平面图中水平桥架连接(见图3)。大堂、商务中心、酒店客房部分从服务器的HUB采用光纤与各层的无线AP连接。本次主要在楼层的主要通道、办公区域通道以及电梯厅布置放置型室内AP,在每间客房布置智能终端(面板),以实现无线网络的覆盖。
图2 某酒店综合布线系统设计(局部)
3 无线网络设计要素
3.1 安全、认证和管理要求
酒店建筑是人员流动大及密集度高的场所,本系统设计提供全区域无缝漫游,考虑用户的安全接入,需要采取基于用户角色的自动控制策略、无线信道动态控制和无线用户自动负载分担等多种应用及控制手段。因此,对于非授权用户无线网络的访问及无线局域网数据流的非法侦听,无线网络设计需要采取相应的安全手段,主要包含用户实名的认证、物理地址MAC的过滤、服务区标识符SSID的匹配、有线等效加密(Wired Equivalent Privacy,WEP)以及二层隔离等安全技术。设计系统时,充分考虑酒店内部网络系统的保密信息,例如涉及内部人事资源及财务管理等重要业务,因此网络架构规划采取酒店内部专网,房客服务网络系统设置独立服务器,对酒店内部网络资料的安全及维护也比较有利。另外配合全千兆交换机端口隔离虚拟局域网(Virtual Local Area Network,VLAN)的划分功能,设置无线用户隔离功能,IP自动绑定MAC与PORT等特性,防止有线用户之间的相互访问,可解决内网地址解析协议(Address Resolution Protocol,ARP)欺骗与动态主机配置协议(Dynamic Host Configuration Protocol,DHCP)冲突等问题[3]。
3.2 建筑材料衰减理论
2.4 GHz电磁波对于各种建筑材质的穿透损耗经验值不同,具体设计应根据建筑物装修材料、人员密集程度、不同的用户需求等进行细化调整,如会议室、办公区、客房等场景的覆盖电平可适当提高,避免不必要的衰减。该项目在针对客房楼层时,每层设有2个无线AP,一个AP负责相邻的多个客房的无线智能终端上网。如果这几个客房内有更多的用户上网,则不受影响仍可共享宽带,房间T316无线智能终端(面板AP)可做到无缝漫游[4,5]。AP布置见图3。
图3 酒店客房区域AP平面布置图(局部)
4 结 论
无线网络的最大优点是它的移动性和部署的快捷性,可以不影响酒店的正常营业,在很短的时间完成部署,提供服务。
随着无线网络技术的发展及日益增长的无线上网需求,IEEE先后推出了802.11a、802.11b、802.11g,802.11n,802.11ac等标准,在建筑区域得到了极大推广。Wi-Fi 6和5G技术的推出,无线通信技术之间的互补性日益明显,将无线网络应用场景得到极大提升。Wi-Fi 6与前面几代无线技术不同之处在于引进和升级了两大技术,多用户-多输入多输出和正交频分多址技术,做到“一心多用”,预计会在宾馆、车站、体育馆、大学教室、图书馆、办公室、家庭等室内,能够在较低成本下,提供最高密度、大容量接入。未来5G网络和Wi-Fi 6都有自己的使用场景和对象,发挥各自优势,相互配合,最终满足用户的需求。