酒店建筑無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

馬紅麗

（上海杉達(dá)學(xué)院，上海 201209）

0 引 言

信息化時(shí)代，無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛，已成為人們生活中不可或缺的一部分。酒店建筑作為既可商務(wù)又可休閑、功能全面的現(xiàn)代建筑，信息設(shè)施系統(tǒng)設(shè)計(jì)是提升酒店品質(zhì)的重要措施，因此構(gòu)建高速且穩(wěn)定、隨時(shí)隨刻、全服務(wù)區(qū)無縫漫游的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)非常重要，選擇性價(jià)比合理的無線網(wǎng)絡(luò)是酒店建筑必選方案[1]。

1 酒店建筑無線網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建目標(biāo)

1.1 無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)展

無線網(wǎng)絡(luò)的信息傳輸媒介是利用電磁波，構(gòu)成的無線局域網(wǎng)（Wireless Local Area Network，WLAN），可與有線網(wǎng)絡(luò)互為備份。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍及應(yīng)用場景，可劃分為無線廣域網(wǎng)、無線局域網(wǎng)、無線城域網(wǎng)和無線個(gè)人局域網(wǎng)。Wi-Fi 是應(yīng)用最廣泛的無線局域網(wǎng)連接技術(shù)?？v觀第一代及第二代Wi-Fi 標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)據(jù)傳輸速率設(shè)計(jì)從2 Mb/s 到11 Mb/s，有了長足發(fā)展。第四代Wi-Fi 標(biāo)準(zhǔn)更是達(dá)到600 Mb/s，同時(shí)延長了傳輸距離。隨著硬件產(chǎn)品的開發(fā)，多用戶數(shù)據(jù)并發(fā)處理能力和網(wǎng)絡(luò)效率進(jìn)一步提升，進(jìn)入到Wi-Fi 標(biāo)準(zhǔn)第六代。第六代Wi-Fi 標(biāo)準(zhǔn)可有效減少網(wǎng)絡(luò)擁塞，大幅提升無線速度與覆蓋范圍。從電氣和電子工程師協(xié)會（Institute of Electrical and Electronics Engineers，IEEE）通過802.11標(biāo)準(zhǔn)起，經(jīng)歷了20年，Wi-Fi 逐漸演成為超快速、高便利的無線標(biāo)準(zhǔn)，第六代可提供高達(dá)9.6Gb/s的傳輸速率，Wi-Fi 6路由器能夠允許更多設(shè)備同時(shí)連接到網(wǎng)絡(luò)，是未來酒店建筑無線網(wǎng)絡(luò)的首選。

1.2 無線網(wǎng)絡(luò)需求分析

該項(xiàng)目為酒店建筑，是該區(qū)域集辦公、餐飲、娛樂、酒店為一體的公共建筑。其單體建筑面積42 000 m2，地下2層，地上26層，建筑物高度98.5 m，為一類建筑，設(shè)計(jì)為五星級酒店。隨著智能手機(jī)、平板電腦等移動終端設(shè)備（Mobile Internet Device，MID）的普及，客人對無線覆蓋的范圍要求日益增長，需要高品質(zhì)網(wǎng)絡(luò)接入和豐富互動的娛樂活動，在客房、走廊、大堂、咖啡吧、會議室等環(huán)境設(shè)計(jì)承受密集重荷的無線接入請求系統(tǒng)，提供良好的、穩(wěn)定的、安全的網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)是酒店提升對外形象的關(guān)鍵因素。

2 無線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

2.1 設(shè)計(jì)原則

結(jié)合酒店信息設(shè)施系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用和發(fā)展需求，在進(jìn)行酒店無線網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)方案策劃時(shí)，主要遵循下面系統(tǒng)規(guī)劃原則。一是以滿足現(xiàn)行需求為基礎(chǔ)的實(shí)用性原則；二是充分考慮冗余備份以減少故障的可靠性原則；三是推行易維護(hù)的易用性原則，實(shí)施遠(yuǎn)程監(jiān)視和控制；四是考慮系統(tǒng)配置與系統(tǒng)管理方式的成熟和先進(jìn)性原則；五是以新技術(shù)升級和未來需求為目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)可擴(kuò)充和擴(kuò)展化原則。

2.2 整體網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓O(shè)計(jì)

本系統(tǒng)根據(jù)應(yīng)用場景，同時(shí)構(gòu)建為商務(wù)辦公網(wǎng)絡(luò)和客人網(wǎng)絡(luò)提供有線無線一站式解決方案，實(shí)現(xiàn)萬兆級無線控制器下的無線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)側(cè)重實(shí)際應(yīng)用，采取通行的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議802.11系列標(biāo)準(zhǔn)，選擇第五代Wi-Fi 標(biāo)準(zhǔn)，保證信號覆蓋區(qū)域無線接入點(diǎn)（Access Point，AP）信號接入點(diǎn)的質(zhì)量，WLAN提供穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)。通過AP技術(shù)，可同時(shí)支持多個(gè)服務(wù)集標(biāo)識（Service Set IDentifier，SSID），允許多種部署。如圖1所示，采用AP技術(shù)可與無線接入控制器（Access Contrdler，AC）共同連接進(jìn)有線網(wǎng)絡(luò)，相互之間也可隔離任何路由器或交換機(jī)，AP就可以自動尋找到AC實(shí)現(xiàn)認(rèn)證，就可接連接到無線局域網(wǎng)控制器。

該酒店主要分為3個(gè)區(qū)域，1～5層為餐飲、娛樂、健身場所，6～12層辦公、酒店各占一半，13～26層全部為酒店客房。在12層設(shè)置了管理機(jī)房，布線系統(tǒng)依據(jù)各區(qū)域特點(diǎn)，在辦公等固定場所采用有線接入網(wǎng)形式，在大堂、商務(wù)中心等大空間區(qū)域及酒店客房部分采用無線接入形式。圖2為綜合布線系統(tǒng)圖（局部）。語音干線電纜采用3類25對對絞電纜，支持?jǐn)?shù)據(jù)的干線光纜采用多模光纖。在大廳、商務(wù)中心、辦公等處的語音流和數(shù)據(jù)流傳輸形式相同，根據(jù)使用由通信公司進(jìn)行跳線，配線架在弱電井內(nèi)（掛墻或19″標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜）明裝，弱電井內(nèi)豎向弱電橋架與平面圖中水平橋架連接（見圖3）。大堂、商務(wù)中心、酒店客房部分從服務(wù)器的HUB采用光纖與各層的無線AP連接。本次主要在樓層的主要通道、辦公區(qū)域通道以及電梯廳布置放置型室內(nèi)AP，在每間客房布置智能終端（面板），以實(shí)現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋。

圖2 某酒店綜合布線系統(tǒng)設(shè)計(jì)（局部）

3 無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)要素

3.1 安全、認(rèn)證和管理要求

酒店建筑是人員流動大及密集度高的場所，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供全區(qū)域無縫漫游，考慮用戶的安全接入，需要采取基于用戶角色的自動控制策略、無線信道動態(tài)控制和無線用戶自動負(fù)載分擔(dān)等多種應(yīng)用及控制手段。因此，對于非授權(quán)用戶無線網(wǎng)絡(luò)的訪問及無線局域網(wǎng)數(shù)據(jù)流的非法偵聽，無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)需要采取相應(yīng)的安全手段，主要包含用戶實(shí)名的認(rèn)證、物理地址MAC的過濾、服務(wù)區(qū)標(biāo)識符SSID的匹配、有線等效加密（Wired Equivalent Privacy，WEP）以及二層隔離等安全技術(shù)。設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)，充分考慮酒店內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的保密信息，例如涉及內(nèi)部人事資源及財(cái)務(wù)管理等重要業(yè)務(wù)，因此網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)規(guī)劃采取酒店內(nèi)部專網(wǎng)，房客服務(wù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)置獨(dú)立服務(wù)器，對酒店內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)資料的安全及維護(hù)也比較有利。另外配合全千兆交換機(jī)端口隔離虛擬局域網(wǎng)（Virtual Local Area Network，VLAN）的劃分功能，設(shè)置無線用戶隔離功能，IP自動綁定MAC與PORT等特性，防止有線用戶之間的相互訪問，可解決內(nèi)網(wǎng)地址解析協(xié)議（Address Resolution Protocol，ARP）欺騙與動態(tài)主機(jī)配置協(xié)議（Dynamic Host Configuration Protocol，DHCP）沖突等問題[3]。

3.2 建筑材料衰減理論

2.4 GHz電磁波對于各種建筑材質(zhì)的穿透損耗經(jīng)驗(yàn)值不同，具體設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)建筑物裝修材料、人員密集程度、不同的用戶需求等進(jìn)行細(xì)化調(diào)整，如會議室、辦公區(qū)、客房等場景的覆蓋電平可適當(dāng)提高，避免不必要的衰減。該項(xiàng)目在針對客房樓層時(shí)，每層設(shè)有2個(gè)無線AP，一個(gè)AP負(fù)責(zé)相鄰的多個(gè)客房的無線智能終端上網(wǎng)。如果這幾個(gè)客房內(nèi)有更多的用戶上網(wǎng)，則不受影響仍可共享寬帶，房間T316無線智能終端（面板AP）可做到無縫漫游[4,5]。AP布置見圖3。

圖3 酒店客房區(qū)域AP平面布置圖（局部）

4 結(jié) 論

無線網(wǎng)絡(luò)的最大優(yōu)點(diǎn)是它的移動性和部署的快捷性，可以不影響酒店的正常營業(yè)，在很短的時(shí)間完成部署，提供服務(wù)。

隨著無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展及日益增長的無線上網(wǎng)需求，IEEE先后推出了802.11a、802.11b、802.11g，802.11n，802.11ac等標(biāo)準(zhǔn)，在建筑區(qū)域得到了極大推廣。Wi-Fi 6和5G技術(shù)的推出，無線通信技術(shù)之間的互補(bǔ)性日益明顯，將無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用場景得到極大提升。Wi-Fi 6與前面幾代無線技術(shù)不同之處在于引進(jìn)和升級了兩大技術(shù)，多用戶-多輸入多輸出和正交頻分多址技術(shù)，做到“一心多用”，預(yù)計(jì)會在賓館、車站、體育館、大學(xué)教室、圖書館、辦公室、家庭等室內(nèi)，能夠在較低成本下，提供最高密度、大容量接入。未來5G網(wǎng)絡(luò)和Wi-Fi 6都有自己的使用場景和對象，發(fā)揮各自優(yōu)勢，相互配合，最終滿足用戶的需求。