思科无线网络解决方案

挑战

2005年，美国参议员McCain和Lautenberg敦促立法机构允许市政当局向民众提供高速互联网接入服务。在国会宣布这项法案时，参议员McCain的办公室指出，美国的高速互联网普及率在全球的排名已经从2004年的第10位下滑到2005年的第16位。McCain撰文表示：“对于一个应当在技术创新、经济发展和国际竞争力方面处于全球领导地位的国家而言，这是一个无法接受的名次。”

市政当局、教育机构、医疗机构、服务行业、电信运营商以及很多其他的企业、政府机构都迫切地希望室外无线互联网的广泛接入。

图1 思科无线网状网络解决方案能够支持经济高效的室外Wi-Fi网络

市政当局希望通过扩大互联网接入服务的范围，帮助户外工作的职员（包括警察、消防员、市政工程人员，以及公园和娱乐场所的工作人员）安全地访问他们所需要的信息，而不需要返回办公室查看信息或者文件报告。

电信运营商已经意识到了为市镇提供更高水平的服务，以及为更多的用户提供增强的数据服务的商机。

企业组织、医院、教育机构和酒店业都希望将互联网接入拓展到热点之外，让员工、医护人员、学生和旅客能够在园区和楼宇中――无论他们身在何处，都能保证网络连接。

随着Wi-Fi技术的日益普及，以及越来越多的机场、酒店、会议中心、商场和咖啡厅设立无线热点，无疑消费者会希望在任何地方都能获得无线互联网接入服务。直到现在，人们还无法轻松地提供这样大范围的网络服务。蜂窝无线电话网络缺乏足够的容量，不能为成百上千个用户提供共享式数据服务，而且它的价格和管理费用都很昂贵。Wi-Fi能够提供足够的容量，但是覆盖范围是另一个问题，因为每个Wi-Fi热点都需要一个有线网络回路连接。创建无所不在的网络接入，就必须配置、连接和管理大量的热点，这会导致极为高昂的费用。这将限制Wi-Fi部署的范围。

随着Wi-Fi客户端的普及，以及大量无需许可的带宽和新型路由协议的出现，现在人们可以利用网状网络在大型室外场所提供Wi-Fi服务。

Gartner Research发布的一份市场调查报告指出：“在很多应用中，网状网络都为市政当局提供了一个低成本的替代方案。城镇政府应当评估利用网状技术加强数据通信和改进公共安全互操作性的效果。通过开展这种技术，他们将提高生产率，简化部署，以及提供第一响应者互操作能力，而成本只是陆地移动无线电系统的一小部分。”

解决方案

思科无线网状网络解决方案适用的范围是从园区室外Wi-Fi网到城域无线局域网。它通过一个坚固耐用的平台提供了关键任务型Wi-Fi接入。该平台采用了独特的设计，提供出色的性能、部署便利性、可靠性、安全性、可扩展性、移动性，以及涵盖室内和室外网络的统一策略管理。并且它能方便地安装在街灯灯柱上，所以非常适于城域网络。

思科无线网状网络解决方案是思科统一无线网络架构的一部分，建立在Cisco Aironet 1500系列的基础上。Cisco Aironet 1500系列是一种室外Wi-Fi网状接入点（802.11a/b/g〔1510型号〕和802.11b/g〔1505型号〕），它采用了正在申请专利的思科自适应无线路径协议（AWPP）。它是为提供安全的室外Wi-Fi网络接入而专门设计的，提供了路由优化，针对干扰或者故障的自行恢复能力，永续性，以及在加入新网段时的动态重新优化功能。它支持零配置部署，能方便、安全地加入网状网络。

在一个思科无线网状网络解决方案中，接入点会利用基于AWPP的智能无线路由，自动地发现其他接入点，并选择最佳的路径以最大限度地提高系统容量和缩短延时。接入点会不间断地与其他节点通信，评估每条链路在提高性能方面的潜力。如果某条链路的性能降低，接入点将会判断是否存在另一条性能更高的路径，并将通过一个性能更加理想的节点传输流量。网状网络不用连接网络中的每一个接入点，让用户更加方便、更加经济地扩大网络的覆盖范围。

思科无线网状网络解决方案能方便地将已有的室内有线或者无线网络与室外网状网络连接到一起。该解决方案使用户在无需重新连接的情况下，能从一个区域漫游到另外一个区域，此外，无线资源管理（RRM）软件能优化用于客户端接入的无线参数。 利用这一解决方案，管理员能制定一个既适用于室内也适用于室外环境的安全策略，从而提高安全性和整个系统的网络基础设施的可管理性。这些自动功能降低了部署和维护成本，实现了最高WLAN性能。

思科无线网状网络解决方案提供了下列功能：

• 易于部署――思科无线网状网络解决方案具有零配置安装功能。新的Cisco Aironet 1500系列接入点无需现场配置就能被添加到网络之中，因而有助于节约安装时间和成本。思科网状接入点还提供多种供电方式，包括以太网供电（PoE）和垂直或水平式的安装。
• 可管理性――思科网状网络能实现与客户现有的思科有线室内网络集成，让管理员集中配置和管理网状网络，并对室内和室外网络使用相同的策略管理方式。同时网状网络更易于管理，因为它在发生干扰或者故障时具有自愈功能。
• 可扩展性－思科网状架构让用户根据容量需求的变化，方便地扩大网络覆盖范围，包括增大接入点密度；添加有线连接、控制器和无线收发设备；以及使用两个大功率的、高灵敏度的无线收发设备和特定的高增益天线。
• 安全性――思科网状网络内置了多层安全，包括IEEE 802.11i，WPA2，WPA，基于回路连接的高级加密标准（AES）加密，接入点身份验证，接入点和控制器之间的加密控制流量，以及针对加密的网状客户端流量的IP安全（IPSec）VPN。管理员能根据不同类型的用户或者不同地点的流量制定不同的安全策略。
• 可靠性――思科网状网络设备都具有坚固的外壳，能避免雨水、雷电、风力，以及因风暴或公路交通产生的震动所导致的影响。另外，这种网络具有自行恢复功能，跨越WLAN控制器的自动负载均衡功能，以及在发生冲突时的信道或控制器重新分配功能。
• 性能――思科网状网络利用动态路径优化、永续性、干扰消除等技术，提供出色的性能。
• 灵活性――Cisco Aironet 1500系列具有同时支持IEEE 802.11a和IEEE 802.11b/g两个频段的性能，并且为4.9GHz公共安全频段提供硬件支持，此外也能选择为IEEE 802.11b/g提供单频段支持。多WLAN允许不同类型的用户――例如警察、消防员、市政服务人员或者公共接入用户――能够在同一个接入点上获得不同的服务。
• 降低总拥有成本――思科网状网络是为降低总拥有成本（TCO）而设计的，包括部署、日常管理和扩建费用。例如，因为网络在发生干扰或者中断时能自动恢复，所以节约了维护时间和成本。利用零配置接入点，能够在不进行现场配置的情况下增加新的节点，从而降低了部署成本。在添加了新的节点时，网络会自动地进行配置和优化。用户还可以利用与室内无线网络相同的管理平台，管理新的室外无线网络，从而节省了设备和培训开支。
• 移动性――Wi-Fi客户端在整个网状网络中具有第二层和第三层移动性。用户不但能在相同或者不同控制器上的接入点之间漫游，还能在思科WLAN和网状网络之间漫游。

优势

思科无线网状网络解决方案的优势包括：

• 通过让警察和消防员从现场访问和发布信息，加强公共安全
• 提高运营效率和生产效率
• 节约网络基础设施的设备投资和运营开支
• 通过将互联网接入服务拓展到贫民区和乡村，提供更多经济和教育发展的机会
• 语音服务允许Wi-Fi客户端在WLAN中漫游，大幅降低了投资开支和管理成本
• 通过为漫游用户提供互联网接入，提高员工、职员和学生在园区环境中的生产率
• 通过为市政工程、公园、娱乐场所和其他现场的工作人员提供无线数据访问服务，创新和改进社区服务
• 帮助第一响应者在到达现场之前准备就绪，例如让消防员在进入着火的建筑物之前在线查看建筑蓝图，或者让EMS工作人员在治疗患者之前先查看性命攸关的医疗记录

思科统一无线网络

思科无线网状网络解决方案是思科统一无线网络架构的一部分。思科统一无线网络是业界唯一的统一有线和无线解决方案，可提供经济有效的室内和室外无线网络，以实现关键业务移动性。这一创新的解决方案为终端设备和用户提供了移动性，使它们能随时随地接入网络。思科统一无线网络由五个互联组件构成，它们共同提供了一个统一的企业级无线解决方案。这五个互联组件是：客户端设备、接入点、通过思科无线局域网控制器实现的网络整合、领先的网络管理，以及移动服务（见图2）。

图2 思科统一无线网络

思科无线网状网络解决方案从思科无线局域网控制器获取有关设备配置、安全策略和RF参数的系统级管理信息。思科的控制器使用轻量接入点协议(LWAPP)为大型无线局域网定义了一个创新架构，集中了802.11协议的某些功能，使各个室内和室外接入点作为大型系统的一部分运行。

Cisco Aironet 1500系列和思科无线局域网控制器由思科无线控制系统(WCS)管理。思科WCS具有一个直观、易用的图形化用户界面(GUI)，显示流量统计数据、链路特性和客户端信息等关键网络统计信息。SNMPv1、v2c和v3支持与其他管理平台的对接。网络图为网状网络的部署和运营状态提供了一个易于理解和管理的视图（见图3）。

图3 思科WCS管理显示屏

思科统一无线网络支持室内和室外WLAN中的无缝运行。凭借先进的网络特性和为不同用户类型提供的不同安全策略，它确保了安全性。

智能无线路由

思科无线网状网络解决方案能够安装在任意提供电源的地点，无需网络连接。智能无线路由采用了思科即将荣获专利、专为无线环境而设计的AWPP，使远程接入点能灵活地优化从网状网络连接到有线网络的最优路径。思科无线网状网络解决方案支持零配置部署，且Cisco Aironet 1500系列能够在发生干扰或中断时自愈，因此降低了它的部署和管理成本。智能的自行构建、优化和恢复算法最大限度地缩短了收敛时间以及隔离故障和维修造成的网络中断时间，有助于确保出色的网络性能。

应用

思科无线网状网络解决方案能由市政府或企业独立部署，也能与解决方案供应商合作实施。该解决方案的应用包括：

• 市政机构员工应用—为公共事业、公众服务以及公园与休闲娱乐机构的员工提供无线接入，能够简化工作流程、减少所需人员、缩减城市开支并提高员工生产率，这是因为室外WLAN使员工能更长时间地留在现场，不必返回中央办公室来收发数据。自动读表（AMR）是一项需占用大量时间的任务，它也能通过室外WLAN来收发所测量的数据。
• 公共安全应用—大量公共安全机构，如警察、消防、急救服务、911中心、机场和交通运输机构能使用室外WLAN来进行日常运营和紧急事件处理。这些机构能够通过室外WLAN快速访问DMV记录、通缉令、疑犯照片、犯罪记录、重要公告、视频流以及用于视频监视的数字图像等信息。他们还能利用室外WLAN立即查看建筑物布局和楼层平面图，以进行搜索和营救工作，并在发生紧急事件时迅速部署临时无线网络。
• 公众应用—室外无线局域网能用于在城市中心为企业和公民提供免费或收费高速宽带无线接入。采用收费结构的城市能通过室外WLAN创收，按每天或每月WLAN使用情况收费。
• 企业园区应用—公司、组织和教育机构能通过在园区中添加无线网状网络，将WLAN扩展到室外。室外WLAN使员工、供应商和合作伙伴在室外工作及在建筑物间漫游时，也能访问语音、视频和数据。室外WLAN的增加有助于提高员工的响应能力、协作能力和生产率。

支持解决方案和合作伙伴

为管理整个解决方案，思科合作伙伴都经过专门的培训――从规划到部署，直至持续维护。。除了由高水平经销商组成的全球性的销售网络之外，思科还通过思科CCIE专业人员和技术支持中心（TAC）提供了全方位的设计和支持。这两者均被业界认为具有最佳的支持能力，在适用于有线和无线网络的语音、视频及数据通信等技术领域拥有丰富的经验。

为什么选择思科？

思科系统公司是全球网络技术的领导者。20年来，思科系统公司在为全球各地各种规模的客户提供支持方面取得了优异的成绩。通过与这个行业领袖的合作，市政当局和企业受益于：

• 超过20多年的在建设大规模路由、RF网络方面的经验
• 经过实践验证的技术和产品的性能、可靠性和安全性
• 理解政府机构和企业客户的独特需求的各领域专家和工程师
• 屡获大奖的客户支持服务，以帮助企业最大限度地发挥投资价值和延长网络资产的使用寿命
• 对研发计划的长期投资，可使市政府和企业受益
• 可升级的、基于标准的解决方案所提供的长期价值
• 为集成新型技术或者符合新的政府法规或规定而采取的阶段化方法
• 基于已有网络部署的最佳实践

总结

思科无线网状网络解决方案能够经济有效、便于扩展地部署安全的城域室外无线局域网，适用于公共接入、公共安全、托管服务或企业园区室外Wi-Fi扩展。它通过一个坚固耐用的平台提供了关键任务型Wi-Fi接入。该平台采用了独特的设计，提供出色的性能、部署便利性、可靠性、安全性、可扩展性、移动性，以及涵盖室内和室外网络的统一策略管理。

思科无线网状网络解决方案为市政府提供了一个企业级解决方案，能够简化工作流程、减少所需人员、缩减城市开支并提高员工生产率。利用该解决方案，市政府、企业和电信运营商能够部署高性能城市或园区室外无线网络。

如需了解更多关于思科网状网络解决方案的信息，请访问：
http://www.cisco.com/go/wirelessmesh。

如需了解更多关于思科统一无线网络的信息，请访问：
http://www.cisco.com/go/unifiedwireless。