本帖最后由 razorsh 于 2018-4-24 14:59 编辑
Linksys组网方案
一、 背景及场景设计 1、房型 本次方案选用房型为复式（2层）。 由于本项目未限制房屋交付状态，因此默认为毛坯房未装修。 题目中的楼梯只在二层有画，并且楼梯的示意图只是从别的示意图里边截取了一部分，并不完整，因此假设楼梯在一层的位置是客餐厅中靠近次卧和厨房的夹角处，采用板式楼梯的设计方案，双踏步段，靠近厨房一侧为一层楼板和层间平板的踏步段，远离厨房一侧为层间平板和二层楼板之间的踏步段。
上图，踏步段下方为空，可在满足正常使用的基础上增加储物空间，并基本杜绝楼梯踏步段下方支撑墙体对无线网络信号的阻隔。 另默认房屋不部署管道式新风设备。
补全后的房屋户型图如下图： 经计算，一层套内面积77.72平米，二层套内面积81.7平米，加上墙面和楼道内的公摊面积，大致是建筑面积200至210平左右的房子。
2、无线网络设备 此次项目无线网络设备全部选用Linksys品牌产品，设备型号及价格如下： 上述产品中，Mesh类、MaxStream类及WRT类产品的价格均来自领势网络京东自营官方旗舰店。Switch类产品因在大陆地区未上市销售，因此价格来自美国官网，以汇率6.5并附加17%税率计算（未计算邮费），此价格与淘宝代购价格相近。
3、应用设备选型 本项目所有应用设备清单及各应用的特殊关注点如下表。
项目要求选用至少5套应用设备，本项目选用的设备及说明如下： 1) 通常家中的宽带网络均是光纤入户，通过光纤猫转换后，下连路由器使用，因此本项目的应用设备包含光纤猫。 2) 台式机或笔记本电脑基本是家中必备的设备，通常用于查资料，看网页，玩游戏及下载。 3) 家中通常会有智能电视及电视盒子，通常看新闻或追剧用。 4) WiFi音箱、音响系统其实和智能家电可归属在同一类，因为这两类设备的实际使用需求差不多，都是放在边边角角且不需要大量网络带宽的设备。此项目以选用智能WiFi音箱为例。 5) 手机/平板电脑是目前家中最主力的电子设备，一般回到家后用平板电脑看看电视剧玩玩游戏，蹲厕所的时候手机更是必备设备。 6) 游戏主机可能是家庭娱乐的主要设备之一。
此次的应用设备未选择NAS、网络摄像头这些设备。由于无线网络速度、稳定性、设备投资预算的关系，NAS的实际使用场景通常仍是有线网络（后面MIMO章节会有说明）；由于安全性问题，网络摄像头并不推荐购买，如需摄像头，建议是在房屋装修前设计好摄像头的摆放位置，然后买工业级的NVR，通过网线连接网络摄像机使用，并和家庭中的主网络进行物理隔离，或做vlan隔离并禁止外网访问。
综上，本项目共选用六种应用设备：光纤猫、台式机或笔记本电脑、智能电视、智能WiFi音箱、手机或平板电脑、游戏主机。
4、设备布局 设备布局图如下图所示。
上图中已将联网设备比较常出现的位置全部做了设备标注，通常笔记本电脑和PC都放置于各屋的桌子上，智能电视在客厅和二楼主卧室，游戏主机和智能音箱在客厅电视柜位置，手机和平板电脑在各个地方都会出现，最主要的地方是卫生间、卧室的床上及客厅的沙发上。
5、运营商设定 本项目以普遍家庭宽带接入方式为例，选用未来两年可能较为主流的200M宽带，单元楼的楼道内部署有小型光纤配线架，光纤线缆接入用户屋内的弱电盒，通过SC接口与GPON或EPON类的光纤猫连接。
二、 项目目标 本项目目标为无线信号无死角覆盖，满足各应用设备的使用需求的前提下，保证无线信号稳定高速，实现无线信号的无缝漫游，并减少设备投资预算。
三、 技术方案 1、无线信号强度 不同的使用需求对无线信号的覆盖强度要求不同，具体各类应用对无线信号的覆盖强度要求如下表。 可见，通常情况下，正常浏览网页等对数据流量不大的应用应使信号覆盖强度不小于-70dBm；而一些大流量的应用如视频通话、在线视频等，应使信号覆盖强度不小于-67dBm。 因此本方案的目标是使信号覆盖区域的信号覆盖强度不小于-67dBm。
2、无线信号损耗 无线信号在空气中传播时，信号强度会因为吸收、传播距离和多径现象的负面影响产生信号强度下降的现象，称为损耗或衰减。导致信号衰减的因素通常有以下几种因素： 1) 自由空间路径损耗：单位面积内，射频信号的功率与传输距离的平方成反比，射频信号能量离开天线后分散到更大的区域，接收端检测到的信号强度会急剧下降。 2) 外部噪声或干扰：若附近有其他无线装置对射频器件产生干扰，可等效为射频信号发生了损耗。 3) 障碍物损耗：射频信号在传播过程中，有很多吸收或弯曲信号的物体，如建筑材料、树木、金属等。
损耗在功率上的相对改变之可以利用分贝（dB）进行测量，常见障碍物对射频信号的损耗如下表：
实际工程中，对信号影响最为明显的就是承重墙。不考虑信号折射等因素，在2.4GHz频段，-60dBm的信号在穿过承重墙之后就大约变成了-75dBm，已经基本不稳定了，同样情况下5GHz就会变为-85dBm，基本连信号都搜不到了。因此在设计无线部署方案的时候应尽量规避无线信号直接穿透承重墙。 实际环境中因为内部结构等问题，看着同样厚的墙对射频信号的损耗也不尽相同，最好是用专业仪器进行测试后得出结论。本项目中的承重墙与非承重墙对射频信号的损耗值依据上表内的数值进行设定。无线路由器设备的发射功率在实际环境中的区别并不大，在一堵承重墙面前，一切都是浮云。
3、无线信号频段 目前通用的无线网络信号为2.4GHz频段及5GHz频段两种。
（1）2.4GHz频段：
在中国，2.4GHz频段的1-13信道被允许使用，共13个信道。每条信道的带宽为22MHz，每两条信道的中心频率间隔5MHz。 那么总结下来如下图： 在信道范围内，同一时刻，只有一台设备可以发信号，其他设备都需要等待。因此，在实际建网进行频率规划的时候，相邻地区应尽量使用互不交叠的信道以减小彼此干扰。且从各个国家的规定而言，通常能够使2.4GHz频段信号被最大化利用的不叠交的信道只有1/6/11这三个信道，一般都使用这三个信道进行WLAN网络的频率规划。
（2）5GHz频段：
中国使用的5GHz频段的频率范围为5.725-5.850GHz，共有五个信道，共计125MHz带宽，每个信道带宽为20MHz，信道分配及信道中心频率和两端频率如下图所示： 未来可能会新开放8个频段，此项目不涉及，因此不展开叙述。 5GHz频段中有共计5个信道互相之间不冲突。
而现实生活场景中，基本每家每户都会安装有路由器，因此在家里搜索无线信号的时候通常能看到十几个以上的SSID，此时5GHz可用信道相对较多，信号干扰就会相对小很多。 另外，由于5GHz的频率较高，因此穿透性较差，自家房屋内能搜到的其他5GHz的SSID基本没有或只有一两个。 综上，家庭使用场景中，为减少信号干扰，提升无线网络稳定性，应尽量使用5GHz频段。因此本项目的目标为根据不同的使用场景，要求5GHz频段的无线信号强度不小于-67dBm或-70dBm。
4、MIMO技术 MIMO（Multiple-Input Multiple-Output，MIMO）技术利用发射端的多个天线各自独立发送信号，同时在接收端用多个天线接收并恢复原信息，就可以实现以更小的代价达到更高的用户速率。如接收端和发射端均有三根天线，那么就可以获得单根天线的三倍速率。 本方案中不详细讨论MIMO技术的技术细节，只讨论其两个重要分支的应用：SU-MIMO和MU-MIMO。
（1）SU-MIMO
使用传统的MIMO技术（Single User，SU-MIMO）的路由器设备同时只能向一个终端发送数据。因此路由器根据时间分片来给所有终端提供服务，就和早期单核CPU的工作方式一样。比如此时有A/B/C三个单天线终端连接一个支持3streams的路由器，那么三个终端只使用路由器的一路stream，另外两路闲置，并且第一路stream的服务次序依次是A→B→C→A→……，每台终端设备能够使用的速率就是单根天线传输速率的三分之一，速度下降的很严重。
（2）MU-MIMO
MU-MIMO解决了SU-MIMO的问题，合理优化路由器的streams的使用方式，使得多个支持MU-MIMO技术的单天线无线终端设备同时联网的时候，解决拥挤所带来的降速问题（很多主流手机包括iPhone X在内都是单天线设计）。 请注意，MU-MIMO提升无线网络速度只限于针对终端天线数量小于路由器streams的情况。MU-MIMO目前最多支持4 streams同时传输。
MU-MIMO限制多多，但本方案的房型是两层四室的，很可能是祖孙三代同住在一起，人数必然不会少，而且通常晚饭后或者周末在家的时候大家都会聚在客厅里呆着，因此一层的无线网络压力是最大的，接入的终端数量也是最多的，那么对MU-MIMO的需求也是较为迫切的。二楼主要是手机、平板电脑、笔记本电脑等便携设备及PC机，在晚上睡前的时间里是最为活跃的，因此二楼的无线路由器也对MU-MIMO有需求。 此处也很好的解释了最开始在选择应用设备的时候，我所说的NAS尽量使用有线网络，因为大家一起用的时候，设备众多，虽然有MU-MIMO加持，但实际上每台设备所实际分到的网速也会减少，而NAS传输最注重的就是速度，因此建议NAS使用有线网络。
不论MU-MIMO技术理论上有多好，因为其技术不成熟，因此市面上各种MU-MIMO产品的实际体验也会相差很多，如下图：
以其他论坛对EA系列产品的评测结果来看，EA系列的MU-MIMO效果能够达到预期，测试结果如下（使用三块Linksys WUSB6100M网卡进行MU-MIMO测试）：
假定EA系列全系产品支持的MU-MIMO技术都能达到基本同样的效果，那么综上所述，本方案应在衡量家庭使用环境及设备价格时，同价格尽量选择支持MU-MIMO的设备，因此WRT系列路由器直接出局，应选择EA系列或mesh系列产品。
本节关于MIMO技术的详解可搜索其英文的tech note。 中文简易版本建议参考华为的文档： http://e.huawei.com/cn/publications/cn/product-insights/201607271421/focus/201607271542
（2）传统路由器 or 无线信号扩展器
无线路由器的信号发射形态为以天线为中心的近似原型信号辐射场。无线信号扩展器实际使用的过程中，由于通常是直接插在墙插面板上，因此信号场只有一半有效，且由于墙插面板的位置限制，一个主路由+N个无线信号扩展器的部署方式并不是一个优秀的部署方案。无线信号扩展器通常只应用于现网出现信号死角而又不值得再买一个路由器进行桥接的情况。 本项目建议采用多个传统路由器的方式。
5、产品选型 EA设备的相关功能信息见下表： 首先，本方案要求实现信号的无缝漫游，因此所有AP设备均应支持seamless roaming特性，而WRT系列AC产品无法支持此特性，因此不能作为AP来使用。因无强烈的游戏需求及发烧的装备，因此WRT32X性价比过低。 其次，无线路由器的信号发射形态为以天线为中心的近似原型信号辐射场。无线信号扩展器实际使用的过程中，由于通常是直接插在墙插面板上，因此信号场只有一半有效，且由于墙插面板的位置限制，一个主路由+N个无线信号扩展器的部署方式并不是一个优秀的部署方案。无线信号扩展器通常只应用于现网出现信号死角而又不值得再买一个路由器进行桥接的情况。 最后，组网应尽量确保有线回程和无线回程方式均能实现，以保障网络冗余。 EA8500和EA7500由于是双频无线，因此在无线组网的时候，两个通道既负责2.4G/5G的终端连接，也负责组网设备间的数据通信，总带宽受影响，易受干扰，容易出现通道拥挤、高延迟等问题。 EA9300及以上的设备并不支持无线中继功能。
因此本方案建议全部选用EA8300设备，或EA8300与velop进行组网。
koolshare论坛上对EA7500产品的实际性能测试结果如下表： 可得出结论：5GHz情况下，单终端连接EA7500的无线上下行速率完全够用，且有线传输速率基本可达到1000Mbps的理论值。 EA8300与velop均为AC2200产品，性能应较为接近，且高于EA7500。
因此，在满足实际使用需求的前提下，根据投资最小的原则，一层主路由器选择EA8300连接光纤猫，进行PPPOE拨号及连接NAS使用，并连接其余路由器。其余路由器选择velop产品，通过无缝漫游和有线回程方式进行组网。
四、 部署方案 1、综合布线 因本方案制定基础为毛坯房状态，因此涉及装修部分。 通常，装修的目的是为未来10年左右提供一个稳定可靠美观实用的居住环境，因此，电气化的装修内容必不可少，也必须至少保障当前技术条件下的合理化。
（1）弱电盒或弱电机柜
屋内需要一个弱电盒或弱电机柜，用于放置光纤猫、交换机、边界路由器等一些平时基本用不到但又不定期需要维护的设备。弱电盒或弱电机柜的放置位置建议选择隐蔽、相对阴凉、不常出入的地方。 本方案中选择使用6U的壁挂式机柜即可，尺寸为600宽*450深*368高。另可根据NAS的实际需求选择9U的壁挂式机柜。机柜放置在一层楼梯的踏步段下方，外观可做成家具样式进行隐藏。
（2）穿线
弱电盒拉一根20的管到门外，并内穿钢丝，用于未来接入运营商的光纤线缆。另一根管用作冗余，未来有一些其他线缆需要接入屋内的时候即可用上，也可用作监控摄像头穿线等用途。 弱电盒拉一根20的管到各个房间，包括但不限于卧室、书房、客厅、露台等地，应着重考虑装修后的家具摆放模型，考虑笔记本电脑、PC、NAS等设备的摆放位置，尽量使以上所述的所有房间是单面板双信息点接入。此处涉及穿线，根据工程施工的通常规则，建议敷设六类非屏蔽双绞线。
（3）墙面信息点
所有信息点均使用标准86型面板，双信息点样式，模块尽量采用安普等主流品牌的六类模块。信息点的布设位置根据实际使用情况进行规划，通常离地面高度为30cm左右（电视柜后方）或约60cm左右（桌面下方）。
（4）AP信息点
AP虽可使用无线回程方式进行桥接，但为保证高可用性，所有AP点位均敷设网线，优先使用有线回程方式进行组网。 无线信号最有效利用的部署方式就是将AP倒装于房顶，同时也能节省地面和桌面空间。其中如果按夏文中的方案B进行部署，则与光纤猫连接的边界路由器需穿两根网线。
（5）配线架及跳线
如空间够用，建议在弱电机柜中安装配线架，所有屋内信息点与AP信息点均跳线至配线架，便于后期维护。 综上，为节省后续维护成本，综合布线部分应全面使用信息点及配线架，杜绝敷设网线直接钳水晶头使用。
2、设备位置部署
设备部署位置及接线图如下图。
3、无线信号模拟 因实际环境中，5G信号比2.4G信号弱，因此本方案只模拟5G信号覆盖情况。 且楼梯处及弱电机柜会造成无线网络信号的极大损耗，因此部署过程中应尽量避开楼梯处。 所有无线网络信号均以-67dBm作为标准，大于等于-67dBm的区域为彩色覆盖，小于-67dBm的区域无任何颜色覆盖。
（1）一层
若一层减少一个路由器，那么无论如何部署，都将无法保障无线信号无死角覆盖。（无线路由器不能部署于厨房及卫生间）
（2）二层
若二层减少一个路由器，那么无论如何部署，都将无法保障无线信号无死角覆盖。（无线路由器不能部署于厨房及卫生间）
4、逻辑拓扑图
5、物理拓扑图
五、 费用组成
以上费用组成只计算了路由交换设备的设备价格，配套装修的价格因题目中未要求，因此懒得计算了。。。
总结： 综上所述，本方案中涉及的Linksys品牌设备共计1个EA8300、1个LGS108和1套velopAC6600，路由交换设备总成本约5054元。
后边放几张隔壁论坛官方给出的velop产品设置教程
P.S.这方案写成这样要是提交给我们公司的话，估计要被领导骂死。。。 楼下的签名图绝赞！ | 
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发表于 2018-4-3 08:50
发表于 2018-4-3 09:18
