基于瘦AP架构的智慧社区WLAN设计与实现

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伴随网络技术不断发展,社区WLAN的组建从满足用户基本需求提升到流畅便捷的体验,网络终端也从普通用户发展到智能化设备。本文以呼和浩特市实际社区为建设背景,针对社区WLAN覆盖问题、社区内智能安防机器人切换时延较长易发生通信中断的问题进行了研究。首先进行需求分析并采用瘦AP结合AC的组网模式,利用现有的监控系统网络资源,规划接入层、汇聚层以及核心层的三层架构。根据不同区域选取相应的建设策略进行信号覆盖,完成IP地址规划、统一认证以及网络安全部署,实现社区地上、地下区域的WLAN全覆盖。针对安防机器人的快速切换需求,提出一种基于双射频的定向切换方案(Dual Radio Directional Handoff,DRDH)。该方案通过机器人与AP维持主、备双射频链路来改善数据通信中断问题,利用地磁传感技术选出与移动方向相同或相邻的候选AP,从而避免扫描整个信道。通过现场实验测试,结果显示本方案可将安防机器人切换时延控制在2ms以内。针对频繁切换而导致的乒乓效应问题,提出一种基于三级阈值的决策机制,提高切换触发的准确性。该方法通过触发阈值、漫出阈值以及漫入阈值的设定,引导安防机器人进入相应的切换阶段,有效减少不必要的切换。经实验测试,结果表明该方法相较于其他方案,切换次数可平均降低60%左右。针对切换后通信质量较差的问题,提出一种基于AP权值的接入算法来确定目标AP,提高监控视频的传输质量。该方法通过对候选AP的RSSI、探测时延和吞吐量进行归一化处理,计算相应的权值并选择权值最大AP进行关联,确保切换后的高质量通信。经实验测试,该方法的视频平均峰值信噪比PSNR可达99.2d B,实现预期切换效果。最后对AC、AP以及核心交换机端口进行配置,并对社区WLAN系统性能进行评估,测试结果满足社区网建设的所有需求。
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