多媒體培訓教室的無線網絡系統設計

摘要：多媒體輔助教學已成為培訓教育現代化的必由之路。無線局域網在校園多媒體教室的建設中有著許多優點。介紹了一種多媒體培訓教室的無線網絡設計方案，并分析了方案設計中的關鍵要素，最后通過實際應用測試了該方案的效果，性能和實用性均得到了預期要求。

關鍵詞：多媒體教室，培訓，無線局域網

中圖分類號：TP393文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2008)24-1164-02

The wireless LAN design of Multi-media training classroom

XU Wen

(Guangdong Electric Power School and Guangdong Electric Power Grid Train Center，Guangzhou 510520，China)

Abstract:Multi-media auxiliary teaching has become an important part of the education modernization in China.Wireless LAN has many advantages in the construction of Multi-media classroom. One wireless LAN design of Multi-media training classroom is introduced and the key factors of designation are analyzed.Finally，the capability and utility of the project are tested by the actual application and meet the expected demand.

Key words: Multi-media classroom;training;Wireless LAN

1 引言

隨著信息時代的來臨，智能化多媒體教學越來越受到教師和學生的歡迎[1]。無線局域網在校園多媒體教室的建設中有著有線網絡所無法比擬的優勢[2]。首先對于一些不方便布線的場所，采用無線方式可有效地解決布線方面的困難。第二是大大節省了網絡投資成本，布線是項復雜的工程，其成本占總投資的30％左右，當然這不僅是網線的成本，更重要的是人工布線成本。第三是大大方便了用戶位置的靈活移動，當用戶位置改變時，不用重新布線。

我培訓中心作為廣東電網公司的教育培訓機構，擔負著全省電網員工的培訓任務。為了適應多媒體教學培訓(包括動畫制作、多媒體廣播)的發展方向，教師通過網絡教學軟件給學員進行多媒體教學，并且從校園網服務器中心存取各種資料。由于現有教室環境的影響不方便布線，再加上有線局域網存在移動性不方便的特點，所以采取高帶寬的802.11g+無線產品，它能夠很好地結合現有的校園網絡并延伸組建成一個多功能的多媒體教室。

2 技術方案

在一個多媒體教室中通常有40~60個座位，每個座位配置一臺筆記本電腦，教室面積在80平方米左右。盡管在這樣一個面積中，一個基于IEEE 802.11b/a/g，任意一個AP都能有效覆蓋，但是此種情況不適用于采用單AP，因為在此種應用中，無線用戶相對比較集中，況且各用戶所進行的是需要高帶寬的多媒體教學、聽課。針對這種應用實際，可以選擇高速率的IEEE 802.11a或IEEE 802.11g標準方案[3]，并且在一個教室中安排放置3個AP，各AP分區域覆蓋。當然IEEE 802.11g方案仍是目前首選，甚至可以選擇一些技術實力比較好的廠商的IEEE 802.11g+方案，這樣它的傳輸性能會更好，可以達到108Mbps，對于選擇同一品牌的兼容產品，性能和兼容性是不會受影響的。

NETGEAR作為無線局域網絡領域的先導者，一直領導無線局域網絡的發展潮流，不但提供802.11b、802.11a、802.11g以及IEEE 802.11 g+的無線網絡產品，也提供802.11a/b/g雙頻三模模式的(在自有產品的加壓模式下最高可達108M)無線網絡產品，這些設備都非常適合學校多媒體網絡教學的數據網絡的搭建。根據實際的網絡需求， 結合當今網絡技術的發展趨勢，我們采用了NETGEAR 公司全系列基于最新無線局域網標準802.11g+的產品: 無線局域網接入點WG302以及802.11g+ 108Mbps無線筆記本網卡WAG511。

具體網絡拓撲結構如圖1所示。

圖1 多媒體培訓教室的無線網絡拓撲結構

該多媒體教室采用一臺NETGEAR公司8端口的10/100Mbps以太網交換機FS608連接到學校現有的有線以太網，采用NETGEAR公司基于最新無線局域網標準802.11g+ 108Mbps的無線訪問點WG302連接到網絡交換機FS608上，從而方便快捷地就建立了一個108M高寬帶的無線多媒體教室數據網絡，最后是通過校園網的出口連接到INTERNET。

多媒體教室的網絡系統拓撲結構為星形，網絡設備分為2級，1級選用NETGEAR FS608交換機并上連學校現有的有線校園網，2級是3臺WG302無線接入點通過有線的方式連接到FS608，3個無線接入點WG302負責50片NETGEAR WAG511 無線筆記本網卡的客戶端無線接入。

3臺WG302 802.11g+ 108Mbps無線接入點，配置在多媒體教室適當的地方并分別把三個AP劃分在三個互不重疊的通道上使用(此方案是使用1、6、11三個通道)，將整個多媒體教室的每一個角落覆蓋，提供給學生多媒體學習的108Mbps無線寬帶網絡接入，接受教師多媒體的廣播教學 。

3 方案分析

在這樣一種應用方案中，發布多媒體教學內容的計算機可以在機房中，也可以在其他任何網絡位置，并且要以有線方式與交換機連接。交換機的端口數根據實際需要選擇，但連接各AP 的端口帶寬最好全采用1 O/1 00Mbps以上的。在多媒體教室中，教師講解所用的計算機也最好通過有線方式直接與有線網絡交換機的高帶寬端口連接，以確定連接的穩定性和高帶寬。多媒體教室中的50個用戶劃分為3個區域，各用一個AP覆蓋，各自與有線網絡的交換機連接。在配置時要注意這3個AP所用信道不能重疊，可以采用1、6和11這三信道，也可以使用2、7 和12這三信道，當然還有其它選擇方式。另外要注意，如果采用雙絞線連接，注意單段雙絞線的最長長度要在100米以內，如果超過這個距離，則應采用多個交換機或集線器級聯擴展。

因為多媒體教學需要較高的帶寬，并且要求穩定性較高，所以在此方案中建議選擇 802.11g+標準的無線網絡方案，因為它們都可以提供108Mbps的超高連接速率。50個用戶平均分配成3個AP區域的話，則每個AP區域用戶在17個左右，按總帶寬108Mbps的帶寬來分，平均每個用戶也有6Mbps多的連接速率，即使按理論值的一半計算，也有3 Mbps左右的帶寬，比起現在的寬帶連接來說要寬許多，足以滿足多媒體教學使用。

WG302接入點遵從工業安全標準的無線數據加密、用戶認證、IEEE802.11i和WPA2 Enterprise標準，提供了增強的、互操作性的無線網絡安全。WPA和IEEE802.11x的支持賦予了強壯的雙向認證以確保只為與企業RADIUS服務器有關聯的客戶端授權，支持最多256個用戶的MAC地址認證、用戶訪問控制列表(ACL)和VPN透傳。

WAG511 PCMCIA無線網卡完全符合IEEE802.11a、IEEE802.11b和IEEE802.11g標準，能在2.4GHz和5GHz雙模式下以高達108Mbps的速率在無線網絡中發送數字圖像、視頻和MP3文件等。還根據環境條件動態調整速率，使持續保持最佳接入性能。在安全性方面，它運用最高級別的業界標準WEP加密保護數據，為IEEE802.11b設備提供128位加密，為IEEE802.11a和IEEE802.11g標準設備提供高達152位加密。它的MAC地址驗證能夠確保只有授權用戶能夠訪問網絡，從而增強了安全性。它還附帶提供VPN 穿透支持。

4 應用效果

利用該系統進行實際教學測試，我們發現打開多媒體教學軟件進行多媒體的教學效果與建立有線網絡的效果沒有任何區別，得到了老師和學員們的高度評價。并且系統運行穩定，50臺無線用戶都是以108M的連接速率接入到WG302無線接入點，利用WEP的加密功能，保證其它用戶不能接入網絡。

參考文獻:

[1] 周立夏.使用多媒體授課優化課堂教學探討[J].現代教育技術，2004(1):15-18.

[2] 周勇.淺談無線局域網技術[J].湖北成人教育學院學報，2006(6):67-69.

[3] 王秋菊，張興華.無線局域網的技術分析[J].科技信息(科學教研)，2007(16):69-86.