基于校園網的無線網絡擴建方案淺析

摘要:國內已經著手開始建設無線城市。香港已經完成建設，深圳等發達城市也在實施中在校園中建設無線校園有著更實際的意義。我校的校園網建設比較早，也有一定規模，校舍改造時對網絡進行了重新布局，增加了教育網的接入，增加核心路由器及核心三層交換機，但還沒有考慮到無線網絡的建設，目前教師都配置了帶有內置無線網卡的筆記本電腦，對無線上網有需求，從應用需求方面考慮，無線網絡很適合學校的一些不易于網絡布線的場所應用。現在大部分校園都建有有線局域網，如何對原有網絡進一步擴充，使校園的每個角落都處在網絡中，形成真正意義上的校園網。該文所要介紹的就是如何采用無線局域網技術來組建校園網。讓網絡更輕松更方便的到每一個角落，更輕松的維護網絡。

關鍵詞:無線局域網;WLAN;AP;802.11G

中圖分類號:TP393文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2009)14-3684-03

Exploring the Model of Expansion of Wireless Campus Network Based on Network Resource in Vocational School

ZHOU Li-shan

(Ningbo Vocational Education Centre School， Ningbo 315000， China)

Abstract: Our country is starting establishment of wireless cities. Hongkong has finished the project， while developed cities like Shenzhen are also preceding the project. Establishing the wireless campus network has more practical meaning.Our school starts construction of the campus network early， with a certain scale. When the school building was transformed， the school network was re-distributed to increase access of education network， the three core routers and core switches，but without considering the wireless network. At present， each teacher is equipped with a built-in WLAN notebook computer， demanding wireless Internet access. Wireless network can be applied to some places not easy to be cabled. Now most schools have network， the question is how to make the network reach every corner of the schools， shus forming the real campus network. This article introduces the way to construct the campus network using WLAN technology， make network reach every place in school and maintain the network easily.

Key words: WLAN Network; WLAN; AP; 802.11G

1 無線網絡技術分析和基礎架構

無線局域網(Wireless Local Area Network，簡稱WLAN)技術有藍牙(Bluetooth)、IEEE 802.11 系列、HiperLAN、HomeRF技術等。其中，目前得到廣泛應用的技術是IEEE 802.11 系列。IEEE 802.11b可支持11Mbps共享接入速度，采用2.4GHz ISM頻段;與此相似的有IEEE 802.11a 技術，它采用了5GHz頻段，其速率高達成54Mbps;新出現的IEEE 802.11g其實是一種混合標準，它即能適應IEEE 802.11b標準，又符合IEEE 802.11a標準。在目前業界已經推出最新的802.11N，其傳輸速率可以達到驚人的雙向300Mbps 單向600Mbps。但在目前情況下，相對來說價格會比較高一點。從性能，產品成熟度，穩定性，成本等綜合考慮，IEEE 802.11g 無論在各方面占有優勢，因此無線校園網目前可選擇IEEE 802.11g標準。

無線局域網的組成包括無線網卡和無線接入點(Access Point，簡稱AP)。無線局域網利用常規的局域網(如10/100/1000M以太網)及其互聯設備(路由器、交換機)構成骨干支撐網。利用無線接入點(AP)來支持移動終端(MT)的移動和漫游。配有無線網卡的臺式PC機、筆記本電腦或其他設備就可以與無線網絡連接起來。

對于客戶端，無線網卡作為無線網絡的接口實現與無線網絡的連接。無線網卡根據接口類型的不同，主要有三種類型:PCMCIA無線網卡(適用于筆記本電腦，支持熱插拔)、PCI無線網卡(適用于臺式機)和USB無線網卡(適用于筆記本電腦和臺式機，支持熱插拔)。

無線接入點的作用是完成WLAN和LAN之間的橋接。WLAN工作站也可漫游(Roaming)在不同的AP之間。若不加外接天線，AP的覆蓋理論上在視野所及之處約250m。但若在半開放性空間，或有間隔的區域，則約30~50m左右。由于微波是直線傳播，所以微波都是小角度穿透幾面墻體，墻體將減弱信號，如果墻體為鋼筋混凝土，信號則會更弱。所以，在實際情況下(通常在室外)，還需要加上外接增益天線，使距離到達更遠、信號更強。

2 校園網絡的規劃選擇——“有線”還是“無線”?

校園網絡的規劃設計有多種解決方案，依學校的類型規模和性質的不同，以使網絡的設計方案有所不同，體現在技術、應用上更是不同。在傳統的語音服務(諸如電話、蜂窩移動電話)無法滿足人們的各種信息需求的今天，對圖形、圖像、視頻等多媒體信息需求的不斷增長，已成為人們依賴計算機網絡進行信息共享和交流的重要資源。學校教師的教學、科研工作和學生的學習生活對一個高速的、資源豐富的和應用多方面的校園網絡的需求是迫切的、必需的。也是網絡規劃設計者永遠追求的目標。

校園內部鋪設網絡的工程涉及面很廣，無論是在室內還是在室外，均會對現有的校園環境產生不少影響，這一點在發展歷史較長、校內新老建筑并舉的校園內表現的尤為明顯。從投資、施工周期、網絡維護、升級等多個方面著眼，學校需要一整套能夠多快好省建設校園網絡的方案。

隨著無線局域網技術和無線產品的成熟，無線網絡為校園網建設提出了新的可行的思路。無線局域網標準IEEE802.11a/b/g 能夠與現有的計算機網絡進行平滑無縫的連接，并能與現有的計算機網絡和終端設備互聯，與有線網絡資源具有良好的兼容性和整合性。

無線網絡的特殊優勢在于:采用無線聯網技術，具有高度的空間自由性和網絡靈活性，避免了大規模鋪設網線，有效的削減了施工費用，并且建設周期很短。無線局域網帶寬很寬，適合進行大量雙向和多向的多媒體信息傳輸。無線局域網產品通常與有線以太網配合使用，主要適用于便攜終端應用較多的場所、范圍較大而信息點分布稀疏的場所、環境惡劣或其它不適合布線的場所等，有助于簡化網絡結構，增加網絡的擴展性和靈活性。

目前，無線校園局域網在國內已經被越來越多的用戶接受，很多大學及少數中學等相繼采用了無線方式搭建或者補充校園網。無論是校園內部信息點的分布設計、校園內建筑物間的網絡連接，還是學校本部和分部的聯網，無線網絡技術都能發揮作用。此外，無線網絡環境的引入，也為嶄新的無線多媒體提供了應用平臺，將教育信息化建設引入新的天地。

無線校園網，就是通過無線局域網(Wireless Local Area Network，簡稱WLAN)技術，在校園中建立的無縫無線通訊網絡，使校園的每個角落都處在網絡中，形成真正意義上的校園網。 目前絕大多數學校已擁有的有線網絡，只能提供固定而有限的網絡信息點，無法滿足學校師生隨時隨地共享教育網絡資源的需要。無線校園網正是順應了教育信息化建設的前進步伐，蓬勃發展起來的。 無線校園網最大的特點是具有的高度的空間自由性和靈活性;可以避免大規模鋪設網線和固定設備投入，有效地削減了網絡建設費用，極大地縮短了建設周期;目前教育網用戶非常期待實現的許多需求，如網絡信息點流動的需求、難以布線區域網絡建設的需要、利用網絡提高教學效率的需要、以及信息化建設中降低成本和保護投資的要求等，通過無線校園網的建設，都可以找到解決的基礎和途徑。 國際上，擁有無線校園網，已經成為現代化校園的一個標志。

3 無線校園網建議方案

在校園無線網絡建設需求中，主要存在三種典型的應用環境。第一是校園內的戶外公共區域;第二是局部開放的室內大環境，如典型公共教室、圖書閱覽室等;第三是房間多、用戶數量不多但分布較散的樓宇，如教學辦公樓、宿舍等。

3.1 室外區域無線覆蓋方案

學校體育場、中心廣場、教學樓宇間公共區域等，一般是學校需要實現無線覆蓋的室外公共區域。根據需覆蓋的室外區域的實際情況，可以設計建立多個無線覆蓋基站，采用重疊交叉無線覆蓋的方式，完成區域的無縫無線覆蓋。具體項目實施中選用室外型無線路由器，在空曠地方，信號傳輸距可以達到300M~600M左右，視空間大小可以使用多個，或者使用室外無線 AP，配合室外大夾角定向天線，成功實現系統設計目標。

圖1 無線校園網解決方案圖2校園平面示意圖

3.2 室內區域無線覆蓋方案

室內覆蓋區域的大小和建筑結構的復雜程度往往差別很大，根據具體需求，設計多種室內覆蓋解決方案。

一般來講，針對局部開發的室內大環境，如圖書閱覽室、禮堂、體育館、大教室等，網絡用戶數量較多而集中，推薦設計以單個AP小面積覆蓋，多個 AP整合交叉覆蓋形成大面積覆蓋區域，每個AP都獨立接到交換機上，保證有效帶寬更寬。在具體實施項目中，采用兼容802.11b/g標準的室內無線Ap產品，完成無線網絡的室內覆蓋。針對辦公樓、教學樓等結構較為復雜的室內區域，可根據建筑結構具體情況，選用以下兩種方案:

方案一:采用高靈敏度、穿透能力強的無線AP產品，配合分離式吸頂天線，以一個AP配合一個天線，或一個AP配合多個天線，完成室內區域的完全覆蓋。在項目具體實施中，選用無線AP，配合室內吸頂天線，完成樓宇內部無線覆蓋。采用分離式天線設計，可以適應無線設備與高增益天線的連接使用，以保障高質量的無線信號能夠覆蓋更遠距離，同時增強設備在干擾較大的頻率環境中使用的能力。

方案二:采用室外覆蓋方式，選用室外無線AP，通過天線聚集無線信號，使無線覆蓋范圍更大、更遠，穿透能力更強。設備與天線安置于樓宇頂部或底部，以無線信號向下或向上整體覆蓋樓宇。在項目具體實施中，系列室外無線AP，配合全向天線或定向天線，完成無線網絡覆蓋要求。

選用具有AP、AP CLIENT、點對點、點對多點無線網橋多種工作模式的設備，可實現單AP工作、多AP組網連接、大范圍無線覆蓋、漫游等多種工作模式，使用非常靈活方便(如圖5)。全天候防水、防塵全密封的設計，產品擁有超強的免維護特性。 這樣的設備現在各主要廠商生產的都有，包括CISCO，華為，H3C等廠商都有全系列的產品用來組建無線校園網絡的建設。

總之，主干網絡采用穩定的有線高速傳輸的基礎上，采用無線網各來進一步擴展這是非常理想的一種建設方案，也大大增強了網絡使用的靈活性，無線上網帶來了極大的自由和方便，移動性的需求都是需要的。更主要的是無線網絡建設有著成本低，維護方便等明顯優點，在學校中，有著實際廣泛的應用，也是以后校園網建設的一個重點，有條件的學校應考慮著手實施。

參考文獻:

[1] [美]PeterT. Davis1無線局域網[M].劉的貴，等，譯.北京:電子工業出版社，1995.1.

[2] 寧錄游，張中兆.無線局域網技術[J].電子技術，2000，(7).

[3] 韓旭東，曹建海，張春業.IEEE802. 11g協議關鍵技術及性能分析[J].現代通信，2003，(12).

[4] 馬輝，李賀武，李星.大規模無線局網的設計與實現[J].計算機工程與應用，2003，(3).

[5] 王峰博，崔慧娟.基于無線局域網的多媒體通信系統應用和實現[J].電訊技術，2003，(4).