無線校園網(wǎng)的實踐應(yīng)用

李風(fēng)芝

（天津開發(fā)區(qū)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，天津 300457）

目前，隨著無線設(shè)備廣泛應(yīng)用，高校校園內(nèi)越來越多的師生擁有3G手機、筆記本，對“隨時隨地獲取信息” 的依賴程度越來越強，在教室、實驗室、圖書館、學(xué)術(shù)報告廳、會議室以及室外操場等場所如何解決網(wǎng)絡(luò)節(jié)點限制，實現(xiàn)多人同時上網(wǎng)的問題逐漸擺在面前，隨著無線技術(shù)日益成熟，無線校園網(wǎng)嘗試著在有線網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，發(fā)揮無線網(wǎng)絡(luò)的靈活性、移動性，最終實現(xiàn)有線網(wǎng)絡(luò)帶動無線網(wǎng)絡(luò)，共同構(gòu)建一個無處不在的校園網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

1 概述

無線校園網(wǎng)是無線局域網(wǎng)的一個典型例子。無線局域網(wǎng)（Wireless LAN）是在局部區(qū)域內(nèi)，利用無線射頻技術(shù)，以無線媒體或介質(zhì)進(jìn)行通信的無線網(wǎng)絡(luò)。它是對傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的延伸。

1.1 無線局域網(wǎng)的組成結(jié)構(gòu)

無線局域網(wǎng)常用的組網(wǎng)設(shè)備包括無線網(wǎng)卡、無線接入點、無線網(wǎng)橋、無線控制器。

1.1.1 無線網(wǎng)卡。

無線網(wǎng)卡是無線網(wǎng)絡(luò)最基礎(chǔ)的設(shè)備，可作為計算機與無線網(wǎng)絡(luò)的接口，實現(xiàn)計算機與無線網(wǎng)絡(luò)的連接，一般網(wǎng)卡有臺式機專用的PCI接口無線網(wǎng)卡、筆記本電腦專用的PCMCIA接口無線網(wǎng)卡、USB接口無線網(wǎng)卡 、筆記本電腦內(nèi)置的MINI-PCI無線網(wǎng)卡。

1.1.2 無線接入點 AP（Access Point）。

AP的作用是將來自有線網(wǎng)絡(luò)的有線信號轉(zhuǎn)為無線信號，無線設(shè)備通過天線接收其發(fā)射的無線信號，最終接入無線局域網(wǎng)。在有線網(wǎng)絡(luò)中它相當(dāng)于一個普通工作站，在無線網(wǎng)絡(luò)中它既充當(dāng)工作站又擔(dān)任著本基本服務(wù)集的數(shù)據(jù)分發(fā)角色。

1.1.3 無線網(wǎng)橋

無線網(wǎng)橋通常用于室外，主要用于連接兩個網(wǎng)絡(luò)，使用無線網(wǎng)橋不可能只使用一個，必需兩個以上。無線網(wǎng)橋功率大，傳輸距離遠(yuǎn)（最大可達(dá)約50km），抗干擾能力強等，不自帶天線，一般配備拋物面天線實現(xiàn)長距離的點對點連接。

1.1.4 無線控制器

無線控制器（AC）是無線網(wǎng)絡(luò)的核心，負(fù)責(zé)管理無線網(wǎng)絡(luò)中的瘦AP（只做收發(fā)信號）的數(shù)據(jù)匯聚和接入Internet，對AP管理包括：下發(fā)配置、修改相關(guān)配置參數(shù)、射頻智能管理和用戶認(rèn)證等，自動優(yōu)化基本無線網(wǎng)絡(luò)，支持高級移動服務(wù)。

無線網(wǎng)絡(luò)中一個無線控制器和多個瘦AP相結(jié)合，可應(yīng)用于大中型企業(yè)中，有利于無線網(wǎng)絡(luò)的集中管理，多個無線發(fā)射器能統(tǒng)一發(fā)射一個信號（SSID），并且支持無縫漫游、和AP射頻的智能管理，可構(gòu)建出個性化、專業(yè)化的WLAN 解決方案。

2 無線校園網(wǎng)的設(shè)計

2.1 設(shè)計原則

無線校園網(wǎng)設(shè)計原則是以使用盡可能少的AP 為整個校園網(wǎng)絡(luò)用戶提供服務(wù)。在無線校園網(wǎng)實施過程中，需要根據(jù)校園的規(guī)劃布局以及使用的AP 的覆蓋范圍和AP允許接入的移動站的數(shù)量，決定AP的實際位置和AP的數(shù)量。最終實現(xiàn)用盡量少的AP滿足較多用戶的需求，即有足夠的AP 保證接入的容量。

2.2 設(shè)計方案

高校的主體是學(xué)生和教師，他們活動的范圍主要集中在教學(xué)樓、辦公樓、圖書館、實驗樓、宿舍、食堂以及操場等地點，根據(jù)這些地點的建筑不同，需要制定不同的覆蓋方案。

2.2.1 高校圖書館是師生和科研人員的主要活動場所，一般情況，這些建筑物多是高大、寬敞的樓層，根據(jù)上述特點，特別適合安裝無線局域網(wǎng)，從而實現(xiàn)了使用設(shè)備少，覆蓋率高。再根據(jù)建筑面積和容量估計AP 數(shù)量及安裝位置。

2.2.2 高校教學(xué)樓多為結(jié)構(gòu)相同的教室，主要結(jié)構(gòu)是完整的整體空間，根據(jù)教室內(nèi)部面積和容納人數(shù)設(shè)置一個或多個AP；為了保證信號的整體覆蓋，還可以在樓道內(nèi)設(shè)置幾個AP。

2.2.3 行政辦公樓一般由若干獨立的小型房間構(gòu)成，同時每個房間被墻體隔開，鑒于此可以在每層樓道中設(shè)置多個AP，保證信號通過門窗覆蓋各房間。對于重要的會議室或者報告廳，需要單獨設(shè)置一個或多個AP。

2.2.4 學(xué)生宿舍多是房間數(shù)多、面積小，不適合單間布置AP，一般采用室外無線覆蓋法，在學(xué)生宿舍周圍布設(shè)AP，讓信號通過窗戶進(jìn)入各宿舍。

2.2.5 操場等運動場地多為空曠地帶，可使用室外型AP、功率放大器和大功率天線，以取得大面積網(wǎng)絡(luò)覆蓋。

3 無線校園網(wǎng)實施方案

3.1 需求分析

我院由圖文中心辦公樓、教學(xué)樓（實驗樓、電子信息樓、計算機樓、應(yīng)用技術(shù)樓、經(jīng)貿(mào)樓、應(yīng)用文科樓）、宿舍、活動中心、餐廳、籃球場和操場等組成。在學(xué)院前期的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)過程中，有線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)已經(jīng)初具規(guī)模，基本能夠滿足教學(xué)需求。根據(jù)當(dāng)前無線電子產(chǎn)品快速發(fā)展及其普及，發(fā)展無線校園網(wǎng)主要是為了對現(xiàn)有的有線網(wǎng)絡(luò)做輔助補充，進(jìn)一步改善校園信息化網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，解決了校園局部布線難題，擴(kuò)大校園網(wǎng)的服務(wù)范圍，提高了網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量。

3.2 無線校園網(wǎng)具體實施

根據(jù)人口密集程度以及使用需求，無線校園網(wǎng)信號主要覆蓋教學(xué)樓、圖文中心辦公樓、宿舍三大樓群。其中用到的網(wǎng)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備多以802.11g為主。

在圖文中心辦公樓無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)實施過程中，考慮到圖文中心辦公樓右半部的1至6層為圖書館，空間寬敞，室內(nèi)面積固定，可在每層頂部安裝6個AP，保證每層150個無線終端用戶的順暢使用。在7樓報告廳布設(shè)2個AP，用來滿足開會時短暫使用。圖文中心辦公樓左半部的1至5層為行政辦公區(qū)，全部為普通辦公室，可在每個辦公室樓頂安裝一個AP，即可保證辦公人員的使用需求。

六個教學(xué)樓結(jié)構(gòu)類似，以電子信息樓為例，該樓共四層，主要由大型階梯教室、普通教室和系辦公室組成。每層樓道安裝五個AP；每個普通教室和辦公室安裝一個AP；鑒于階梯教室面積較大，安裝三個AP。這樣保證無線信號覆蓋整個教學(xué)樓的每個角落，同時保證每個教室和辦公室達(dá)到20至30 個終端用戶上網(wǎng)需求，階梯教室達(dá)到70至80個終端用戶上網(wǎng)需求。為了保證通信的順暢，終端用戶無線網(wǎng)卡采用支持802.11g的USB 無線適配器和筆記本電腦適配器。

學(xué)生宿舍全部是雙面設(shè)計，因此必須雙面無線覆蓋。鑒于這種情況，采用了室外覆蓋室內(nèi)方法，即將室外型AP和定向天線安裝在宿舍的兩側(cè)，實現(xiàn)每個AP 能夠覆蓋很廣的范圍。無線網(wǎng)絡(luò)信號通過宿舍窗口進(jìn)入宿舍內(nèi)部。

餐廳是室內(nèi)開闊場地，建筑分東西兩部分，均為兩層，布設(shè)無線網(wǎng)絡(luò)可采用室內(nèi)覆蓋方式，在東西兩部分的每層樓頂安置三個AP，保證就餐時70至80個終端用戶上網(wǎng)需求，如果用餐者帶有無線網(wǎng)絡(luò)功能的手機或者無線網(wǎng)卡的筆記本，即可隨時隨地上網(wǎng)。

籃球場和操場都是室外開闊場地，布設(shè)無線校園網(wǎng)可采用室外覆蓋方式。在室外安裝無線設(shè)備需要考慮防水、防塵、防雷、防高溫、防低溫等因素，因此該方案對無線設(shè)備質(zhì)量和要求非常高。目前學(xué)院使用的是思科公司的2個無線AP產(chǎn)品，一個安裝在籃球場，一個安裝在操場，它可以提供相當(dāng)于傳統(tǒng)802.11g 網(wǎng)絡(luò)6倍以上的無線接入速率，覆蓋范圍在470米左右，滿足校園對室外無線網(wǎng)絡(luò)的要求。

4 總結(jié)與展望

目前，無線設(shè)備飛速發(fā)展，性價比逐年提高，校園將成為無線設(shè)備的使用群體，無線校園網(wǎng)改變了師生之間的教與學(xué)的模式。但是，也要認(rèn)識到現(xiàn)在所使用的無線校園網(wǎng)都是基于有線網(wǎng)絡(luò)，使用時經(jīng)常遇到搜索不到接入設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)不通，保密性差，收費情況不樂觀，運行難等情況。隨著計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和無線設(shè)備的發(fā)展，無線校園網(wǎng)技術(shù)將會得到逐漸完善，為實施全面無線覆蓋提供技術(shù)支持。

[1]高校無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的實踐-以滁州職業(yè)技術(shù)學(xué)院為例.宜春學(xué)院學(xué)報，2011，33卷12期

[2]無線網(wǎng)絡(luò)在校園網(wǎng)中的應(yīng)用.太原大學(xué)學(xué)報，2011，12卷12期

[3]無線局域網(wǎng)技術(shù)及其在校園網(wǎng)中的應(yīng)用 通訊技術(shù)，2012[4]李增雷.無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在校園網(wǎng)中的應(yīng)用.信息與電腦，2012