無線校園網(wǎng)——新一代校園網(wǎng)建設(shè)淺談

駱心平

摘要：學(xué)校的信息化建設(shè)是一個(gè)大工程，教育者要在思想上真正認(rèn)識(shí)到什么是教育信息化。利用信息化教育可以激發(fā)潛能，追求卓越，培養(yǎng)信息素養(yǎng)，構(gòu)筑人文關(guān)懷。教育信息化對(duì)校園網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)提出了更高的要求，如何構(gòu)建一個(gè)高帶寬、高承活度、高集成化的校園無線網(wǎng)絡(luò)，正是本文要論證的主題。

關(guān)鍵字：無線校園網(wǎng) ?無線應(yīng)用技術(shù) ?解決方案

一、從無線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展看校園網(wǎng)新趨勢

1997年7月IEEE定義了Wireless LAN（無線局域網(wǎng)）標(biāo)準(zhǔn)——IEEE802.11， 1999年10月，美國卡內(nèi)基·梅隆大學(xué)在世界上率先啟動(dòng)了校園無線網(wǎng)絡(luò)，盡管當(dāng)初采用了2M傳輸技術(shù)，但是無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)注入校園，無疑是IT技術(shù)在校園信息化中的又一次重要突破。

我國的無線校園網(wǎng)絡(luò)建設(shè)步伐也緊跟著技術(shù)的發(fā)展，其中最為典型的是上海中學(xué)無線校園網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，是國內(nèi)第一個(gè)覆蓋整體的無線校園網(wǎng)絡(luò)，其覆蓋面涉及教學(xué)辦公樓、教學(xué)樓、會(huì)議室、報(bào)告廳、電子閱覽室、體育館、學(xué)生宿舍及校園草坪。北京大學(xué)著手構(gòu)建整體校園的大型無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，成為無線校園網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的具有代表意義的典范。

一般而言，對(duì)比于傳統(tǒng)的有線網(wǎng)絡(luò)，無線局域網(wǎng)的應(yīng)用價(jià)值體現(xiàn)在：

可移動(dòng)性和漫游： 由于沒有線纜的限制，用戶自由移動(dòng)漫游工作。

組網(wǎng)靈活容易： 由于不需要布線，無線局域網(wǎng)可以組成多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。取代了網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室和電子閱覽室及培訓(xùn)會(huì)議室凌亂的網(wǎng)絡(luò)線纜，將是一個(gè)個(gè)設(shè)計(jì)精美的無線接入點(diǎn)AP，為網(wǎng)絡(luò)的拓展和維護(hù)提供了方便。

成本優(yōu)勢： 無線局域網(wǎng)的費(fèi)用已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于有線，為經(jīng)費(fèi)短缺的學(xué)校創(chuàng)造了條件。

二、從無線局域網(wǎng)應(yīng)用看校園網(wǎng)的應(yīng)用

因無線局域網(wǎng)的特點(diǎn)使其可以廣泛使用在校園內(nèi)的以下領(lǐng)域：

辦公室：教師利用便攜式電腦準(zhǔn)備講課稿，查找資料，收發(fā)電子郵件，協(xié)作辦公等；

多媒體教室：教師利用筆記本電腦演示課件，學(xué)生利用終端訪問課件或校園網(wǎng)絡(luò)信息資源，師生之間的交互性可通過網(wǎng)絡(luò)這個(gè)媒體大范圍、寬時(shí)效地實(shí)現(xiàn)；

電子閱覽室：利用筆記本電腦等移動(dòng)終端訪問網(wǎng)絡(luò)特有資源查閱資料等；

宿舍：學(xué)生訪問Internet查找資源，學(xué)習(xí)更多知識(shí)，為住宿教師工作、學(xué)習(xí)、生活帶來便利；

會(huì)議室報(bào)告廳：利用筆記本電腦參加會(huì)議交流、各種論壇、專家講座、領(lǐng)導(dǎo)報(bào)告交流等；

培訓(xùn)場所：教員輕松講課，外來學(xué)員在無須改變配置的情況下利用無線終端筆記本電腦方便直接與網(wǎng)絡(luò)連接（網(wǎng)管可以進(jìn)行連接授權(quán)），學(xué)習(xí)輕松效率高；

草坪綠地：師生戶外環(huán)境實(shí)現(xiàn)輕松學(xué)習(xí)與休閑。

三、從無線局域網(wǎng)產(chǎn)品及技術(shù)看校園網(wǎng)的發(fā)展

（一）無線局域網(wǎng)的產(chǎn)品按照無線局域網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)來劃分的話，目前可分為：

雙頻三模 （Dual-band Tri-mode） 設(shè)備， 指的是設(shè)備同時(shí)工作在兩個(gè)頻帶 2.4GHz 和 5GHz ；三個(gè)無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn) 802.11b 和 802.11g ?、802.11a 標(biāo)準(zhǔn)。

Super G 108M 無線局域網(wǎng)設(shè)備 ，高達(dá) 108Mbps 的數(shù)據(jù)通信寬帶。

802.11g 標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，達(dá) 54Mbps 的數(shù)據(jù)通信寬帶。

802.11b 標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，達(dá) 11Mbps 的數(shù)據(jù)通信寬帶。

（二）無線局域網(wǎng)的產(chǎn)品按照在網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中的功能來劃分的話，目前可分為：

無線局域網(wǎng)接入點(diǎn) （Access Point） ：負(fù)責(zé)為其所有所關(guān)聯(lián)的無線客戶端之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，也負(fù)責(zé)將無線客戶端的數(shù)據(jù)橋接到有線以太網(wǎng)的中心設(shè)備。

無線客戶端設(shè)備，用于將各種各樣的客戶端設(shè)備連入無線局域網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中。如無線 PC 卡，無線 PCI 卡，無線 USB 適配器，無線以太網(wǎng)橋接設(shè)備，當(dāng)然還有用于連接 PDA 設(shè)備的無線 CF 卡等等。

無線橋接設(shè)備 （Bridging） ，用于將分布在不同地方的局域網(wǎng)通過無線橋接設(shè)備將其進(jìn)行連接 ，可分為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的橋接 （ 將兩個(gè)局域網(wǎng)進(jìn)行互聯(lián) ） 和點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的橋接 （ 將多個(gè)局域網(wǎng)進(jìn)行互聯(lián) ） 兩種方式。

無線寬帶路由器 （Wireless Broadband Router） ，此類設(shè)備具有多種功能。 一是寬帶路由器功能；二是無線局域網(wǎng)接入點(diǎn)功能，可方便地組建一個(gè)無線局域網(wǎng)。

增益天線、 RF 饋線電纜、以太網(wǎng)遠(yuǎn)程供電等各種無線局域網(wǎng)組網(wǎng)附件。

（三）無線校園網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)

針對(duì)校園網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，利用無線局域網(wǎng)主要涉及以下幾項(xiàng)應(yīng)用技術(shù)。

1.微蜂窩覆蓋及漫游

對(duì)于辦公室、教室、會(huì)議培訓(xùn)、宿舍等場所，無線微蜂窩覆蓋是最有效簡潔的無線網(wǎng)絡(luò)鋪設(shè)方案，可以將原有的信息點(diǎn)擴(kuò)大成信息區(qū)域。由于每個(gè)AP的發(fā)射功率均有嚴(yán)格控制，同時(shí)安裝在室內(nèi)的AP會(huì)受到建筑物本身的影響，因此單個(gè)AP所覆蓋的面積可能無法滿足無線覆蓋的規(guī)劃，例如需要覆蓋整個(gè)教學(xué)樓。由于IEEE802.11g標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了AP的多頻道工作模式，因此可以采用多個(gè)AP進(jìn)行合理分布和配置，將單個(gè)覆蓋區(qū)域擴(kuò)大成較大的覆蓋區(qū)域。在整個(gè)覆蓋區(qū)域中，無線終端設(shè)備將自動(dòng)檢測信號(hào)的強(qiáng)度，建立高質(zhì)量的無線鏈路。

2.無線中繼點(diǎn)

由于微蜂窩覆蓋技術(shù)中，每個(gè)AP需要與有線網(wǎng)絡(luò)相連，在學(xué)校的大禮堂、階梯教室、室內(nèi)體育場等面積較大，存在著有線無法達(dá)到的范圍，這時(shí)就需要采用無線中繼的方式，也就是通過無線中繼點(diǎn)來進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)接力，進(jìn)一步擴(kuò)大無線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍。中繼點(diǎn)的構(gòu)建，只需要將兩個(gè)AP互聯(lián)，接收前一個(gè)AP的無線信號(hào)，并形成新的覆蓋全場的目的。

3.覆蓋開闊區(qū)域

有了無線覆蓋技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)就不僅僅局限于室內(nèi)狹小的空間，更廣闊的學(xué)習(xí)空間被利用起來，草坪、操場、樹陰下不再是網(wǎng)絡(luò)的終點(diǎn)站，連接了放大器和天線的AP完全可以將無線信號(hào)覆蓋到校園的任何角落，每一寸土地都被利用起來，整個(gè)校園變成了巨大的教學(xué)空間。

4.無線網(wǎng)橋

無線網(wǎng)絡(luò)除了覆蓋應(yīng)用以外，無線橋接是另一項(xiàng)重要的應(yīng)用。利用無線網(wǎng)橋設(shè)備，可以為兩個(gè)或者多個(gè)獨(dú)立的校園網(wǎng)建立帶寬高達(dá)108M的空中連接，橋接距離從幾百米到幾十公里均有不同的全套方案以及配套設(shè)備。

5.無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備集中管理

無線網(wǎng)絡(luò)管理包括Telnet、SNMP、Web等管理界面，網(wǎng)絡(luò)管理員可以隨時(shí)隨地地對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行配置、監(jiān)測、控制，使無線網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行更加有效可靠。

四、從無線校園網(wǎng)實(shí)施步驟看校園網(wǎng)的解決方案

構(gòu)建新一代無線校園網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)循序漸進(jìn)的過程，一方面需要在事先進(jìn)行周密和有條理的規(guī)劃，另一方面需要利用技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)來實(shí)現(xiàn)其設(shè)計(jì)和安裝，主要有以下幾個(gè)步驟。

（一）環(huán)境分析

根據(jù)需要建設(shè)的校園網(wǎng)實(shí)際場地情況和項(xiàng)目需求，了解現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)情況、設(shè)備配置、網(wǎng)絡(luò)管理、應(yīng)用類型等，建立無線覆蓋或者無線網(wǎng)橋構(gòu)建方案。

（二）效果測試

根據(jù)環(huán)境分析得出的結(jié)論，進(jìn)行現(xiàn)場效果測試。通過特定的輔助工具，檢測無線覆蓋范圍、信號(hào)強(qiáng)度以確定AP的最佳安裝位置，還可以調(diào)整天線的高度和角度，達(dá)到最優(yōu)的橋接性能。

（三）網(wǎng)絡(luò)建設(shè)

在通過效果測試以后，進(jìn)行設(shè)備選型，根據(jù)實(shí)際情況選擇相應(yīng)的AP、放大器、天線以及其他的輔助設(shè)備進(jìn)行無線校園網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建，實(shí)現(xiàn)無線校園覆蓋和無線校區(qū)橋接的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。

（四）項(xiàng)目評(píng)估

網(wǎng)絡(luò)建設(shè)完成后，在各種環(huán)境中進(jìn)行測試，以確定無線網(wǎng)絡(luò)的流量、穩(wěn)定性、不同區(qū)域的流量、穩(wěn)定性、不同區(qū)域的帶寬、橋接性能等要素，對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行評(píng)估、檢測。

我校的校園網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)采用主流有線和無線局域網(wǎng)技術(shù)產(chǎn)品，并考慮今后的擴(kuò)展和不同應(yīng)用場地需求。針對(duì)校園的物理結(jié)構(gòu)的不同特點(diǎn)進(jìn)行無線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋、漫游和管理，從而提供給用戶一種補(bǔ)充的網(wǎng)絡(luò)接入方法，滿足移動(dòng)性和方便性的要求，提高效率。

五、從無線校園網(wǎng)看我們美好的未來

無線局域網(wǎng)的發(fā)展為校園網(wǎng)的建設(shè)和升級(jí)換代帶來了新的選擇，通過運(yùn)用無線局域網(wǎng)技術(shù)的幾種的應(yīng)用方式，我們可以在校園實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的覆蓋。

無線校園網(wǎng)絡(luò)與移動(dòng)教育符合現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的需求，符合人們終身學(xué)習(xí)的需求，因此必將在未來的教育中發(fā)揮重要的作用。無線局域網(wǎng)在近幾年的發(fā)展中，不斷地與各項(xiàng)無線移動(dòng)通訊的最新技術(shù)相融合，逐漸走向成熟，可以預(yù)見在不久的將來會(huì)以此為基礎(chǔ)，形成一套相對(duì)完整的無線通訊技術(shù)體系，從而完成移動(dòng)教育平臺(tái)的搭建。而移動(dòng)教育本身也將以此為契機(jī)，確立其在未來學(xué)習(xí)型社會(huì)中的重要地位。無線與手機(jī)及掌上電腦等通信的相聯(lián)，如我校的聯(lián)通短信平臺(tái)等為教職工提高了很大的工作效率。

無線網(wǎng)絡(luò)的便捷性、自由性、高效性使得這項(xiàng)技術(shù)在短短十年間脫穎而出。借助無線校園網(wǎng)，教育信息化將邁上更寬、更敞的信息“高速公路”。