校園網建設中利用無線組網技術的探討_圖文

1、多校區(qū)校園網建設中利用無線組網技術的探討劉小武(宜賓學院初等教育學院,四川宜賓644007摘要:近年來,由于教育體制的改革和發(fā)展的需要,許多學校進行了實質性的重組合并以及學校建設規(guī)模的擴大,使得越來越多的學校成立了地理位置上不為一體的分校區(qū),有的甚至跨了地區(qū)。同時,由于信息技術的發(fā)展又要求學校這個學術中心必須建立信息資源共享的教學教育科研平臺.在這種歷史背景下,利用傳統的有線LAN方式組建校園網絡,出現了許多建設困難,本文是討論利用當今先進、成熟的無線局域網技術。來解決這些問題。關鍵詞:多校區(qū);網絡建設;無線網絡中圖分類號:TP393.18文獻標識碼:A文章編號:16715365(200403

2、012803l在多校區(qū)網絡建設中出現的問題由于多校區(qū)的出現,這些學校在網絡建設上都存在有以下一些問題出現。比如說:1在成本上,傳統LAN方式網絡布線,媒介主要依賴銅纜或光纜,構成有線局域網。由于地形復雜,特別是當要把相離較遠的節(jié)點聯接起來時,敷設專用通信線路的布線施工難度大、費用高。2在時間上,網絡建設周期可能因為施工難度大而可能沿長。特別是敷設專用通信線路的布線施工耗時長,對正在迅速擴大的聯網需求形成了嚴重的瓶頸阻塞。3在網絡使用效果上,傳統LAN方式下的網絡電腦必須連接網線,不能支持無繩,實現網絡的漫游和移動,即網中的各節(jié)點不可移動,使用不方便。等等問題。我們利用無線網絡技術(WaveLA

3、N這一新的組網技術,與有線網絡技術混合組網,可以很容易地解決我們在組網過程中所遇到的上述一些問題。下面,我們先來了解一下無線局域網技術的發(fā)展前景與現況。2無線局域網(WLAN的發(fā)展前景隨著信息技術的飛速發(fā)展和我國國民經濟信息化的推進,全面實現信息電子化交換和信息資源共享成為必要。雖然由于包括技術難度、技術成本、可靠性、無線局域網工程造價在內等多種原因,導致無線局域網起步較遲,但隨著無線網絡成本持續(xù)下調,配套技術日漸完善,覆蓋范圍不斷加寬,傳輸速度大大提高,促進了無線網絡通信的發(fā)展和應用。在校園網絡的建設中,利用它可以實現多校區(qū)之間資源共享及其統一管理,迅速解決對于地理位置分布較遠、布線不方便的

4、多個校區(qū)之間以及校園內建筑物之間的聯網問題。同時,還可以在學校的任何時間、任何地點很方便地為教師和學生建立虛擬教室、電子圖書館和數據中心,為學生提供方便即時的無線上網服務。3無線局域網的特點無線局域網與有線局域網相比,具有很大的發(fā)展優(yōu)勢。其具體優(yōu)點如下:3.1網絡安裝維護方面:安裝維護方便,無需布線,只需將無線局域網卡裝入個人電腦上,再將其配備的軟件安裝在個人電腦上,安裝瞬間即可完成。3.2在速度方面:高速寬帶接入,在標準802.11b的傳輸速度可提供可達llbtbps數據速率,而標準802.119無線局域網速率提升五倍,其數據傳輸率將達到54Mbps,充分滿足用戶對網絡速度的需求。在音視頻點

5、播方面,300Kbps的數據傳送速度,可以使其圖象效果接近達到眾所周知的VCD圖象質量,而無線網絡高速的54Mbps速率可以使課件點播、視頻、音頻流以及大文件的交換變得異常輕松自如。3.3在安全性方面:由于采用直接序列擴頻(DSSS、跳頻(rHSS、跳時(THSS、等一系列無線擴展頻譜技術,使得其高度安全可靠。盜聽者難以從空中捕獲到有用的信號,且采用嚴格的用戶口令及認證措施,防止非法用戶入網,同時,利用內置的安全監(jiān)測特性和復雜的加密技術實現更高的網絡安全,即使盜聽者能從空中捕獲到相關信號,也很難理解其內容。收稿日期:20030619作者簡介:劉小武(1971一,男,助理實驗師,宜賓學院初等教育

6、學院從事計算機工作。2004年3期劉小武:多校區(qū)校園網建設中利用無線組網技術的探討1293.4在靈活性方面:無線局域網支持完全自由移動,持續(xù)連接,實現移動辦公。目前可以支持90公里,小時的移動速度,隨時隨地在局域網覆蓋區(qū)域內享受視頻點播(VOD、遠程教育、視頻會議、網絡游戲等一系列寬帶信息服務。3.5在網絡覆蓋方面:無線局域網其覆蓋范圍廣,其具體的通信距離和覆蓋范圍視所選用的天線不同而異:定向傳送天線可到550公里;室外的全向天線可覆蓋1520公里的半徑范圍;室內全向天線可覆蓋最大半徑250m的5000平方米的范圍。3.6在綠色環(huán)保和健康方面:無線局域網最大功率僅為100mW,PCMCIA無線

7、網卡輸出功率30毫瓦,當不外接天線時,可支持500米的傳輸距離。當通過轉接線外接不同增益天線時,支持遠達50公里的傳輸。對人體無輻射傷害。4無線網絡協議體系1日瞪:802.2IF_,F_,F_BY2.10(下面是802.11MAC物理媒體1物理媒體2物理媒體3物理媒體4上圖是IEEES02.“委員會提出的無線局域網協議體系。由圖中可以看出,與有線局域網一樣,無線局域網的標準工作主要在邏輯連路層LIE以下,即MAC層與物理層。由于無線傳輸技術與有線傳輸技術的差異及無線信道的獨特性,需要制定新的MAC協議和相應的物理層協議。(1無線局域網的物理層主要由所使用的無線頻段及調制方式而定。目前使用的無線

8、頻段主要有亞微波(1GHz一3GHz、亞毫米波(10眺一30G也、紅外線等。(2亞微波及其以下頻段的無線電波相對來講傳播損耗較小,且對障礙物的透過性較好。與此相比,亞毫米波傳播損耗大,直線傳播性強,對障礙物的透過性差。目前使用亞毫米波的無線網絡系統尚不多。另一無線傳輸媒體是紅外線,紅外線只能以視線傳播(即在信號發(fā)射點與接受點應在能相互看到,中間不能有遮擋,無法穿透非透明障礙物,但它不受無線電管理部門的管制,并可達到相當高的數據傳輸速率,故在無線局域網中也有使用。(3除了傳播特性之外,采用怎樣的調制方式將影響物理層的構成內容。無線電媒體的調制方式有擴頻調制方式與窄帶調制方式。(4無線局域網的MA

9、C協議與有線局域網并無本質上的區(qū)別。然而,由于無線傳輸媒體固有的特性及移動性的影響,無線局域網的MAC協議不可能沿用原來的局域網協議。例如,無線局域網的MAC協議在差錯控制、解決隱藏終端等方面應有別于有線局域網。(5在實際中,依據實際的通信環(huán)境因素,例如所用的傳輸媒體、通信范圍、業(yè)務量大小等,無線局域網的MAC協議在CSMA(即“具有沖突檢測的載波監(jiān)測多址接人”協議,可盡可能地降低數據碰撞的概率基礎上做些適當的改進。IEEE802.1l的媒體訪問控制協議是DFWMAC,它也是在CSMA上改進的。5無線局域網的基本連接原理無線網絡基本連接分為“點到點”和“主從”兩種配置。5.1“點到點”配置:通

10、過無線網絡連接設備,連接臺式PC或筆記本電腦,允許計算機在無線網絡覆蓋范圍內接入和移動并自動建立點到點的連接,或者可用于局域網與局域網之間進行數據通訊和無線連接,在不同局域網系統之間直接進行數據傳輸。5.2“主從”配置:所有無線節(jié)點(也就是網絡移動設備的接入都是通過連接“訪問節(jié)點”進行。訪問節(jié)點承擔無線通信的管理以及與有線網絡橋接的工作。通過對無線網絡所覆蓋的該地區(qū)的那個“訪問節(jié)點”的呼叫與連接,所有合法的移動節(jié)點用戶將通過該主節(jié)點(既“訪問節(jié)點”接入網絡。這種“主從”結構配置,使得無線用戶在訪問節(jié)點覆蓋范圍內工作時,無需再去尋找其它節(jié)點,從而使得從設備處于最理想的低耗電工作方式。6無線網絡在

11、多校區(qū)綜合聯網方式6.1校區(qū)與校區(qū)之間的連接方式學校各校區(qū)之間,對于地理位置較進的,易于布線的,可采用光纜連結。對于地理位置間隔較遠且布線困難的,無線聯網方式。又由于只關心各校區(qū)之間的連接,對校外是否網絡能覆蓋并不關心,因而采用定向微波傳送來進行各分校區(qū)之間的連接。這種方式數據傳送距離可達550公里。足以滿足各分校區(qū)之間的網絡連接。如下圖所示:圖一校區(qū)與校區(qū)之間的連接方式6.2各分校區(qū)內部樓層間聯網方式:130宜賓學院學報2004年3期在各校區(qū)內部容易布線的情況下,可以采用有線IAN方式,光纖到樓。在難于布線的環(huán)境下,無線局域網可充分發(fā)揮其高速、靈活組網之優(yōu)點,在兩座建筑間安裝兩副天線采用定向

12、微波傳送即可解決難于布線的情況。我們可以使用一對無線網橋以點對點的方式在兩個建筑物之間搭建無線通道。也可以用多個無線網橋采用一點對多點的方式在建筑群范圍內搭建無線局域網,將處于不同建筑物里的多個分散的局域網連成一個大網。下面以一點對多點的方式為例加以說明。我們將其中一點設置一個為主站(Master。其他點設置為從站(Slave。所有網橋設置相同的SSID碼。這樣各點之間就可以通信,形成一個無線網絡。j i l i:-.(:二二:二:璺.i8k圖二各分校區(qū)內部樓層間聯網方式6.3室內無線局域網方案、,垂線嘲絡(州lcss LL圖三室內無線局域網結構圖通過上述的有線、無線方式下的混合組網,既克服了

13、在純無線組網方式下網絡成本較高的缺點,又彌補了純有線組網方式下在特定環(huán)境中布線困難、建設周期長、線路影響美觀、不能支持實現網絡的漫游和移動等缺陷,提高了學校網絡的適用性與網絡檔次,更加突出了校園網能隨時隨地為學校師生員工提供高品質的教育與科研服務這一重要特點。The Di鯽瑙幻n About the Techonlogy of Setfingup Network Without Wn.e in Multi-Schooled DistrictsUU Xiao-wu(University District B,644007,QlinaAbstract:Thanks to the needs of

14、the refrom and the development of education system,many schools have been subutantively rebuilt and merged.As the constmtion of schools has been increased,11Ore and n30re schools have become combined ones,but they a】fe separated in position and sorr地even cover different are8s.At the戳珂time,the development of information techonlogy calls for the schools to set up informationshared teaching and education research platform.Under this kind of background,It is difficult to make use of traditio