高教無線校園

實驗學(xué)校無線校園網(wǎng)技術(shù)建議書株洲市環(huán)宇科技有限責(zé)任公司2016年05月

目錄1、概述 41.1無線校園的發(fā)展 41.2中國校園無線WLAN現(xiàn)狀分析 41.3校園WLAN需求分析 51.3.1基于學(xué)校傳統(tǒng)業(yè)務(wù)的創(chuàng)新需求 61.3.2基于教室、圖書館、會議室信息點流動問題的需求 71.3.3基于實驗室、體育館、禮堂等不宜布線問題的需求 71.3.4基于提高教學(xué)效率的需求 71.3.5基于校區(qū)間互聯(lián)的需求 81.3.6基于豐富課余生活的需求 81.3.7基于智慧校園后續(xù)發(fā)展的需求 91.4高校WLAN當(dāng)前面臨的挑戰(zhàn) 91.4.1組織結(jié)構(gòu)復(fù)雜，權(quán)限難于控制 91.4.2OA、郵件等辦公系統(tǒng)帶寬被大量搶占 101.4.3WLAN終端高密度接入 101.4.4AP方便部署 111.4.5需要WIFI設(shè)備具備公告推送和多種認(rèn)證方式結(jié)合的功能 112、方案介紹 122.1整網(wǎng)無線方案介紹 122.2方案的優(yōu)勢和特點 132.2.1解決了教室、圖書館、會議室信息點流動不足的問題 132.2.2解決了校園內(nèi)部分場景不利于有線覆蓋的問題 142.2.3為學(xué)校信息化建設(shè)的業(yè)務(wù)創(chuàng)新和更替提供了無線管道 142.2.4提升了學(xué)校教學(xué)效率 142.2.5豐富了課余生活的需求 15

1、概述1.1無線校園的發(fā)展無線校園網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)浪潮在全球蔓延：美國、歐洲、日本、新加坡等國家紛紛建立起無線校園網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。新加坡南洋科技大學(xué)(NTU)的無線校園網(wǎng)規(guī)模相當(dāng)可觀，覆蓋了整個200公頃的校園,該網(wǎng)絡(luò)采用IEEE802.11b標(biāo)準(zhǔn)，整個無線校園網(wǎng)絡(luò)可以供21000名學(xué)生和3000名職員使用。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。上海中學(xué)、北京大學(xué)，都是無線校園網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的典范。無線局域網(wǎng)以其靈活布設(shè)、高帶寬和無線接入的優(yōu)勢，可以突破有線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點限制、實現(xiàn)多人同時上網(wǎng)的問題，大大地增加了校園網(wǎng)絡(luò)信息點，方便在校師生獲取信息，進(jìn)一步提升學(xué)校的信息化水平。此外，無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的引入，為嶄新的無線多媒體提供了應(yīng)用平臺，從而將教育信息化建設(shè)帶入一個嶄新的天地。根據(jù)2004年6月30日至7月7日在的調(diào)查，有18.4%的學(xué)生表示，如果校園的大部分區(qū)域都可以無線上網(wǎng)，會考慮購買可無線上網(wǎng)的筆記本電腦。WLAN技術(shù)在校園中的無線應(yīng)用有廣闊的前景，在實現(xiàn)與其他運營商之間的互聯(lián)互通之后，將會發(fā)揮出更強的作用。因此，在學(xué)校中建設(shè)無線校園網(wǎng)，倡導(dǎo)無線技術(shù)的應(yīng)用意義重大，擁有良好前景。1.2中國校園無線WLAN現(xiàn)狀分析隨著現(xiàn)代通信技術(shù)的飛速發(fā)展，無線網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用也越來越廣泛，基于計算機(jī)局域網(wǎng)技術(shù)的無線校園網(wǎng)逐漸得到了廣泛應(yīng)用。無線校園網(wǎng)是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與無線通信技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，它不受電纜的限制，并且可移動、可滿足各類便攜設(shè)備入網(wǎng)的要求，實現(xiàn)計算機(jī)無線網(wǎng)的接入、圖文傳輸、電子郵件收發(fā)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、移動辦公等多種功能.無線校園網(wǎng)具備的靈活性滿足了師生們在一定空曠區(qū)域內(nèi)實現(xiàn)移動辦公學(xué)習(xí)的需求，更適用于圖書館、會議中心和學(xué)生的開放式自習(xí)室等空間大、移動用戶多、不宜布設(shè)線纜的場所，從而彌補了有線網(wǎng)絡(luò)在提供完善數(shù)據(jù)服務(wù)方面的不足?；谛畔⒓夹g(shù)的研究成果和信息化進(jìn)程加快的現(xiàn)狀，信息電子化交換和信息資源共享已成為當(dāng)今各行各業(yè)的基本需求。各院校在大力建設(shè)有線網(wǎng)絡(luò)的同時，也日益關(guān)注無線網(wǎng)絡(luò)在校園的應(yīng)用。近幾年來，有線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、運行和維護(hù)的實踐表明，我國很多學(xué)校只在部分區(qū)域接入網(wǎng)絡(luò)，而無法顧及所有區(qū)域;學(xué)校經(jīng)費緊張的現(xiàn)狀導(dǎo)致布置網(wǎng)線的教室、圖書館數(shù)量有限；有些具有歷史意義的學(xué)校建筑物不適合鉆孔布線;擁有多個校區(qū)的學(xué)校在校區(qū)間聯(lián)網(wǎng)成本較高等。那么，在不宜進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)布線的場館該如何聯(lián)網(wǎng)呢？在教室、實驗室等場合如何突破網(wǎng)絡(luò)節(jié)點限制，現(xiàn)多人同時上網(wǎng)呢？這些傳統(tǒng)有線校園網(wǎng)的“網(wǎng)絡(luò)盲點”問題，與師生員工“隨時隨地獲取信息”的新需求之間的矛盾如今將可以通過無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)輕松解決。1.3校園WLAN需求分析隨著智能移動終端的增加，移動辦公的普及，高質(zhì)量的WLAN已經(jīng)成為一所優(yōu)秀高校不可少選項。而在具體的應(yīng)用過程中高校WLAN包含以下具體的需求：1.3.1基于學(xué)校傳統(tǒng)業(yè)務(wù)的創(chuàng)新需求隨著高校信息化的不斷發(fā)展，對于無線網(wǎng)絡(luò)的要求也越來也高，BYOD越來越普及，同時很多校園業(yè)務(wù)為了便于學(xué)校教師的使用都推出了業(yè)務(wù)系統(tǒng)的APP，以解決移動辦公的問題，這些新型業(yè)務(wù)系統(tǒng)的推廣都需要無線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋。1.3.2基于教室、圖書館、會議室信息點流動問題的需求一般來說，如教室、圖書館、會議室等地方一般是不可能布設(shè)太多信息點的，但是隨著學(xué)生中筆記本電腦的普及和現(xiàn)代化教學(xué)的普及，上述場所往往在同一時刻有大量的電腦，而有線校園網(wǎng)沒有辦法使學(xué)生們在這些區(qū)域上網(wǎng)。1.3.3基于實驗室、體育館、禮堂等不宜布線問題的需求在實驗室、體育館、禮堂等地方是不宜布線的，但校園網(wǎng)內(nèi)部在這些區(qū)域是確實存在上網(wǎng)的需求。1.3.4基于提高教學(xué)效率的需求通過無線校園的建設(shè)和無線的覆蓋，教師和學(xué)生上課時，不必再往返于圖書館、辦公室、教室、宿舍，可以隨意的檢索圖書館的網(wǎng)上資料、服務(wù)器的教案、寢室電腦里的作業(yè)。同時，為用戶對校園網(wǎng)的其他資源的應(yīng)用提供了更便利的條件，提高了資源的利用率。1.3.5基于校區(qū)間互聯(lián)的需求隨著學(xué)校的擴(kuò)建或合并，越來越多的學(xué)校擁有了兩個以上的校區(qū)。鋪設(shè)光纖鏈路市政不允許，租賃電桿費用昂貴，租用光纖也是一筆不小的開支。借助無線網(wǎng)橋，可以實現(xiàn)各校區(qū)網(wǎng)絡(luò)之間的互聯(lián)，一次投資，終身免費使用，可以節(jié)約大筆開支。即使在在校園園區(qū)內(nèi)，雖然敷設(shè)線路雖然不象在公共場所動土那般困難，但也決非易事，可以使用無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備實現(xiàn)園區(qū)內(nèi)建筑物間計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的高速互聯(lián)。1.3.6基于豐富課余生活的需求網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為校園生活的重要組成部分，它已經(jīng)把學(xué)校中的學(xué)生、院系和社交、學(xué)術(shù)、業(yè)務(wù)活動的行政人員緊密地聯(lián)系在一起。隨著越來越多的學(xué)生擁有了筆記本電腦，只有無線網(wǎng)絡(luò)才能滿足學(xué)生日益增長的需要，只有無線網(wǎng)絡(luò)才能讓學(xué)生們在校園中隨時接入互聯(lián)網(wǎng)。1.3.7基于智慧校園后續(xù)發(fā)展的需求智慧校園指的是以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的智慧化的校園工作、學(xué)習(xí)和生活一體化環(huán)境，這個一體化環(huán)境以各種應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)為載體，將教學(xué)、科研、管理和校園生活進(jìn)行充分融合。2010年，在信息化“十二五”規(guī)劃中，浙江大學(xué)提出建設(shè)一個“令人激動”的“智慧校園”。這幅藍(lán)圖描繪的是：無處不在的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)、融合創(chuàng)新的網(wǎng)絡(luò)科研、透明高效的校務(wù)治理、豐富多彩的校園文化、方便周到的校園生活。簡而言之，“要做一個安全、穩(wěn)定、環(huán)保、節(jié)能的校園?！敝腔坌@與數(shù)字校園的區(qū)別是什么？這幾乎是每個接觸到“智慧校園”概念的人共同的問題。一些人認(rèn)為，“智慧校園”是數(shù)字校園升級到一定階段的表現(xiàn)，是數(shù)字校園發(fā)展的一個階段。由此，可以看到的是，“智慧校園”的基石是前期數(shù)字校園的建設(shè)與發(fā)展。也就意味著，“智慧校園”首先要有一個統(tǒng)一的基礎(chǔ)設(shè)施平臺，要擁有有線與無線雙網(wǎng)覆蓋的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境；其次，要有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)共享平臺和綜合信息服務(wù)平臺。故基于后續(xù)智慧校園的考慮，無線側(cè)的無線覆蓋也是必須先行的。1.4高校WLAN當(dāng)前面臨的挑戰(zhàn)1.4.1組織結(jié)構(gòu)復(fù)雜，權(quán)限難于控制隨著高校的發(fā)展壯大，職位分工更加明確，部門的職責(zé)也更加細(xì)化。部門精細(xì)化的同時權(quán)限也必須精細(xì)化控制，各個部門、職位擁有責(zé)任內(nèi)的不同權(quán)限。1.4.2OA、郵件等辦公系統(tǒng)帶寬被大量搶占在一定的無線帶寬情況下，學(xué)生運行大量的P2P下載，視頻瀏覽等高耗帶寬的應(yīng)用，嚴(yán)重?fù)屨颊５南到y(tǒng)帶寬，造成無線帶寬的不合理理由，無線辦公和學(xué)習(xí)效率低下。1.4.3WLAN終端高密度接入會議室、圖書館和多媒體教室等高密度人群的場景，意味著必須實現(xiàn)高密度的無線接入。而WiFi網(wǎng)絡(luò)大多使用的2.4GHz頻段，眾所周知，2.4GHz頻段是開放頻段，工作在這個頻段的設(shè)備很多，比如：微波爐、藍(lán)牙、無線座機(jī)、外來AP、監(jiān)控攝像頭等等，會對WiFi設(shè)備進(jìn)行大量的干擾。除此以外，2.4GHz相互不干擾的信道只有1、6、11，當(dāng)部署區(qū)域被運營商的AP給占用以后，可用信道就不多了。在這種情況下，干擾會造成丟包和延遲，實際傳輸速率往往得不到保證。解決多干擾源環(huán)境下的高密度計入也是一樣WLAN設(shè)計必須考慮和解決的問題。1.4.4AP方便部署在實驗室、體育館、禮堂等地方的環(huán)境是不適宜大規(guī)模長時間的施工和布線，故WLAN的實施部署方案需要結(jié)合學(xué)校已有的網(wǎng)絡(luò)，在盡量不改變現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)部署，不造成復(fù)雜施工的前提下實現(xiàn)WLAN的無縫覆蓋。1.4.5需要WIFI設(shè)備具備公告推送和多種認(rèn)證方式結(jié)合的功能基于學(xué)校的需求實現(xiàn)不同的web推送頁面：比如重要公告、自習(xí)室安排、活動情況等。結(jié)合計費系統(tǒng)或者學(xué)校的學(xué)號系統(tǒng)等完成認(rèn)證，實現(xiàn)校園內(nèi)網(wǎng)的無線收費和便捷的認(rèn)證。2、方案介紹2.1整網(wǎng)無線方案介紹建議使用室內(nèi)建筑區(qū)使用室內(nèi)AP覆蓋，室外使用室外AP實現(xiàn)覆蓋或者無線網(wǎng)橋的無線組網(wǎng)方案，當(dāng)學(xué)校具備多個分校處于不同地域時，可在各分校區(qū)使用中低端無線控制器，對各分校區(qū)部署的AP實現(xiàn)無線管控，而在總校區(qū)使用高端無線控制器，對所有醫(yī)院的無線控制器實現(xiàn)統(tǒng)一管控?？鐝V域網(wǎng)無線組網(wǎng)拓?fù)鋱D如下：這樣的部署：各分校區(qū)可各自對自己的無線認(rèn)證和web推動等進(jìn)行個性化的設(shè)置和管控?？傂^(qū)可通過部署在總校區(qū)的高端無線控制器可對整個區(qū)域內(nèi)的所有無線網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)統(tǒng)一管控。在細(xì)分到單個某個分校區(qū)的情況：樓道使用POE交換機(jī)實現(xiàn)對AP的供電，AP通過入墻式或者吸頂式和室外AP部署在走廊里或者室外，互聯(lián)網(wǎng)出口使用深度上網(wǎng)行為管理網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)分校區(qū)WLAN的身份認(rèn)證。簡易拓?fù)鋱D如下：2.2方案的優(yōu)勢和特點2.2.1解決了教室、圖書館、會議室信息點流動不足的問題一般來說，如教室、圖書館、會議室等地方一般是不可能布設(shè)太多信息點的，但是隨著學(xué)生中筆記本電腦的普及和現(xiàn)代化教學(xué)的普及，上述場所往往在同一時刻有大量的電腦，而有線校園網(wǎng)沒有辦法使學(xué)生們在這些區(qū)域上網(wǎng)。采用無線方式，在有限的信息點上連接無線接入器，就可以輕松從一個信息點擴(kuò)展到成百上千個信息點的應(yīng)用。方便了公共區(qū)域師生上網(wǎng)教學(xué)、學(xué)習(xí)、搜索等。2.2.2解決了校園內(nèi)部分場景不利于有線覆蓋的問題在實驗室、體育館、禮堂等地方是不宜布線的，但校園網(wǎng)內(nèi)部在這些區(qū)域是確實存在上網(wǎng)的需求，需要我們能采用無線局域網(wǎng)，這樣就可以簡化在這些區(qū)域網(wǎng)絡(luò)實施的問題，提供直徑近200米的無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋，用戶可以在無線所覆蓋的區(qū)域移動應(yīng)用。隨著學(xué)校的擴(kuò)建或合并，越來越多的學(xué)校擁有了兩個以上的校區(qū)。鋪設(shè)光纖鏈路市政不允許，租賃電桿費用昂貴，租用光纖也是一筆不小的