無線校園網(wǎng)建設(shè)方案

1、國際上，擁有無線校園網(wǎng)，已經(jīng)成為現(xiàn)代化校園的一個標志。據(jù)悉，到2008年，中國將有600所高校建設(shè)無線校園網(wǎng)。目前國內(nèi)的教育網(wǎng)用戶非常期待實現(xiàn)的許多需求，如網(wǎng)絡(luò)信息點流動的需求、難以布線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的需要、利用網(wǎng)絡(luò)提高教學效率的需要、以及信息化建設(shè)中降低成本和保護投資的要求等，通過無線校園網(wǎng)的建設(shè)，都可以找到解決的基礎(chǔ)和途徑。在校園無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)需求中，主要存在四種典型的應(yīng)用：第一是實現(xiàn)以地區(qū)教育局為中心的整個地區(qū)教育系統(tǒng)的無線網(wǎng)絡(luò)連接；第二是校園內(nèi)的戶外公共區(qū)域覆蓋；第三是局部開放的室內(nèi)大環(huán)境，如典型公共教室、圖書閱覽室等無線覆蓋；第四是房間多、用戶數(shù)量不多但分布較散的樓宇，如教學辦公樓、宿舍

2、等的無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋。一、校校通無線傳輸方案以某地區(qū)無線校校通工程為例，該地區(qū)共有32所中小學，“校校通”工程建設(shè)目標是：以教育局為網(wǎng)絡(luò)中心，實現(xiàn)32所學校的完全連網(wǎng)，同時要完成各學校的校園局域網(wǎng)建設(shè)。32所學校相對教育局在地理布局上呈輻射狀分布，教育局與最近的學校距離5公里，與最遠學校距離15公里。根據(jù)地理分布的實際情況，以教育局為網(wǎng)絡(luò)中心，設(shè)定其中18個學校為無線網(wǎng)絡(luò)一級節(jié)點，14個學校為無線網(wǎng)絡(luò)二級節(jié)點，二級節(jié)點通過一級節(jié)點與網(wǎng)絡(luò)中心相連。在網(wǎng)絡(luò)中心與一級節(jié)點間的無線網(wǎng)絡(luò)橋接系統(tǒng)設(shè)計中，兩端均采用本公司兼容802.11a 標準的電信級無線網(wǎng)橋設(shè)備，配合雙極化拋物面天線進行橋接。一級節(jié)點與二級

3、節(jié)點的無線橋接，采用本公司兼容802.11b電信級無線網(wǎng)橋設(shè)備，配合定向天線來實現(xiàn)。二、室外區(qū)域無線覆蓋方案學校體育場、中心廣場、教學樓宇間公共區(qū)域等，一般是學校需要實現(xiàn)無線覆蓋的室外公共區(qū)域。根據(jù)需覆蓋的室外區(qū)域的實際情況，可以設(shè)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(qū)域的無縫無線覆蓋。實際無線校園網(wǎng)建設(shè)項目中，選用本公司高校專用室外無線AP，配合室外大夾角定向天線，成功實現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計目標。三、室內(nèi)區(qū)域無線覆蓋方案一室內(nèi)覆蓋區(qū)域的大小和建筑結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度往往差別很大，需要根據(jù)具體需求，設(shè)計多種室內(nèi)覆蓋解決方案。一般來講，針對局部開發(fā)的室內(nèi)大環(huán)境，如圖書閱覽室、禮堂、體育館、大

4、教室等，網(wǎng)絡(luò)用戶數(shù)量較多而集中，推薦設(shè)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(qū)域，每個AP都獨立接到交換機上，保證有效帶寬更寬。實際無線校園網(wǎng)建設(shè)項目中，采用本公司 兼容802.11b/g標準的室內(nèi)無線AP設(shè)備，完成無線網(wǎng)絡(luò)的室內(nèi)覆蓋。四、室內(nèi)區(qū)域無線覆蓋方案二針對辦公樓、教學樓等結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的室內(nèi)區(qū)域，可根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)具體情況，選用以下兩種方案：方案A，采用高靈敏度的無線AP設(shè)備，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(nèi)區(qū)域的完全覆蓋。實際無線校園網(wǎng)建設(shè)項目中，選用本公司高校專用無線AP，配合室內(nèi)吸頂天線，完成樓宇內(nèi)部無線覆蓋。該無線AP

5、支持使用分離式天線，可以適應(yīng)無線設(shè)備與高增益天線的連接使用，以保障高質(zhì)量的無線信號能夠覆蓋更遠距離，同時增強設(shè)備在干擾較大的頻率環(huán)境中使用的能力。方案B，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(shè)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。實際無線校園網(wǎng)建設(shè)項目中，選用本公司 高校專用室外無線AP，配合全向天線或定向天線，完成無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋要求。-從應(yīng)用需求方面考慮，無線網(wǎng)絡(luò)很適合學校的一些不易于網(wǎng)絡(luò)布線的場所應(yīng)用?，F(xiàn)在大部分校園都建有有線局域網(wǎng)，怎樣對原有網(wǎng)絡(luò)進一步擴充，使校園的每個角落都處在網(wǎng)絡(luò)中，形成真正意義上的

6、校園網(wǎng)？本文所要介紹的就是怎樣采用無線局域網(wǎng)技術(shù)來組建校園網(wǎng)。無線網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)無線局域網(wǎng)（Wireless Local Area Network，簡稱WLAN）技術(shù)有藍牙（Bluetooth）、IEEE 802.11 系列、HiperLAN、HomeRF技術(shù)等。其中，現(xiàn)在得到廣泛應(yīng)用的技術(shù)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；和此相似的有IEEE 802.11a 技術(shù)，他采用了5GHz頻段，其速率高達成54Mbps；去年新出現(xiàn)的IEEE 802.11g其實是一種混合標準，他即能適應(yīng)IEEE 802.11b標準，又符

7、合IEEE 802.11a標準，但現(xiàn)在還不是很成熟。在現(xiàn)在情況下，綜合考慮，IEEE 802.11b無論是傳輸距離還是傳輸速率都占有優(yōu)勢，因此無線校園網(wǎng)可選擇IEEE 802.11b標準。無線局域網(wǎng)的組成包括無線網(wǎng)卡和無線接入點（Access Point，簡稱AP）。無線局域網(wǎng)利用常規(guī)的局域網(wǎng)（如10/100/1000M以太網(wǎng)）及其互聯(lián)設(shè)備（路由器、交換機）構(gòu)成骨干支撐網(wǎng)。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(wǎng)卡的臺式PC機、筆記本電腦或其他設(shè)備就能夠和無線網(wǎng)絡(luò)連接起來。對于客戶端，無線網(wǎng)卡作為無線網(wǎng)絡(luò)的接口實現(xiàn)和無線網(wǎng)絡(luò)的連接。無線網(wǎng)卡根據(jù)接口類型的不同，主要有

8、三種類型：PCMCIA無線網(wǎng)卡（適用于筆記本電腦，支持熱插拔）、PCI無線網(wǎng)卡（適用于臺式機）和USB無線網(wǎng)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(qū)域，則約3050m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，假如墻體為鋼筋混凝土，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。具體建設(shè)方案該方案在原有的有線校園網(wǎng)基

9、礎(chǔ)上構(gòu)建無線校園網(wǎng)絡(luò)，能夠分為室內(nèi)和室外兩個部分進行。1. 室內(nèi)指原先沒有安裝有線網(wǎng)絡(luò)的教室、會議室、臨時移動辦公室等房間。在室內(nèi)部署WLAN的第一步是要確定AP的數(shù)量和位置。也就是要將多個AP形成的各自的無線信號覆蓋區(qū)域進行交叉覆蓋，各覆蓋區(qū)域之間無縫連接。任何AP通過雙絞線和有線骨干網(wǎng)絡(luò)相連，形成以有線網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，無線覆蓋為延伸的大面積服務(wù)區(qū)域。任何無線終端通過就近的AP接入網(wǎng)絡(luò)，訪問整個網(wǎng)絡(luò)資源。覆蓋區(qū)的間隙會導(dǎo)致在這些區(qū)域內(nèi)無法連通。安裝人員能夠通過地點調(diào)查來確定AP的位置和數(shù)量。地點調(diào)查能夠權(quán)衡實際環(huán)境（如教室的面積等）和用戶需求，考慮到教學環(huán)境對網(wǎng)絡(luò)帶寬、網(wǎng)絡(luò)速度的需要，這包括覆蓋

10、頻率、信道使用和吞吐量需求等。多個AP通過線纜連接在有線網(wǎng)絡(luò)上，使無線終端能夠訪問網(wǎng)絡(luò)的各個部分。通常情況下，一個AP最多能夠支持多達80臺電腦的接入，當然，數(shù)量為2030臺時工作站的工作狀態(tài)最好，AP的典型室內(nèi)覆蓋范圍是30100m。根據(jù)教室和會議廳的大小，可配置1個或多個無線接入點。例如，可在教室中放置4臺AP（請見附圖），使這個教室最多可容納80120個無線網(wǎng)絡(luò)用戶。2. 室外指校園操場及其他公共場所等。（1）設(shè)備的選擇：AP、無線全向天線、無線定向天線。全向天線：在任何水平方位上信號的發(fā)射和接收都相等。定向天線：在一個方向上發(fā)射和接收大部分的信號。 （2）室外考慮因素和教室、會議室不同

11、的是，在校園區(qū)室外配置無線接入點要復(fù)雜一些，要把各自成一個局域網(wǎng)而又有一定距離的各棟樓房連接起來。在網(wǎng)絡(luò)的每一端接入AP，并在距離遠或信號弱地方，同時外接高增益天線，這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)幾公里以內(nèi)的兩個網(wǎng)段之間的互聯(lián)了。 該方案中，我們在圖書館（中央機房）架設(shè)一個全向室外天線和一個室外定向天線。全向天線覆蓋校園各教學樓和操場；在實驗樓上架設(shè)定向天線，將信號傳遞給教學樓A；教學樓A上也要架設(shè)架設(shè)定向天線，將信號傳遞給教學樓B；在教學樓B上可架設(shè)全向天線能夠覆蓋草坪，同時也能夠?qū)⑿盘杺鬟f給教學樓C。其他樓依此類推。具體操作時，要根據(jù)實際情況（如各棟樓之間的實際距離連同障礙物等）來考慮選擇設(shè)備（如設(shè)備型號、是否要加用全向、定向天線，連同增減設(shè)備數(shù)量等）。當然，在樓房上架設(shè)無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備還需加裝避雷器、防潮箱等設(shè)備，以防止無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的損壞。方案點評只需無線網(wǎng)卡及一臺AP，便能以無線方式配合既有的有線架構(gòu)來分享網(wǎng)絡(luò)資源。WLAN具備安裝便捷、使用靈活、易于擴展、價格便宜、輻射小等長處，能快速、方便地解決使用有線方式不易實現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)連通問題。在安全面，IEEE 802.11b標準能提供保密機制，學校還能夠同時借助一些管理策略（