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无线校园网建设方案

时间:2017-01-11 09:32点击:

从应用需求方面考虑,无线网络很适合学校的一些不易于网络布线的场所应用。现在大部分校园都建有有线局域网,如何对原有网络进一步扩充,使校园的每个角落都处在网络中,形成真正意义上的校园网?本文所要介绍的就是如何采用无线局域网技术来组建校园网。

  无线网络基础架构


  无线局域网(Wireless Local Area Network,简称WLAN)技术有蓝牙(Bluetooth)、IEEE 802.11 系列、HiperLAN、HomeRF技术等。其中,目前得到广泛应用的技术是IEEE 802.11 系列。IEEE 802.11b可支持11Mbps共享接入速度,采用2.4GHz ISM频段;与此相似的有IEEE 802.11a 技术,它采用了5GHz频段,其速率高达成54Mbps;去年新出现的IEEE 802.11g其实是一种混合标准,它即能适应IEEE 802.11b标准,又符合IEEE 802.11a标准,但现在还不是很成熟。在目前情况下,综合考虑,IEEE 802.11b无论是传输距离还是传输速率都占有优势,因此无线校园网可选择IEEE 802.11b标准。

  无线局域网的组成包括无线网卡和无线接入点(Access Point,简称AP)。无线局域网利用常规的局域网(如10/100/1000M以太网)及其互联设备(路由器、交换机)构成骨干支撑网。利用无线接入点(AP)来支持移动终端(MT)的移动和漫游。配有无线网卡的台式PC机、笔记本电脑或其他设备就可以与无线网络连接起来。

  对于客户端,无线网卡作为无线网络的接口实现与无线网络的连接。无线网卡根据接口类型的不同,主要有三种类型:PCMCIA无线网卡(适用于笔记本电脑,支持热插拔)、PCI无线网卡(适用于台式机)和USB无线网卡(适用于笔记本电脑和台式机,支持热插拔)。

  无线接入点的作用是完成WLAN和LAN之间的桥接。WLAN工作站也可漫游(Roaming)在不同的AP之间。若不加外接天线,AP的覆盖理论上在视野所及之处约250m。但若在半开放性空间,或有间隔的区域,则约30~50m左右。由于微波是直线传播,所以微波都是小角度穿透几面墙体,墙体将减弱信号,如果墙体为钢筋混凝土,信号则会更弱。所以,路由器设置,在实际情况下(通常在室外),还需要加上外接增益天线,使距离到达更远、信号更强。
  具体建设方案


  该方案在原有的有线校园网基础上构建无线校园网络,可以分为室内和室外两个部分进行。

  1. 室内

  指原先没有安装有线网络的教室、会议室、临时移动办公室等房间。

  在室内部署WLAN的第一步是要确定AP的数量和位置。也就是要将多个AP形成的各自的无线信号覆盖区域进行交叉覆盖,各覆盖区域之间无缝连接。所有AP通过双绞线与有线骨干网络相连,形成以有线网络为基础,无线覆盖为延伸的大面积服务区域。所有无线终端通过就近的AP接入网络,访问整个网络资源。

  覆盖区的间隙会导致在这些区域内无法连通。安装人员可以通过地点调查来确定AP的位置和数量。地点调查可以权衡实际环境(如教室的面积等)和用户需求,考虑到教学环境对网络带宽、网络速度的要求,这包括覆盖频率、信道使用和吞吐量需求等。多个AP通过线缆连接在有线网络上,使无线终端能够访问网络的各个部分。

  通常情况下,一个AP最多可以支持多达80台计算机的接入,当然,数量为20~30台时工作站的工作状态最佳,AP的典型室内覆盖范围是30~100m。根据教 .载点网.整理室和会议厅的大小,可配置1个或多个无线接入点。

  例如,可在教室中放置4台AP(请见附图),使这个教室最多可容纳80~120个无线网络用户。

  2. 室外

  指校园操场及其他公共场所等。

  (1)设备的选择:AP、无线全向天线、无线定向天线。

  全向天线:在所有水平方位上信号的发射和接收都相等。

  定向天线:在一个方向上发射和接收大部分的信号。

  (2)室外考虑因素

  与教室、会议室不同的是,在校园区室外配置无线接入点要复杂一些,要把各自成一个局域网而又有一定距离的各栋楼房连接起来。在网络的每一端接入AP,并在距离远或信号弱地方,同时外接高增益天线,这样就可以实现几公里以内的两个网段之间的互联了。


  该方案中,我们在图书馆(中心机房)架设一个全向室外天线和一个室外定向天线。全向天线覆盖校园各教学楼和操场;在实验楼上架设定向天线,将信号传递给教学楼A;教学楼A上也要架设架设定向天线,将信号传递给教学楼B;在教学楼B上可架设全向天线可以覆盖草坪,同时也可以将信号传递给教学楼C。其他楼依此类推。

  具体操作时,要根据实际情况(如各栋楼之间的实际距离以及障碍物等)来考虑选择设备(如设备型号、是否要加用全向、定向天线,以及增减设备数量等)。

  当然,在楼房上架设无线网络设备还需加装避雷器、防潮箱等设备,以防止无线网络设备的损坏。


  方案点评


  只需无线网卡及一台AP,便能以无线方式配合既有的有线架构来分享网络资源。WLAN具有安装便捷、使用灵活、易于扩展、价格便宜、辐射小等优点,能快速、方便地解决使用有线方式不易实现的网络连通问题。在安全方面,IEEE 802.11b标准能提供保密机制,学校还可以同时借助一些管理策略(如只有授权用户可以访问无线设备等)和VPN(虚拟专用网)来强化安全性能。


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