無線校園網的實踐應用

李風芝

（天津開發區職業技術學院，天津 300457）

目前，隨著無線設備廣泛應用，高校校園內越來越多的師生擁有3G手機、筆記本，對“隨時隨地獲取信息” 的依賴程度越來越強，在教室、實驗室、圖書館、學術報告廳、會議室以及室外操場等場所如何解決網絡節點限制，實現多人同時上網的問題逐漸擺在面前，隨著無線技術日益成熟，無線校園網嘗試著在有線網絡的基礎上，發揮無線網絡的靈活性、移動性，最終實現有線網絡帶動無線網絡，共同構建一個無處不在的校園網絡環境。

1 概述

無線校園網是無線局域網的一個典型例子。無線局域網（Wireless LAN）是在局部區域內，利用無線射頻技術，以無線媒體或介質進行通信的無線網絡。它是對傳統有線網絡技術的延伸。

1.1 無線局域網的組成結構

無線局域網常用的組網設備包括無線網卡、無線接入點、無線網橋、無線控制器。

1.1.1 無線網卡。

無線網卡是無線網絡最基礎的設備，可作為計算機與無線網絡的接口，實現計算機與無線網絡的連接，一般網卡有臺式機專用的PCI接口無線網卡、筆記本電腦專用的PCMCIA接口無線網卡、USB接口無線網卡 、筆記本電腦內置的MINI-PCI無線網卡。

1.1.2 無線接入點 AP（Access Point）。

AP的作用是將來自有線網絡的有線信號轉為無線信號，無線設備通過天線接收其發射的無線信號，最終接入無線局域網。在有線網絡中它相當于一個普通工作站，在無線網絡中它既充當工作站又擔任著本基本服務集的數據分發角色。

1.1.3 無線網橋

無線網橋通常用于室外，主要用于連接兩個網絡，使用無線網橋不可能只使用一個，必需兩個以上。無線網橋功率大，傳輸距離遠（最大可達約50km），抗干擾能力強等，不自帶天線，一般配備拋物面天線實現長距離的點對點連接。

1.1.4 無線控制器

無線控制器（AC）是無線網絡的核心，負責管理無線網絡中的瘦AP（只做收發信號）的數據匯聚和接入Internet，對AP管理包括：下發配置、修改相關配置參數、射頻智能管理和用戶認證等，自動優化基本無線網絡，支持高級移動服務。

無線網絡中一個無線控制器和多個瘦AP相結合，可應用于大中型企業中，有利于無線網絡的集中管理，多個無線發射器能統一發射一個信號（SSID），并且支持無縫漫游、和AP射頻的智能管理，可構建出個性化、專業化的WLAN 解決方案。

2 無線校園網的設計

2.1 設計原則

無線校園網設計原則是以使用盡可能少的AP 為整個校園網絡用戶提供服務。在無線校園網實施過程中，需要根據校園的規劃布局以及使用的AP 的覆蓋范圍和AP允許接入的移動站的數量，決定AP的實際位置和AP的數量。最終實現用盡量少的AP滿足較多用戶的需求，即有足夠的AP 保證接入的容量。

2.2 設計方案

高校的主體是學生和教師，他們活動的范圍主要集中在教學樓、辦公樓、圖書館、實驗樓、宿舍、食堂以及操場等地點，根據這些地點的建筑不同，需要制定不同的覆蓋方案。

2.2.1 高校圖書館是師生和科研人員的主要活動場所，一般情況，這些建筑物多是高大、寬敞的樓層，根據上述特點，特別適合安裝無線局域網，從而實現了使用設備少，覆蓋率高。再根據建筑面積和容量估計AP 數量及安裝位置。

2.2.2 高校教學樓多為結構相同的教室，主要結構是完整的整體空間，根據教室內部面積和容納人數設置一個或多個AP；為了保證信號的整體覆蓋，還可以在樓道內設置幾個AP。

2.2.3 行政辦公樓一般由若干獨立的小型房間構成，同時每個房間被墻體隔開，鑒于此可以在每層樓道中設置多個AP，保證信號通過門窗覆蓋各房間。對于重要的會議室或者報告廳，需要單獨設置一個或多個AP。

2.2.4 學生宿舍多是房間數多、面積小，不適合單間布置AP，一般采用室外無線覆蓋法，在學生宿舍周圍布設AP，讓信號通過窗戶進入各宿舍。

2.2.5 操場等運動場地多為空曠地帶，可使用室外型AP、功率放大器和大功率天線，以取得大面積網絡覆蓋。

3 無線校園網實施方案

3.1 需求分析

我院由圖文中心辦公樓、教學樓（實驗樓、電子信息樓、計算機樓、應用技術樓、經貿樓、應用文科樓）、宿舍、活動中心、餐廳、籃球場和操場等組成。在學院前期的網絡建設過程中，有線網絡建設已經初具規模，基本能夠滿足教學需求。根據當前無線電子產品快速發展及其普及，發展無線校園網主要是為了對現有的有線網絡做輔助補充，進一步改善校園信息化網絡基礎設施建設，解決了校園局部布線難題，擴大校園網的服務范圍，提高了網絡服務質量。

3.2 無線校園網具體實施

根據人口密集程度以及使用需求，無線校園網信號主要覆蓋教學樓、圖文中心辦公樓、宿舍三大樓群。其中用到的網線網絡設備多以802.11g為主。

在圖文中心辦公樓無線網絡建設實施過程中，考慮到圖文中心辦公樓右半部的1至6層為圖書館，空間寬敞，室內面積固定，可在每層頂部安裝6個AP，保證每層150個無線終端用戶的順暢使用。在7樓報告廳布設2個AP，用來滿足開會時短暫使用。圖文中心辦公樓左半部的1至5層為行政辦公區，全部為普通辦公室，可在每個辦公室樓頂安裝一個AP，即可保證辦公人員的使用需求。

六個教學樓結構類似，以電子信息樓為例，該樓共四層，主要由大型階梯教室、普通教室和系辦公室組成。每層樓道安裝五個AP；每個普通教室和辦公室安裝一個AP；鑒于階梯教室面積較大，安裝三個AP。這樣保證無線信號覆蓋整個教學樓的每個角落，同時保證每個教室和辦公室達到20至30 個終端用戶上網需求，階梯教室達到70至80個終端用戶上網需求。為了保證通信的順暢，終端用戶無線網卡采用支持802.11g的USB 無線適配器和筆記本電腦適配器。

學生宿舍全部是雙面設計，因此必須雙面無線覆蓋。鑒于這種情況，采用了室外覆蓋室內方法，即將室外型AP和定向天線安裝在宿舍的兩側，實現每個AP 能夠覆蓋很廣的范圍。無線網絡信號通過宿舍窗口進入宿舍內部。

餐廳是室內開闊場地，建筑分東西兩部分，均為兩層，布設無線網絡可采用室內覆蓋方式，在東西兩部分的每層樓頂安置三個AP，保證就餐時70至80個終端用戶上網需求，如果用餐者帶有無線網絡功能的手機或者無線網卡的筆記本，即可隨時隨地上網。

籃球場和操場都是室外開闊場地，布設無線校園網可采用室外覆蓋方式。在室外安裝無線設備需要考慮防水、防塵、防雷、防高溫、防低溫等因素，因此該方案對無線設備質量和要求非常高。目前學院使用的是思科公司的2個無線AP產品，一個安裝在籃球場，一個安裝在操場，它可以提供相當于傳統802.11g 網絡6倍以上的無線接入速率，覆蓋范圍在470米左右，滿足校園對室外無線網絡的要求。

4 總結與展望

目前，無線設備飛速發展，性價比逐年提高，校園將成為無線設備的使用群體，無線校園網改變了師生之間的教與學的模式。但是，也要認識到現在所使用的無線校園網都是基于有線網絡，使用時經常遇到搜索不到接入設備，網絡不通，保密性差，收費情況不樂觀，運行難等情況。隨著計算機網絡技術和無線設備的發展，無線校園網技術將會得到逐漸完善，為實施全面無線覆蓋提供技術支持。

[1]高校無線網絡建設的實踐-以滁州職業技術學院為例.宜春學院學報，2011，33卷12期

[2]無線網絡在校園網中的應用.太原大學學報，2011，12卷12期

[3]無線局域網技術及其在校園網中的應用 通訊技術，2012[4]李增雷.無線網絡技術在校園網中的應用.信息與電腦，2012