校园区域无线网络覆盖的实现

2023年12月17日发(作者：)

ＸＩＮＮＯＮＧＣＵＮ　２Ｏ１　１．１２　校园区域无线网络覆盖的实现　王丽娟　（沭阳县机关事业保险处，江苏沭阳　２２３６００）　摘要：当前绝大多数学校已拥有有线网络，但只能提供固定而有限的网络信息点，无法满足师生随时随地上网的需要。　无线校园网可避免大规模铺设网线和固定设备投入，有效地削减了网络建设费用，因此，拥有便捷的校园无线网是学校信息化　建设需求之一。然而根据学校不同的应用区域，如公共教室、图书阅览室、教学办公楼、宿舍等，在无线网建设的需求上仍有　差异，学校需要根据实际情况，选择最适合的建设方案，以便于组建校园无线网前的设备采购。本文主要介绍无线网络通信原　理和校园无线网组建原则，在此基础上提出校园无线网络设计方案及网络相关设备的选购方法。　关键词：无线局域网　教育信息化无线接入点无线覆盖　Ｗｉｒｅｌｅｓｓ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｃｏｖｅｒａｇｅ　ｉｎ　Ｃａｍｐｕｓ　Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＬＡＮ　ｉｓ　ｖｅｒｙ　ｐｏｐｕｌａｒ　ｉｎ　ｍａｎｙ　ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｉｅｓ　ａｎｄ　ｃｏｌｌｅｇｅｓ．Ｂｕｔ　Ｉｔ　ｄｏｅｓ　ｎｏｔ　ｓａｔｉｓｆｙ　ｔｈｅ　ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｉｎ—　ｓｔｒｕｃｔｏｒｓ　ａｎｄ　ｓｔｕｄｅｎｔｓ　ｗｅｌｌ　ｂｅｃａｕｓｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｌｉｍｉｔａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ａｃｃｅｓｓ　ｐｏｉｎｔ　ｉｎ　ｆｉｘｅｄ　ｐｏｓｉｔｉｏｎｓ．Ｗｉｒｅｌｅｓｓ　ＬＡＮ　ｃａｎ　ｂｅ　ｕｓｅｄ　ｍｏｒｅ　ｗｉｄｅｌｙ　ｉｎ　ｃａｍｐｕｓ，ａｎｄ　ｉｔ　ｃａｎ　ｒｅｄｕｃｅ　ｔｈｅ　ｃｏｓｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｂｕｉｌｄｉｎｇ．Ｔｈｅ　ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ　ｉｎ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｓｃｈｏｏｌｓ　ｍａｙ　ｎｏｔ　ｂｅ　ｔｈｅ　ｓａｍｅ．Ａ　ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｒ　ｃｏｌｌｅｇｅ　ｓｈｏｕｌｄ　ｃｈｏｏｓｅ　ａｐｐｒｅｃｉａｔｅ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ｔｏ　ｂｕｉｌｄ　ｔｈｅ　ＷＬＡＮ　ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｈｅ　ａｃｔｕａｌ　ｃｏｎｄｉ－　ｔｉｏｎ．Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ，ｓｏｍｅ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎａｌ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｗｉｒｅｌｅｓｓ　ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ　ａｒｃ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．　Ｔｈｅ　ｓｃｈｅｍｅ　ｏｆ　ｂｕｉｌｄｉｎｇ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｉｓ　ａｌｓｏ　ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｉｔ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＷＬＡＮ，Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，Ｗｉｒｅｌｅｓｓ　ｄｅｖｉｃｅｓ，Ｗｉｒｅｌｅｓｓ　ｃｏｖｅｒａｇｅ　有线网络的固定性已满足不了大学生自由上网的需求，　无线网络的覆盖迫在眉睫，各大高校开始迅速的进行无线　覆盖。结合中国的教育信息化进程全面提速，需要设计出　种能够被迅速、广泛推广的信息网络组建方案。全国各　高校在经过近几年的无线实验网的探索之后，纷纷开始规　划并建设作为有线网络之补充的校园级无线网络，为校区　提供全部的无线局域网信号覆盖，并提供数据接入业务，　让学校师生体会到无线局域网给教师的教学和学生的学习　一基本漫游是指无线ＳＴＡ的移动仅局限在一个扩展服务区内　部。扩展漫游指无线ＳＡＴ从一个扩展服务区中的一个ＢＳＳ　移动到另一个扩展服务区的一个ＢＳＳ，８０２．１１ｂ并不保证　这种漫游的上层连接。常见做法是采用Ｍｏｂｉｌｅ　ＩＰ或动态　ＤＨＣＰ。　二、无线局域网拓扑结构　１．两类无线网络　带来的好处。　一、无线局域网设计原则及通信原理　１．网络设计原则　依照８０２．１ｌｂ无线局域网的国际规范和国家无线电管　就认为网络中断，因此对等网络只能用于少数用户的组网　理委员会的标准，在进行网络设计时，遵循下列原则：先　环境，比如４至８个用户，并且他们离得足够近。　进性原则、开放性原则、可伸展性原则、安全性原则、可　结构化网络：由无线　间点（ＡＰ）、无线工作站　靠性原则、可管理性原则　（ＳＴＡ）以及分布式系统（ＤＳＳ）＇　树成，　覆盖的区域分基本　２．通信原理　服务区（ＢＳＳ）和扩展服务区（ＥＳＳ）。无线访问点也称无　扫频：无线工作站ＳＴＡ在加入服务区之前要查找哪个　线ｈｕｂ，用于在无线ＳＴＡ和有线网络之间接收、缓存和转　频道有数据信号，分主动和被动两种方式。主动扫频是指　发数据。无线访问点通常能够覆盖几十至几百用户，覆盖　ＳＴＡ启动或关联成功后扫描所有频道；一次扫描中，ＳＴＡ　半径达上百米。　采用一组频道做为扫描范围，如果发现某个频道空闲，就　三、校园无线网络设计方案　广播带有ＥＳＳＩＤ的探测信号；ＡＰ根据该信号做响应。被　１．用户需求分析　动扫频是指ＡＰ每１００毫秒向外传送灯塔信号，包括用于　校园的ＷＬＡＮ覆盖工程可以由专业电信公司来做，现　ＳＴＡ同步的时间戳、支持速率以及其它信息，ＳＴＡ接收到　需要对学生宿舍及教学楼进行无线宽带部分覆盖，提供学　灯塔信号后启动关联过程。　生无线上网业务；电信要求利用校园所有的小灵通基站做　关联（Ａｓｓｏｃｉａｔｅ）：用于建立无线访问点和无线工作站　为网络接入点，将网络光纤接入相应的小灵通基站所在的　对等网络：它覆盖的服务区称独立基本服务区。对等　网络用于一台ＳＴＡ和另一台或多台其他ＳＴＡ的直接通讯，　该网络无法接入有线网络中，只能独立使用。对等网络中　的一个节点必需能同时“看”到网络中的其他节点，否则　之间的映射关系，实际上是把无线变成有线网的连线。分　布式系统将该映射关系分发给扩展服务区中的所有ＡＰ。一　个ＳＴＡ同时只能与一个ＡＰ关联。在关联过程中，无线工　作站与ＡＰ之间要根据信号的强弱协商速率，速率变化包　括：ｌｌＭｂｐｓ，　．５Ｍｂｐｓ，２Ｍｂｐｓ和１Ｍｂｐｓ。　重关联（Ｒｅａｓｓｏｃｉａｔｅ）：当无线工作站从一个扩展服务　区中的一个基本服务区移动到另外一个基本服务区时，与　楼顶，并提供２２０Ｖ供电，实现对基站周边的用户进行无　线覆盖，１台ＡＰ只要能满足一个用户上网就可以。　无线覆盖接入设备可采用ＩＥＥＥ　８０２．１　ｌｇ标准，为数据　流量最高提供了５４Ｍｂｐｓ的数据速率，用户需要插入一块　符合８０２．１１ｂ／ｇ　ｗｉｆｉ标准的无线网卡，只要在无线信号覆　盖范围内获得良好的信号质量，就可随意收发邮件，分享　档案及从事网络教学活动，随时随地可以连接上Ｉｎｔｅｒｎｅｔ。　新的ＡＰ关联的整个过程。　２．网络设备选型　漫游：指无线工作站在一组无线访问点之间移动，并　无线校园网具有空间范围大、楼房多、数量大等特点，　于用户透明的无缝连接，包括基本漫游和扩展漫游。　所以在组建无线校园网时，需要根据不同的环境选择对应　

２Ｏ１　１．１２　ＸＩＮＮＯＮＧＣＵＮ　中心广场旁边楼宇办公，或者体育场ＩｔＳ时网络传输，比如　开运动会或其它会议等。可以在这些场所设计建立多个无　线覆盖基站，采用重叠交叉无线覆盖的方式，完成区域的　无缝无线覆盖，所以一定要购买支持无线网桥功能的无线　接入器。　的方案。一般而言，主要存在三种典型的应用环境：户外　３．１方案说明　公共区域、局部室内大环境、分散室内区域。校园的户外　公共场所一般包括体育场、中心广场等，学校需要实现这　生宿些场所的无线覆盖范围，比如体育场内部办公人员上网，　过一分二功分器将５００ｍｗ的功率信号分别传给两个天线，豳　生宿莩舍　墨楼及教学　楼进行无线宽摹带蒿网　络的覆盖。　通＿　￣）ｂ明ＡＰ　一　季了全　向天线下方会是一个誉　信号薄弱区域，加之楼层的阻挡，警圈　圈　因此底楼（１～３层）的信号基本很弱，为缓懈该问题，可囊墨　的覆盖，已弥补全向天线的弱处；同时定向天线还可根据ｌ　警　萎蛊　萎器翥蠢　等　一　．如果需要覆盖１０００米以上范围的区域，如果直接购买　周围用户的范围来换用６０。或１２０。高增益的天线来覆　高达１０００米范围的无线无线接入器，价格比较昂贵，一般　盖，这样可以大大适用于学校覆盖的环境。　在５０００元以上，而且距离远在传输效果上会有损失，建议　为避免同频设备间的信号干扰，我们可以采用划分信　选择可支持３００米室外覆盖面积的无线ＡＰ，并室外大夹角　道的方式来错开干扰源，对于相邻的设备只要错开５个信　定向天线或者２Ｘ全向天线，采用２～３个无线接入器组成　道就可以避免干扰的产生，一般采用ＣＨ１／ＣＨ６／ＣＨ１　１来划　多个无线网络，而它们之间还可以相互重叠交叉使用，这　分校园覆盖ＡＰ的信道。　类产品价格一般在１０００元左右，即便是采用３个无线　覆盖区域内的学生用户只要配备一张符合８０２．１ｌｂ／ｇ　ＡＰ，投入资金也不会超过４０００元，而且还提供了更多扩　协议的无线网卡就可以在能看到覆盖设备的覆盖区域内接　展余地，为了主流应用考虑，建议选择ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ标准　收到较强无线信号接入互联网。　的无线ＡＰ。由于ＡＰ置于室外，受到环境的影响较严重，　３．２无线网络设备的信道规划　建议专用室外无线ＡＰ，并安装专用的定向天线，这样可以　方案采用的是基于标准８０２．１ｌｂ／ｇ协议的产品，该标　实现信号集中传输到一个方向，从而使网络间的稳定连接。　准工作在２．４ＧＨｚ频段，共设ｌ１个子信道，但是由于子信　２．１小基站设备选型　道分布的重叠性，在该频段内最大不会互相重叠的信道只　小基站设备也称为无线覆盖设备，通常这些设备的基　有３个，即在校园的某一个区域，同时接收到的无线信号　本指标要求为：２．４Ｇ　１１ｇ传输速率５４Ｍｂｐｓ，可选用　所占用的子信道将不能超过３个，否则就会产生干扰，结　ＺＧ一５０００－ＥＢ５００该设备自身集成了一个５００ｍｗ的ｌ１Ｇ　果是带来信道带宽的共享、杂波的增加、以及传输效率的　放大器，可以有效的提高覆盖的信号质量和信号强度，使　降低。该问题在室外环境尤为突出。　无线用户的范围达到更广，同时它还是一款室外覆盖使用　３．３网络扩展　的专用无线ＡＰ，提供５４Ｍｂｐｓ的无线带宽，支持ＳｕｐｅｒＧ　整个无线网络在容量上可以自由的扩充。通常一个ＡＰ　１０８Ｍｂｐｓ模式，用户只需使用支持ＳｕｐｅｒＧ模式的无线网　的推荐容量是十几个客户端。现在的设计基本可满足部分　卡便可以大大提高其网络带宽；设备提供一个Ｎ型天线接　学生上网需求，由于是采用薄覆盖方案，因此会有一些盲　口，方便外接多样性天线，满足信号覆盖的需求；设备满　区，为此以后可以通过增加ＡＰ来解决，建议采用室内覆　足严格的防水防尘的标准，支持ＰＯＥ远供电，方便室外安装　盖来实施。理论上ＡＰ支持的用户数量可以无限大。但是　使用，最多可同时支持２０多个无线用户的上网业务需求。　增加的用户将大量消耗网络的资源，用户上网就不能保证　天线可使用２．４Ｇ高增益的全向加定向天线的方式来对　必须的网络资源，这就对目前网络带来影响。但是，我们　基站周围区域进行覆盖，定向天线采用６０度和１２０度相结　可以通过添加ＡＰ数和采用新的技术来解决这些问题，例　合的方式来覆盖，这样就可以根据具体的现场环境来配合　如运用ＳｕｐｅｒＧ技术，可以使速率达到１０８Ｍｂｐｓ。　最合适的天线；每个无线覆盖ＡＰ通过一分二功分器来连　接两个天线，这样即可起到大范围覆盖的目＿的又可以兼顾　参考文献：　底层楼面用户的信号。　【１】陈明．网络设计教程．北京：清华大学出版社，２００４．　２．２无线网卡选型　ｆ２】曾明，李建军ｌ网络工程与网络管理．北京：电子工业出版社，２００３．　主要针对学校师生电脑的网络接入，因此用户自主选　【３雷震甲．３１网络工程师教程．北京：清华大学出版社，２００４．　购符合ＩＥＥＥ８０２．１ｌｂ／ｇ标准的无线网卡，建议用户选购　『４］ＭａｔｔｈｅＷ　ｓ．Ｇａｓｔ．８０２．１１无线网络权威指南．第二版（中文版）．北　２３ｄｂｉ以上高增益的无线网卡。　京：东南大学出版社，２００８．　３．网络设计方案　［５】汪涛．无线网络技术导论．北京：清华大学出版社，２００８．　（上接第０７４页）　１．２磺胺疗法　２．预防　琥珀酰磺胺噻唑，每千克体重０．１－０．３克，每日分２—３　加强兔群的饲养管理，搞好环境卫生，严防妊娠母兔　次口服。磺胺脒，每千克体重０．１～０．２克，每日分２次服　与传染源接触。定期应用鼠伤寒沙门氏菌病诊断抗原普查　用，连用３天。　兔群，对阳性兔进行隔离治疗，兔舍、兔笼和用具等彻底　１．３穿心莲注射液疗法　消毒，消灭老鼠与苍蝇。兔群发生本病时，要迅速确诊，　每只兔肌内注射穿心莲注射液３～５毫升，每日１次，　隔离治疗。无治疗效果的要严格淘汰，兔场进行全面消毒。　连用３天。　对妊娠前和妊娠初期的母兔，可注射鼠伤寒伤门氏菌　１．４大蒜疗法　灭活苗，每兔颈部皮下肌肉注射ｌ毫升，能有效控制本病　取洗净的大蒜充分捣烂，ｌ份大蒜加５份清水，制成　的发生。疫区养兔场兔群可全部注射灭活苗，每兔每年注　２０％大蒜汁。每只兔每次口服５毫升，每日３次，连用５天。　射二次，能防治本病的流行。