一个无线校园网的建设方案

作者: 2011/5/18 15:12:09

现在许多学校建有有线局域网,而将它怎么进行扩展,让校园每个角落都有网络,使其成为真正意义上的校园网?这篇文章提供给大家分享,如何运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(WirelessLocalAreaNetwork,简称WLAN)技术有蓝牙(Bluetooth)、IEEE802.11系列、HiperLAN、HomeRF技术等。其中,目前得到广泛应用的技术是IEEE802.11系列。IEEE802.11b可支持11Mbps共享接入速度,采用2.4GHzISM频段;和此相似的有IEEE802.11a技术,他采用了5GHz频段,其速率高达成54Mbps;去年新出现的IEEE802.11g其实是一种混合标准,他即能适应IEEE802.11b标准,又符合IEEE802.11a标准,但目前还不是非常成熟。在目前情况下,综合考虑,IEEE802.11b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IEEE802.11b标准。
  
  无线局域网的组成包括无线网卡和无线接入点(AccessPoint,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、笔记本计算机或其他设备就能和无线网络连接起来。
  
  对于客户端,无线网卡作为无线网络的接口实现和无线网络的连接。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(适用于笔记本计算机,支持热插拔)、PCI无线网卡(适用于台式机)和USB无线网卡(适用于笔记本计算机和台式机,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,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,能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通过双绞线和有线骨干网络相连,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。安装人员能通过地点调查来确定AP的位置和数量。地点调查能权衡实际环境(如教室的面积等)和用户需求,考虑到教学环境对网络带宽、网络速度的需求,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最多能支持多达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。根据教室和会议厅的大小,可设置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
  
  和教室、会议室不同的是,在校园区室外设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,这样就能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上可架设全向天线能覆盖草坪,同时也能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,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、辐射小等好处,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,IEEE802.11b标准能提供保密机制,学校还能同时借助一些管理策略(如只有授权用户能访问无线设备等)和VPN(虚拟专用网)来强化安全性能。

 

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