会思考的网络——基于应用场景的无线校园网解决之道

与有线校园网相比，无线校园网具有很强的灵活性，克服了有线网络布线的制约、固定的网络各节点无法移动等困难。无线校园网具有传统有线网络无法比拟的可扩容性，且它不受环境条件制约，网络的传输范围得到了拓宽；另外，强大的移动性使无线校园网可“随时、随地”地实现无线通信，方便了师生的工作和学习。

无线校园网的需求分析

在无线校园网设计过程中，需要考虑用户不同的需求。1. 网速和网络稳定性问题。目前，无线校园网需保证每个用户上网速度快，不掉线，同时确保无线网络上网更安全。2. 信号无死角，不产生干扰。在设计过程中，需要考虑不同教学环境的差异度，确保无线网络畅通，在教室、宿舍、办公区域、图书馆等地全面覆盖的同时，不同信号之间不产生相互干扰，使网络更稳定。3. 无线校园网要支持各类终端。随着带有移动功能的无线设备数量的增加，在无线校园网络设计过程中需充分考虑到笔记本、各类手机、iPad等移动终端的顺利接入。

对于校园无线网运营管理者的需求而言，在设计无线校园网过程中需充分考虑运营管理的便利。包括1. 统一身份认证，无线校园网需能够满足无需记忆多套账号密码，实现全校漫游的效果。2. 统一运营计费，要使用统一缴费账户，统一套餐，避免多次缴费。3. 统一网络管理，在整个校园建设过程中，使有线网络和无线网络得到统一管理，做到故障的快速排查，以便提升管理效率。

只有充分满足使用者和管理者具体需求的无线校园网，才可能真正达到为校园师生服务的目的。锐捷网络倡导“会思考的网络”概念，通过先进的技术和细分的应用价值，使无线网络在不同的校园应用环境下，更加智能地为用户服务。

无线校园网的设计

在不同环境和场景下，无线校园网需要进行不同的设计。对于任何一所高校而言，无线校园网主要覆盖的不区域分别是：办公楼、图书馆、教学楼、宿舍楼以及室外环境。

办公环境

对于办公楼而言，施工主要存在的问题是：承重厚墙、金属门窗、筒子楼的格局，对无线覆盖效果影响很大，廊道式无线覆盖很难达到较好的效果。对于无线信号在办公楼内提出更高的挑战：办公楼内信号衰减严重。这是由于在采用传统放装方式进行无线网络覆盖的办公楼里，放装AP穿透墙壁后，信号衰减达到35dBm以上。另外，对于一些校园老旧筒子楼式的办公区域，无线部署存在较大困难。为了确保办公室内部信号强度好，需要加大AP射频功率，但无法取到良好效果。将AP功率增大，导致相同信道产生相互干扰，无法保证正常通讯。若使用高增益天线，无线环境下的使用者（学校领导、老师和学生）会担心有辐射产生，对无线网络产生反感。因此，必须采用不同方式来完成无线网络的部署。

为解决以上难题，锐捷网络设计开发了无线智分解决方案。该方案包括在廊道等公用区域布置可定制化的智分AP，并通过低损馈线及不同办公室内的硬币天线或美化线盒天线等设备有效解决信号衰减的问题。相比室分部署方式，运用内置了智能公分单元的智分AP，实现了简便布线，轻松部署。采用超低耗的RF线缆，确保远离AP15米远的房间内信号均为满格。通过上述设计，有效地解决了办公楼和其他相似环境中信号衰减的问题。

采用无线智分解决方案的优点在于：1.在所有房间均部署天线的情况下，可确保信号满格；2. 信号的强度调低，使其仅限于房间内，无法穿透房间，不会与其他房间产生相互干扰。3. 部署只需要2信道，可以空出一个信道为其他WLAN使用。经实地场景实测，采用该方案可有效避免信号干扰。下例为采用智分双信道部署和一分6入户部署后，整个楼层的干扰效果对比（图1和2）。

图1 传统放装部署方式效果

图2 无线智分解决方案部署方式效果

相对传统室分方式部署复杂，性能低劣等问题，无线智分解决方案使部署和维修都得到简化。并大幅提升了无线性能。经检测发现，无线智分解决方案下，无线性能是室分方式的2倍，网速比G型室分方式快4.5倍，比N型室分方式快一倍。

宿舍楼

宿舍楼的环境特点：1. 走廊狭长：无线信号在狭长的空间中被来回的反射，形成“多径干扰”导致信号的衰落和相移，廊道式无线覆盖很难达到较好效果。2. 非法AP多：任意占用信道，甚至绑定40Hz信道，一个AP占用2/3的频段资源，导致整个区域无线不可用。3. 2.4GHz干扰多：无绳电话、无线MIC、蓝牙、微波炉等都用2.4GHz，导致信号传输质量差。

表1 无线网络认证方式的选择

表2 无线网络计费策略的选择

针对宿舍环境，锐捷网络提供的无线校园网解决方案采用了全系列11n支持设备并结合智能转发架构系统部署宿舍区无线网络。802.11n流量不会冲击智能无线交换体系，同时流量能够被AP所转发；802.11n流量不会冲击控制；不需要升级控制器就能扩展网络，即可增加10倍的数据流量。另外，采用了终端智能识别系统满足多种移动终端的上网需求，得到最适合的登录页面，免去多次拖动、放大屏幕以及切换键盘的操作。终端智能识别可以实现：1. 根据终端的浏览器信息，自适应弹出不同大小、页面格局的Portal页面；2. 兼容主流的苹果、安卓和windows系统；3. AC内置Portal和外置eportal均支持。另外，宿舍环境下的锐捷无线网络解决方案还可以完成非法AP的检测和抑制，有效保证网络安全。

图书馆

图书馆的特点：1. 移动终端用户多。2.空间大，对于AP数量有要求，单个AP最多负载50用户左右。3. 多个AP之间也无法智能负载均衡。

针对图书馆环境，锐捷网络无线校园网解决方案的应对方法是：1. 采用公平占用技术，解决防止少数高速用户占满信道资源；无论高低速终端，均提供公平的访问时隙；提升整体无线吞吐。经检测使用该技术后，实测单AP达到111个终端并发使用。2. 基于用户负载均衡技术，即当某一区域有大量无线用户时，控制器会根据该区域的用户数和AP数量，将用户均分到每个AP上。防止大量用户挂死在一台AP上，而影响到整体网络的接入能力和性能。3. 基于频段负载均衡技术，有效解决满足如下需求：1. BandSelect 将客户端优先导向 5.8 GHz ；2. 更好的利用高容量的 5.8GHz 频段来实现802.11n的高速接入；3. 为只支持 2.4 GHz 频段的客户端保留空间。

教学楼

教学楼的环境和功能特点：1. 狭H型、L型、U型等多种复杂的楼宇建筑风格，导致信号干扰和信号覆盖问题难以解决。2.为保障课堂的教学质量，需要保障教师访问网络的质量，限制学生对无线网络的访问。

针对教学楼环境，锐捷网络无线校园网解决方案的应对方法是：1. 利用信道动态调整技术，实现无线信号优化。信道动态调整：自动检测无线AP的

增加，邻居无线AP信号自动调整强度和信道，以适应新加入的AP，避免信号相互干扰。2. 盲区自动覆盖技术，达到无线信号优化。盲区自动覆盖：自动检测某无线AP故障，邻居无线AP信号自动加强，补充故障AP的覆盖范围，实现优化无线信号功能。3. 基于用户的QoS 和带宽管理技术，有效解决用户带宽限制以及基于二层/三层的用户隔离。4.基于时段的用户接入控制技术，有效控制用户的不同时段的射频/SSID控制，用户结束控制并能有效节约资源。

室外环境

教学楼的环境和功能特点：1. 室外AP要防水、防雷、防尘，另外，在北方需要抵御零下40度以下的严寒，在南方需要耐热40度以上的高温。2. 无线网IP地址浪费严重：临时进校人员或路过的行人，自动连上无线网络，分配到一个IP地址。目前，无线网的IP地址2/3是浪费的。

总之，针对不同的应用场景特点，锐捷网络无线校园网解决方案提供了相匹配的应对方式。可以充分应用在不同的场景和环境中，有效地满足了高校对无线校园网的各种需求。

无线校园网的运营管理

对于无线校园网的运营者来说，非常关键的一点事如何确保用户上网的安全性和可控性，更好地服务于师生。基于此，锐捷网络提供了相应的运营管理认证模式。

无线校园网的运营管理复杂，为确保其得到有效管理，可采用不同认证方式进行用户认证处理（表1）。

对于不同用户的计费管理，可采用不同的计费方式完成（表2）。

无线校园网的管理需要满足以下要求：1. 稳定性要求，要求无线网络不受控制器的影响，即使控制器宕机整网也能正常工作；2. 精细化管理要求，要求无线设备状态一目了然，随时了解无线状态，链接速率，信号强度等问题。对此，锐捷网络无线校园网解决方案配置了相应的管理软件来解决上述管理需求。通过这些管理软件，可以解决很多网络问题，如，设备列表软件，可以方便查看所有AP状态、配置、位置等信息，方便整体管理。批量管理软件，可以方便批量的配置AP名称、定时开关等功能，支持配置模板导入。版本报表软件，可以方便地查看AP版本及部署数量，及时地发现AP版本异常信息。带机阈值软件，可以方便地设定AP带机数阈值，为无线网提供及时的信息发现。

通过上述认证管理以及计费管理软件，可以确保无线校园网的顺畅使用，为全校师生的工作和学习提供良好的网络环境和信息资源。

在国际上，拥有无线校园网，已经成为现代化校园的一个标志。在当前的教育行业网络建设大潮中，如何建设安全可靠、经济适用、可持续发展的校园网络，如何为未来数字化教育的发展培养信息化人才已经成为所有教育单位关注的焦点。而建设多元化的复合型网络构架，无疑可以满足校园网各种网络互联的需求问题。无线校园网的蓬勃发展正是顺应了教育信息化建设的前进步伐，无线局域网正以它的高速传输和很好的灵活性、扩容性在高校的教学、管理等各项应用中发挥着日益重要的作用。