无线校园网的实践应用

李风芝

（天津开发区职业技术学院，天津 300457）

目前，随着无线设备广泛应用，高校校园内越来越多的师生拥有3G手机、笔记本，对“随时随地获取信息” 的依赖程度越来越强，在教室、实验室、图书馆、学术报告厅、会议室以及室外操场等场所如何解决网络节点限制，实现多人同时上网的问题逐渐摆在面前，随着无线技术日益成熟，无线校园网尝试着在有线网络的基础上，发挥无线网络的灵活性、移动性，最终实现有线网络带动无线网络，共同构建一个无处不在的校园网络环境。

1 概述

无线校园网是无线局域网的一个典型例子。无线局域网（Wireless LAN）是在局部区域内，利用无线射频技术，以无线媒体或介质进行通信的无线网络。它是对传统有线网络技术的延伸。

1.1 无线局域网的组成结构

无线局域网常用的组网设备包括无线网卡、无线接入点、无线网桥、无线控制器。

1.1.1 无线网卡。

无线网卡是无线网络最基础的设备，可作为计算机与无线网络的接口，实现计算机与无线网络的连接，一般网卡有台式机专用的PCI接口无线网卡、笔记本电脑专用的PCMCIA接口无线网卡、USB接口无线网卡 、笔记本电脑内置的MINI-PCI无线网卡。

1.1.2 无线接入点 AP（Access Point）。

AP的作用是将来自有线网络的有线信号转为无线信号，无线设备通过天线接收其发射的无线信号，最终接入无线局域网。在有线网络中它相当于一个普通工作站，在无线网络中它既充当工作站又担任着本基本服务集的数据分发角色。

1.1.3 无线网桥

无线网桥通常用于室外，主要用于连接两个网络，使用无线网桥不可能只使用一个，必需两个以上。无线网桥功率大，传输距离远（最大可达约50km），抗干扰能力强等，不自带天线，一般配备抛物面天线实现长距离的点对点连接。

1.1.4 无线控制器

无线控制器（AC）是无线网络的核心，负责管理无线网络中的瘦AP（只做收发信号）的数据汇聚和接入Internet，对AP管理包括：下发配置、修改相关配置参数、射频智能管理和用户认证等，自动优化基本无线网络，支持高级移动服务。

无线网络中一个无线控制器和多个瘦AP相结合，可应用于大中型企业中，有利于无线网络的集中管理，多个无线发射器能统一发射一个信号（SSID），并且支持无缝漫游、和AP射频的智能管理，可构建出个性化、专业化的WLAN 解决方案。

2 无线校园网的设计

2.1 设计原则

无线校园网设计原则是以使用尽可能少的AP 为整个校园网络用户提供服务。在无线校园网实施过程中，需要根据校园的规划布局以及使用的AP 的覆盖范围和AP允许接入的移动站的数量，决定AP的实际位置和AP的数量。最终实现用尽量少的AP满足较多用户的需求，即有足够的AP 保证接入的容量。

2.2 设计方案

高校的主体是学生和教师，他们活动的范围主要集中在教学楼、办公楼、图书馆、实验楼、宿舍、食堂以及操场等地点，根据这些地点的建筑不同，需要制定不同的覆盖方案。

2.2.1 高校图书馆是师生和科研人员的主要活动场所，一般情况，这些建筑物多是高大、宽敞的楼层，根据上述特点，特别适合安装无线局域网，从而实现了使用设备少，覆盖率高。再根据建筑面积和容量估计AP 数量及安装位置。

2.2.2 高校教学楼多为结构相同的教室，主要结构是完整的整体空间，根据教室内部面积和容纳人数设置一个或多个AP；为了保证信号的整体覆盖，还可以在楼道内设置几个AP。

2.2.3 行政办公楼一般由若干独立的小型房间构成，同时每个房间被墙体隔开，鉴于此可以在每层楼道中设置多个AP，保证信号通过门窗覆盖各房间。对于重要的会议室或者报告厅，需要单独设置一个或多个AP。

2.2.4 学生宿舍多是房间数多、面积小，不适合单间布置AP，一般采用室外无线覆盖法，在学生宿舍周围布设AP，让信号通过窗户进入各宿舍。

2.2.5 操场等运动场地多为空旷地带，可使用室外型AP、功率放大器和大功率天线，以取得大面积网络覆盖。

3 无线校园网实施方案

3.1 需求分析

我院由图文中心办公楼、教学楼（实验楼、电子信息楼、计算机楼、应用技术楼、经贸楼、应用文科楼）、宿舍、活动中心、餐厅、篮球场和操场等组成。在学院前期的网络建设过程中，有线网络建设已经初具规模，基本能够满足教学需求。根据当前无线电子产品快速发展及其普及，发展无线校园网主要是为了对现有的有线网络做辅助补充，进一步改善校园信息化网络基础设施建设，解决了校园局部布线难题，扩大校园网的服务范围，提高了网络服务质量。

3.2 无线校园网具体实施

根据人口密集程度以及使用需求，无线校园网信号主要覆盖教学楼、图文中心办公楼、宿舍三大楼群。其中用到的网线网络设备多以802.11g为主。

在图文中心办公楼无线网络建设实施过程中，考虑到图文中心办公楼右半部的1至6层为图书馆，空间宽敞，室内面积固定，可在每层顶部安装6个AP，保证每层150个无线终端用户的顺畅使用。在7楼报告厅布设2个AP，用来满足开会时短暂使用。图文中心办公楼左半部的1至5层为行政办公区，全部为普通办公室，可在每个办公室楼顶安装一个AP，即可保证办公人员的使用需求。

六个教学楼结构类似，以电子信息楼为例，该楼共四层，主要由大型阶梯教室、普通教室和系办公室组成。每层楼道安装五个AP；每个普通教室和办公室安装一个AP；鉴于阶梯教室面积较大，安装三个AP。这样保证无线信号覆盖整个教学楼的每个角落，同时保证每个教室和办公室达到20至30 个终端用户上网需求，阶梯教室达到70至80个终端用户上网需求。为了保证通信的顺畅，终端用户无线网卡采用支持802.11g的USB 无线适配器和笔记本电脑适配器。

学生宿舍全部是双面设计，因此必须双面无线覆盖。鉴于这种情况，采用了室外覆盖室内方法，即将室外型AP和定向天线安装在宿舍的两侧，实现每个AP 能够覆盖很广的范围。无线网络信号通过宿舍窗口进入宿舍内部。

餐厅是室内开阔场地，建筑分东西两部分，均为两层，布设无线网络可采用室内覆盖方式，在东西两部分的每层楼顶安置三个AP，保证就餐时70至80个终端用户上网需求，如果用餐者带有无线网络功能的手机或者无线网卡的笔记本，即可随时随地上网。

篮球场和操场都是室外开阔场地，布设无线校园网可采用室外覆盖方式。在室外安装无线设备需要考虑防水、防尘、防雷、防高温、防低温等因素，因此该方案对无线设备质量和要求非常高。目前学院使用的是思科公司的2个无线AP产品，一个安装在篮球场，一个安装在操场，它可以提供相当于传统802.11g 网络6倍以上的无线接入速率，覆盖范围在470米左右，满足校园对室外无线网络的要求。

4 总结与展望

目前，无线设备飞速发展，性价比逐年提高，校园将成为无线设备的使用群体，无线校园网改变了师生之间的教与学的模式。但是，也要认识到现在所使用的无线校园网都是基于有线网络，使用时经常遇到搜索不到接入设备，网络不通，保密性差，收费情况不乐观，运行难等情况。随着计算机网络技术和无线设备的发展，无线校园网技术将会得到逐渐完善，为实施全面无线覆盖提供技术支持。

[1]高校无线网络建设的实践-以滁州职业技术学院为例.宜春学院学报，2011，33卷12期

[2]无线网络在校园网中的应用.太原大学学报，2011，12卷12期

[3]无线局域网技术及其在校园网中的应用 通讯技术，2012[4]李增雷.无线网络技术在校园网中的应用.信息与电脑，2012