高校无线局域网部署方案的研究

宋贵山　柴群　王东

摘要：无线技术的发展，尤其是以智能手机为代表的移动终端的普及，促使各高校在原有有线网络的基础上建立无线网络。文章以贵州省凯里学院为例，利用Cisco Packet Tracer5.3模拟环境，分析无线网络的相关技术，研究了凯里学院无线网络的部署方案和无线网络设备的选择方案，并用Cisco Packet Tracer 5.3模拟环境绘制出凯里学院无线网络的拓扑图。

关键词：无线网络；部署方案；无线网络设备

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）15-0021-02

Abstract： The development of wireless technology， especially with smartphones represented by the popularity of mobile terminals， prompting each college on the basis of the original cable network to establish a wireless network. Articles in School of Information Engineering，KaiLi University， for example， the use of Cisco Packet Tracer5.3 simulation environment， analysis of the relevant technology of the wireless network， studied the kaili college deployment of wireless network and wireless network equipment options， and Cisco Packet Tracer 5.3 simulation environment drew Carey college wireless network topology.

Key words： WLAN； deployment scheme； wireless network equipment

随着无线技术的发展，尤其是以智能手机为代表的移动终端的普及，传统的有线校园网已不足以满足丰富多彩的校园生活，很多国内高校将无线局域网引入校园以满足学生的无线上网需要。

无线局域网（Wireless Local Area Networks），简称WLAN[1]。相对有线局域网而言，它采用无线信号进行数据传输，通过无线设备接入有线局域网，利用无线传输介质在有线网络和移动客户端之间信息交换的一种网络。主要使用无线网卡、无线网桥（Wireless Bridges）、无线接入点（AP）、无线路由器（Wireless Router）等设备，采用Ad-hoc、蜂窝和基础结构集中式等拓扑结构实现网络连接。

1 凯里学院无线网络部署方案

凯里学院校园占地总面积共110.61万m2，全校包含教学楼、实验楼、艺术楼、图书馆、体育馆、后勤楼、学生宿舍等建筑物29栋，每栋楼都实现了有线网络连接。但是在学校食堂、室外体育场等空旷地带有线网络不能满足校园内人员实时上网需求，利用无线网络实现全校网络覆盖势在必行。

1.1室内无线网络的覆盖

WLAN的覆盖包括建筑物内和空旷地区两部分。建筑内主要采用无线终端通过AP接入现有有线局域网，且结合天线的使用达到尽可能的实现全面覆盖。AP在布置时还应该结合无线勘查的结果和无线介质的特性进行综合考虑AP的位置及具体的安装环境，如水泥墙对无线信号的衰减作用和无线信号传播过程中具有直线性等性质。室内覆盖如图1：

本文主要以具有代表性的建筑物三号教学楼、四栋学生宿舍和实验楼为例，详解室内覆盖方法。

三号教学楼覆盖平面图，如图2所示。该栋楼共5层，每层安装4个AP和4个定向天线，整栋教学楼共需两个全向天线与一台汇聚交换机。

对于学生宿舍而言，以4栋为例，宿舍楼共7层，每层共28间寝室，其覆盖平面图，如图3所示。该栋楼在过道每端安装一个内置定向天线的AP，每层共两个，整栋楼公需一台汇聚交换机。

实验楼，其建筑物呈四合院分布，共有6层，每层共有28个实验室，内侧为四合院中心，其覆盖平面图如图4所示。实验楼每层共4个AP，附带定向天线。

1.2室外无线网的覆盖

室外覆盖通过天线接入AP，再经过AP接入现有的有线网络环境，最后接入Internet和中国教育科研网，必要时需配合无线网桥的桥接一起使用，达到更大范围的覆盖。在此过程中主要应该考虑障碍物对无线信号的影响，基于勘查结果，对本校而言障碍物主要是电磁干扰，建筑物和部分的树木等。室外覆盖如图 5。

由于WLAN容易受到所处环境影响，因此需对WLAN进行周密的网络规划。即使成功部署WLAN后，还需在应用阶段根据环境变化进行相应的参数调整；比如使用状态下的微波炉或空调、移动过程中障碍物都会对Wireless signal的传播产生干扰，因此信道、发射功率、频率等射频资源必须能根据用户所处的环境变化进行动态调整。

无线漫游是无线终端用户欲在整个WLAN覆盖区域内移动地使用无线网络，不但要求整个无线网络环境存在多个AP，且AP之间要有一定范围互相重合的微单元，当附近信号强度最强的AP被无线网卡自动发现时并进行连接，通过此AP能够进行数据传输与网络连接。

1.3无线网络接入控制方案

在无线网络控制方面，主要采用基于WAPI协议的RADIUS认证技术[2]，该技术是一个AAA协议，意思就是同时兼顾验证（authentication）、授权（authorization）及计费（accounting）三种服务的协议（protocol），通常用于网络存取或流动IP服务，适用于局域网及漫游服务。在学院的中心机房部署RADIUS服务器，教师和学生可以分别通过自己的工号和学号登录到该服务器，通过验证的用户即可实现无线网络接入。

2 凯里学院无线网络设备选择方案

Wireless Network设备的选择包括无线AP、无线控制器（AC）、无线网桥和天线。对于无线设备的选型应该充分考虑到设备所支持的协议，以及工作频段等参数信息。

1）AP选型：

AP在网络中工作在接入层，是无线网络与无线客户端之间数据交换的中间设备，对于AP的选择，应该重点考虑它的工作频段、所支持的网络协议、最大传输速率、功率大小及覆盖范围等。文中以思科无线路由WRT300N作为无线接入点。

2）AC选型：

AC是对AP进行管理的以一种网络设备，通过对AP的管理从而实现管理无线局域网的目的，而关于无线控制器的选型应综合参考无线控制器的适应性，网络标准，传输协议，端口类型等。文中以WLC（思科无线控制器）为例，如AIR-WLC2112-K9。

3）无线网桥：

无线网桥主要用于对WLAN的桥接，扩大WLAN范围，所以对于无线网桥使用应遵循实际应用，在选型时应当根据实际应用考虑其所工作的频段，支持的网络标准，调制方式及天线类型，如思科无线网桥AIR-BR1410A-A-K9。

4）天线：

天线被广泛应用于WLAN中，主要用来增强发送信号，达到更大范围的无线覆盖，天线根据所长的安装环境可分为室内天线和室外天线，一般来讲室外天线在覆盖范围上要求要更高一些，因此在对天线进行选型时除了要考虑到天线的工作频段，协议，传输速率等因素外，还应该考虑天线的类型和扩频技术，如全向天线，定向天线（八木天线、定向平板式天线、抛物面天线）等。

全向天线用于室外比较开阔的环境中，有中心向四周辐射，提供360度的辐射模式，达到更大的覆盖面积。

定向平板式天线，进行单向覆盖，一般用于室内环境，如长廊过道或大型会议室等。

3 凯里学院无线网络拓扑

经过上面两节的分析得到凯里学院无线网络拓扑图如图6所示，受到Cisco Packet Tracer 5.3模拟环境功能限制，图中没有标示出天线的布线方式。

4 总结

本文主要从网络构建所需的技术知识，网络设计，设备选型与项目造价预算等方面叙述凯里学院无线局域网的部署方案，并利用Cisco Packet Tracer5.3模拟环境绘制了凯里学院无线局域网的拓扑图，以供需要者参考。

参考文献：

[1] 黄述杰.武威职业学院无线校园网[D].兰州大学，2013：15-37.

[2] 王志蓬.无线局域网中基于身份签名的接入认证方案[J].计算机工程，2014（12）：109.