一個無線校園網的建設方案

2011/5/18 15:12:09  出處：本站   人氣：83次    字號：小  中  大

現在許多學校建有有線局域網，而將它怎么進行擴展，讓校園每個角落都有網絡，使其成為真正意義上的校園網？這篇文章提供給大家分享，如何運用無線局域網技術來組建校園網。
　　

      無線網絡基礎架構
　　
　　
　　無線局域網（WirelessLocalAreaNetwork，簡稱WLAN）技術有藍牙（Bluetooth）、IEEE802.11系列、HiperLAN、HomeRF技術等。其中，目前得到廣泛應用的技術是IEEE802.11系列。IEEE802.11b可支持11Mbps共享接入速度，采用2.4GHzISM頻段；和此相似的有IEEE802.11a技術，他采用了5GHz頻段，其速率高達成54Mbps；去年新出現的IEEE802.11g其實是一種混合標準，他即能適應IEEE802.11b標準，又符合IEEE802.11a標準，但目前還不是非常成熟。在目前情況下，綜合考慮，IEEE802.11b無論是傳輸距離還是傳輸速率都占有優勢，因此無線校園網可選擇IEEE802.11b標準。
　　
　　無線局域網的組成包括無線網卡和無線接入點（accessPoint，簡稱AP）。無線局域網利用常規的局域網（如10/100/1000M以太網）及其互聯設備（路由器、交換機）構成骨干支撐網。利用無線接入點（AP）來支持移動終端（MT）的移動和漫游。配有無線網卡的臺式PC機、筆記本計算機或其他設備就能和無線網絡連接起來。
　　
　　對于客戶端，無線網卡作為無線網絡的接口實現和無線網絡的連接。無線網卡根據接口類型的不同，主要有三種類型：PCMCIA無線網卡（適用于筆記本計算機，支持熱插拔）、PCI無線網卡（適用于臺式機）和USB無線網卡（適用于筆記本計算機和臺式機，支持熱插拔）。
　　
　　無線接入點的作用是完成WLAN和LAN之間的橋接。WLAN工作站也可漫游（Roaming）在不同的AP之間。若不加外接天線，AP的覆蓋理論上在視野所及之處約250m。但若在半開放性空間，或有間隔的區域，則約30~50m左右。由于微波是直線傳播，所以微波都是小角度穿透幾面墻體，墻體將減弱信號，如果墻體為鋼筋混凝土，信號則會更弱。所以，在實際情況下（通常在室外），還需要加上外接增益天線，使距離到達更遠、信號更強。
　　
　　具體建設方案
　　
　　
　　該方案在原有的有線校園網基礎上構建無線校園網絡，能分為室內和室外兩個部分進行。
　　
　　1.室內
　　
　　指原先沒有安裝有線網絡的教室、會議室、臨時移動辦公室等房間。
　　
　　在室內部署WLAN的第一步是要確定AP的數量和位置。也就是要將多個AP形成的各自的無線信號覆蓋區域進行交叉覆蓋，各覆蓋區域之間無縫連接。所有AP通過雙絞線和有線骨干網絡相連，形成以有線網絡為基礎，無線覆蓋為延伸的大面積服務區域。所有無線終端通過就近的AP接入網絡，訪問整個網絡資源。
　　
　　覆蓋區的間隙會導致在這些區域內無法連通。安裝人員能通過地點調查來確定AP的位置和數量。地點調查能權衡實際環境（如教室的面積等）和用戶需求，考慮到教學環境對網絡帶寬、網絡速度的需求，這包括覆蓋頻率、信道使用和吞吐量需求等。多個AP通過線纜連接在有線網絡上，使無線終端能夠訪問網絡的各個部分。
　　
　　通常情況下，一個AP最多能支持多達80臺計算機的接入，當然，數量為20~30臺時工作站的工作狀態最佳，AP的典型室內覆蓋范圍是30~100m。根據教室和會議廳的大小，可設置1個或多個無線接入點。
　　
　　例如，可在教室中放置4臺AP（請見附圖），使這個教室最多可容納80~120個無線網絡用戶。
　　
　　2.室外
　　
　　指校園操場及其他公共場所等。
　　
　　（1）設備的選擇：AP、無線全向天線、無線定向天線。
　　
　　全向天線：在所有水平方位上信號的發射和接收都相等。
　　
　　定向天線：在一個方向上發射和接收大部分的信號。
　　
　　（2）室外考慮因素
　　
　　和教室、會議室不同的是，在校園區室外設置無線接入點要復雜一些，要把各自成一個局域網而又有一定距離的各棟樓房連接起來。在網絡的每一端接入AP，并在距離遠或信號弱地方，同時外接高增益天線，這樣就能實現幾公里以內的兩個網段之間的互聯了。
　　
　　
　　該方案中，我們在圖書館（中心機房）架設一個全向室外天線和一個室外定向天線。全向天線覆蓋校園各教學樓和操場；在實驗樓上架設定向天線，將信號傳遞給教學樓A；教學樓A上也要架設架設定向天線，將信號傳遞給教學樓B；在教學樓B上可架設全向天線能覆蓋草坪，同時也能將信號傳遞給教學樓C。其他樓依此類推。
　　
　　具體操作時，要根據實際情況（如各棟樓之間的實際距離及障礙物等）來考慮選擇設備（如設備型號、是否要加用全向、定向天線，及增減設備數量等）。
　　
　　當然，在樓房上架設無線網絡設備還需加裝避雷器、防潮箱等設備，以防止無線網絡設備的損壞。
　　
　　方案點評
　　
　　只需無線網卡及一臺AP，便能以無線方式配合既有的有線架構來分享網絡資源。WLAN具有安裝便捷、使用靈活、易于擴展、價格便宜、輻射小等好處，能快速、方便地解決使用有線方式不易實現的網絡連通問題。在安全方面，IEEE802.11b標準能提供保密機制，學校還能同時借助一些管理策略（如只有授權用戶能訪問無線設備等）和VPN（虛擬專用網）來強化安全性能。