浅谈校园WLAN建设

于雷 中国移动通信集团设计院有限公司黑龙江分公司， 哈尔滨市 150080

浅谈校园WLAN建设

于雷 中国移动通信集团设计院有限公司黑龙江分公司， 哈尔滨市 150080

从WLAN业务使用主体看高校学生在WLAN业务上应用潜力巨大，高校wlan建设是目前WLAN建设重点。校方也希望能借助运营商力量实现校园内无线宽带覆盖。通过该网络实现办公楼、新区办公楼、教学楼等有线网络未能覆盖和接入众多区域进行全方位、立体式无线覆盖，让师生们随时随地、无拘无束地连接到整个校园网络。本文从建设需求、WLAN系统组成、校园建设方案几个方面结合工程实例简述校园WLAN建设情况。

WLAN;校园;AC;AP;组网

1 、校园WLAN需求分析

大学生作为一个特殊消费群体已成为各大运营商重要目标市场。大学生对新鲜事物勇于尝试和体验，如手机、笔记本、数码相机等在学校广泛流行，而运营商在2G/2.5G时代在学生群体也收获颇丰。面对未来3G市场，大学生消费群体势必会成为运营商必争之地，一方面是因为大学生群体当前消费特征和消费能力，另外从长久运营商可从用户大学时代开始培育潜力巨大3G群体。

以802.11为基础WLAN技术作为固定宽带延伸和3G接入有效补充，可在学校提供灵活移动宽带接入。WLAN具有低成本、高带宽接入优势，当前最新802.11n可支持300Mbps真正高速接入，这是3G技术现阶段无法比拟的。高校学生在wlan业务上应用潜力巨大，高校wlan建设是目前wlan建设重中之重。

2 、WLAN网络的基本组成

WLAN网络主要由WLAN终端设备、WLAN接入点设备、接入控制点等系统组成。

2.1 WLAN终端设备

WLAN终端设备需要安装WLAN网络卡，WLAN网络卡可是任何支持IEEE802. 11a/b/g/n标准设备，要求和WLAN接入系统设备兼容。

2.2 接入点设备（AP）

AP是WLAN业务网络小型无线基站设备，完成802.11b/802.11g/802.11n标准无线接入。AP也是一种网络桥接器，是连接有线网络与无线局域网络桥梁，任何WLAN终端设备均可通过相应AP接入外部网络资源。

2.3 接入控制点（AC）

当采用基于WEB方式用户认证时，AC作为安全控制点和后台RADIUS用户认证服务器相连，完成对WLAN用户认证。

当采用基于802.1x用户认证机制时，AC可作为WLAN用户接入安全控制点和后台认证服务器相连，完成对WLAN用户认证。

3 、校园WLAN建设方案

3.1 主要建设思路

3.1.1 校园覆盖区域应包括寝室楼、教学楼、办公楼等公共区域。

大学校园WLAN覆盖根据场景不同，应选取不同方式进行建设。

3.1.2 802.11n标准较802.11a/g在很多方面改进，在各个方面都有很大改进，推荐在大学wlan建设中使用802.11n标准ap，布放型及合路型AP同时使用，按照覆盖范围及容量综合考虑，取定各大学AP数量。

3.1.3 3层汇聚交换机安装在中心机房，单栋建筑物内POE交换机大于1台，需使用2层汇聚交换机进行收敛。交换机及AP配备专用防盗箱。

3.2 校园WLAN组网

3.2.1 AC组网

①AC设置位置

为满足AP接入和网络管理需要，应充分考虑CMnet城域网建设情况进行AC设备部署。在建有CMnet城域网地区，AC设备逻辑位置与CMnet城域网接入控制层相当，在理位置上应集中部署以完成对AP集中管理控制。

AC在转发数据时采用集中转发模式即AP用户数据流经由AP与AC之间数据隧道汇聚到AC，由AC统一转发；在高校等特殊应用场景，如果AP用户数据流不通过公司公网，可通过本地转发这部分数据流。

3.2.2 热点组网

热点的网络基本结构一般包括两个层面：

①无线接入点

包括各种类型AP，AP与交换机/ONU一般采用网线连接，理论传送距离为100米，通常建议网线不超过80米为宜。在网线传送距离不足时，可采用光电转换器等方式进行连接。

②交换机/ONU

交换机用于汇聚各个AP，可根据热点数量、分布情况使用1～2级交换机：

AP较多、分布较广时需使用汇聚交换机汇聚各个接入交换机；

AP数量较少、分布集中时只使用一级交换机即可；

当热点区域具备PON网络接入条件时，可用ONU代替部分或全部交换机。

3.3 频率选择与规划

IEEE802.11b/g标准工作在2.4G频段，频率范围为2.400～2.4835GHz，共83.5M带宽。划分为13个子信道，每个子信道带宽为22MHz，其中互不干扰的频点只有3个，一般选择1、6、11三个互不干扰频点。

IEEE802.11a工作在5.725G～5. 850GHZ，共125M带宽，划分为5个信道，每个信道20MHz带宽，各信道互不交叠。

3.3.1 2.4GHz频段选择和规划

考虑到2.4GHz频段存在较多干扰，如有其它运营商的网络、业主自建网络等，建议采用20M带宽进行组网和规划，选择1、6、11三个互不重叠信道。

3.3.2 5.8GHz频段选择和规划

5.8 GHz频段相对干扰较少，建议采用两个40M、一个20M组网方案及五个20M频段组网。

3.4 工程参数

3.4.1 无线覆盖信号强度

在设计目标覆盖区域内95%以上位置，WLAN覆盖接收信号强度应大于等于-75dBm。

3.4.2 信噪比

在设计目标覆盖区域内95%以上位置，接收到的信噪比大于20dB。

3.4.3 终端接入速率

要求WLAN（802.11g和802.11n）目标覆盖区域内用户平均上网速率不低于500Kbps。

为了保证多用户接入公平性，防止部分用户带宽被抢占的现象，在AP端要对用户进行限速。

3.4.4 天线口功率建议值

根据链路预算，一般情况下建议：

在采用与室内蜂窝网分布系统合路系统合路建设时，天线口功率在10～15dBm；

在采用与室外蜂窝网分布系统合路系统合路建设时，天线口功率在20～27dBm；

上述建议仅为一般值，规划时还需根据具体无线环境、天线密度等因素进行实际调整。

3.4.5 单AP容量

在接入用户带宽512kbps情况下，802. 11g标准AP，单AP支持并发用户按照15～20个用户考虑；802.11n标准AP，单AP支持并发用户按照25～30个用户考虑。

3.5 具体建设方式

校园WLAN建设主要涉及到共用室内分布系统，室内WLAN独立组网，WLAN室外覆盖几种方式，具体建设时应结合实际情况选取合适方式，或几种方式综合使用。各种方式使用场景及优缺点如下：

室内蜂窝网分布系统合路方式

使用场景：适用于室内覆盖面积较大，已有或未来需建设分布系统且话务量不高的场景，例如：教学楼、实验楼等。

优点：GSM/TD/WLAN共用分布系统基础设施，综合建设投资较小，建设周期短，无线信号覆盖面积较大，信号分布均匀。

缺点：需要按GSM/TD/ WLAN联合覆盖需求统一规划、设计、优化分布系统，满足各系统无线覆盖要求，实现大容量覆盖难度较大。

室内独立放装

使用场景：适用于覆盖区域比较小，室内放装AP即可覆盖整个区域，如会议室等；或区域内WLAN容量需求比较高，如宿舍楼等。

优点：AP的部署位置比较灵活，网络容量较高。

缺点：工程量较大，后期维护相对复杂。室外型AP+天线

使用场景：适用于用户较为分散、无线环境简单区域，如广场等；对单体较小、排列比较整齐楼宇也可采用该方式，如多层家属楼等。

优点：部署简单，成本较低。

缺点：容量较小，一般以信号覆盖为主；通过室外覆盖室内时，实现室内深度覆盖难度大；业主协调工作量较大。

4 、结语

校园WLAN建设和优化过程是一个分阶段过程，是一个从挖掘用户潜力到引导用户使用到保障应用质量的过程。

随着校园WLAN业务推广单纯某一种建设手段无法满足用户需求，需根据具体情况采用独立布放+室分合路，高频+低频多种覆盖手段，才可为用户提供一个高质稳定的网络。

于雷（1982年2月）男，本科，助理工程师，目前从事移动通信方面设计。

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.22.043