高校无线校园网的设计

2015-11-05张旭

中国科技信息 2015年6期

关键词：接入点有线校园网

张旭

南阳医学高等专科学校

高校无线校园网的设计

张旭

南阳医学高等专科学校

张旭（1982-）男，汉族，工作单位：南阳医学高等专科学校招生办，网络工程师，研究方向：计算机网络技术。

随着信息技术和无线网络的高速发展，无线校园网的建设是高校校园网发展的必然趋势。通过分析无线校园网的组成及接入方式，设计提出无线校园网建设方案，为无线校园网的建设提供理论依据。

无线校园网概念

随着无线网络技术的快速发展，无线网络在高校师生学习、生活中的应用越来越广泛。在高等院校中，学校行政人员，教师和学生需要通过网络进行交流和沟通，由于无线网络较有线网络更加方便和快捷，越来越多的高校将无线网络作为校园网升级改造的首选。无线局域网WLAN（Wireless Local Area Network）是指以无线信道作传输媒介的计算机局域网。无线校园网常见的形式是将一台计算机的站点无线连接校园网络中，作为校园网络中的一个点，使之具有校园网内计算机具有的多种功能，并可以享受各种校园网络服务。无线网络设备可以在教室或宿舍间移动的同时又与校园网保持联络，方便学生使用。无线校园网与有线网络相比不仅可靠性高，运行费用低，而且便于维护和管理。它是高校有线局域网有效地补充和完善，快速简便的解决了校园网中有线网络不能实现的连接问题，大幅提高了校园网的运行效率。

无线校园网设计方案

无线校园网最大的特点是空间的自由和灵活性的高度，避免大规模铺设电缆和固定设备的投资，有效地降低了网络建设成本，大大缩短了施工工期；无线LAN的带宽很宽，适于大量多媒体信息的双向和多方向性发送。在国际上，有无线校园网，已成为现代化校园的象征。中国的大学校园无线网络的建设正在如火如荼的进行。据悉，2014年，有800所高校将建立无线校园网，无线校园网络与教育教学的结合愈加紧密起来。在校园无线网络建设中，主要表现在三个典型的应用环境。一是校园的公共区域；二是部分开放的室内环境，如公共教室，图书阅览室等；第三个房间越多，但并不分散的建筑物，如学生宿舍，行政办公楼等。

室外区域无线覆盖方案

无线校园网可以在学校的体育馆，喷泉广场，教学楼等公共场所之间进行覆盖，通常采用重叠交叉无线覆盖的方式，设计建立多个无线覆盖基站，对公共区域进行无缝覆盖。

室内区域无线覆盖方案

室内无线网络的覆盖取决于学校的需要，因室内场所的尺寸和结构不同采取不同的解决方案。一般情况下，对于室内环境的地方较大，如体育馆、阅览室，礼堂，阶梯教室等，因网络用户数量较多，重点突出，设计为单一的AP（接入点，无线接入点）覆盖小面积，多个A P整合交叉覆盖形成大面积覆盖区域，每个A P都独立接到交换机上，以确保有效的带宽。在该项目的具体实施中，一般采用兼容802.11b/g标准的室内无线Ap产品完成无线网络的室内覆盖。对于学校行政办公楼、宿舍楼等场所，可以按照室内的具体内部结构进行单独设计。为了提高无线网络的信号强度，最大化信号增益效果，无线A P可采用灵敏度高的高增益单频网络天线，，不仅能充分提升校园网络传输性能，而且可以有效降低同频干扰。

无线校园网建设方案

在构建无线校园网络时，可以根据不同网络区域的规模及用途，将学校区域划分为四种应用环境。一、1-4号教学楼、学生宿舍楼、实验楼等接入服务需求较多的教育教学网络区域；二是办公楼、系部办公室等用户数量不多的楼层；三是学校体育馆、中心喷泉广场等校园内户外的公共区域；四是图书馆阅览室、礼堂等局部开放的室内大环境。通过把校园分为若干个区域，各区域通过有线校园网络和出口互联，利用无线接入设备对其进行覆盖。

教育教学网络

学校教学区包括1-4号教学楼、实验楼。一般来讲AP室内覆盖范围是30～100m，虽然一个AP能够支持接入多达70台电脑，但是接入数量为20～30台时工作状态最好，考虑到教学环境的接入服务需求较大且对网络带宽、网络速度要求较高，所以根据教室和实验室大小配置1或多个接入点。接入点置于天花板上合适的位置，保证足够的覆盖面积。另外相同楼层的不同接入点覆盖区域之间要配置好信道的频率，防止产生干扰。为了使无线终端能够访问网络的各个部分，将多个AP连接在有线网络上。

行政办公网络

学校办公网络对网络速率的要求不是很高，主要是对网络数据的检索、查询、添加、删除、修改等操作，办公楼需要接入的计算机不多。可以采用穿透能力强、灵敏度高的无线AP产品，以一个AP配合一个或多个分离式吸顶天线完成室内区域的完全覆盖。在办公楼的每一层通过一个接入点进行覆盖，每个接入点可以通过双绞线连接到学校网络中心的交换机上。为了增加无线信号的强度，可以在办公楼的接入点上加装高增益的天线来降低办公室隔墙对无线网络电波的阻挡。

室外区域无线覆盖方案

学校室外区域主要包括体育馆、中心广场、楼宇间公共区域等。根据需覆盖的室外区域的实际情况，可以设计建立多个无线覆盖基站，采用重叠交叉无线覆盖的方式，完成区域的无缝无线覆盖，从而提高学生的满意度。

图书馆查询网络

图书馆查询网络覆盖区域包括各阅览室和走廊这些公共区域。图书馆用户接入不同于公共场所的接入，有其自身的特点，一是大部分接入用户在空间上相对集中，用户的应用对带宽要求中等，二是图书馆是一个相对独立的系统，提供对图书馆资料以及所购买数据库的检索。一层楼一个AP的用户数就能满足。接入采用室内定向天线覆盖楼层一侧的范围。天线水平波瓣角覆盖楼长，垂直波瓣角覆盖楼高，天线采用水平极化方式，利用信号的反射和绕射以及设备内置天线的副波瓣将对向区域进行覆盖。可以配置USB插口的无线网卡，同时也可以配置室内全向天线改善接收效果，天线的位置可以放置在靠近AP天线的窗户侧。引入Web服务器提供DHCP+Web认证方式，由边缘接入点自动分发来自中心网桥DHCP的IP，同时再设立不同的SSID，方便作用域的管理，加强安全性的管理，提高无线网络的安全性。