高校无线网络建设

2022-03-25孙明

科技创新导报 2022年7期

孙明

（辽宁工业大学辽宁锦州 121001）

为了增强校园的信息化建设，高校领导应重视无线网络建设，并在原有的网络基础上进行相应的无线拓展，真正增强现有网络形式的多元化。在实际的高校无线网络建设过程中，相关责任负责人可以利用无线网络的多种特点，如灵活性、个性化、移动性等，并结合本校的实际状况，构建相应的无线网络形式，真正利用无线网络的优势，让学生和教师进行相应的学习科研和教学，提升本校的信息化水平，增强本校的人才培养能力，提升整体的无线网络利用效率。在具体的论述过程中，笔者主要从如下几点入手。

1 无线网络的定义

无线局域网是指利用无线电波作为资料传播的介质进行的一种网络传输模式。这种模式与有线网络突出的不同是传输介质的不同。无线网络采用的是局域网络，并不采用相应的可见性的传输介质，如同轴电缆、双绞线等，而是采用便利的数据传输系统，即无线电波等增强信号传播的个性化和移动化。无线传播的主要目的是提供更为可靠和高速的数据通信［1］。

2 影响无线网络建设的因素

2.1 无线盲区

本文中的无线盲区就是指不存在无线网络的区域。在现实的无线网络布置过程中，由于各种因素的影响，如AP 功能天线角度的问题，导致某一区域出现了无线盲区，即此区域的信号很弱。出现这种状况的其他原因还包括天线部位设置不合理，解决这种问题的方案是补充信号点，以达到覆盖信号盲区的目的。

2.2 无线干扰

无线干扰的原因来自AP节点的信道干扰和AP节点的信号强度干扰。一个AP 的信号覆盖范围可能很大，但为了提高覆盖信号质量以及接入密度，又必须部署相应数量的AP，造成AP 的信号强度覆盖范围出现重叠。如果所有的AP 都工作在相同信道，这些AP 只能共享一个信道的频率资源，造成整个WLAN 网络性能较低。

2.3 信号衰弱

无线信号衰弱的类型有自由空间损耗失真、大气吸收、信号折射等。信号衰落是指无线信号从发射端到接收端的过程中，会经过多次的信号反射、折射，使得自身的信号能量衰减，并在一定程度上让信号的发生位置的偏转，导致接收信号和传播信号之间产生较大的落差，这种落差被称为信号衰弱。

信号衰减是指信号在传播的过程中受到障碍物的影响，造成信号长度发生变化的状况。由此可见，在信号影响因素中，障碍物是影响信号传播的重要因素。障碍物不仅影响了AP与无线客户端的信号，也影响了无线客户端与AP之间的信号［2］。

3 无线网络的建设现状

3.1 覆盖状况

从整体而言，我国各大高校的无线网络部署状况已经获得一定程度的提升。通过对比华南、西北、华东3个地区的无线网络不知状况发现：在这些地区中，华东地区的无线布置程度相对较高。与此同时，通过对高校公共区域无线覆盖状况的调查发现：主要的无线覆盖区域包括图书馆、机房、教室等。通过调查发现：在部署的过程中，各个区域的部署标准相同。在地区分布上，无线网络在高校的分布比重达50%～75%。其中，华北的无线覆盖率较高。

3.2 普及程度

在无线终端的普及状况方面，高校无线网络应用程度的排比：211高校无线终端使用率最高，其次是全日制高校和高职类院校，再次是华南地区的各大高校。由此可见，高校的师资水平和综合办学能力也是影响无线普及程度的重要因素之一［3］。

4 无线网络的建设意义

4.1 无需布线

无线局域网在布置过程中，相关人员不需要布置相应的线路，这可以节约线路成本和空间，还能提升无线应用范围，进一步扩大无线利用的效率。

4.2 传输较远

无线覆盖的传播距离，即针对不同的开放条件，传输的距离有所不同。在不加外接线的状况下，室外无线覆盖范围在70～100m；假如加外接天线的状况下，则传播的距离更远。当无线覆盖区域为半开线空间时，则传播的距离相对较近，大概在43m。

4.3 绿色安全

无线网络的健康性主要体现在它的发射功率上。由于无线覆盖的发射功率低，导致其对于人体是不会造成伤害的。以手机为例，手机发射的功率是200mW到1W，无线发射的功率不超过100mW。由此可见，无线网络的伤害性远远大于手机，即无线网络的传播方式具有较强的安全性。

4.4 经济节约

由于有线网络在布置的过程中相关人员需要进行空间和线路的选择，导致在实际的布置中需要花费相应的资金。与此同时，在后期的线路更改过程中，相关人员又会花费相应的资金。与此产生对比的是，无线网络并不受相应位置的约束。相关技术人员只是安装相应的设备，完成信号的传播。由此可见，无线网络传播具有较强的经济节约性。

4.5 方便生活

本文中的无线网络方面学生的生活主要体现在如下几个方面。第一，学生可以利用移动终端与教师进行互动，完成作业的交付及学习。第二，教师可以运用移动终端中的无线与学生进行沟通，并对他们进行相应的帮助。第三，学生可以运用无线进行多种缴费活动，如充值饭卡、充值手机、购买火车票等。由此可见，无线网络成为辅助学生学习和生活的有力推手。

5 无线网络的建设策略

5.1 建设方向选择

建设方向的选择主要是从有线和无线的搭配角度入手介绍。相关技术人员在无线的建设方向选择上，可以在有线的基础上拓展无线。在具体落实上，在密度高的办公室区域，相关技术人员可以覆盖无线。在办公室密度较小的地区，相关技术人员可以依据实际的状况构建相应的有线。此外，为了实现办公区域的无线盲点的消除，相关技术人员可以搭建无线AP。

5.2 规划无线AP点位

在规划无线AP点位选择过程中，相关技术人员可以在制高点建立大范围的覆盖区域，完成空旷地区的无线覆盖。例如，相关技术人员可以选择较高的楼层，建立相应的无线AP 节点，并和其他的无线AP 运用无线漫游技术使用户终端在无线AP间自动切换，从而实现无线网络覆盖。

5.3 设备选择

众所周知，在现阶段的网络设备选择上，由于市场上的网络设备的多样性及功能功率的不同性，造成整体网络设备选择出现了层次问题。针对这种状况，相关技术人员在网络设备的选择上可以借鉴如下几点。在类型的选择上，无线AP分为室内和室外两种。在室外设备的无线AP 安装中，相关负责人不要将室内的AP设备放到室外，以免引起相应设备遭到电机或者淋雨。在选择标准上，相关技术人员需要选择兼容性强的设备［4］。

5.4 天线选择

现阶段的天线包括定向天线和全向天线两种。定向天线是指针对某一方向发射较强的信号，而在其他方向发射信号相对较弱的一种天线模式。使用定向天线的目的是既增强某一方向的辐射功率，又增强某一方向信号的抗干扰性。定向天线的使用范围是在小城区内，其覆盖的范围小，但是用户的密度较大。全向天线可以在360°的范围内进行各个方向信号的传输，这种传输适用于较大范围的场所。在上述两项天线的选择过程中，相关技术人员需要结合本地的实际，灵活地采用全向天线或是定向天线。与此同时，相关技术人员可以适时安装相应的AP设备，消除部分无线区域的盲点。

5.5 无线网络组网方式

在进行无线网络组网时，可以使用集中转发组网、本地转发组网。以H3C 设备为例，集中转发中所有的无线用户的报文，都将通过CAPWAP 隧道送往无线控制器，并由无线控制器进行转发。所以对链路的质量要求较高，当大量无线终端接入时，对无线控制器的CPU消耗比较大，大型园区网不建议采取该组网方式。大型的园区网一般采取本地转发方式，是主要将无线用户的控制帧通过CAPWAP 隧道由无线控制器进行处理，而无线用户的数据帧则直接在AP 本地进行转发，其对无线控制器的CPU消耗比较小。

5.6 其他注意事项

无线信号属于微波，极易受到各种外界因素的影响，如墙体风雨等，所以在进行无线的布局过程中，相关负责人需要考虑这些特点，尽量在合适的环境中进行网络的搭建。与此同时，由于无线局域网在空中传播数据很容易被劫持、泄露或是干扰，为了保证数据的安全性，相关负责人需要设置相应的用户口令或是相应的认证措施，防止传输信号被劫持或是被盗取。除此之外，为了保证信号传输的通畅性，相关设计人员还需要注意进行相应其他措施，如进行防回路、防串扰等措施，增强信号的稳定性和通畅性［5］。

6 开展无线网络的建设实例

现阶段，无线网络构建主要面临以下四大挑战。

第一大挑战，部署难。本文中的部署难主要是指如下几点：一是学校建筑结构和材质的差异化，二是学校覆盖场景类型的多样化，三是无线覆盖范围的扩大化。

第二大挑战是安全性。由于无线的规模逐渐扩大以及无线用户数量逐渐增多，导致无线局域网面临的非法攻击的可能性逐渐提升，这也影响了无线布局的安全性。

第三大挑战是干扰大。由于AP数量的逐渐增多，导致信号的密度增大。与此同时，无线设备之间的信号发射和接收之间的干扰性增强，导致信号的传输和接受存在较大的问题。

第四大挑战是管理难度大。由于无线设备的种类和数量都在增加，导致现阶段的无线管理面临着多项问题。

6.1 部署无线网络方式

无线校园网分部的场所有体育场、图书馆、教室、报告厅、迎新大道、宿舍、实验室，希望绿地等。为了合理地布置无线，相关技术人员可以借鉴如下3种方式。

6.1.1 放装模式

这种模式的缺点有以下缺点：第一，信号需要穿透墙体，导致信号的发射和接收存在信息信号程度差，不利于信号的接收。第二，覆盖的密度性差。由于信号弱的地区不断进行相应低速率报文的传输，会造成整个网络的信号性能下降。

6.1.2 室分（又称为智分）

这种方式的优点：第一，可以通过一分多的方式，将同一信号延展到不同的房间；第二，这种方式是将天线和终端布置在同一个区域，如同一个房间，实现信号之间的直接传输，减少信号的损伤。

这种布置的缺点：第一，双频入室较为困难，不支持频谱导航，导致单频道待机数较多，性能下降；第二，功率分路后，导致功率小，造成工作效率降低的尴尬状况。

这种布置的优势：第一，实现两种网络模式的同时入室，即5.8G和2.4G；第二，实现功能划分和智能天线的相互结合；第三，实现所有网络的连接，并保证传输速率的均衡性；第四，对于频谱实现防护，保证信号在传输过程中不受到损伤［6］。例如，在高频室内可以放装精细化—H3C 面板式AP，实现信号的高密度覆盖。在操场等广阔的地带可以放大功率wave2协议标准的室外无线AP 或者使用大功率支持WIFI6 协议的室外无线AP等设备，实现信号的更广阔覆盖。

在室外进行无线信号的覆盖过程中，相关技术人员可以对已有的有线进行接入，将无线作为网络的补充，采用室外覆盖室内的方式，减少相应的设备数量，提升信号的覆盖范围和强度。

6.2 保证网络安全途径

相关技术人员可以从如下3种方式入手：第一，使用H3C无感知认证模式。这种认证模式是建立在portal认证的基础之上，并通过相应的设备，比如无线控制器，实现“多次使用一次接入”的目的，提升信号设备之间的兼容性。第二，开展基于条件的用户页面推送。相关技术人员可以结合热点的页面不同，推送不同的提示信息，也可以基于用户的页面不同，在同一位置推送不同的信息。第三，无限EAD解决方案。具体的流程是：通过相应的信号输入接入请求，在身份得到认证之后，再次进行合法用户的安全认证，合格用户的动态授权，进一步针对不同用户享设置不同的网络使用权限。