论文部分内容阅读
摘 要：目前很多高校网络都是单一的有线网络，只能提供固定有限的信息接入点，不能满足学生、老师随时随地的网络需求，如何对原有的网络进行进一步扩充，使校园的每一个角落都处在网络的覆盖中。随着无线网络技术的普及，逐步解决这一问题，随着数字化校园建设的热潮，在新一轮校园网的建设中，无线网络得到广泛的应用。
关键词：无线网络 校园网 无线接入点
中图分类号：TP393.18 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）004-077-02
1 无线校园网的概述
无线局域网是计算机网络与无线通信技术相结合的产物。从专业角度讲，无线局域网利用了无线多址信道的一种有效方法来支持计算机之间的通信，并为通信的移动化、个性化和多媒体应用提供了可能。通俗的说，无线局域网就是在不采用传统电缆线的同时，提供以太网的功能。
无线校园网，就是通过无线局域网技术，在校园中建立三维覆盖的无线通讯网络，使校园里的任何一个地方都处在网络范围内，形成真正的校园网。
现在几乎每所学校都拥有有线网络，它只是通过有限的网络信息点提供固定的网络服务，无法满足师生随时随地的共享网络资源。而无线网络的最大特点是具有高度的自由性、灵活性，可以避免大规模的铺设网线和设备的投入，有效的削减了网络建设费用，极大的缩短了建设周期，适合大量人群进行同时的网络信息传输。
2 无线校园网应用需求分析及应用
校园内部铺设网络的工程涉及面很广，投资、施工周期、网络维护、升级等各个方面，学校都需要一套全新的校园网络方案。现在很多学校都建有有线局域网，但随着学校的发展，对现有的校园网提出了更多更高的要求：
（1）教学方面。现在学校的教学活动大部分都是多媒体教学，老师只需一台笔记本电脑，就可以使一个普通教室变成一个简单的多媒体教室，很多多媒体课程、及相关的教学信息都可以通过访问网络来获取。学生也可以随时随地都能够访问网络资源来学习。
（2）难以进行综合布线的地区。在很多场所在建设的时候，就没有考虑网络问题，例如实验室、体育馆活动中心，都可以使用无线网络，来简化这些区域的网络设施。
（3）公众场所。在图书馆，随着学生中笔记本电脑的普及和现代化教学的普及，网络端口便不能够满足学生们的需求，有了无线网络，就可以轻松的解决网络端口的问题，使学生在图书馆获得书本知识的同时，也能获得网络知识的补充。
（4）移动办公需求。随着教职员工的移动办公设备普及，并且对移动办公的要求也越来越高。例如会议室，使用频率不高，就适合使用无线局域网。
（5）学生宿舍。宿舍是学生除课堂以外又一个重要的学习生活场所，越来越多的学生宿舍配置了个人计算机。宿舍中使用无线网络，从网络建设成本、扩充性能、网络性能、建设周期等综合因素分析，都是最好的选择。
（6）会议培训场所。会议场所的布局与教室不同，根据会议的内容不同、对象不同、人数不同，所需要的网络接入点的数量也不同。以往是在地板下安装固定的网络接入点，而无线网络不用考虑这些，座位可以随便坐，人数可以不受限制。
3 组建无线校园网需要的设备
（1）无线路由器：无线路由器是带有无线覆盖功能的路由器，它主要应用于用户上网和无线覆盖。一般都支持专线xdsl/cable，动态xdsl，pptp四种接入方式，它还具有其它一些网络管理的功能，如dhcp服务、nat防火墙、mac地址过滤等功能。
无线路由器可以与所有以太网接的ADSL MODEM或CABLE MODEM直接相连，也可以在使用时通过交换机/集线器、宽带路由器等局域网方式再接入。它内部也设置有虚拟拨号软件，可以存储用户名和密码拨号上网，可以实现为拨号接入Internet的ADSL、CM等提供自动拨号功能，还具有相对更完善的安全防护功能。
无线路由的功能使师生只需一个设备就能满足所有的有线、无线网络需求。
（2）无线网桥：无线网桥利用无线传输方式实现在两个或多个网络之间搭起通信的桥梁。从通信机制上分为电路型网桥和数据型网桥。
无线网桥主要用于连接长距离的两个或多个独立的网络段，根据不同的协议，分有4个标准：802.11b、802.11g、802.11a、802.11n， 802.11b标准的数据速率是11Mbps，在保持足够的数据传输带宽的前提下，802.11b通常能提供4Mbps到6Mbps的实际数据速率，而802.11g、802.11a标准的无线网桥都具有54Mbps的传输带宽，是802.11b的5倍左右，一般校园无线网用的PTP C400可达64Mbps， PTP C500可达90Mbps。
（3）无线接入点：简称无线AP，它就是一个无线交换机，也是无线网络的核心，专门提供无线信号发射的功能。单纯的无线AP的工作原理是将网络信号通过双绞线传送过来，经过编译，将电信号转换成无线电信号发送出去，形成无线网的覆盖。根据不同的功率，其可以实现不同程度、不同范围的网络覆盖，一般它的最大覆盖距离为300m。但这个数值是个理论值，在实际应用中，会碰到各种障碍物，其中以树木、玻璃、石膏墙对无线信号的影响最小，而混凝土墙和铁金属对无线信号的屏蔽最大。所以实际使用范围是室内30m、室外100m。
（4）无线网卡：无线网卡相当于以太网中的网卡，作为无线网络的接口，实现与无线网络的连接。根据接口类型的不同，主要分为三类：适用于笔记本电脑的PCMCIA无线网卡、适用于台式电脑的PCI无线网卡和USB无线网卡。
（5）无线天线：当距离较远，信号减弱，影响计算机网络通信时，就必须借助无线天线对信号进行放大，达到延时传输距离的目的。它分为室内天线、室外天线。根据传输距离的需要，选择不同的天线。
4 无线校园网的建设方法简述
（1）阀值法。通过调整AP（无线接入点）阀值的设置，控制AP接入覆盖范围，在相同的覆盖面积条件下，通过增加AP数量，提高系统容量。
（2）频率复用。学校大部分人群学习、生活在以下区域：宿舍、教学楼、图书馆、实验室、运动场等。因此，在同一覆盖范围内的多个AP利用可用信道中相互干扰最小值进行设计，客户端无线网卡根据信号强度，选择不同信道工作，从而提高系统容量。
以上面的方法为基础，校园中不同区域的无线网络的覆盖方案又有所不同：
（1）教学楼：主要是教室，它的结构是完整的整体空间，根据面积和容纳人数来设置一个或多个AP，从而使信号覆盖整个教室。
（2）办公楼、宿舍楼：通常把AP设置在走廊上及楼顶，楼顶架设天线，让无线信号覆盖到每个房间。
（3）图书馆：一般图书馆的空间高大、宽敞，根据舍内面积和人数容量来设定AP。
（4）室外区域：校园内的公共场所，例如草地、树林等空旷地区，使用室外AP+功率放大器+天线来实现网络覆盖，同样建立多个基站，采用重复交叉无线覆盖方式，完成整个校园的无线覆盖。
5 结论
虽然无线网络也有很多的缺点，但是它是时代发展的潮流，无线网络总有一天，像今天普及的电脑一样，普及在各大校园之中。在校园无线网络建设的过程中，我们既要看到无线网络便捷、覆盖广泛的优越之处，又要注意它速度较慢、安全性不高等不足，力争尽量的发挥无线网络的功能，使之成为广大师生的交流、应用平台，为发展数字化校园打下坚实的基础。
参考文献：
[1]陈卓.无线局域网在校园网中的应用[J].南京广播电视大学学报，2009（4）.
[2]阮铁权.无线网络在校园网中的应用[J].科教文汇，2010（4）.
关键词：无线网络 校园网 无线接入点
中图分类号：TP393.18 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）004-077-02
1 无线校园网的概述
无线局域网是计算机网络与无线通信技术相结合的产物。从专业角度讲，无线局域网利用了无线多址信道的一种有效方法来支持计算机之间的通信，并为通信的移动化、个性化和多媒体应用提供了可能。通俗的说，无线局域网就是在不采用传统电缆线的同时，提供以太网的功能。
无线校园网，就是通过无线局域网技术，在校园中建立三维覆盖的无线通讯网络，使校园里的任何一个地方都处在网络范围内，形成真正的校园网。
现在几乎每所学校都拥有有线网络，它只是通过有限的网络信息点提供固定的网络服务，无法满足师生随时随地的共享网络资源。而无线网络的最大特点是具有高度的自由性、灵活性，可以避免大规模的铺设网线和设备的投入，有效的削减了网络建设费用，极大的缩短了建设周期，适合大量人群进行同时的网络信息传输。
2 无线校园网应用需求分析及应用
校园内部铺设网络的工程涉及面很广，投资、施工周期、网络维护、升级等各个方面，学校都需要一套全新的校园网络方案。现在很多学校都建有有线局域网，但随着学校的发展，对现有的校园网提出了更多更高的要求：
（1）教学方面。现在学校的教学活动大部分都是多媒体教学，老师只需一台笔记本电脑，就可以使一个普通教室变成一个简单的多媒体教室，很多多媒体课程、及相关的教学信息都可以通过访问网络来获取。学生也可以随时随地都能够访问网络资源来学习。
（2）难以进行综合布线的地区。在很多场所在建设的时候，就没有考虑网络问题，例如实验室、体育馆活动中心，都可以使用无线网络，来简化这些区域的网络设施。
（3）公众场所。在图书馆，随着学生中笔记本电脑的普及和现代化教学的普及，网络端口便不能够满足学生们的需求，有了无线网络，就可以轻松的解决网络端口的问题，使学生在图书馆获得书本知识的同时，也能获得网络知识的补充。
（4）移动办公需求。随着教职员工的移动办公设备普及，并且对移动办公的要求也越来越高。例如会议室，使用频率不高，就适合使用无线局域网。
（5）学生宿舍。宿舍是学生除课堂以外又一个重要的学习生活场所，越来越多的学生宿舍配置了个人计算机。宿舍中使用无线网络，从网络建设成本、扩充性能、网络性能、建设周期等综合因素分析，都是最好的选择。
（6）会议培训场所。会议场所的布局与教室不同，根据会议的内容不同、对象不同、人数不同，所需要的网络接入点的数量也不同。以往是在地板下安装固定的网络接入点，而无线网络不用考虑这些，座位可以随便坐，人数可以不受限制。
3 组建无线校园网需要的设备
（1）无线路由器：无线路由器是带有无线覆盖功能的路由器，它主要应用于用户上网和无线覆盖。一般都支持专线xdsl/cable，动态xdsl，pptp四种接入方式，它还具有其它一些网络管理的功能，如dhcp服务、nat防火墙、mac地址过滤等功能。
无线路由器可以与所有以太网接的ADSL MODEM或CABLE MODEM直接相连，也可以在使用时通过交换机/集线器、宽带路由器等局域网方式再接入。它内部也设置有虚拟拨号软件，可以存储用户名和密码拨号上网，可以实现为拨号接入Internet的ADSL、CM等提供自动拨号功能，还具有相对更完善的安全防护功能。
无线路由的功能使师生只需一个设备就能满足所有的有线、无线网络需求。
（2）无线网桥：无线网桥利用无线传输方式实现在两个或多个网络之间搭起通信的桥梁。从通信机制上分为电路型网桥和数据型网桥。
无线网桥主要用于连接长距离的两个或多个独立的网络段，根据不同的协议，分有4个标准：802.11b、802.11g、802.11a、802.11n， 802.11b标准的数据速率是11Mbps，在保持足够的数据传输带宽的前提下，802.11b通常能提供4Mbps到6Mbps的实际数据速率，而802.11g、802.11a标准的无线网桥都具有54Mbps的传输带宽，是802.11b的5倍左右，一般校园无线网用的PTP C400可达64Mbps， PTP C500可达90Mbps。
（3）无线接入点：简称无线AP，它就是一个无线交换机，也是无线网络的核心，专门提供无线信号发射的功能。单纯的无线AP的工作原理是将网络信号通过双绞线传送过来，经过编译，将电信号转换成无线电信号发送出去，形成无线网的覆盖。根据不同的功率，其可以实现不同程度、不同范围的网络覆盖，一般它的最大覆盖距离为300m。但这个数值是个理论值，在实际应用中，会碰到各种障碍物，其中以树木、玻璃、石膏墙对无线信号的影响最小，而混凝土墙和铁金属对无线信号的屏蔽最大。所以实际使用范围是室内30m、室外100m。
（4）无线网卡：无线网卡相当于以太网中的网卡，作为无线网络的接口，实现与无线网络的连接。根据接口类型的不同，主要分为三类：适用于笔记本电脑的PCMCIA无线网卡、适用于台式电脑的PCI无线网卡和USB无线网卡。
（5）无线天线：当距离较远，信号减弱，影响计算机网络通信时，就必须借助无线天线对信号进行放大，达到延时传输距离的目的。它分为室内天线、室外天线。根据传输距离的需要，选择不同的天线。
4 无线校园网的建设方法简述
（1）阀值法。通过调整AP（无线接入点）阀值的设置，控制AP接入覆盖范围，在相同的覆盖面积条件下，通过增加AP数量，提高系统容量。
（2）频率复用。学校大部分人群学习、生活在以下区域：宿舍、教学楼、图书馆、实验室、运动场等。因此，在同一覆盖范围内的多个AP利用可用信道中相互干扰最小值进行设计，客户端无线网卡根据信号强度，选择不同信道工作，从而提高系统容量。
以上面的方法为基础，校园中不同区域的无线网络的覆盖方案又有所不同：
（1）教学楼：主要是教室，它的结构是完整的整体空间，根据面积和容纳人数来设置一个或多个AP，从而使信号覆盖整个教室。
（2）办公楼、宿舍楼：通常把AP设置在走廊上及楼顶，楼顶架设天线，让无线信号覆盖到每个房间。
（3）图书馆：一般图书馆的空间高大、宽敞，根据舍内面积和人数容量来设定AP。
（4）室外区域：校园内的公共场所，例如草地、树林等空旷地区，使用室外AP+功率放大器+天线来实现网络覆盖，同样建立多个基站，采用重复交叉无线覆盖方式，完成整个校园的无线覆盖。
5 结论
虽然无线网络也有很多的缺点，但是它是时代发展的潮流，无线网络总有一天，像今天普及的电脑一样，普及在各大校园之中。在校园无线网络建设的过程中，我们既要看到无线网络便捷、覆盖广泛的优越之处，又要注意它速度较慢、安全性不高等不足，力争尽量的发挥无线网络的功能，使之成为广大师生的交流、应用平台，为发展数字化校园打下坚实的基础。
参考文献：
[1]陈卓.无线局域网在校园网中的应用[J].南京广播电视大学学报，2009（4）.
[2]阮铁权.无线网络在校园网中的应用[J].科教文汇，2010（4）.