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【摘要】随着科技的不断发展,越来越多的无线设备走进了校园,无线校园已经成为数字化校园发展的一种趋势。本文分析了在校园特定环境下怎样合理建设WLAN,在无线手持终端不断普及的情况下,又怎样利用3G网络来对校园WLAN进行互补互融。
【关键词】WLAN;3G;互补互融;数字化校园;智能手机
1.引言
现在网络已经成为校园生活的重要组成部分,它已经把学校中的学生、院系和社交、学术、业务活动的行政人员紧密地联系在一起。随着越来越多的学生拥有了笔记本电脑,笔记本电脑凭借其优越的便携性和在无外部电源条件下使用的便利性,成为学生和教师学习、工作的首选日常工具。在校园中,学生不光要求可以在教室、实验室、图书馆和宿舍上网,也有在操场、体育馆和食堂等各种休息区域上网的要求,虽然目前教学楼、宿舍以及图书馆等公共场所部署了有线网络信息点,但由于笔记本电脑等无线设备的日益普及,师生对无线接入提出了较迫切的要求。同时无线网络在考试前夕更可以减少实验室、图书馆等可以有线上网地区的学生上网压力,改进学校的学习环境,提高学生的学习效率与成绩。考虑到学校现有有线局域网环境,如何让无线网络成为原有网络的一种扩充,将无线网络建设到一些不易布线场所,使整个校园的每一个角落都处在网络当中,形成真正意义上的校园网。
同时随着移动通信技术的发展和智能手机的兴起,融合了计算机、信息与通信技术的智能手机开始广泛地深入个人生活,它具有视听娱乐、消费、信息处理、双向网络通讯等功能,使用户产生了随时随地上网体验的需求。三大运营商正在校园3G网络方面积极的开展的建设,因此建设校园WLAN不单单要满足笔记本的传统无线接入怎样做到与智能手机3G网络的互补互融也是一个要考虑的问题。
2.WLAN网络建设解决方案
2.1 WLAN概叙
无线局域网络(Wireless Local Area Networks;WLAN)是相当便利的数据传输系统,它利用射频(Radio Frequency;RF)的技术,取代旧式碍手碍脚的双绞铜线(Coaxial)所构成的局域网络,使得无线局域网络能利用简单的存取架构让用户透过它,达到“信息随身化、便利走天下”的理想境界。
WLAN的几大优势:
(1)灵活的移动性。在有线网络中,网络设备的安放位置受网络位置的限制,而无线局域网一个重大特性就是可以“随时、随地”地实现网络教学、无线通信、资源共享、视频会议等许许多多基于无线通信的技术将大大方便了师生工作、学习。
(2)安装便捷成本低。针对校园一些无法布线的区域和老旧楼房二次布线成本高的问题,无线局域网最大的优势就是可以免去或最大程度地减少网络布线的工作量,省去了大量线路铺设的费用和时间。
(3)网络覆盖面广。一般只要安装一个或多个无线接入点设备,就可建立覆盖整个区域的局域网络,它不受环境条件制约,网络的传输范围得到了拓宽。
(4)易于进行网络调整和扩展。对于有线网络来说,办公地点或网络拓扑的改变通常意味着重新建网。重新布线是一个昂贵、费时、浪费和琐碎的过程,无线局域网可以按当时的需要容量来安装设备,甚至可以现用现装,在无线网的信号覆盖区域内任何一个位置都可以接入网络。无线局域网有多种配置方法,可以很快从只有几个用户的小型局域网扩展到上千用户的大型网络,并且能够提供节点间“漫游”等有线网络无法实现的特性。
(5)维护方便快捷。有线网络一旦出现物理故障,尤其是由于线路连接不良而造成的网络中断,往往很难查明,而且检修线路需要付出很大的代价。无线网络则很容易定位故障,只需更换故障设备即可恢复网络连接。
WLAN的不足之处:WLAN在能够给网络用户带来便捷和实用的同时,也存在着一些缺陷。①性能。WLAN是依靠无线电波进行传输,而任何障碍物都可能阻碍电磁波的传输,从而会影响网络的性能。②速率。无线信道的传输速率相比有线信道要低的多,比较适合个人终端和小规模网络应用。③安全性。本质上无线电波不要求建立物理的连接通道,在无线电波范围内都可以进行监听,造成信息泄漏。
2.2 WLAN的建设目的
随着时代的进步科技的发展,有线校园网也暴露出越来越多的问题。有线校园网存在很多网络盲区,在会议室、体育馆、操场、图书馆等不宜布线的位置已经成为校园网发展的瓶颈;在一些如阅览室、实验室等区域因网络节点少已难满足多人同时上网的需求;在老旧楼栋由于线路老化、初始网络弱电设计有缺陷等问题也让二次布线成为一个得不偿失的事情。
现如今高校教师利用多媒体进行教学已经随处可见,笔记本电脑也成了高校师生的标准配置,无线局域网的架设,在校园合理的布置无线节点使用户不再感到线路限制的约束。无线和有线的相结合也让网络充满整个校园,学生也免去了在座位紧张的电子阅览室、公共机房无法上机的烦恼,同时也为学校节省了投入建设大量公共机房的资金,为数字化校园打下了良好的基础。
2.3 具体建设方案
与有线网络不同,无线网络有着信号容易被干扰速率不稳定等缺陷,AP和天线的位置将直接影响到无线网络接入的质量。因此如何合理部署无线网络设备将是无线校园网项目的关键。在实际应用中校园无线网主要是覆盖图书馆、会议室、体育馆、操场等区域,这里我们分为室内和室外二个部分进行部署。
(1)室内:在室内部署AP首先是要确定AP的位置和数量,无线AP是通过双绞线与有线骨干网络相连,AP的位置不能远离有线接入点,作为有线网络的延伸各个AP形成的多个无线信号覆盖区域又要进行交叉覆盖无缝连接。所有无线设备都要通过就近AP来接入网络,各个覆盖区域之间的盲点会导致部分区域无法连通,安装人员不仅要通过理论资料来确认大概位置,更要通过实际地点测试来确定最后安装位置,在一些特定环境下还要考虑到AP安装的隐藏性和美观性。通常情况下一台AP最多可以支持到几十台计算机的连接,但在一些对网络带宽、网络速度、网络信号有较高要求的位置,应以AP最佳工作状态数量为基数进行计算。针对无线用户接入比较多的位置,AP密度过大,不同AP因采用不同的无线信道,尽量将信道分开防止同频信道之间的互相干扰。供电方面为了方便管理和维护,应尽量装备支持POE供电的AP。 (2)室外:主要是针对操场、广场、道路、绿化区域等位置的覆盖,室外地点对接入数量要求不高但因覆盖面广对信号强度要求较高。在设备选择上可以采取室外AP加定向或全向天线的方式,信号覆盖时应避开AP天线与覆盖区域中间的一些障碍物提高信号质量。室外无线设备各自成一个局域网而又要接入有线主干网络,在距离远或者信号弱的位置可以外接高增益天线,这样就可以在几公里内实现二个网段之间的互联了。
3.3G网络与校园WLAN的互补互融
3.1 互补互融的必要性
在以苹果IOS和谷歌Android为代表的智能操作系统带领下,各种3G手机、平板电脑等3G无线设备近年来得到了飞速的发展。越来越多的师生在享受着移动智能设备带来的方便快捷的生活,3G智能手机在校园无线设备中已成为不亚于笔记本电脑的存在,无线智能设备和校园WLAN的结合成为了必然趋势。由于技术特点的不同,WLAN有着速度快、成本低的优势同时在覆盖面积上有所不足,建立在蜂窝架构上的3G网络有着最广的覆盖范围却只能提供有限的带宽,所以WLAN和3G网络有着很强的互补性。
3.2 互补互融的应用分析
(1)在学生公寓上网这块,各个学校的有线网络建设都比较成熟,有线信息点都能覆盖到每个学生的桌面,建设WLAN在资源和资金上无疑都是一种浪费,但各大运营商在校园3G网络建设中都采用了结合WLAN的建设模式,将网络覆盖到很多校园WLAN没有覆盖到的区域。校园网带着内网信息资源,运营商有着完善的网络资源给了双方一个互赢互利的合作机会,学校不但节省了大量资金将WLAN覆盖到了整个校园,运营商也因学校资源提高用户数量增加了利润。在技术方面应利用AP双SSID功能实现2套WLAN,用不同的接入名称加以识别一套接入校园网系统,一套接入运营商系统,来达到同时组建内网、公网二套不同网络的目的。
(2)在校园网内部资源方面,3G智能手机没有大量普及前,校园WLAN的主要服务对象是笔记本电脑用户,软硬件接入设计都是针对PC操作系统用户,客户端和插件都是以Windows平台为基础进行开发的,智能手机上无法使用。在认证方式上很多学校都是采用的IEEE802.1X的认证方式,此方式需要安装特定客户端软件在智能手机接入上已成为致命缺陷。在内网资源应用上都是在PC层面上开发定制的没有对手机进行优化,当利用手机进行登入时可能会存在页面分辨率不对、操作不支持等问题从而难以使用降低用户的体验感。随着3G设备的发展,解决现有校园WLAN对其的软硬件兼容问题也是一个任重道远的过程。
(3)3G智能手机的发展不仅让广大师生对旧的校园网内部应用提出了问题,更是对校园网应用有了新的要求。在校内大家要通过校园WLAN访问内部资源,在校外大家也要通过3G网络访问实现移动学习、移动查阅信息、移动办公等应用。由于安全等问题,一般校内资源仅在校内对本校师生开放,在校外师生通过3G网络接入互联网,经过VPN认证后就可以正常的使用信息浏览、教学资料下载、数据库检索等功能了。VPN建设也成为使校园网突破传统空间限制,实现移动校园网让校园网真正动起来的第一步。
4.结束语
随着信息技术的飞速发展,各种无线设备、便携设备也会更加融入到我们的生活,它将以极快的步伐走进我们的校园,给大学的教育到来无穷的生机。无线智能设备的用户与日俱增,终端接入校园WLAN需求也越来越大,现有校园网已有线为主的模式也将逐步向着无线为主的模式慢慢发展。校园WLAN也将充分发挥其移动性、灵活性等优点在高校的教学、管理等各项应用中发挥着日益重要的作用,成为一个现代化数字高校的重要标志。同时校园WLAN怎样更好的与移动网络(3G、4G)在应用及网络线路上的互补互融也是我们接下来需要慢慢思索的问题。
参考文献
[1]王瑞娜.无线局域网技术在高校校园网中的应用[J].内蒙古科技与经济,2010(14).
[2]张晓艳,施云涛.高校WLAN的网络管理及优化探讨[J].江苏通信,2009(06).
[3]钱伟,程娟,钱晋.浅谈无线校园网建设[J].景德镇高专学报,2007(04).
[4]陈雁,叶凌伟.WLAN与3G网络的融合[J].电信网技术,2003(08).
[5]王焕义.WLAN+3G混合组网及建设策略研究[J].广东通信技术,2010(10).
[6]黄亮.WLAN在高校校园网中存在的安全问题及防范措施[J].计算机与现代化,2008(01).
作者简介:林泓恺(1984—),男,湖北武汉人,大学本科,武汉商业服务学院现代教育技术中心助理工程师,研究方向:计算机网络技术及其应用。
【关键词】WLAN;3G;互补互融;数字化校园;智能手机
1.引言
现在网络已经成为校园生活的重要组成部分,它已经把学校中的学生、院系和社交、学术、业务活动的行政人员紧密地联系在一起。随着越来越多的学生拥有了笔记本电脑,笔记本电脑凭借其优越的便携性和在无外部电源条件下使用的便利性,成为学生和教师学习、工作的首选日常工具。在校园中,学生不光要求可以在教室、实验室、图书馆和宿舍上网,也有在操场、体育馆和食堂等各种休息区域上网的要求,虽然目前教学楼、宿舍以及图书馆等公共场所部署了有线网络信息点,但由于笔记本电脑等无线设备的日益普及,师生对无线接入提出了较迫切的要求。同时无线网络在考试前夕更可以减少实验室、图书馆等可以有线上网地区的学生上网压力,改进学校的学习环境,提高学生的学习效率与成绩。考虑到学校现有有线局域网环境,如何让无线网络成为原有网络的一种扩充,将无线网络建设到一些不易布线场所,使整个校园的每一个角落都处在网络当中,形成真正意义上的校园网。
同时随着移动通信技术的发展和智能手机的兴起,融合了计算机、信息与通信技术的智能手机开始广泛地深入个人生活,它具有视听娱乐、消费、信息处理、双向网络通讯等功能,使用户产生了随时随地上网体验的需求。三大运营商正在校园3G网络方面积极的开展的建设,因此建设校园WLAN不单单要满足笔记本的传统无线接入怎样做到与智能手机3G网络的互补互融也是一个要考虑的问题。
2.WLAN网络建设解决方案
2.1 WLAN概叙
无线局域网络(Wireless Local Area Networks;WLAN)是相当便利的数据传输系统,它利用射频(Radio Frequency;RF)的技术,取代旧式碍手碍脚的双绞铜线(Coaxial)所构成的局域网络,使得无线局域网络能利用简单的存取架构让用户透过它,达到“信息随身化、便利走天下”的理想境界。
WLAN的几大优势:
(1)灵活的移动性。在有线网络中,网络设备的安放位置受网络位置的限制,而无线局域网一个重大特性就是可以“随时、随地”地实现网络教学、无线通信、资源共享、视频会议等许许多多基于无线通信的技术将大大方便了师生工作、学习。
(2)安装便捷成本低。针对校园一些无法布线的区域和老旧楼房二次布线成本高的问题,无线局域网最大的优势就是可以免去或最大程度地减少网络布线的工作量,省去了大量线路铺设的费用和时间。
(3)网络覆盖面广。一般只要安装一个或多个无线接入点设备,就可建立覆盖整个区域的局域网络,它不受环境条件制约,网络的传输范围得到了拓宽。
(4)易于进行网络调整和扩展。对于有线网络来说,办公地点或网络拓扑的改变通常意味着重新建网。重新布线是一个昂贵、费时、浪费和琐碎的过程,无线局域网可以按当时的需要容量来安装设备,甚至可以现用现装,在无线网的信号覆盖区域内任何一个位置都可以接入网络。无线局域网有多种配置方法,可以很快从只有几个用户的小型局域网扩展到上千用户的大型网络,并且能够提供节点间“漫游”等有线网络无法实现的特性。
(5)维护方便快捷。有线网络一旦出现物理故障,尤其是由于线路连接不良而造成的网络中断,往往很难查明,而且检修线路需要付出很大的代价。无线网络则很容易定位故障,只需更换故障设备即可恢复网络连接。
WLAN的不足之处:WLAN在能够给网络用户带来便捷和实用的同时,也存在着一些缺陷。①性能。WLAN是依靠无线电波进行传输,而任何障碍物都可能阻碍电磁波的传输,从而会影响网络的性能。②速率。无线信道的传输速率相比有线信道要低的多,比较适合个人终端和小规模网络应用。③安全性。本质上无线电波不要求建立物理的连接通道,在无线电波范围内都可以进行监听,造成信息泄漏。
2.2 WLAN的建设目的
随着时代的进步科技的发展,有线校园网也暴露出越来越多的问题。有线校园网存在很多网络盲区,在会议室、体育馆、操场、图书馆等不宜布线的位置已经成为校园网发展的瓶颈;在一些如阅览室、实验室等区域因网络节点少已难满足多人同时上网的需求;在老旧楼栋由于线路老化、初始网络弱电设计有缺陷等问题也让二次布线成为一个得不偿失的事情。
现如今高校教师利用多媒体进行教学已经随处可见,笔记本电脑也成了高校师生的标准配置,无线局域网的架设,在校园合理的布置无线节点使用户不再感到线路限制的约束。无线和有线的相结合也让网络充满整个校园,学生也免去了在座位紧张的电子阅览室、公共机房无法上机的烦恼,同时也为学校节省了投入建设大量公共机房的资金,为数字化校园打下了良好的基础。
2.3 具体建设方案
与有线网络不同,无线网络有着信号容易被干扰速率不稳定等缺陷,AP和天线的位置将直接影响到无线网络接入的质量。因此如何合理部署无线网络设备将是无线校园网项目的关键。在实际应用中校园无线网主要是覆盖图书馆、会议室、体育馆、操场等区域,这里我们分为室内和室外二个部分进行部署。
(1)室内:在室内部署AP首先是要确定AP的位置和数量,无线AP是通过双绞线与有线骨干网络相连,AP的位置不能远离有线接入点,作为有线网络的延伸各个AP形成的多个无线信号覆盖区域又要进行交叉覆盖无缝连接。所有无线设备都要通过就近AP来接入网络,各个覆盖区域之间的盲点会导致部分区域无法连通,安装人员不仅要通过理论资料来确认大概位置,更要通过实际地点测试来确定最后安装位置,在一些特定环境下还要考虑到AP安装的隐藏性和美观性。通常情况下一台AP最多可以支持到几十台计算机的连接,但在一些对网络带宽、网络速度、网络信号有较高要求的位置,应以AP最佳工作状态数量为基数进行计算。针对无线用户接入比较多的位置,AP密度过大,不同AP因采用不同的无线信道,尽量将信道分开防止同频信道之间的互相干扰。供电方面为了方便管理和维护,应尽量装备支持POE供电的AP。 (2)室外:主要是针对操场、广场、道路、绿化区域等位置的覆盖,室外地点对接入数量要求不高但因覆盖面广对信号强度要求较高。在设备选择上可以采取室外AP加定向或全向天线的方式,信号覆盖时应避开AP天线与覆盖区域中间的一些障碍物提高信号质量。室外无线设备各自成一个局域网而又要接入有线主干网络,在距离远或者信号弱的位置可以外接高增益天线,这样就可以在几公里内实现二个网段之间的互联了。
3.3G网络与校园WLAN的互补互融
3.1 互补互融的必要性
在以苹果IOS和谷歌Android为代表的智能操作系统带领下,各种3G手机、平板电脑等3G无线设备近年来得到了飞速的发展。越来越多的师生在享受着移动智能设备带来的方便快捷的生活,3G智能手机在校园无线设备中已成为不亚于笔记本电脑的存在,无线智能设备和校园WLAN的结合成为了必然趋势。由于技术特点的不同,WLAN有着速度快、成本低的优势同时在覆盖面积上有所不足,建立在蜂窝架构上的3G网络有着最广的覆盖范围却只能提供有限的带宽,所以WLAN和3G网络有着很强的互补性。
3.2 互补互融的应用分析
(1)在学生公寓上网这块,各个学校的有线网络建设都比较成熟,有线信息点都能覆盖到每个学生的桌面,建设WLAN在资源和资金上无疑都是一种浪费,但各大运营商在校园3G网络建设中都采用了结合WLAN的建设模式,将网络覆盖到很多校园WLAN没有覆盖到的区域。校园网带着内网信息资源,运营商有着完善的网络资源给了双方一个互赢互利的合作机会,学校不但节省了大量资金将WLAN覆盖到了整个校园,运营商也因学校资源提高用户数量增加了利润。在技术方面应利用AP双SSID功能实现2套WLAN,用不同的接入名称加以识别一套接入校园网系统,一套接入运营商系统,来达到同时组建内网、公网二套不同网络的目的。
(2)在校园网内部资源方面,3G智能手机没有大量普及前,校园WLAN的主要服务对象是笔记本电脑用户,软硬件接入设计都是针对PC操作系统用户,客户端和插件都是以Windows平台为基础进行开发的,智能手机上无法使用。在认证方式上很多学校都是采用的IEEE802.1X的认证方式,此方式需要安装特定客户端软件在智能手机接入上已成为致命缺陷。在内网资源应用上都是在PC层面上开发定制的没有对手机进行优化,当利用手机进行登入时可能会存在页面分辨率不对、操作不支持等问题从而难以使用降低用户的体验感。随着3G设备的发展,解决现有校园WLAN对其的软硬件兼容问题也是一个任重道远的过程。
(3)3G智能手机的发展不仅让广大师生对旧的校园网内部应用提出了问题,更是对校园网应用有了新的要求。在校内大家要通过校园WLAN访问内部资源,在校外大家也要通过3G网络访问实现移动学习、移动查阅信息、移动办公等应用。由于安全等问题,一般校内资源仅在校内对本校师生开放,在校外师生通过3G网络接入互联网,经过VPN认证后就可以正常的使用信息浏览、教学资料下载、数据库检索等功能了。VPN建设也成为使校园网突破传统空间限制,实现移动校园网让校园网真正动起来的第一步。
4.结束语
随着信息技术的飞速发展,各种无线设备、便携设备也会更加融入到我们的生活,它将以极快的步伐走进我们的校园,给大学的教育到来无穷的生机。无线智能设备的用户与日俱增,终端接入校园WLAN需求也越来越大,现有校园网已有线为主的模式也将逐步向着无线为主的模式慢慢发展。校园WLAN也将充分发挥其移动性、灵活性等优点在高校的教学、管理等各项应用中发挥着日益重要的作用,成为一个现代化数字高校的重要标志。同时校园WLAN怎样更好的与移动网络(3G、4G)在应用及网络线路上的互补互融也是我们接下来需要慢慢思索的问题。
参考文献
[1]王瑞娜.无线局域网技术在高校校园网中的应用[J].内蒙古科技与经济,2010(14).
[2]张晓艳,施云涛.高校WLAN的网络管理及优化探讨[J].江苏通信,2009(06).
[3]钱伟,程娟,钱晋.浅谈无线校园网建设[J].景德镇高专学报,2007(04).
[4]陈雁,叶凌伟.WLAN与3G网络的融合[J].电信网技术,2003(08).
[5]王焕义.WLAN+3G混合组网及建设策略研究[J].广东通信技术,2010(10).
[6]黄亮.WLAN在高校校园网中存在的安全问题及防范措施[J].计算机与现代化,2008(01).
作者简介:林泓恺(1984—),男,湖北武汉人,大学本科,武汉商业服务学院现代教育技术中心助理工程师,研究方向:计算机网络技术及其应用。