由于存在體育場(chǎng)、會(huì)議室等不易于網(wǎng)絡(luò)布線的場(chǎng)所和教師移動(dòng)辦公的應(yīng)用需求,很多學(xué)校需要利用無線網(wǎng)絡(luò)對(duì)有線校園網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行擴(kuò)充。隨著無線局域網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、無線產(chǎn)品的不斷推出和價(jià)格降低,無線校園網(wǎng)的應(yīng)用和普及已發(fā)展到一個(gè)新階段。
1 無線局域網(wǎng)技術(shù)
(1) 無線局域網(wǎng)
無線局域網(wǎng)是指利用微波等無線技術(shù)進(jìn)行信息傳遞的局域網(wǎng)。無線網(wǎng)絡(luò)和有線網(wǎng)絡(luò)一樣,同樣需要傳送介質(zhì),常見的傳送介質(zhì)有射頻系統(tǒng)、紅外線、微波以及激光,無線局域網(wǎng)主要采用射頻系統(tǒng)。
(2) 無線校園網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)
微蜂窩覆蓋及漫游:無線微蜂窩覆蓋,就是將多個(gè)無線接入點(diǎn)AP形成的無線信號(hào)覆蓋區(qū)域進(jìn)行交叉覆蓋,各覆蓋區(qū)域之間無縫連接。所有AP通過雙絞線與有線骨干網(wǎng)絡(luò)相連,形成以固定有線網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ),無線覆蓋為延伸的大面積服務(wù)區(qū)域。無線終端通過就近的AP接入網(wǎng)絡(luò)。微蜂窩覆蓋大大擴(kuò)展了單個(gè)AP的覆蓋范圍。
無線中繼點(diǎn):由于微蜂窩覆蓋技術(shù)中,每個(gè)AP需要與有線網(wǎng)絡(luò)相連,學(xué)校面積較大的場(chǎng)所如大禮堂、室內(nèi)體育場(chǎng)等可能無法全面覆蓋,這時(shí)就需要采用無線中繼的方式,通過無線中繼點(diǎn)來進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)接力,進(jìn)一步擴(kuò)大無線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍。中繼點(diǎn)的構(gòu)建,需將AP互聯(lián),從而達(dá)到無線信號(hào)覆蓋全場(chǎng)的目的。
無線網(wǎng)橋:利用無線橋接設(shè)備,可以為兩個(gè)或者多個(gè)獨(dú)立的局域網(wǎng)絡(luò)建立空中連接。無線網(wǎng)橋的構(gòu)成包括:無線橋接器、2.4GHz WLAN專用天線、信號(hào)放大器以及分配器和避雷器等附件設(shè)備。無線網(wǎng)橋支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式以及單點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的方式。
(3) 無線網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
無線網(wǎng)絡(luò)通常使用兩種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu):一種為對(duì)等網(wǎng),每臺(tái)裝有無線網(wǎng)卡的PC機(jī)同距其300英尺內(nèi)的裝有無線網(wǎng)卡的PC機(jī)發(fā)送和接收數(shù)據(jù);另一種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中, PC機(jī)接收和發(fā)送數(shù)據(jù)則要通過一個(gè)接入點(diǎn)。當(dāng)接入點(diǎn)接收到數(shù)據(jù)后,能夠更大范圍地將信號(hào)通過無線頻率傳送到所覆蓋區(qū)域的其他PC機(jī)上去,或者傳送到有線的以太網(wǎng)絡(luò)上。
(4) 無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備
①無線網(wǎng)卡。無線網(wǎng)卡有適用于便攜機(jī)的內(nèi)置PCMCIA卡、臺(tái)式機(jī)的內(nèi)置PCI+PCMCIA卡,以及外接USB適配器等種類。
②無線基站AP。無線接入點(diǎn) AP是無線子網(wǎng)的基站,同時(shí)也實(shí)現(xiàn)WLAN和LAN之間的橋接。通常一個(gè)AP最多可支持80臺(tái)計(jì)算機(jī)接入,數(shù)量為20~30臺(tái)時(shí)工作狀態(tài)最佳,典型室內(nèi)覆蓋范圍是30~100m。
2 無線校園網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)
與有線校園網(wǎng)相比,無線校園網(wǎng)具有很大的優(yōu)勢(shì):
移動(dòng)性強(qiáng):擺脫了線纜的約束,師生可以在教室、辦公室、實(shí)驗(yàn)室、圖書館之間自由移動(dòng)并和網(wǎng)絡(luò)保持持續(xù)連接,在校園內(nèi)“隨時(shí)隨地”訪問校園網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)。
靈活性高:組網(wǎng)靈活,易于擴(kuò)展,用戶可以隨心所欲地增加工作站或重新配置工作站,通信范圍受環(huán)境條件的限制小,拓寬了網(wǎng)絡(luò)的傳輸范圍。
傳輸速率高:隨著技術(shù)的發(fā)展,無線網(wǎng)絡(luò)帶寬目前可達(dá)108Mbps甚至更高,能充分滿足校園網(wǎng)用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)速度的要求。
維護(hù)成本低:由于后期維護(hù)方便,維護(hù)成本比有線網(wǎng)絡(luò)可減少50%左右,而且對(duì)于經(jīng)常移動(dòng)、增加和變更的動(dòng)態(tài)環(huán)境,無線網(wǎng)絡(luò)的長(zhǎng)遠(yuǎn)投資收益就更加明顯。例如單位改組、內(nèi)部調(diào)整、新配辦公室、新增辦公大樓時(shí),無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可以隨辦公環(huán)境的變化而輕松轉(zhuǎn)移和布置,有效提高設(shè)備的利用率,并保護(hù)用戶的設(shè)備投資。
3 無線校園網(wǎng)組建方案
在原有的有線校園網(wǎng)基礎(chǔ)上構(gòu)建無線校園網(wǎng),可以分為室內(nèi)和室外兩個(gè)部分進(jìn)行。
(1) 室內(nèi)指原先沒有安裝有線網(wǎng)絡(luò)的教室、會(huì)議室等房間。首先要確定AP的數(shù)量和安裝位置,可根據(jù)實(shí)際環(huán)境(如教室的面積等)、教學(xué)環(huán)境對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬、速度的要求、覆蓋頻率、信道使用和吞吐量需求等來確定AP的數(shù)量和安裝位置。AP通過線纜與有線骨干網(wǎng)絡(luò)相連,無線終端通過就近的AP接入網(wǎng)絡(luò),訪問整個(gè)網(wǎng)絡(luò)資源。
(2) 室外指校園操場(chǎng)及其他公共場(chǎng)所等。室外的情況要比室內(nèi)復(fù)雜一些,采用的設(shè)備主要有:AP、無線全向天線、無線定向天線。全向天線在所有水平方位上信號(hào)的發(fā)射和接收都相等,而定向天線在一個(gè)方向上發(fā)射和接收大部分的信號(hào)。
室外無線架設(shè)的關(guān)鍵是通過配置無線接入點(diǎn),把距離較遠(yuǎn)的局域網(wǎng)連接起來。具體的實(shí)施過程是:在網(wǎng)絡(luò)的每一端即每一棟樓房或建筑物上接入AP,并在距離遠(yuǎn)或信號(hào)弱的地方外接高增益天線,以實(shí)現(xiàn)幾公里以內(nèi)的兩個(gè)網(wǎng)段之間的互聯(lián)。具體操作時(shí),要根據(jù)實(shí)際情況(如各棟樓之間的實(shí)際距離以及障礙物等)來考慮選擇設(shè)備。在樓房上架設(shè)無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備時(shí)還需加裝避雷器、防潮箱等設(shè)備,防止無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的損壞。
通過有線和無線的有機(jī)結(jié)合,將使學(xué)校校園網(wǎng)發(fā)揮更大的作用。一個(gè)覆蓋校園每個(gè)角落的安全、便捷、高質(zhì)量、高效率的校園網(wǎng)將對(duì)學(xué)校的教學(xué)模式、教學(xué)理念及教學(xué)管理產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響,也將對(duì)師生的學(xué)習(xí)、工作、生活方式產(chǎn)生積極影響。最后需要強(qiáng)調(diào)的是無線校園網(wǎng)建設(shè)必須考慮數(shù)據(jù)的安全性,因?yàn)闊o線網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍中任何人都可以監(jiān)聽網(wǎng)絡(luò)的通信,所以必須建立可靠的網(wǎng)絡(luò)安全機(jī)制和提供完善的支持服務(wù)。
參考文獻(xiàn)
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