无线校园网络方案构建论文.doc

摘 要

随着校园信息化进程的不断深入，如何建设一个完备的校园网络以供教师的教学以及学生的学习使用，是学校校园网络建设的一个重要的方向。信息技术的发展使得有线校园网的局限性逐渐呈现。本文通过对无线局域网的历史、组成、网络协议标准、WLAN和LAN的特征等方面进行分析，详细阐述设计规划无线校园网的方法、步骤，构建出采用有线骨干网和热点地区无线覆盖相结合的方式，实现在校园内随时随地移动上网的无线校园网络方案。网络建设简单，不需要对建筑施工，节约了开支。可以十分方便地改变网络结构，实现网络扩容和设备的更新，大大便于后期的网络维护工作。

关键词：无线局域网、校园网、无线网络、IEEE标准、安全

THE CONSTRACTION OF WIRELESS CAMPUS NETWORK PROJECT

ABSTRACT

With campus information process becomes deeper and deeper, how to build a complete network for the campus of teaching and the student's learning. School campus network is an important building in the direction. The development of information technology makes wired campus network limitations emerging. This paper use of the existing cable network backbone to do, with the expansion of wireless networks, wireless campus network construction program by analyzing the history of wireless LAN, composition, network protocol standards, WLAN and LAN features, and so on. Construction of the network simple, no right of construction, cost savings. It is very easy to change the network structure, the network expansion and equipment upgrading, greatly facilitate the latter part of network maintenance work.

Keywords：WLAN，Campus Network，Wireless Network，IEEE Standard，Security

目 录

摘 要 II
ABSTRACT III
引 言 1
第一章 无线局域网技术 2
1.1 无线局域网的历史 2
1.2 无线局域网概述 2
1.2.1 无线局域网的基本概念 2
1.2.2 无线局域网的相关概念 3
1.3 无线局域网的组成 4
1.3.1 硬件部分 4
1.3.2 软件部分 5
1.4 无线局域网标准 5
1.5 展频技术 6
1.5.1 跳频技术(FHSS) 6
1.5.2 直接序列展频技术(DSSS) 7
1.5.3 FHSS VS DSSS调变差异 7
1.5.4 DSSS VS FHSS之优劣 7
1.6 有线网络与无线网络的特征 8
1.6.1 有线网络的特征 8
1.6.2 无线网络的特征 8
1.6.3 无线网络是有线网络的补充 9
第二章 无线校园网络方案构建 10
2.1 无线校园网络的功能需求分析 10
2.2 无线校园网络所解决的问题 10
2.3 无线校园网络的子网设计 11
2.3.1无线校园网络的子网规划 11
2.3.2建筑物内与建筑物外的设计 11
2.4 设备的选择与成本问题 12
2.5 组建无线校园网络的误区 13
2.6 无线校园网络的安全性问题 13
2.7无线校园网络的拓扑结构图设计 13
结 论 16
参考文献 17
致 谢 18

18

引 言
在这个“网络就是计算机”的时代，伴随着有线网络的广泛应用，以快捷高效，组网灵活为优势的无线网络技术也在飞速发展。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。通俗地说，无线局域网（Wireless local-area network，WLAN）就是在不采用传统缆线的同时，提供以太网或者令牌网络的功能。 通常计算机组网的传输媒介主要依赖铜缆或光缆，构成有线局域网。但有线网络在某些场合要受到布线的限制：布线、改线工程量大；线路容易损坏；网中的各节点不可移动。特别是当要把相离较远的节点连接起来时，敷设专用通信线路的布线施工难度大、费用高、耗时长,对正在迅速扩大的联网需求形成了严重的瓶颈阻塞。无线局域网就是解决有线网络以上问题而出现的。
中国教育和科研计算机网CERNET在2005年5月27日举行的“2005中国无线校园网建设与发展”论坛上宣布，将利用在下一代互联网上的领先优势，联合各大厂商，通过贷款方式打造300所笔记本大学的宏伟计划，2005年将优先建设100所无线校园网及笔记本大学。作为与有线网络的相互补充相得益彰的新型技术，无线网络发展至今日，技术已日渐成熟。在我国，越来越多的学校开始在校园中构建和铺设无线网络。无线校园网络的快速发展与应用，将对学校的教学模式、教学理念及教学管理产生深远的影响，也将对学校教师、学生的学习、生活方式产生积极影响。

第一章 无线局域网技术
1.1 无线局域网的历史
说到无线网络的历史起源，可能比各位想象的还要早。无线数据传输技术最早出现在第二次世界大战中，当时的无线传输技术被用于军队作战时越过敌人的防线来传送作战计划等军事行动信息。因为军事行动信息是保密信息，所以需要对这些传输的无线信号进行安全加密，以防止军事情报被泄密。这项技术让许多学者得到了灵感，在1971年时，夏威夷大学的研究员创造了第一个基于封包式技术的无线电通讯网络，这被称作ALOHNET的网络，可以算是相当早期的无线局域网络。这最早的WLAN包括了七台计算机，它们采用双向星型拓扑,横跨四座夏威夷的岛屿，中心计算机放置在瓦胡岛上。从这时开始，无线网络可说是正式诞生了[1]。
以太网的发展经历了跳跃式的飞速发展过程。以太网的效率比较高，数据传输速度也比较快，但是它必须使用物理传输线路作为其传播介质。无线网络则将以太网的可靠性、高速性与无线数据网络的优点恰如其分地结合在了一起。
随着个人计算机诞生并初步发展，真正现代意义上的无线局域网在上世纪80年代末期才开始出现，当时摩托罗拉公司开发出了第一代商用无线局域网。1990年，IEEE启动了802.11项目，正式开始了无线局域网的标准化工作；1994年，WLAN才首次在商业运作中得到应用，且其传输速度很低(12Mbit/s)，工作频段为900MHz。这些因素导致早期的无线局域网的使用者受到很多数据传输速度方面的限制。除了数据传输速率低以外，无线局域网还存在彼此之间兼容性差等方面的问题；1997年，IEEE改进了802.11协议的国际互通标准；1999年，IEEE批准了802.11b和802.11a两个无线网络的通信标准；2001年，IEEE对QoS和无线局域网安全性草案作出了明确表述；2002年，已经有超过130家参与公司成为标准投票成员。

1.2 无线局域网概述
1.2.1 无线局域网的基本概念
无线局域网(WLAN：Wireless Local Network)是指以无线信道来代替传统线传输介质所构成的局域网络[1]。无线局域网是在有线网络的基础上发展而来的，无线网络的出现能够使各种网络终端设备摆脱有线连接介质的束缚，使其具有更多的移动性和灵活性，并能够实现与有线网络之间的互通。
无线局域网也有广义和狭义之分[1]。狭义无线局域网技术通常指的是我们常说的WLAN，狭义无线局域网的内容包括IEEE802.11系列标准和HiperLAN1。而广义无线局域网的范围就广泛的多，除了上述的标准外，还包括无线个人局域网(WPAN)和以IEEE802.16和HiperLAN2标准为代表的宽带无线接入技术等。

1.2.2 无线局域网的相关概念
在一个无线网络环境中，有一些进行数据发送和接受的设备，称为接入点(AP)。一般，一个AP能够在上百米的范围内连接多个用户。在同时具有有线和无线网络的情况下，AP可以通过标准的以太网电缆与传统的有线网络相连，作为无线网络和有线网络的连接点。WLAN的终端用户可通过无线网卡等访问网络。
无线局域网在室外主要有以下几种结构：点对点型、点对多点型、多点对点型和混合型[6]。
无线局域网的室内应用则有以下两类情况：
(1)纯无线网络
这是指整个网络都使用无线通信的情形。在这种方式下可以使用AP，也可以不使用AP。在不使用AP时，各个用户之间通过无线直接互连。但缺点是各用户之间的通信距离较近，当用户数量较多时，性能较差。

图1-1 不使用AP的独立WLAN[4] 图1-2 使用AP的独立WLAN[4]
(2)在有线基础上用无线扩展
在大多数情况下，无线通信是作为有线通信的一种补充和扩展。我们把这种情况称为非独立的WLAN。在这种配置下，多个AP通过线缆连接在有线网络上，以使无线用户即能够访问网络的各个部分。

图1-3 非独立的WLAN[4]

1.3 无线局域网的组成
无线局域网与传统有线网络一样，都是由硬件和软件组成的，下面对在无线局域网中能够涉及到的各种设备进行概述性描述。通过该部分的介绍能够让大家对无线局域网的构建有一个大体认识。
1.3.1 硬件部分
结构化网络由无线接入点(AP)、无线工作站(STA)、无线网卡(Wireless Lan Card)、天线(Antenna)、无线HUB、无线网桥以及网络支持部分等共同构成，覆盖的区域分基本服务集(BSS)和扩展服务集(ESS)。
(1) 接入点
接入点是由硬件设备或者计算机软件来实现的,一般称为网络桥接器。因此任何一台装有无线网卡的PC，均可透过AP去分享有先局域网络甚至广域网络资源。它的主要作用相当于将无线设备的用户连接到有线LAN的通信集线器上。接入点对提供更高的无线安全性和扩展无线网络服务的物理范围起到很大的作用，它是专门的像转换器和路由器一样的网络设备。
除此之外，AP本身又兼网管之功能，可针对接有无线网卡的终端设备进行必要的管理，无线接入点也称无线HUB，用于在无线STA和有线网络之间接收、缓存和转发数据。
(2) 无线工作站
无线工作站就是我们常说的终端设备，这里的终端设备所指的是用户终端，可以是笔记本电脑、台式机，也可以是各种电子终端设备，根据不同的等级和需要来进行配置。
(3) 无线网卡
一般称为无线网络卡，它与传统的Ethernet网络卡的差别在于前者的资料传送借助于无线电波，而后者则是透过一般的网络线。
(4) 天线
天线的功能都是一样的，就是将信源的信号，借助于天线本身的特性传送至远处。传输距离的长短与使用天线的型号、模式、增益以及发射功率等诸多因素有关，增益越大，发射功率越高则数据传输的距离就越远。
(5) 无线HUB
无线HUB是无线工作站之间相互通信的桥梁和纽带，同时无线HUB又是无线工作站进入有线以太网的接入点。无线HUB负责管理其覆盖范围内的信息流量。
覆盖彼此交叠区域的一组无线HUB，能够支持无线工作站在覆盖范围内的连续漫游功能，同时它又能始终保持与网络的连接。可以在同一地点放置多个无线HUB来实现更高的数据吞吐量。
(6) 无线网桥
无线网桥主要被用于网络之间的互连。当两个局域网无法实现有线连接或使用有线连接存在困难时，可使用无线网桥实现点对点的连接，无线网桥在对网络进行互联的过程中起到网络路由选择和协议的作用。
(7) 网络支持
网络支持包括本地网络管理和外部借口设备两大部分。网络管理由网络的整体配置和各主要模块配置组成，例如在通信保密装置中的加密算法和密钥管理就被作为网络管理的一部分，由中心来统一控制。同样，对于外部接口设备，为了满足自维护网络的要求，在条件允许情况下，还应给予充分的考虑。

1.3.2 软件部分
与各种设备一样，在无线局域网中对各种设备的管理都离不开软件。同时，各种硬件设备的安装也都离不开相应的驱动程序。在组建无线局域网的时候，应当根据不同的需要来设置不同的软件程序以实现所需要的功能和网络必备的管理。

1.4 无线局域网标准
802.11协议、蓝牙标准和HomeRF工业标准是无线局域网所有标准中最主要的竞争对手。它们各有优劣，各有自己擅长的应用领域，有的适合于办公环境，有的适合于个人应用，有的则一直被家庭用户所推崇。下面就介绍一下三种标准的具体情况：
(1)802.11协议[1]
802.11是IEEE制定最早的一个无线局域网标准，主要用于解决办公室局域网中用户与用户终端的无线接入，主要用于数据存取，速率最高只能达到2Mbps。由于它在速率和传输距离上都不能满足人们的需要，因此，IEEE随后又相继推出了802.11b和802.11a两个新标准，2001年11月，第三个新的标准802.11g已面世。2006年1月15日，在美国夏威夷举办的工作会议上新一代无线LAN“IEEE802.11n” 最终以高票通过了传输方式草案。
(2)蓝牙标准[3]
蓝牙（IEEE 802.15）是一项最新标准，对于802.11来说，它的出现不是为了竞争而是相互补充。蓝牙比802.11更具移动性，比如，802.11限制在办公室和校园内，蓝牙能把一个设备连接到LAN 和 WAN，甚至支持全球漫游。此外，蓝牙成本低、体积小，可用于更多的设备。蓝牙被设计成低功耗、短距离、低带宽的应用，严格来讲，不算是真正的局域网技术。
(3)HomeRF工业标准[1]
HomeRF工作组是由美国家用射频委员会领导,于1997年成立的。HomeRF主要为家庭网络设计，旨在降低语音数据成本。2001年8月推出HomeRF2标准，该标准集成了语音和数据传送技术，数据传输速率达到100Mbit/s，在WLAN的安全性方面主要考虑访问控制和加密技术。
另外，还有我国在2003年5月提出的无线局域网国家标准GB15629.11，引入了一种全新的安全机制WAPI。

1.5 展频技术[6]
展频技术的无线局域网络产品是依据FCC(Federal Communications Committee；美国联邦通讯委员会)规定的ISM(Industrial Scientific, and Medical)，频率范围开放在902M--928MHz及2.4G--2.484GHz两个频段，所以并没有所谓使用授权的限制。展频技术主要又分为跳频技术及直接序列两种方式。而此两种技术是在第二次世界大战中军队所使用的技术，其目的是希望在恶劣的战争环境中，依然能保持通信信号的稳定性及保密性。
1.5.1 跳频技术(FHSS)
跳频技术 (Frequency-Hopping Spread Spectrum； FHSS)在同步、且同时的情况下，接受两端以特定型式的窄频载波来传送讯号，对于一个非特定的接受器，FHSS所产生的跳动讯号对它而言，也只算是脉冲噪声。FHSS所展开的讯号可依特别设计来规避噪声或One-to-Many的非重复的频道，并且这些跳频讯号必须遵守FCC的要求，使用75个以上的跳频讯号、且跳频至下一个频率的最大时间间隔(Dwell Time)为400ms。
1.5.2 直接序列展频技术(DSSS)
直接序列展频技术 (Direct Sequence Spread Spectrum； DSSS)是将原来的讯号[1[或[0]，利用10个以上的chips来代表[1]或[0]位，使得原来较高功率、较窄的频率变成具有较宽频的低功率频率。而每个bit使用多少个chips称作Spreading chips，一个较高的Spreading chips可以增加抗噪声干扰，而一个较低Spreading Ration可以增加用户的使用人数。
基本上，在DSSS的Spreading Ration是相当少的，例如在几乎所有2.4GHz的无线局域网络产品所使用的Spreading Ration皆少于20。而在IEEE802.11的标准内，其Spreading Ration大约在100左右。
1.5.3 FHSS VS DSSS调变差异
无线局域网络在性能和能力上的差异，主要是取决于所采用的是FHSS还是DSSS来实现、以及所采用的调变方式。然而，调变方式的选择并不完全是随意的，像FHSS并不强求某种特定的调变方式，而且，大部分既有的FHSS都是使用某些不同形式的GFSK，但是，IEEE 802.11草案规定要使用GFSK。至于DSSS则过使用可变相位调变 (如：PSK、QPSK、DQPSK)，可以得到最高的可靠性以及表现高数据速率性能。
在抗噪声能力方面，采用QPSK调变方式的DSSS与采用FSK调变方式的FHSS相比，可以发现这两种不同技术的无线局域网络各自拥有的优势。FHSS系统之所以选用FSK调变方式的原因是因为FHSS和FSK内在架构的简单性，FSK无线讯号可使用非线性功率放大器，但这却牺牲了作用范围和抗噪声能力。而DSSS系统需要稍为贵一些的线性放大器，但却可以获得更多的回馈。
1.5.4 DSSS VS FHSS之优劣
截至目前，若以现有的产品参数详加比较，可以看出DSSS技术在需要最佳可靠性的应用中具有较佳的优势，而FHSS技术在需要低成本的应用中较占优势。虽然我们可以在网际网络内看到各家厂商各说各话，但真正需要注意的是厂商在DSSS和FHSS展频技术的选择，必须要审慎端视产品在市场的定位而定，因为它可以解决无线局域网络的传输能力及特性，包括：抗干扰能力、使用距离范围、频宽大小、及传输资料的大小。
总之，无线局域网的标准问题对其进一步发展会起到至关重要的作用和影响。同时无线局域网的标准问题是一个动态概念，要根据事先制订的理论与实际应用情况对无线局域网的各种标准进行完善，以实现无线局域网更大范围内成熟之应用。

1.6 有线网络与无线网络的特征
1.6.1 有线网络的特征
有线网络有几十年的历史了。目前使用的有线网络技术称为以太网。数据电缆(称为以太网电缆或有线 (CAT5) 电缆)将组成网络的计算机和其它设备连接起来。需要高速传输大量数据(例如专业级多媒体)时，有线网络是理想的选择，具有以下特征：
(1)布线：布线繁琐，办公地点电缆较多。
(2)成本：设备成本较少。
(3)持续成本： 布线成本高，劳动量大；日后维护难度高。
(4)移动性：移动性很低，限制在办公桌椅边，无法在移动的同时访问局域网和互联网的资源。
(5)扩展性：较弱。原有布线所预留的端口不够用，增加新用户就会遇到重新布置线缆繁琐、施工周期长等，比较麻烦。
(6)安全性：比较安全，只要硬件在控制中。
(7)传输速率：100M、1000M传输速率快，且稳定。

1.6.2 无线网络的特征
有关无线网络的历史，我们在前一章已经提过，无线网络也有20几年的历史，不过被真正用于商业运作也就10多年。当前，无线网络的应用前景非常广泛，比如医护管理、工厂车间、库存控制、展览和会议、金融服务、旅游服务和移动办公系统等。可以预见，随着开放办公的流行和手持设备的普及，人们对移动性访问和存储信息的需求愈来愈多，因而WLAN将会在办公、生产和家庭等领域不断获得更广泛应用，无线网络具有以下特征：
(1)成本：设备成本高。
(2)布线：不需要布线，不会出现到处是电缆的情况。
(3)持续成本：组建容易，设置容易，维护简单。
(4)移动性：移动性强。在一些特殊的情况下，人员需要在某一范围内工作。有线网络需要在每个工作地点布信息点，资源浪费巨大。
(5)扩展性：较强，只需要增加适配卡就可以了，如果网络出现瓶颈，则也只需增加接入点就可以实现扩充。
(6)安全性：重要数据需要加密增加安全性。
(7)传输速率：有11M、54M、108M，加上衰减，稍微慢一些。

1.6.3 无线网络是有线网络的补充
无线网络的发展是有其自身的优势，在有线网络建设的同时，有线网络的局限性也暴露出来。无线网络是对有线网络在发展过程中的补充。它在克服有线网络的缺陷中发展，在以下这些方面能成为有线网络的有益补充：
(1)安装便捷。一般在网络建设中，施工周期最长、对周边环境影响最大的，就是网络布线施工工程。在施工过程中，往往需要破墙掘地、穿线架管。而无线局域网最大的优势就是免去或减少了网络布线的工作量，一般只要安装一个或多个接入点AP设备，就可建立覆盖整个建筑或地区的局域网络。
(2)使用灵活。在有线网络中，网络设备的安放位置受网络信息点位置的限制。而一旦无线局域网建成后，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。
(3)经济节约。由于有线网络缺少灵活性，这就要求网络规划者尽可能地考虑未来网络扩展的需要，这就往往导致预设大量利用率较低的信息点。而一旦网络的发展超出了设计规划，又要花费较多费用进行网络重架构,而无线局域网可以避免或减少以上情况的发生。
(4)易于扩展。WLAN有多种配置方式，能够根据需要灵活选择。这样，WLAN就能胜任从只有几个用户的小型局域网到上千用户的大型网络，并且能够提供像“漫游”等有线网络无法提供的特性。
由于WLAN具有多方面的优点，其发展十分迅速。在最近几年里，WLAN已经在医院、商店、工厂和学校等不适合网络布线的场合得到了广泛的应用。

第二章 无线校园网络方案构建
目前，无线校园局域网在国内高校已经被越来越多的用户接受，北京大学、北京第二外国语学院、上海同济大学、西安交通大学、武汉大学、华中科技大学、东北大学东软信息学院等相继采用了无线方式搭建或者补充校园网。无论是校园内部信息点的分布设计、校园内建筑物间的网络连接，还是学校本部和分部的联网，无线网络技术都能发挥作用。此外，无线网络环境的引入，也为崭新的无线多媒体提供了应用平台，将教育信息化建设引入新的天地。
本章节力图在对有线校园网络进行扩展的基础上对无线校园网络方案构建中涉及的诸多问题进行论述。
2.1 无线校园网络的功能需求分析
(1)多媒体教学功能
多媒体教学是把影视、图形、图像、文字等各种多媒体信息动态地引入教学过程的一种专用电脑网络平台，利用计算机技术、网络技术、多媒体技术进行现代化教学活动。正是通过这项功能，教师才能利用计算机进行先进课堂教学活动。
(2)图书馆功能
主要是资料输入；图书借阅；查询和检索；内部管理。
(3)网络办公功能
网上校务管理；网上教务管理；Web查询系统；网络信息服务功能；校园信息、服务系统，实现校园信息的网上发布，全校电子邮件系统，网上资源信息共享。
(4)系统维护和管理功能
VLAN的划分：在主干网上要求做到能够划分跨物理子网的虚拟网，使各种网段的划分不受地理区域限制，并有效控制广播域和网间访问。
VLAN的管理：对虚拟网的配置可以进行集中控制管理。

2.2 无线校园网络所解决的问题
无线校园网所解决的问题主要集中在以下这些方面：
(1)信息点
随着笔记本电脑和现代信息化教学的普及，在一些场所，比如教室、图书馆、会议室等地方在同一时刻如果有大量的电脑，而目前的有线校园网不可能在这些场所布设太多的信息点，使得学生们在这些区域就无法同时上网。采用无线网络，在有限的信息点上连接无线接入器，就可以从一个信息点扩展到几十个信息点的应用。
(2)布线问题
在实验室、体育馆、展览厅等地方是不宜布线的，但学生和老师却有上网的需求，采用无线网络，可以简化网络布置，提供无线网络全面覆盖，用户可以在无线所覆盖的区域移动应用。
(3) 节约成本
AP无线接入点可以使原来的一个信息点同时接入几十个用户设备，布线的投资以及维护成本大大降低。

2.3 无线校园网络的子网设计
2.3.1无线校园网络的子网规划
(1)教学子网：建立校园网的目的是利用网络实现信息化教学。教学过程中，主要传输的是文本、图像和视频等数据，对带宽要求较高，所以设计时教学子网用有线接入百兆无线设备进行覆盖；
(2)办公子网：办公子网主要是用于学校的领导以及各职能部门办公，计算机所要做的主要就是对数据的查询、修改、添加、删除等。这样对无线的要求不是很高，一般的无线设备都能够使用，不过需要增加安全性。
(3)图书馆子网：图书馆可以布设信息点，在信息点上连接无线接入器或者在图书馆设网络分中心，进行有线接入以无线设备进行覆盖，这样就可以减少布线的麻烦。
(4)宿舍区子网：宿舍区子网使学生可以直接浏览学校主页及教务管理系统，也可以在宿舍接收老师的远程教学，由于宿舍区范围较大，进行分层无线覆盖。

2.3.2建筑物内与建筑物外的设计
(1)建筑物内：在室内设计WLAN的时候首要解决的是要确定AP的数量和位置。也就是要将多个AP形成的各自的无线信号覆盖区域进行交叉覆盖，各覆盖区域之间无缝连接。所有AP通过双绞线与原有的有线校同骨干网络相连。所有无线终端通过就近的AP接入网络，访问整个网络资源。我们在实际使用中可能出现，覆盖区的间隙会导致在这些区域内无法连通(俗称：盲点)，那么在进行AP安装的时候可以通过实地的测试来确定AP的位置和数量(一般情况下，一个AP可以支持25-3O台计算机的接入的情况是最佳的)。AP设置的地点可以权衡实际环境(如教室的可容纳学生数量、教室面积等)和用户需求(也就是教学对网络带宽、网络速度的要求)，包括覆盖频率、吞吐量需求等，一般的AP在空旷的环境下理论上有100米到300米的覆盖范围，在办公的环境下有35米到100米覆盖范围[1]。如果一个教室可容纳60人左右的话，可布设2-3个AP，这样数据交换的速度就得到了很大提高。
鉴于学校教学楼设计的实际情况(教师办公室通常跟教室在同一层楼中)。因而可以将AP安装在楼层中部的走廊上就可以满足教师们在课室和教学楼的走廊等地方进行漫游的需要。
另外教师办公室中也最好是多加一个AP，提高数据交换速度。
(2)建筑物外：在室外进行网络布置的时候，首先要清楚信号是要传输到另外的较远的建筑物，还是对室外空地进行信号覆盖。
操场和其他地方的覆盖：在学校网络中心中安装一个全向天线，另外在其他的教学楼中安装一个室外的增益天线，利用各座教学楼的信号的相互覆盖就可以将学校中的空地进行信号的覆盖。
校园网都有不同的VLAN，这对于无线网络的设置来说有很大的帮助。在会议室这种需要信息保密的地方中就要设置不同的VLAN，每个VLAN可以单独启用加密和认证，使得用户可以按照不同身份得到不同的访问权限，这样不仅可以将会议室进行与其他的地方不同的设置，还利用这种有限的方法进行信号的阻隔。
在构建本方案的时候，可以体会到无线应用的范围很大，无线设施的便利点就是扩展起来方便、安装方便、使用方便。这样来看无线校园网又减少了投资、方便了管理，还能使用户随时随地上网。

2.4 设备的选择与成本问题
设备包含品牌、价格、性能等诸多因素，又因为本人没有做过实际工程项目，对成本无法做出估算，只能在这里向大家简单介绍一下。目前主要的无线设备品牌有网件、贝尔金、D-Link、TP-Link、华硕、H3C、锐捷等品牌，高端的还有思科、3com等。价格也由几百元到上千元甚至上万元不等，高校在选择各品牌时应针对学校的规模、数据传输的需求来定量。对于产品性能方面，基于802.11g的无线产品是目前不错的选择，因为基于802.11n的产品尚未成熟，每款产品的兼容性也不同，另外客户端的网卡也不能保证统一，况且基于802.11n的无线路由器及网卡价格都很贵。选择设备不一定只看品牌，只要适合应用需求的就好。

2.5 组建无线校园网络的误区
在组建无线校园网时，并不是信号越强越好。目前无线网络的主要劣势是在信号覆盖范围及传输速率上，通常增强信号的方法就是提高发射功率及加强天线增益。为什么说信号越强就不一定好呢？原因在于因为信号过强，所以它的覆盖范围也就越大，则可控区域反而减小，对用户的安全性反而降低。
标准越高也不一定好。在无线产品中基于802.11n草案标准的产品是目前技术最先进，信号覆盖较远的产品。但目前市场中销售的基于802.11g的无线路由器的价格在200左右，802.11g的无线网卡在150元左右，比较起来802.11n产品是802.11g产品价格的7-8倍，甚至更高。虽然802.11n产品的技术领先，但因为价格及技术不成熟等因素，所以不推荐在校园网中使用。

2.6 无线校园网络的安全性问题
校园网建设完成后，网络安全问题就是摆在学校网络管理员面前的一大难题。即使在一般的有线网络中，校园网络的安全都受到极大的威胁更何况在无线网络中，那种威胁就更大了，普遍的问题是：
(1) 未经授权用户的访问。
解决办法是使用身份验证来防止未经授权用户的访问，就是使用各种加密手段来防止非法用户入侵。绑定MAC地址是我们最常见最简单的方法，每块无线网卡都拥有全球唯一的MAC地址，通过AP设置与网卡MAC地址的绑定来实现加密，但安全性不高，建议使用WEP和WPA两种常见到的加密方式。
(2) 非法AP的接入访问。
解决办法可以利用对AP的合法性验证以及定期的站点审查来防止。
(3) 病毒及黑客的攻击。
解决办法一般是安装防火墙、将客户端软件升级和安装杀毒软件等。另外有许多解决方案能够提供安全保护，如虚拟专用网(VPN)、IPSec加密和利用IEEE 802.1x的EAP(可扩展鉴权协议) [18]。

2.7无线校园网络的拓扑结构图设计
下面以本人所在的学校学院为例，对无线校园网络中的拓扑结构图进行一个案例设计。

校园骨干网
楼层交换机
台式电脑
AP
笔记本电脑

图2-1 楼层内无线网络拓扑图
网络中心(老行政楼)
图书馆
宾馆宿舍
A区教学楼
B区教学楼
C区教学楼
图文中心
新行政大楼
全向天线
增益天线
增益天线
增益天线
增益天线
增益天线

图2-2 无线信号校园全覆盖图形

在原有有线校园网基础上用无线网络做扩展(如图2-1所示)，AP直接连接楼层交换机，多个AP形成的各自的无线信号覆盖区域进行交叉覆盖，避免出现所谓的盲点。
在室外的无线应用：如果是信号是楼与楼之间的传输，那么可以使用支持点对点或点对多点式的无线桥接设备，不过学院各大楼之间已经通过有线网络连接，所以无线网在室外的应用就在于对运动场等空地进行信号覆盖，这需在网络中心大楼安装全向天线，在周边的大楼安装室外增益天线，这就能使整个校园被无线信号所覆盖(如图2-2所示)。
结 论
无线校园网作为近几年教育行业信息化中出现的一个热门领域日益成为业界普遍关注的焦点之一。在有线校园网的基础上，越来越多的高校开始对建无线网络产生需求。尽管从整体上来说，无线网目前还只是作为有线校园网的补充，但是随着高校应用需求的不断增加，教师和学生通过网络交流沟通的可能性越来越大，无线网建设市场前景非常广阔。同时,随着笔记本电脑和无线网络设备等技术的日趋成熟，建设无线网络所需成本较之以前有了大幅度的下降，这使很多学校对无线网络敢于进行尝试。
本文主要通过对WLAN、WLAN在LAN中的应用等无线网络相关技术的分析：包括WLAN的相关概念，所采用的技术(展频技术)，WLAN的网络组成，WLAN所采用的标准(IEEE802.11系列、蓝牙标准、HomeRF工业标准等)；LAN的不足，WLAN的优势、以及WLAN所存在的不足之处等方面。充分挖掘无线局域网的优势，对学校的有线校园网进行扩展，构建出无线校园网络的方案，实现无线校园网与有线校园网的无缝连接。

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