陳濤

摘要：無線局域網(wǎng)具有較多優(yōu)點，伴隨著無線局域網(wǎng)的大量應(yīng)用與普及，在高校原有網(wǎng)絡(luò)布局基礎(chǔ)上可大幅度提升校園上網(wǎng)的便利性。根據(jù)無線網(wǎng)絡(luò)漫游的特點，實現(xiàn)了大學(xué)校園??廣泛的網(wǎng)絡(luò)覆蓋，網(wǎng)絡(luò)通信無處不在。文章對高校無線局域網(wǎng)的特性、規(guī)劃等進(jìn)行了研究。

關(guān)鍵詞：無線局域網(wǎng)；IEEE802.11；無線AP

中圖分類號：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）21-4974-02

高校網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的開始階段，是通過用實體網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)鋪設(shè)線路從而使得網(wǎng)絡(luò)聯(lián)通。盡管網(wǎng)絡(luò)材質(zhì)質(zhì)量不斷更新和改進(jìn)，但隨著高校師生人數(shù)的擴(kuò)大，網(wǎng)絡(luò)的使用者不斷增加，與此同時高校師生對網(wǎng)絡(luò)提供服務(wù)的要求也越來越高，這使得傳統(tǒng)的高校網(wǎng)絡(luò)布線方式已無法滿足現(xiàn)如今的需求，需要啟用新的模式來提高高校網(wǎng)絡(luò)。

伴隨著無線局域網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，對原有的高校有線局域網(wǎng)進(jìn)行了有效的無線擴(kuò)充，大大增強了高校的信息節(jié)點數(shù)目和網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積，使置身于高校中的廣大師生更加靈活、方面的獲取信息。

1 高校無線局域網(wǎng)的特性：

1） 在保持現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)環(huán)境不變的情況下，填補原有設(shè)施的弊端，擴(kuò)大延伸網(wǎng)絡(luò)適用范圍。

2） 最大限度節(jié)省高校經(jīng)費，將原有受環(huán)境等因素制約而使網(wǎng)絡(luò)無法通達(dá)的場所問題予以解決。

3） 保持高校景觀的原貌。

4） 靈活方便，能通過安裝點的變化滿足臨時性的需求。

5） 可漫游，不受網(wǎng)絡(luò)實體介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)線路的局限。

2 無線局域網(wǎng)IEEE802.11

1990年11月美國舉行的802.11委員會，討論IEEE802.11無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。到了1997年才完成公布，IEEE802.11制定了OSI（Open System Interconnection）7層通訊架構(gòu)中的實體層（Physical Layer）及資料連接層（Date Link Layer）中的媒介存取控制（Medium Address Control；MAC）層的規(guī)范。

三種無線網(wǎng)存取方式分別是分頻多工連接（FDMA）、分時多工連接（TDMA）、分碼多工連接（CDMA），三種方式各有特色，一般而言，分頻多工連接與分時多工連接采用窄頻調(diào)變的方式，分碼多工連接則是使用了展頻的方式。

窄頻微波（Narrowband Microwave）、展頻（Spread Spectrum）及紅外線（Infrared）三種技術(shù)是IEEE802.11無線局域網(wǎng)絡(luò)傳送方式的三個類別，無線局域網(wǎng)目前多為展頻技術(shù)中調(diào)頻展頻及直序展頻，其他兩類使用較少。所謂展頻就是較低信號的Amplitude以取得較大的頻寬，如此能減輕雜訊對信號的干擾而產(chǎn)生較好的雜訊比。

3 高校無線局域網(wǎng)設(shè)計規(guī)劃

因需求不同，高校無線局域網(wǎng)可分為對外連接部分、內(nèi)部部分、漫游連接、混合連接等四部分做規(guī)劃。

3.1 對外連接

一般高校無論對外的連線還是對內(nèi)的局域網(wǎng)都以網(wǎng)絡(luò)中心作為控制中心。目前，網(wǎng)絡(luò)中心對外是通過當(dāng)?shù)氐慕逃W(wǎng)與國家骨干網(wǎng)絡(luò)相連，其所采用的傳輸媒介可為E1專線，但由于使用者眾多，致使傳輸速率較低，甚至有時會發(fā)生斷線。在高校對外連接上運用無線局域網(wǎng)有下面兩種方式。

1） 借助現(xiàn)有實體網(wǎng)絡(luò)

除維持現(xiàn)有E1專線運行外，以Wireless Ponit-to-Ponit Configuration（無線點對點的配置）的模式在高校與局域網(wǎng)中心各架設(shè)一臺無線橋接器，并因距離搭配適當(dāng)形式的天線來組建，當(dāng)E1因故斷線時，可立即以無線網(wǎng)絡(luò)來維持網(wǎng)絡(luò)運行。

若高校與局域網(wǎng)中心因地理環(huán)境障礙無法做到Line of Sight時，則需采取轉(zhuǎn)接的模式Wireless Repeater Configuration（無線中繼器的配置）來予以克服。

2） 用無線網(wǎng)來替代當(dāng)前實體網(wǎng)

由于現(xiàn)行的IEEE802.11b的帶寬11Mbps遠(yuǎn)高于E1的2.048Mbps，在實用上，當(dāng)可取代E1而作為高校對外連線的通道，同時為了安全起見，兩端可加裝一臺無線橋接器作為借助，來確保連線的暢通。

3.2 內(nèi)部連接

在高校內(nèi)部不同的建筑物之間做連線可分為兩種形態(tài)，一對一及一對多。

1） 一對一形態(tài)（Ponit-to-Ponit）

當(dāng)高校內(nèi)欲連線的兩棟建筑物有障礙物如操場、馬路等存在，而無法架設(shè)實體線路時，要在兩端架設(shè)無線橋接器及指向式天線，來達(dá)到連線的目的。

2） 一對多形態(tài)（Multiple Ponit-to-Ponit）

當(dāng)高校要做全校的連線時，可使無線網(wǎng)絡(luò)作為其主干（Backbone），在由各點做實體線或無線的延伸，即使高校內(nèi)有架設(shè)實體主干線路，也可以借助無線網(wǎng)絡(luò)來用。在規(guī)劃時應(yīng)將主臺（Master）架設(shè)于最高點，所有的副臺（Slave）天線對主臺天線都要維持Line of Sight，若有障礙物必須做轉(zhuǎn)接的安排。一般高校內(nèi)都以網(wǎng)絡(luò)中心作為網(wǎng)路的管制中心，但主臺的架設(shè)卻不一定要安排在網(wǎng)絡(luò)中心的建筑物上，網(wǎng)管人員可利用網(wǎng)管軟件由任何副臺對主臺做監(jiān)控。

主臺（Master）與副臺（Slave）的差別在于主臺具有Routing的功能，而副臺則僅有Bridge的功能。當(dāng)規(guī)劃一對多形態(tài)的無線網(wǎng)絡(luò)時，其主臺應(yīng)配置全向型天線（Omni Directional Antenna），而副臺則配置指向性天線（Directional Antenna）。

在同一地點因需要而架設(shè)多部主臺時，其工作頻率應(yīng)保持50MHz以上間隔以免相互干擾。

3.3 漫游連接

無線網(wǎng)絡(luò)的最大特色在于具有高度的機動性，也就是工作站能依需要而移動卻仍然維持連線狀態(tài)，對于臨時性的場合也可以利用漫游的模式來達(dá)到連線的需求。在多細(xì)胞（Multiple-cell）無線局域網(wǎng)中，漫游是一項重要的功能，但I(xiàn)EEE802.11并未對此功能定出標(biāo)準(zhǔn)，而是由制造商自行制定。一般而言，IEEE802.11的移動工作站會定時地偵測其所接收到信號的強弱，而尋求與信號最強的無線AP （無線訪問接入點（Wireless Access Point））做連接。

以Lucent Technologies的產(chǎn)品WaveLan為例，在一個無線網(wǎng)絡(luò)之中有數(shù)個Cell（小區(qū)），稱為Domain（域），在此Domain中，移動工作站會自動地對不同Cell的無線AP做切換以確保連接，同時也監(jiān)控其信號質(zhì)量[1]。所以當(dāng)信號質(zhì)量下降超過預(yù)設(shè)值時，移動工作站會立即與其他的無線AP做連接。依連線方式，漫游可分為以下三項。

1） 自組織網(wǎng)絡(luò)（Ad-hoc Network）的應(yīng)用

在此系統(tǒng)中沒有無線AP，工作站之間僅利用無線網(wǎng)卡以Peer-to-Peer（對等網(wǎng)絡(luò)，也被稱為P2P）的方式來做連接，如臺式電腦和筆記本電腦配備無線網(wǎng)卡，即可以資源共享的方式在移動的狀態(tài)之下相互存取資料。這種方式適合于會議室和實驗室等小型場所，不足之處就是有效連接距離最短。

2） 獨立的無線局域網(wǎng)（Stand Alone Wireless Lan）的應(yīng)用

在高校網(wǎng)絡(luò)的組建中，除了固定網(wǎng)絡(luò)之外，許多臨時性的場合也需要網(wǎng)絡(luò)來做資料的存取整合，比如學(xué)生活動、專業(yè)報告會等，它可以是一個無線AP為中心，形成一個臨時網(wǎng)絡(luò)。無論用筆記本還是臺式機，均可用相同的Network Name通過無線AP進(jìn)行Server存取。若選擇網(wǎng)絡(luò)中一部電腦使其連接數(shù)據(jù)機，并安裝Gateway軟件（如：Wingate），使其成為一部連接對外網(wǎng)絡(luò)的閘道器，則其他的工作站即可經(jīng)過無線橋接器及Gateway軟件連上Internet。

3） 無線接入到以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)（Wireless Access to Ethernet Network）的應(yīng)用

將高校校園進(jìn)行區(qū)域劃分，以實體線路為主，在不同區(qū)域的較高位置進(jìn)行無線AP的架設(shè)，設(shè)置不同的頻道，配置相應(yīng)的天線。各工作站則按照所在位置的不同，透過附近的無線AP與以太網(wǎng)相連。

在漫游范圍內(nèi)的移動工作站會定時的評估所接收到各個無線橋接器信號的強弱，當(dāng)其現(xiàn)行連線的信號輕度低于預(yù)設(shè)值時，則該工作站就會與信號最強的無線AP相連。

如果漫游范圍并沒有出現(xiàn)重疊，那么有可能因為移動工作站位于范圍之間而形成離線的情況，無線AP就會在這個時候定時發(fā)送信號來援持工作站，有Domain ID、 Network ID、通信質(zhì)量和Cell-Search threshold value四個信號。

4 總結(jié)與展望

隨著信息技術(shù)的不斷創(chuàng)新，計算機已不再僅僅是運算與存儲的工具，要是變成通信的重要環(huán)節(jié)，網(wǎng)絡(luò)也不僅僅是傳送信息的方法，而是人們獲取知識的一條捷徑。在高校里，更能看出此種變化的特色。如今高校網(wǎng)絡(luò)已成為師生們主要的通信與聯(lián)系渠道，無論是一般事務(wù)的公告，還是學(xué)術(shù)資料的獲取，都離不開網(wǎng)絡(luò)。但以往實體線網(wǎng)絡(luò)的種種缺點使得高校網(wǎng)絡(luò)的布建，只能局限于“點”而無法擴(kuò)充到“面”，如今，個人電子設(shè)備如筆記本、IPAD等價格的日漸大眾化，再加上無線局域網(wǎng)絡(luò)的引入，從而使高校網(wǎng)在有限的經(jīng)費與人力限制之下，有了擴(kuò)充的機會，但面對新的信息技術(shù)，我們也應(yīng)具備新的使用思維與系統(tǒng)背景，這樣才能正確而有效地發(fā)揮其功能。

參考文獻(xiàn)：

[1] 陳斗雪，黎毅明，陳一天，等. WLAN+RFID組合系統(tǒng)的應(yīng)用研究[J]. 計算機工程與設(shè)計， 2007（1）.