宋貴山　柴群　王東

摘要：無線技術(shù)的發(fā)展，尤其是以智能手機為代表的移動終端的普及，促使各高校在原有有線網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上建立無線網(wǎng)絡(luò)。文章以貴州省凱里學院為例，利用Cisco Packet Tracer5.3模擬環(huán)境，分析無線網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)技術(shù)，研究了凱里學院無線網(wǎng)絡(luò)的部署方案和無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的選擇方案，并用Cisco Packet Tracer 5.3模擬環(huán)境繪制出凱里學院無線網(wǎng)絡(luò)的拓撲圖。

關(guān)鍵詞：無線網(wǎng)絡(luò)；部署方案；無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2015）15-0021-02

Abstract： The development of wireless technology， especially with smartphones represented by the popularity of mobile terminals， prompting each college on the basis of the original cable network to establish a wireless network. Articles in School of Information Engineering，KaiLi University， for example， the use of Cisco Packet Tracer5.3 simulation environment， analysis of the relevant technology of the wireless network， studied the kaili college deployment of wireless network and wireless network equipment options， and Cisco Packet Tracer 5.3 simulation environment drew Carey college wireless network topology.

Key words： WLAN； deployment scheme； wireless network equipment

隨著無線技術(shù)的發(fā)展，尤其是以智能手機為代表的移動終端的普及，傳統(tǒng)的有線校園網(wǎng)已不足以滿足豐富多彩的校園生活，很多國內(nèi)高校將無線局域網(wǎng)引入校園以滿足學生的無線上網(wǎng)需要。

無線局域網(wǎng)（Wireless Local Area Networks），簡稱WLAN[1]。相對有線局域網(wǎng)而言，它采用無線信號進行數(shù)據(jù)傳輸，通過無線設(shè)備接入有線局域網(wǎng)，利用無線傳輸介質(zhì)在有線網(wǎng)絡(luò)和移動客戶端之間信息交換的一種網(wǎng)絡(luò)。主要使用無線網(wǎng)卡、無線網(wǎng)橋（Wireless Bridges）、無線接入點（AP）、無線路由器（Wireless Router）等設(shè)備，采用Ad-hoc、蜂窩和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)集中式等拓撲結(jié)構(gòu)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接。

1 凱里學院無線網(wǎng)絡(luò)部署方案

凱里學院校園占地總面積共110.61萬m2，全校包含教學樓、實驗樓、藝術(shù)樓、圖書館、體育館、后勤樓、學生宿舍等建筑物29棟，每棟樓都實現(xiàn)了有線網(wǎng)絡(luò)連接。但是在學校食堂、室外體育場等空曠地帶有線網(wǎng)絡(luò)不能滿足校園內(nèi)人員實時上網(wǎng)需求，利用無線網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)全校網(wǎng)絡(luò)覆蓋勢在必行。

1.1室內(nèi)無線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋

WLAN的覆蓋包括建筑物內(nèi)和空曠地區(qū)兩部分。建筑內(nèi)主要采用無線終端通過AP接入現(xiàn)有有線局域網(wǎng)，且結(jié)合天線的使用達到盡可能的實現(xiàn)全面覆蓋。AP在布置時還應(yīng)該結(jié)合無線勘查的結(jié)果和無線介質(zhì)的特性進行綜合考慮AP的位置及具體的安裝環(huán)境，如水泥墻對無線信號的衰減作用和無線信號傳播過程中具有直線性等性質(zhì)。室內(nèi)覆蓋如圖1：

本文主要以具有代表性的建筑物三號教學樓、四棟學生宿舍和實驗樓為例，詳解室內(nèi)覆蓋方法。

三號教學樓覆蓋平面圖，如圖2所示。該棟樓共5層，每層安裝4個AP和4個定向天線，整棟教學樓共需兩個全向天線與一臺匯聚交換機。

對于學生宿舍而言，以4棟為例，宿舍樓共7層，每層共28間寢室，其覆蓋平面圖，如圖3所示。該棟樓在過道每端安裝一個內(nèi)置定向天線的AP，每層共兩個，整棟樓公需一臺匯聚交換機。

實驗樓，其建筑物呈四合院分布，共有6層，每層共有28個實驗室，內(nèi)側(cè)為四合院中心，其覆蓋平面圖如圖4所示。實驗樓每層共4個AP，附帶定向天線。

1.2室外無線網(wǎng)的覆蓋

室外覆蓋通過天線接入AP，再經(jīng)過AP接入現(xiàn)有的有線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，最后接入Internet和中國教育科研網(wǎng)，必要時需配合無線網(wǎng)橋的橋接一起使用，達到更大范圍的覆蓋。在此過程中主要應(yīng)該考慮障礙物對無線信號的影響，基于勘查結(jié)果，對本校而言障礙物主要是電磁干擾，建筑物和部分的樹木等。室外覆蓋如圖 5。

由于WLAN容易受到所處環(huán)境影響，因此需對WLAN進行周密的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃。即使成功部署WLAN后，還需在應(yīng)用階段根據(jù)環(huán)境變化進行相應(yīng)的參數(shù)調(diào)整；比如使用狀態(tài)下的微波爐或空調(diào)、移動過程中障礙物都會對Wireless signal的傳播產(chǎn)生干擾，因此信道、發(fā)射功率、頻率等射頻資源必須能根據(jù)用戶所處的環(huán)境變化進行動態(tài)調(diào)整。

無線漫游是無線終端用戶欲在整個WLAN覆蓋區(qū)域內(nèi)移動地使用無線網(wǎng)絡(luò)，不但要求整個無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境存在多個AP，且AP之間要有一定范圍互相重合的微單元，當附近信號強度最強的AP被無線網(wǎng)卡自動發(fā)現(xiàn)時并進行連接，通過此AP能夠進行數(shù)據(jù)傳輸與網(wǎng)絡(luò)連接。

1.3無線網(wǎng)絡(luò)接入控制方案

在無線網(wǎng)絡(luò)控制方面，主要采用基于WAPI協(xié)議的RADIUS認證技術(shù)[2]，該技術(shù)是一個AAA協(xié)議，意思就是同時兼顧驗證（authentication）、授權(quán)（authorization）及計費（accounting）三種服務(wù)的協(xié)議（protocol），通常用于網(wǎng)絡(luò)存取或流動IP服務(wù)，適用于局域網(wǎng)及漫游服務(wù)。在學院的中心機房部署RADIUS服務(wù)器，教師和學生可以分別通過自己的工號和學號登錄到該服務(wù)器，通過驗證的用戶即可實現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)接入。

2 凱里學院無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備選擇方案

Wireless Network設(shè)備的選擇包括無線AP、無線控制器（AC）、無線網(wǎng)橋和天線。對于無線設(shè)備的選型應(yīng)該充分考慮到設(shè)備所支持的協(xié)議，以及工作頻段等參數(shù)信息。

1）AP選型：

AP在網(wǎng)絡(luò)中工作在接入層，是無線網(wǎng)絡(luò)與無線客戶端之間數(shù)據(jù)交換的中間設(shè)備，對于AP的選擇，應(yīng)該重點考慮它的工作頻段、所支持的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、最大傳輸速率、功率大小及覆蓋范圍等。文中以思科無線路由WRT300N作為無線接入點。

2）AC選型：

AC是對AP進行管理的以一種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，通過對AP的管理從而實現(xiàn)管理無線局域網(wǎng)的目的，而關(guān)于無線控制器的選型應(yīng)綜合參考無線控制器的適應(yīng)性，網(wǎng)絡(luò)標準，傳輸協(xié)議，端口類型等。文中以WLC（思科無線控制器）為例，如AIR-WLC2112-K9。

3）無線網(wǎng)橋：

無線網(wǎng)橋主要用于對WLAN的橋接，擴大WLAN范圍，所以對于無線網(wǎng)橋使用應(yīng)遵循實際應(yīng)用，在選型時應(yīng)當根據(jù)實際應(yīng)用考慮其所工作的頻段，支持的網(wǎng)絡(luò)標準，調(diào)制方式及天線類型，如思科無線網(wǎng)橋AIR-BR1410A-A-K9。

4）天線：

天線被廣泛應(yīng)用于WLAN中，主要用來增強發(fā)送信號，達到更大范圍的無線覆蓋，天線根據(jù)所長的安裝環(huán)境可分為室內(nèi)天線和室外天線，一般來講室外天線在覆蓋范圍上要求要更高一些，因此在對天線進行選型時除了要考慮到天線的工作頻段，協(xié)議，傳輸速率等因素外，還應(yīng)該考慮天線的類型和擴頻技術(shù)，如全向天線，定向天線（八木天線、定向平板式天線、拋物面天線）等。

全向天線用于室外比較開闊的環(huán)境中，有中心向四周輻射，提供360度的輻射模式，達到更大的覆蓋面積。

定向平板式天線，進行單向覆蓋，一般用于室內(nèi)環(huán)境，如長廊過道或大型會議室等。

3 凱里學院無線網(wǎng)絡(luò)拓撲

經(jīng)過上面兩節(jié)的分析得到凱里學院無線網(wǎng)絡(luò)拓撲圖如圖6所示，受到Cisco Packet Tracer 5.3模擬環(huán)境功能限制，圖中沒有標示出天線的布線方式。

4 總結(jié)

本文主要從網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建所需的技術(shù)知識，網(wǎng)絡(luò)設(shè)計，設(shè)備選型與項目造價預(yù)算等方面敘述凱里學院無線局域網(wǎng)的部署方案，并利用Cisco Packet Tracer5.3模擬環(huán)境繪制了凱里學院無線局域網(wǎng)的拓撲圖，以供需要者參考。

參考文獻：

[1] 黃述杰.武威職業(yè)學院無線校園網(wǎng)[D].蘭州大學，2013：15-37.

[2] 王志蓬.無線局域網(wǎng)中基于身份簽名的接入認證方案[J].計算機工程，2014（12）：109.