首页 -> 2008年第6期
校园无线，无限校园
作者：陈永强 魏 慧 刘惠颖
（一）高校无线校园网现状
教育部的调查显示，至今，我国已经有15.1%的高校建有无线校园网，但绝大多数都属于试验性质，并没有广泛开放给学生使用。同时有36.2%的高校计划建设无线校园网，两项合计达到了51.3%。
调查同时表明，国内大学中希望购买笔记本电脑的学生达到67.2%，笔记本校园是当代大学生的切实呼唤。此外，无线互联网技术从上世纪90年代末发展至今，已经趋于成熟，最高速率已经达到54M，并实现了漫游认证。
我国的无线校园网络建设步伐也紧跟着技术的发展，其中最为典型的是上海中学无线校园网络系统。作为一所具有130多年历史的全国著名学府，上海中学在2001年10月利用 Above Cable无线网络设备开始规划和兴建无线校园网络。2002年2月，国内第一个覆盖整体校园的无线校园网络在上海中学校园内建成，其覆盖面涉及教学办公楼、教学楼、会议室、报告厅、电子阅览室、体育馆、学生宿舍以及校园草坪。2002年5月，北京大学着手构建整体校园的大型无线网络环境，成为建设无线校园网络又一项具有代表意义的典范。
（二）无线校园网所能解决的问题
1.解决信息点流动的问题。一般来说，教室、图书馆、会议室等地方一般是不可能布设太多信息点的，但是随着学生中笔记本电脑的普及和现代化教学的普及，上述场所往往在同一时刻有大量的电脑，而目前的有线校园网没有办法使学生们在这些区域上网。采用无线方式，在有限的信息点上连接无线接入器，就可以轻松从一个信息点扩展到成百上千个信息点的应用。
2.解决难以布线的问题。在实验室、体育馆、礼堂等地方是不宜布线的，但校园网的用户却有上网的需求，采用无线局域网，可以简化在这些区域网络实施，提供直径近200米的无线网络覆盖，用户可以在无线所覆盖的区域移动应用。
3.提高教学效率。教师和学生上课的时候不必再往返于图书馆、办公室、教室、宿舍，采用无线方案可以使老师和同学们在上述地方随意的检索图书馆的网上资料、服务器的教案、寝室电脑里的作业。同时，为用户对校园网的其他资源的应用提供了更便利的条件，提高了资源的利用率。
4.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数十乃至数百个用户设备，布线的投资以及维护成本大大降低。
（三）无线网络基础架构
无线局域网（Wireless Local Area Network，简称WLAN）技术有蓝牙（Bluetooth）、IEEE 802.11 系列、HiperLAN、HomeRF技术等。其中，目前得到广泛应用的技术是IEEE 802.11 系列，IEEE 802.11b可支持11Mbps共享接入速度，采用2.4GHz ISM频段。与此相似的有IEEE 802.11a 技术，它采用了5GHz频段，其速率高达成54Mbps。去年新出现的IEEE 802.11g其实是一种混合标准，它即能适应IEEE 802.11b标准，又符合IEEE 802.11a标准，但现在还不是很成熟。在目前情况下，综合考虑，IEEE 802.11b无论是传输距离还是传输速率都占有优势，因此无线校园网可选择IEEE 802.11b标准。
无线局域网的组成包括无线网卡和无线接入点（Access Point，简称AP）。无线局域网利用常规的局域网（如10/100/1000M以太网）及其互联设备（路由器、交换机）构成骨干支撑网，利用无线接入点（AP）来支持移动终端（MT）的移动和漫游。配有无线网卡的台式PC机、笔记本电脑或其他设备就可以与无线网络连接起来。
对于客户端，无线网卡作为无线网络的接口实现与无线网络的连接。无线网卡根据接口类型的不同，主要有三种类型：PCMCIA无线网卡（适用于笔记本电脑，支持热插拔）、PCI无线网卡（适用于台式机）和USB无线网卡（适用于笔记本电脑和台式机，支持热插拔）。
无线接入点的作用是完成WLAN和LAN之间的桥接。WLAN工作站也可漫游（Roaming）在不同的AP之间。若不加外接天线，AP的覆盖理论上在视野所及之处约250m。但若在半开放性空间，或有间隔的区域，则约30~50m左右。由于微波是直线传播，所以微波都是小角度穿透几面墙体，墙体将减弱信号，如果墙体为钢筋混凝土，信号则会更弱。所以，在实际情况下（通常在室外），还需要加上外接增益天线，使距离到达更远、信号更强。
（四）无线局域网解决方案简述
1.大学网络。即使已经采用了一套简单的基础设施，大学也可以用一个层次化的交换架构来智能化地管理用户、服务器和与外部世界的连接。高性能的、高可用性的第三层交换机可以管理网络的核心功能，确保一个性能最优的骨干网络。
单独的或者堆叠的桌面交换机可能与第三层交换机以星形方式连接在一起，从而为处于固定位置的传统用户基站提供接入解决方案。对于需要灵活的连接方式的教室和其他位置（例如图书馆、宿舍、实验室和办公室）来说，可以只安装一条与无线接入点的连接线，以代替连接固定基站的多条电缆。这样，学校可以灵活地利用分布于各个教室中的笔记本电脑，其中每台电脑都处于接入点的覆盖范围之内，他们还可以方便、快捷地改变教室的配置，而不需要改变线路的布局。
2.高性能部署。更加复杂的校区网络可以从相同的层次化交换架构和无线覆盖中获得更多的好处。管理级的一根线路可以有效地为多所学校提供互联网连接，从而使学校无需每月交纳相关的费用。可以通过传统的布线方式连接到一个新的建筑物或者地点（用于距离非常近的建筑物），也可以通过部署肉眼可见的点对点或者点对多点解决方案来以低廉的成本覆盖较长或者较短的距离（以最高11Mbps的速率覆盖15英里，或者以最高5.5Mbps的速率覆盖25英里），或者跨越河流或者高速公路等障碍物。对一个肉眼可见的LAN间连接的投资只需三到四个月内就可收回，相比之下，如果采用传统的T1连接，则每月需要支付很高的成本。
一个或者多个第三层交换机可以提供一个高性能的核心层。可堆叠的第二层桌面交换机可以部署在各个网段的接入点，可以在网络中设置多个接入点，以扩大无线网络的覆盖范围，使用户可以进行漫游。具有很高的可用性、集成化的管理和安全性的网络可以支持所有新兴的下一代应用和技术。层次化的结构可以在需要灵活连接或者需要经常改变连接配置的场所简化无线网络的部署工作。
3.学生网络。可以利用以太网、LRE和无线基础设施设备在整个校园环境中为学生提供高速的宽带接入。一台Cisco LRE交换机为那些采用一类、二类、三类线的较老的教室和宿舍提供了连接。Cisco LRE CPE设备位于每个教室或者每个宿舍中，用于桥接LRE和以太网连接。可以将一个无线接入点连接到Cisco LRE CPE设备，以便为教室中的膝上型电脑、笔记本电或者PDA提供连接。图书馆是一个采用了五类线的较新的建筑物，它使用10/100/1000交换机来为学生提供专用连接。图书馆还为那些喜欢移动上网的学生提供了无线接入。学校可以通过WLAN接入点为户外的学生和教师提供连接。
网络通过无线或者交换连接集中到一台第三层交换机。Cisco BBSM服务器可以提供一个功能强大的服务创建平台，它可以提供多种宽带服务，以满足不同学生的需求。
在校园网各区域分别布设无线局域网络以后，用户可以将无线网卡直接插到笔记本电脑的PCMCIA插槽，或者通过USB适配器转接插到台式机的USB接口上，只需简单的设置就可以连接到校园网上，从而实现上网功能。教师或者学生就可以在这些区域漫游使用，用户无需任何设置就可以在整个校园内连接到校园网上，从办公区到教学楼、从图书馆到宿舍都可以实现移动漫游连接互联网
（五）小结
由于无线局域网技术和无线产品的成熟，无线网络将被越来越多的用户接受。在教育培训领域，越来越多的计算机网络系统设计师将无线网络吸纳成为一个必不可少的环节，无论是校园内部信息点的分布设计、校园内建筑物的网络连接，还是学校本部和分部的联网，无线网络产品均有惊人的用武之地。此外，无线网络环境的引入，为崭新的无线多媒体提供了应用平台，从而将教育信息化建设带入一个崭新的天地。