校园WLAN规划设计_毕业论文.doc

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1、 编号 淮安信息淮安信息职业职业技技术术学院学院 毕毕业业论论文文 题 目校园 WLAN 规划设计 学生姓名陈海洋 学 号37011334 院 系 计算机与通信工程学院 专 业通信技术 班 级370113 指导教师龚佑红 讲师、工程师 顾问教师杜文龙 二一三年十月 摘 要 I 摘摘 要要 校园网已经成为校园生活的重要组成部分，是教师和学生获取资源和信息 的重要途径。随着校园网络数据传输需要的增加，校园网的建设正向数字化、 智能化的方向发展。校园无线局域网作为校园网的重要组成部分，在校园网的 建设中显得尤为重要。 本篇论文介绍了有关无线局域网的基础知识，无线局域网的整体状况及相 对于其他技术的优

2、点。列举了常用的无线网络设备并对校园无线网的需求背景 做了概括。重点介绍了无线校园网的规划和设计的过程。从校园网应用的需求 分析、产品选择、可行性分析、设计原则、校园无线网络拓扑图的具体设计及 其实现等内容进行说明，从而给出了一个完整的以无线局域网为关键技术的校 园网络工程的设计方案。 关键字关键字：无线网络 校园网 无线路由 无线 AP Abstract II AbstractAbstract Campus network has become an important part of campus life , a teacher and student access to resourc

3、es and information is one of the main ways . With the campus network data transmission requires a gradual increase in the campus network construction forward digital, intelligent direction. Campus wireless LAN as an important part of the campus network , the construction of the campus network is par

4、ticularly important. This paper introduces the basics of wireless LAN , wireless LAN , and the overall condition of the advantages compared to other technologies . Lists commonly used in wireless network equipment and campus wireless network needs to do a background summary . Focuses on the wireless

5、 campus network planning and design process. From the campus network application needs analysis, product selection , feasibility analysis, design principles , campus wireless network topology design and realization of the specific content is described , which gives a complete wireless LAN as the key

6、 technology of the campus network engineering design. Keywords:wireless network;campus network;wireless router;wireless AP 目 录 III 目目 录录 摘摘 要要 I ABSTRACTABSTRACT.II 目目 录录.III 第一章第一章 绪论绪论1 1.1 无线校园网简介 1 1.2 无线校园网功能 1 第二章第二章 无线局域网无线局域网3 2.1 无线局域网的简介 3 2.1.2 WLAN 的市场和发展.3 2.1.3 无线网络的特点与优势4 2.1.4 无线局域网拓

7、扑结构4 2.2 无线局域网的协议标准 7 2.2.1 HomeRF.7 2.2.2 蓝牙7 2.2.3 802.11 协议族7 2.3 无线网络的应用场合 9 第三章第三章 无线网络设备无线网络设备11 3.1 无线网卡 11 3.2 无线 AP11 3.3 无线路由器 12 3.4 无线网桥 12 3.5 无线天线 13 第四章第四章 无线校园网的规划设计无线校园网的规划设计15 4.1 无线校园网建设目标 15 4.1.1 网络覆盖的问题15 4.1.2 每个 AP 接入点的发射功率.15 4.1.3 访问 AP 的权限.15 4.1.4 对校园网 WLAN 的管理15 4.1.5 无线

8、局域网应用校园网的弊端16 4.2 校园网应用需求分析 16 4.3 无线校园网方案产品选择 17 4.4 无线校园网关键技术 17 4.5 无线校园网可行性分析 18 4.6 网络设计原则 18 4.7 无线校园网网络拓扑图 19 4.8 无线校园网实施方案 19 4.8.1 室内方案19 4.8.2 室外方案22 目 录 IV 4.9 无线校园网安全方案 24 第五章第五章 总结与展望总结与展望27 致致 谢谢29 参考文献参考文献32 第一章 绪论 1 第一章第一章 绪论绪论 1.1 无无线线校园网校园网简简介介 无线校园网，就是通过无线局域网（Wireless Local Area N

9、etwork，简称 WLAN）技术，在校园中建立的无线通讯网络，使校园的每个角落都处在网络 中，形成真正意义上的校园网。目前绝大多数学校已拥有的有线网络，只能提 供固定而有限的网络信息点，无法满足学校师生随时随地共享教育网络资源的 需要。无线校园网正是很好的解决了这个问题。无线校园网最大的特点是有很 大的自由性和灵活性；可以避免大规模铺设网线和固定设备投入，大大减少了 网络建设费用，极大地缩短了建设周期；无线局域网带宽很宽，适合进行大量 双向和多向的多媒体信息传输。校园网利用网络设备、通信介质和适宜的组网 技术与协议及各类网络系统管理软件和应用软件，将校园内计算机和各种终端 有机地集成在一起，

10、并用于教学、科研、学校管理、信息资源共享和远程教学 等方面工作的计算机局域网络系统。 校园网的概念最初是以硬件集成为主，校园网只是一个硬件平台。到了第 二阶段，有提出了以教学应用软件集成为主的“软件建网”的校园网概念，这 也是当今大多数校园网所采用的模式。校园网由硬件、软件这两部分共同组成， 其中，硬件是基础，是校园网的载体，没有硬件的支持，根本无法谈及校园网； 软件是应用，是建设校园网的根本需求的体现。就像普通的 PC 一样，建立在硬 件上面的系统软件、应用软件让我们有了利用计算机的可能。校园网是为学校 教师、学生提供教学、科研和综合信息服务的宽带多媒体网络。校园网应为学 校教学、科研提供先

11、进的信息化教学环境。这就要求校园网是一个宽带、具有 交互功能和专业很强的局域网络。 1.2 无无线线校园网功能校园网功能 校园网主要为学校提供如下功能：校园内部的网络环境；信息交流传递渠 道；利用信息化环境实施教育过程；实现信息化管理；与城域教育网络环境的 沟通渠道，上传数据，下载信息。具体的功能表现在以下方面：多媒体报告厅/ 教室、多媒体电子教室/网络教室、教师备课室、电子图书馆、电子阅览室、教 学实时监控室、信息化办公室、校园卡环境、教师/学生、教育主管部门远程接 入系统、网上学校、与 Internet 连接。 淮安信息职业技术学院毕业设计论文 2 第二章 无线局域网 3 第二章第二章 无

12、线局域网无线局域网 2.1 无无线线局域网的局域网的简简介介 WLAN 是 Wireless Local Area Network 的缩写，指应用无线通信技术将计 算机设备互联起来，构成可以互相通信和实现资源共享的网络体系。无线局域 网本质的特点是不再使用通信电缆将计算机与网络连接起来，而是通过无线的 方式连接，从而使网络的构建和终端的移动更加灵活。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 n

13、etwork，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。 但是，仅仅从缆线这个角度来看待无线局域网是不够的无线局域网 已经重新定义了局域网。联接不仅仅是连接， “本地”的计量单位也从米延伸到 了公里。 2.1.2 WLAN 的的市市场场和和发发展展 （1）WLAN 的市场 在过去的二十世纪九十年代初到二十一世纪初期的十几年的时间里，网络 和无线团体期望每年都是“WLAN 年” ，但 WLAN 技术自从二十世纪九十年代 就经历不成功的起步，具体原因如下： 将无线定位为独立的解决方案； 技术不成熟：吞吐量低、速度慢； 技术的纵向边缘化：制造、医疗、零售、教育； 缺乏标准

14、化。 因为存在技术不成熟、安全担忧、连接速度慢等多方面的因素，所以也就 阻碍 WLAN 技术成为有线 LAN 的替代者。过去的二十世纪九十年代后期到二 十一世纪初这几年为人们最终接受无线技术提供了必要的基础。 （2）WLAN 的发展 影响无线技术的接受程度的主要因素如下： 速度IEEE 802.b 所提供的 11Mbit/s 数据速率能够满足企业的性能标 准，IEEE802.11a 能够提供 54Mbit/s 数据速率。 定位通过将 WLAN 定位完善 LAN/WAN 网络解决方案的方法，将 有利于简化技术采纳的决策，也将鼓励客户在自已的策略连网规划中包括无线 技术。 价值通过以更低成本提供可

15、接受的性能，将使得无线方案成为替换 有线方案的有力选择。 淮安信息职业技术学院毕业设计论文 4 安全伴随着日益增加的攻击和安全破坏行为，客户和商业机构也更 加关心网络防护的问题。 易于实施即时解决方案和易于实施都加快了市场接受的节奏。 2.1.3 无无线线网网络络的特点与的特点与优势优势 WLAN 技术使网上的计算机具有可移动性，能快速、方便地解决有线方式 不易实现的网络信道的连通问题。WLAN 利用电磁波在空气中发送和接收数据， 而无需线缆介质。与有线网络相比，WLAN 具有以下优点： （1）安装便捷：无线局域网的安装工作简单，它无需施工许可证，不需要 布线或开挖沟槽。它的安装时间比安装有线

16、网络时间要少很多。 （2）覆盖范围广：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。而无线局域网的通信范围，不受环境条件的限制，网络的传输范围大 大拓宽，最大传输范围可达到几十公里。 （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 考虑未来发展的需要，所以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改造。WLAN 不受布线 接点位置的限制，具有传统局域网无法比拟的灵活性，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

17、网络到上千用户的大型网络的拓展。 （5）传输速率高：WLAN 的数据传输速率现在已经能够达到 11Mbit/s， 传输距离可远至 20km 以上。应用到正交频分复用技术的 WLAN，甚至可以达 到 54Mbit/s。 此外，无线局域网的抗干扰性强、网络保密性好。对于有线局域网中的诸 多安全问题，在无线局域网中基本上可以避免。而且相对于有线网络，无线局 域网的组建、配置和维护较为容易，一般计算机工作人员都可以胜任网络的管 理工作。 2.1.4 无无线线局域网拓扑局域网拓扑结结构构 （1）点对点模式 由无线工作站组成，用于一台无线工作站和另一台或多台其他无线工作站 的直接通讯，该网络无法接入到有线

18、网络中，只能独立使用。无需 AP，安全由 各个客户端自行维护。 第二章 无线局域网 5 图 2-1 点对点模式 （2）基础架构模式 由无线访问点（AP） 、无线工作站（STA）以及分布式系统（DSS）构成， 覆盖的区域称基本服务区（BSS） 。无线访问点也称无线 hub，用于在无线 STA 和有线网络之间接收、缓存和转发数据，所有的无线通讯都经过 AP 完成。无 线访问点通常能够覆盖几十至几百用户，覆盖半径达上百米。AP 可以连接到有 线网络，实现无线网络和有线网络的互联。 图 2-2 基础架构模式 （3）多 AP 模式 是指由多个 AP 以及连接它们的分布式系统（DS）组成的基础架构模式网

19、络，也称为扩展服务区（ESS）。扩展服务区内的每个 AP 都是一个独立的无线 网络基本服务区（BSS），所有 AP 共享同一个扩展服务区标示符（ESSID）。 分布式系统（DS）在 802.11 标准中并没有定义，目前大都是指以太网。相同 ESSID 的无线网络间可以进行漫游，不同 ESSID 的无线网络形成逻辑子网。 淮安信息职业技术学院毕业设计论文 6 图 2-3 多 AP 模式 （4）无线网桥模式 利用一对 AP 连接两个有线或者无线局域网网段。 图 2-4 无线网桥模式 （5）无线中继器模式 无线中继器用来在通讯路径的中间转发数据，从而延伸系统的覆盖范围。 第二章 无线局域网 7 图

20、2-5 无线中继器模式 2.2 无无线线局域网的局域网的协议标协议标准准 目前常用的无线网络标准主要有美国 IEEE（电机电子工程师协会，The Institute of Electrical and Electronics Engineers）所制定的 802.11 标准（包括 802.11a 、802.11b 及 802.11g 等标准） ，蓝牙（Bluetooth）标准等。 2.2.1 HomeRF HomeRF 工作组是由美国家用射频委员会领导于 1997 年成立的，其主要工 作任务是为家庭用户建立具有互操作性的话音和数据通信网，2001 年 8 月推出 HomeRF2.0 版，集成了

21、语音和数据传送技术，工作频段在 10GHz，数据传输速 率达到 10Mbps，在 WLAN 的安全性方面主要考虑访问控制和加密技术。 HomeRF 是针对现有无线通信标准的综合和改进：当进行数据通信时，采用 IEEE802.11 规范中的 TCP/IP 传输协议；进行语音通信时，则采用数字增强型 无绳通信标准。 2.2.2 蓝蓝牙牙 Bluetooth（蓝牙）是一种短距的无线通讯技术，电子装置彼此可以通过蓝 牙而连接起来。透过芯片上的无线接收器，配有蓝牙技术的电子产品能够在十 米的距离内彼此相通，传输速度可以达到 10M/s。以往红外线接口的传输技术 需要电子装置在视线之内的距离，而现在有了蓝

22、牙技术，这样的麻烦也可以免 除了。不过 Bluetooth 产品的缺陷是任何蓝牙产品都离不开 Bluetooth 芯片、 Bluetooth 模块较难生产，Bluetooth 难于全面测试。这三点是蓝牙产品发展的瓶 颈。 2.2.3 802.11 协议协议族族 （1）IEEE 802.11a 淮安信息职业技术学院毕业设计论文 8 802.11a 是 802.11 原始标准的一个修订标准，于 1999 年获得批准。 802.11a 标准采用了与原始标准相同的核心协议，工作频率为 5GHz，使用 52 个 正交频分多路复用副载波，最大原始数据传输率为 54Mb/s，这达到了现实网络 中等吞吐量（2

23、0Mb/s）的要求。如果需要的话，数据率可降为 48，36，24，18，12，或者 6Mb/s。802.11a 拥有 12 条不相互重叠的频道，8 条 用于室内，4 条用于点对点传输。它不能与 802.11b 进行互操作，除非使用了对 两种标准都采用的设备。由于 2.4GHz 频带已经被到处使用，采用 5GHz 的频带 让 802.11a 具有更少冲突的优点。然而，高载波频率也带来了负面效果。 802.11a 几乎被限制在直线范围内使用，这导致必须使用更多的接入点；同样还 意味着 802.11a 不能传播得像 802.11b 那么远，因为它更容易被吸收。 （2）IEEE 802.11b IEE

24、E 802.11b 是无线局域网的一个标准。其载波的频率为 2.4GHz，传送速 度为 11Mbit/s。IEEE 802.11b 是所有无线局域网标准中最著名，也是普及最广 的标准。它有时也被错误地标为 Wi-Fi。实际上 Wi-Fi 是无线局域网联盟 （WLANA）的一个商标，该商标仅保障使用该商标的商品互相之间可以合作， 与标准本身实际上没有关系。在 2.4-GHz-ISM 频段共有 14 个频宽为 22MHz 的 频道可供使用。IEEE 802.11b 的后继标准是 IEEE 802.11g，其传送速度为 54Mbit/s。 （3）IEEE 802.11g 为了解决 IEEE80211

25、a 与 80211b 的产品因为频段与物理层调制方式不 同而无法互通的问题，IEEE 又在 2001 年 11 月批准了新的 80211g 标准。 80211g 既适应传统的 80211b 标准，在 24GHz 频率下提供每秒 11Mbps 的传输速率；也符合 80211a 标准，在 5GHz 频率下提供 54Mbps 的传输速率。 80211g 中规定的调制方式包括 80211a 中采用的 OFDM 与 80211b 中采用 的 CCK。通过规定两种调制方式，既达到了用 24GHz 频段实现 80211a54Mbps 的数据传送速度，也确保了与 80211b 产品的兼容。 （4）IEEE 8

26、02.11n 802.11n 计划将 WLAN 的传输速率从 802.11a 和 802.11g 的 54Mbps 增加至 108Mbps 以上，最高速率可达 320Mbps，成为 802.11b、802.11a、802.11g 之后 的另一场重头戏。和以往地 802.11 标准不同，802.11n 协议为双频工作模式 （包含 2.4GHz 和 5GHz 两个工作频段） 。这样 11n 保障了与以往的 802.11a b, g 标准兼容。 第二章 无线局域网 9 图 2-6 802.11 协议的发展进程 2.3 无无线线网网络络的的应应用用场场合合 无线局域网络不是用来取代有线局域网络，而是用

27、来弥补有线局域网络之 不足，以达到网络延伸之目的，现在有线局域网技术已经发展得比较完善，但 是因为无线局域网无线的特性具有常规网络无可比拟的优点。WLAN 技术已在 多个行业得到广泛的应用： （1）难以布线的环境：布线困难、城市建筑群、校园和工厂。 （2）频繁变化的环境：频繁更换工作地点和改变位置的商店、生产商，以 及野外勘测、试验等。 （3）使用便携式计算机等可移动设备进行快速网络连接。 （4）用于远距离信息的传输：如公安交通管理部门进行交通管理等。 （5）专门工程或高峰时间所需的暂时局域网：学校、商业展览、建设地点 等人员流动较强的地方；利用无线局域网进行信息的交流；零售商、空运和航 运公

28、司高峰时间所需的额外工作站等。 （6）流动工作者可得到信息的区域：需要在医院、零售商店或办公室区域 流动时得到信息的医生、零售商等。 （7）任何其他点因建筑物或预算的限制（例如建筑物是旧的，空间是租凭 性的或地点是临时性的）而不适于使用 LAN 布线的公司。 （8）任何需要视距内建筑物到建筑物桥接设备所能提供的灵活性和节省成 本的公司，这些公司可以通过这些设备避免昂贵的挖沟布线、租用线路或走线 问题。 淮安信息职业技术学院毕业设计论文 10 第三章 无线网络设备 11 第三章第三章 无线网络设备无线网络设备 3.1 无无线线网卡网卡 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

29、据接 口类型的不同，主要分为三种类型，即 PCMCIA 无线网卡，PCI 无线网卡和 USB 无线网卡。 PCMCIA 无线网卡仅适用于笔记本电脑,支持热插拔，可以非常方便地实 现移动式无线接入。 PCI 接口无线网卡适用于普通的台式计算机使用。 USB 接口无线网卡适用于笔记本电脑和台式机,支持热插拨。不过,由于 USB 网卡对笔记本而言是个累赘，因此，USB 网卡通常被用于台式机。 3.2 无无线线 AP 无线 AP（Access Point）：即无线接入点，它是用于无线网络的无线交换 机，也是无线网络的核心。无线 AP 是移动计算机用户进入有线网络的接入点， 主要用于宽带家庭、大楼内部以

30、及园区内部，典型距离覆盖几十米至上百米， 目前主要技术为 802.11 系列。大多数无线 AP 还带有接入点客户端模式 （APclient） ，可以和其它 AP 进行无线连接，延展网络的覆盖范围。 无线 AP（AP，Access Point，无线访问节点、会话点或存取桥接器）是一 个包含很广的名称，它不仅包含单纯性无线接入点（无线 AP） ，也同样是无线 路由器（含无线网关、无线网桥）等类设备的统称。由于目前面对无线 AP 时 的称呼目前比较混乱，但随着无线路由器的普及，目前的情况下如没有特别的 说明，一般还是只将所称呼的无线 AP 理解为单纯性无线 AP，以示和无线路由 器加以区分。它主要是

31、提供无线工作站对有线局域网和从有线局域网对无线工 作站的访问，在访问接入点覆盖范围内的无线工作站可以通过它进行相互通信。 单纯性无线 AP 就是一个无线的交换机，仅仅是提供一个无线信号发射的功能。 单纯性无线 AP 的工作原理是将网络信号通过双绞线传送过来，经过 AP 产品的 编译，将电信号转换成为无线电讯号发送出来，形成无线网的覆盖。根据不同 的功率，其可以实现不同程度、不同范围的网络覆盖，一般无线 AP 的最大覆 盖距离可达 300 米。多数单纯性无线 AP 本身不具备路由功能，包括 DNS、DHCP、Firewall 在内的服务器功能都必须有独立的路由或是计算机来完 成。目前大多数的无线

32、 AP 都支持多用户（30-100 台电脑）接入，数据加密， 多速率发送等功能，在家庭、办公室内，一个无线 AP 便可实现所有电脑的无 线接入。单纯性无线 AP 亦可对装有无线网卡的电脑做必要的控制和管理。单 纯性无线 AP 即可以通过 10BASE-T（WAN）端口与内置路由功能的 ADSL MODEM 或 CABLE MODEM（CM）直接相连，也可以在使用时通过交换机/集 淮安信息职业技术学院毕业设计论文 12 线器、宽带路由器再接入有线网络。无线 AP 跟无线路由器类似，按照协议标 准本身来说 IEEE 802.11b 和 IEEE 802.11g 的覆盖范围是室内 100 米、室外

33、300 米。这个数值仅是理论值，在实际应用中，会碰到各种障碍物，其中以玻璃、 木板、石膏墙对无线信号的影响最小，而混凝土墙壁和铁对无线信号的屏蔽最 大。所以通常实际使用范围是：室内 30 米、室外 100 米（没有障碍物） 。因此， 作为无线网络中重要的环节无线接入点、无线网关也就是无线 AP（Access Point） ，它的作用其实就类似于我们常用的有线网络中的集线器。在那些需要 大量 AP 来进行大面积覆盖的公司使用得比较多，所有 AP 通过以太网连接起来 并连到独立的无线局域网防火墙。 3.3 无无线线路由器路由器 无线路由器：就是带有无线覆盖功能的路由器，它主要应用于用户上网和 无线

34、覆盖。市场上流行的无线路由器一般都支持专线 xdsl/ cable，动态 xdsl，pptp 四种接入方式，它还具有其它一些网络管理的功能，如 dhcp 服务、 nat 防火墙、mac 地址过滤等等功能。无线路由器（Wireless Router）好比将单 纯性无线 AP 和宽带路由器合二为一的扩展型产品，它不仅具备单纯性无线 AP 所有功能如支持 DHCP 客户端、支持 VPN、防火墙、支持 WEP 加密等等，而 且还包括了网络地址转换（NAT）功能，可支持局域网用户的网络连接共享。 可实现家庭无线网络中的 Internet 连接共享，实现 ADSL 和小区宽带的无线共 享接入。无线路由器可

35、以与所有以太网接的 ADSL MODEM 或 CABLE MODEM 直接相连，也可以在使用时通过交换机/集线器、宽带路由器等局域网 方式再接入。其内置有简单的虚拟拨号软件，可以存储用户名和密码拨号上网， 可以实现为拨号接入 Internet 的 ADSL、CM 等提供自动拨号功能，而无需手动 拨号或占用一台电脑做服务器使用。此外，无线路由器一般还具备相对更完善 的安全防护功能。 在接入速度上，目前符合 11Mbps、54Mbps、108Mbps 的无线路由器产品 皆有。 3.4 无无线线网网桥桥 无线网桥是为使用无线（微波）进行远距离数据传输的点对点网间互联而 设计。它是一种在链路层实现 l

36、an 互联的存储转发设备，可用于固定数字设备 与其他固定数字设备之间的远距离（可达 20km） 、高速（可达 11mbps）无线组 网。无线网桥有三种工作方式，点对点，点对多点，中继连接。特别适用于城 市中的远距离高以及是否加用双向放大器。 从作用上来理解无线网桥，它可以用于连接两个或多个独立的网络段，这 些独立的网络段通常位于不同的建筑内，相距几百米到几十公里。所以说它可 第三章 无线网络设备 13 以广泛应用在不同建筑物间的互联。同时，根据协议不同，无线网桥又可以分 为 2.4GHz 频段的 802.11b 或 802.11 以及采用 5.8GHz 频段的 802.11a 无线网桥。 在无

37、高大障碍（山峰或建筑）的条件下，一对速组网和野外作业的临时组 网。其作用距离取决于环境和天线，现 7km 的点对点微波互连。一对 27dbi 的 定向天线可以实现 10km 的点对点微波互连。12dbi 的定向天线可以实现 2km 的 点对点微波互连；一对只实现到链路层功能的无线网桥是透明网桥，而具有路 由等网络层功能、在网络 24dbi 的定向天线可以实层实现异种网络互联的设备 叫无线路由器，也可作为第三层网桥使用。 无线网桥通常是用于室外，主要用于连接两个网络，使用无线网桥不可能 只使用一个，必需两个以上，而 AP 可以单独使用。无线网桥功率大，传输距 离远（最大可达约 50km） ，抗干

38、扰能力强等，不自带天线，一般配备抛物面天 线实现长距离的点对点连接。 3.5 无无线线天天线线 当计算机与无线 AP 或其他计算机相距较远时，随着信号的减弱，或者传 输速率明显下降，或者根本无法实现与 AP 或其他计算机之间通讯，此时，就 必须借助于无线天线对所接收或发送的信号进行增益（放大） 。 无线设备本身的天线都有一定距离的限制，当超出这个限制的距离，就要 通过这些外接天线来增强无线信号，达到延伸传输距离的目的。这里面要涉及 到频率范围和增益值两个概念。频率范围是指天线工作的频段。这个参数决定 了它适用于哪个无线标准的无线设备。比如 802.11a 标准的无线设备就需要频 率范围在 5G

39、Hz 的天线来匹配，所以在购买天线时一定要认准这个参数对应相 应的产品。增益值表示此参数表示天线功率放大倍数，数值越大表示信号的放 大倍数就越大，也就是说当增益数值越大，信号越强，传输质量就越好。 无线天线有多种类型，不过常见的有两种，一种是室内天线，优点是方便 灵活，缺点是增益小，传输距离短；一种是室外天线。室外天线的类型比较多， 一种是锅状的定向天线，一种是棒状的全向天线，室外天线的优点是传输距离 远，比较适合远距离传输。 （1）室内无线天线 全向天线 室内全向天线适合于无线路由、AP 这样的需要广泛覆盖信号的设备上，他 可以将信号均匀分布在中心点周围 360 度全方位区域，适用于链接点距

40、离较近， 分布角度范围大，且数量较多的情况。 定向天线 室内定向天线适用于室内，它因为能量聚集能力最强，信号的方向指向性 淮安信息职业技术学院毕业设计论文 14 也极好。在使用的时候应该使得它的指向方向与接收设备的角度方位相当集中。 （2）室外无线天线 全向天线 室外的全向天线也会将将信号均匀分布在中心点周围 360 度全方位区域， 要架在较高的地方，适用于链接点距离较近，分布角度范围大，且数量较多的 情况。 定向天线 室外的定向天线的能量聚集能力最强，信号的方向指向性极好。同样因为 是在室外，所以也应架在较高的地方。当远程链接点数量较少，或者角度方位 相当集中时，采用定向天线是最为有效的方案

41、。 扇面天线 扇面天线具有能量定向聚集功能，可以有效地进行水平 180 度、120 度、 90 度范围内的覆盖，因此如果远程链接点在某一角度范围内比较集中时，可以 采用扇面天线。 组合天线 上述三种天线各具一定的特性，因此在实际项目中，经常会出现组合使用 的情况，例如利用多幅扇面天线，或者扇面天线和定向天线相结合使用。 无线天线相当于一信号放大器，主要用来解决无线网络传输中因传输距离、 环境影响等造成的信号衰减。 第四章 无线校园网的规划设计 15 第四章第四章 无线校园网的规划设计无线校园网的规划设计 4.1 无无线线校园网建校园网建设设目目标标 随着 802.11 系列标准的推出，从技术上

42、来讲无线网络已经逐步成熟。无 线传输速率从最初的 12Mbit/s，到 11Mbit/s 直至今天的 54Mbit/s。 对于一般用户而言，当前的无线性能与有线连接的性能已无明显差异。使 用 128 比特加密和其他可选安全机构来增加安全，上述安全措施已经降低了人 们对不恰当的抱你和控制的畏惧。同时覆盖距离更长的 AP 增加了解决方案的 可行性。 一个优良的 WLAN 校园网络，必具备以下要求： 4.1.1 网网络络覆盖的覆盖的问题问题 规划校园网络的时候，应考虑尽量覆盖大范围的室外场所。如果不能在大 范围的校园覆盖面积下保证移动办公的需要，也就不能适应现代校园网的发展 需求。在设计一个校园网

43、WLAN 的时候，应该保证接入点的覆盖面积与它相邻 的接入面积有 20%的重叠区域。这样可以最大限度地保证不受其他无线电频率 的干扰。 4.1.2 每个每个 AP 接入点的接入点的发发射功率射功率 每个接入点都用最大的发射功率来设计校园网络不是一个很好的选择。跟 蜂窝电话接入系统一样，网络接入带宽的需求量决定了进行总体和分区域带宽 设计的标准。比方说，图书馆可以采用多个 AP 重叠的设计；而有些地方，如 室外的操场等场所，这些地方的上网需求不如图书馆，所以可以只设计一个接 入 AP。在人员需要密集上网的地方，如学校的寝室，在设计 WLAN 的时候， 可以结合学校现有的 LAN 来设计，因为无线

44、网络在满足大量用户同时上网方面 不如有线局域网的优势明显。保证校园网内部 AP 设计科学合理，这是满足校 园网应用资源的优化和合理配置的有效手段。 4.1.3 访问访问 AP 的的权权限限 因为每个 WLAN 不可避免地需要上网登录，这就事先需要验证访问的权限， 需要对 WLAN 在校园网进行内部管理以及解决如何分配 WLAN 的账号等问题。 比如，可以配置为学院内部的教师只能登录学院内部的 WLAN 网络，学院的管 理员统一分配学院内部的登录账号和密码，并不允许告知学院以外的人员。根 据学校的寝室上网人员的数目进行访问权限密码的分配，可以进行适当的收费 管理。 淮安信息职业技术学院毕业设计论

45、文 16 4.1.4 对对校园网校园网 WLAN 的管理的管理 对校园网的访问跟其他 WLAN 的控制访问没有什么区别，其中包括 WEP 加密技术和接入点具有的 MAC 地址过滤功能、外部防火墙等技术。对校园 WLAN 内部使用的网络，应该根据运营的成本进行详细的规划设计，合理进行 收费。WLAN 有它潜在的优势，但是，收费的合理性也会制约它应用的普及和 发展。 4.1.5 无无线线局域网局域网应应用校园网的弊端用校园网的弊端 （1）标准的不统一 我国的 WAPI 和 WIPI 标准的无线局域网产品现在存在不统一。在这种前 提下，现在遵循 WIPI 标准的产品很可能在新的兼容标准出台的时候出现

46、不兼 容的情况。因此，学校对无线局域网的投资建设时应该慎重。 （2）网络安全问题 WIPI 遵守 IEEE802.11a 和 IEEE802.11b 标准，而符合这种标准的产品存在 安全隐患。虽然 IEEE802.11 标准已经出台，但是，厂商投入研发这种产品还会 有一个阶段，而且，满足新的标准的无线局域网设备，在开始阶段价格会比现 在市场上的相关产品价格高。 （3）性价比暂时不高 无线局域网产品因为现在还没有固定的标准出台，因此现在投资的产品很 可能没有良好的可扩展性。但是随着厂商的投入加大，终端用户的需求量增加， 必然导致无线局域网的价格更趋向于合理。 4.2 校园网校园网应应用需求分析用

47、需求分析 校园内部铺设网络的工程涉及面很广，无论是在室内还是在室外，均会对 现有的校园环境产生不少影响，这一点在发展历史较长、校内新老建筑并举的 校园内表现的尤为明显。从投资、施工周期、网络维护、升级等多个方面着眼， 学校需要一整套能够多快好省建设校园网络的方案。现在大部分学校都已建有 有线局域网，但是随着学校的发展，对现有的校园网提出了更多更高的要求: （1）现代化教学需求。现在学校大量开展网络化教学活动，很多课程或课 件都要通过访问页面来获取。学生希望在任意时间在学校的任何地点访问课程 主页和课件资源，并进行提交作业等活动。同时，师生希望能有更便利的条件 访问校园网上提供的其他资源（如学校

48、的 vod 点播系统） 。 （2）端口数量的限制。一般来说，有线局域网中在如教室、图书馆、会议 室等地方不可能布设太多信息点，随着以后学生中笔记本电脑的普及和现代化 教学的普及，这些地方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。而采用无线方式，在端口上连接无线接入点， 第四章 无线校园网的规划设计 17 不需布线就可以轻松从个端口扩展到成百上千个端口的应用。 （3）分校间的连接。对于地理位置分布较远的多个校区之间的校园联网， 采用无线局域网技术是最佳选择。它可以将学校内所有校区的局域网联网，实 现资源共享。还有有些布线不方便的校园建筑物之间也可通过无线局域

49、网技术 实现连接。 （4）移动办公。随着教职员工的移动办公设备越来越多，并且对移动办公 的要求也比较高，如会议、校长办公等都适合使用无线局域网。 （5）临时性活动。随着学校的办学层次的提高，学校的学术氛围也日益浓 厚，对外交流日趋频繁，各种学术活动越来越多地在学校举行。除此之外，学 校每年也都会举办一些其他的活动，如运动会、人才交流活动等。由于这些应 用的特殊性和灵活性，有线局域网将不能满足校园网的需求。所以很有必要使 用无线局域网技术对原有的有线网络进一步扩充，使校园的每个角落都处在网 络中，形成真正意义上的校园网。 4.3 无无线线校园网方案校园网方案产产品品选择选择 表 4.1 无线校园网方案产品选择 产品品牌/型号类型 神州数码 DCWL-3000AP无线 AP 神州数码 DCWL-4000AP无线 AP 可立达 Orinda ON2000b无线网桥 可立达 Orinda NB2405S功率放大器 AXELWAVE XA-208 全向天线 AXELWAVE XA114 定向天线 4.4 无无线线校园网关校园网关键键技技术术 （1）实用性 对于教学楼、会议室、宿舍等场所，无线微蜂窝覆盖是最有效简洁的无线 网络铺设方