校園無線網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　在這個“網(wǎng)絡(luò)就是計算機(jī)”的時代，伴隨著有線網(wǎng)絡(luò)的廣泛應(yīng)用，以快捷高效，組網(wǎng)靈活為優(yōu)勢的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也在飛速發(fā)展。無線局域網(wǎng)是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與無線通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。從專業(yè)角度講，無線局域網(wǎng)利用了無線多址信道的一種有效方法來支持計算機(jī)之間的通信，并為通信的移動化、個性化和多媒體應(yīng)用提供了可能。通俗地說，無線局域網(wǎng)（Wireles

2、s local-area network，WLAN）就是在不采用傳統(tǒng)纜線的同時，提供以太網(wǎng)或者令牌網(wǎng)絡(luò)的功能。 通常計算機(jī)組網(wǎng)的傳輸媒介主要依賴銅纜或光纜，構(gòu)成有線局域網(wǎng)。但有線網(wǎng)絡(luò)在某些場合要受到布線的限制：布線、改線工程量大；線路容易損壞；網(wǎng)中的各節(jié)點(diǎn)不可移動。特別是當(dāng)要把相離較遠(yuǎn)的節(jié)點(diǎn)連接起來時，敷設(shè)專用通信線路的布線施工難度大、費(fèi)用高、耗時長,對正在迅速擴(kuò)大的聯(lián)網(wǎng)需求形成了嚴(yán)重的瓶頸阻塞。無線局域網(wǎng)就是解決有線網(wǎng)絡(luò)以上問題而出現(xiàn)

3、的</p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　局域網(wǎng)以及計算機(jī)專家審定通過的標(biāo)準(zhǔn)。IEEE 802.11規(guī)定了無線局域網(wǎng)在2.4GHz波段進(jìn)行操作，這一波段被全球無線電法規(guī)實(shí)體定義為擴(kuò)頻使用波段。</p><p>　　無線局域網(wǎng)利用電磁波在空氣中發(fā)送和接受數(shù)據(jù)，而無需線纜介質(zhì)。無線局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸速率現(xiàn)在已經(jīng)能夠達(dá)到11M

4、bps，傳輸距離可遠(yuǎn)至20km以上。它是對有線聯(lián)網(wǎng)方式的一種補(bǔ)充和擴(kuò)展，使網(wǎng)上的計算機(jī)具有可移動性，能快速方便地解決使用有線方式不易實(shí)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)通問題。 1999年8月，802.11標(biāo)準(zhǔn)得到了進(jìn)一步的完善和修訂，包括用一個基于SNMP的MIB來取代原來基于OSI協(xié)議的MIB。另外還增加了兩項(xiàng)內(nèi)容，一是802.11a，它擴(kuò)充了標(biāo)準(zhǔn)的物理層，頻帶為5GHz，采用QFSK調(diào)制方式，傳輸速率為6Mb/s－54Mb/s。它采用正交頻分復(fù)用

5、（OFDM）的獨(dú)特擴(kuò)頻技術(shù)，可提供25Mbps的無線ATM接口和10Mbps的以太網(wǎng)無線幀結(jié)構(gòu)接口，并支持語音、數(shù)據(jù)、圖像業(yè)務(wù)。這樣的速率完全能滿足室內(nèi)、室外的各種應(yīng)用場合。但是，采用該標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品目前還沒有進(jìn)入市場。另一種是802.11b標(biāo)準(zhǔn)，在2.4GHz頻帶，采用直接序列擴(kuò)頻（DSSS）技術(shù)和補(bǔ)償編碼鍵控(CCK)調(diào)制方式。該標(biāo)準(zhǔn)可提供11Mb/s的數(shù)據(jù)速率，還能夠根據(jù)情況的變化，在11 Mbps、5.5 Mbps、2 Mbps、1

6、 Mbps的不</p><p>　　第一章 無線局域網(wǎng)優(yōu)點(diǎn)</p><p>　　1．1安裝便捷　　一般在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，施工周期最長、對周邊環(huán)境影響最大的，就是網(wǎng)絡(luò)布線施工工程。在施工過程中，往往需要破墻掘地、穿線架管。而無線局域網(wǎng)最大的優(yōu)勢就是免去或減少了網(wǎng)絡(luò)布線的工作量，一般只要安裝一個或多個接入點(diǎn)AP(Access Point)設(shè)備，就可建立覆蓋整個建筑或地區(qū)的局域網(wǎng)絡(luò)。 2.1使用

7、靈活 　　在有線網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的安放位置受網(wǎng)絡(luò)信息點(diǎn)位置的限制。而一旦無線局域網(wǎng)建成后，在無線網(wǎng)的信號覆蓋區(qū)域內(nèi)任何一個位置都可以接入網(wǎng)絡(luò)。 3.1經(jīng)濟(jì)節(jié)約 　　由于有線網(wǎng)絡(luò)缺少靈活性，這就要求網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃者盡可能地考慮未來發(fā)展的需要，這就往往導(dǎo)致預(yù)設(shè)大量利用率較低的信息點(diǎn)。而一旦網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展超出了設(shè)計規(guī)劃，又要花費(fèi)較多費(fèi)用進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)改造,而無線局域網(wǎng)可以避免或2．無線局域網(wǎng)的相關(guān)技術(shù) 4.1易于擴(kuò)展　　無線局域網(wǎng)有多種配置方式，能

8、夠根據(jù)需要靈活選擇。這樣，無線局域網(wǎng)就能勝任從只有幾個用戶的小型局域網(wǎng)到上千用戶的大型網(wǎng)絡(luò)，并且能夠提供像“漫游(Roaming)”等有線網(wǎng)絡(luò)無法提供的特性。由于無線局域網(wǎng)具有多方面的優(yōu)點(diǎn)，所以發(fā)展十分迅速。在最近幾年里，無線局域網(wǎng)已經(jīng)在醫(yī)院、商店</p><p>　　第二章 無線局域網(wǎng)概念 </p><p><b>　　2.1分 類</b></p>

9、<p>　　在一個典型的無線局域網(wǎng)環(huán)境中，有一些進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送和接收的設(shè)備，稱為接入點(diǎn)(AP)。通常，一個AP能夠在幾十至上百米的范圍內(nèi)連接多個無線用戶。在同時具有有線和無線網(wǎng)絡(luò)的情況下，AP可以通過標(biāo)準(zhǔn)的Ethernet電纜與傳統(tǒng)的有線網(wǎng)絡(luò)相聯(lián)，作為無線網(wǎng)絡(luò)和有線網(wǎng)絡(luò)的連接點(diǎn)。無線局域網(wǎng)的終端用戶可通過無線網(wǎng)卡等訪問網(wǎng)絡(luò)?！　o線局域網(wǎng)在室外主要有以下幾種結(jié)構(gòu)：點(diǎn)對點(diǎn)型、點(diǎn)對多點(diǎn)型、多點(diǎn)對點(diǎn)型和混合型。 ● 點(diǎn)對點(diǎn)型　　

10、該類型常用于固定的要聯(lián)網(wǎng)的兩個位置之間，是無線聯(lián)網(wǎng)的常用方式，使用這種聯(lián)網(wǎng)方式建成的網(wǎng)絡(luò)，優(yōu)點(diǎn)是傳輸距離遠(yuǎn)，傳輸速率高，受外界環(huán)境影響較小。 ● 點(diǎn)對多點(diǎn)型 　　該類型常用于有一個中心點(diǎn)，多個遠(yuǎn)端點(diǎn)的情況下。其最大優(yōu)點(diǎn)是組建網(wǎng)絡(luò)成本低、維護(hù)簡單；其次，由于中心使用了全向天線，設(shè)備調(diào)試相對容易。該種網(wǎng)絡(luò)的缺點(diǎn)也是因?yàn)槭褂昧巳蛱炀€，波束的全向擴(kuò)散使得功率大大衰減，網(wǎng)絡(luò)傳輸速率低，對于較遠(yuǎn)距離的遠(yuǎn)端點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)的可靠性不能得到保證。 ●

11、混合型 　　這種類 型適用于所建網(wǎng)絡(luò)中有遠(yuǎn)距離的點(diǎn)、近距離的點(diǎn)，還有建筑物或山脈阻擋的點(diǎn)。在組建這種網(wǎng)絡(luò)時，綜合使用上述幾種類型的網(wǎng)絡(luò)方式，</p><p>　　2.2無線局域網(wǎng)的室內(nèi)應(yīng)用則有以下兩類情況 ● 獨(dú)立的無線局域網(wǎng) 　　這是指整個網(wǎng)絡(luò)都使用無線通信的情形。在這種方式下可以使用AP，也可以不使用AP。在不使用AP時，各個用戶之間通過無線直接互聯(lián)。但缺點(diǎn)是各用戶之間的通信距離較近，且當(dāng)用戶數(shù)量較多時

12、，性能較差。 ● 非獨(dú)立的無線局域網(wǎng)　　在大多數(shù)情況下，無線通信是作為有線通信的一種補(bǔ)充和擴(kuò)展。我們把這種情況稱為非獨(dú)立的無線局域網(wǎng)。在這種配置下，多個AP通過線纜連接在有線網(wǎng)絡(luò)上，以使無線用戶即能夠訪問網(wǎng)絡(luò)的各個部分。</p><p>　　2.3無線局域網(wǎng)的應(yīng)用基于無線局域網(wǎng)具有的諸多優(yōu)點(diǎn)，它可廣泛應(yīng)用于下列領(lǐng)域： 1.接入網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)：電子郵件、文件傳輸和終端仿真。　　2.難以布線的環(huán)境：老建

13、筑、布線困難或昂貴的露天區(qū)域、城市建筑群、校園和工廠。 　　3.頻繁變化的環(huán)境：頻繁更換工作地點(diǎn)和改變位置的零售商、生產(chǎn)商，以及野外勘測、試驗(yàn)、軍事、公安和銀行等。 　　4.使用便攜式計算機(jī)等可移動設(shè)備進(jìn)行快速網(wǎng)絡(luò)連接。 　　5.用于遠(yuǎn)距離信息的傳輸：如在林區(qū)進(jìn)行火災(zāi)、病蟲害等信息的傳輸；公安交通管理部門進(jìn)行交通管理等?！　?.專門工程或高峰時間所需的暫時局域網(wǎng)：學(xué)校、商業(yè)展覽、建設(shè)地點(diǎn)等人員流動較強(qiáng)的地方；利用無線局域網(wǎng)進(jìn)行信

14、息的交流；零售商、空運(yùn)和航運(yùn)公司高峰時間所需的額外工作站等。 　　7.流動工作者可得到信息的區(qū)域：需要在醫(yī)院、零售商店或辦公室區(qū)域流動時得到信息的醫(yī)生、護(hù)士、零售商、白領(lǐng)工作者。 　　8.辦公室和家庭辦公室（SOHO）用戶，以及需要方便快捷地安裝小型網(wǎng)絡(luò)的用戶。</p><p>　　第三章 校園局域網(wǎng)設(shè)計</p><p><b>　　3.1校園平面圖</b><

15、;/p><p><b>　　校園平面圖3-1</b></p><p><b>　　3.2校園分布</b></p><p>　　校園包括：教學(xué)樓、教師辦公樓1、教師辦公樓2、教師辦公樓3、教師辦公樓4、食堂、實(shí)驗(yàn)樓、運(yùn)動場等。</p><p>　　3.2.1校園拓?fù)鋱D</p><p&g

16、t;<b>　　拓?fù)鋱D3-2-1</b></p><p><b>　　3.3總體建設(shè)目標(biāo)</b></p><p>　　無線接入所需布設(shè)的無線路由器通過校園網(wǎng)的匯聚層設(shè)備接入到校園網(wǎng)中，在匯聚層都提供相應(yīng)的接口給無線網(wǎng)。</p><p>　　利用無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)一步擴(kuò)展校園網(wǎng)的覆蓋范圍，使全校師生能夠隨時隨地、方便高效地使用校

17、園網(wǎng)絡(luò)；</p><p>　　促進(jìn)教學(xué)和科研發(fā)展，進(jìn)一步拓展應(yīng)用空間；</p><p>　　提升校園網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，提高管理水平和效率，推動學(xué)校信息化建設(shè)；</p><p>　　要覆蓋部分原來沒有有線網(wǎng)的空間，諸如：辦公樓、教學(xué)樓、教室；</p><p>　　由于本工程是在校園有線網(wǎng)的基礎(chǔ)上加以無線擴(kuò)充（即采用無線路由器將無線網(wǎng)絡(luò)接入到有線網(wǎng)絡(luò)）。

18、</p><p>　　供電部分：無線路由器的供電可采用POE方式由接入的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行供電（無需本地供電）。</p><p><b>　　3.4設(shè)計方案</b></p><p><b>　　3.4.1信號強(qiáng)度</b></p><p>　　各信號輸出點(diǎn)信號強(qiáng)度10－15dbm；將按照2.4G工作頻段2.

19、412～2.462GHz（FCC）分為channel1、channel6、channel11三個完全不干擾頻段設(shè)計；目標(biāo)覆蓋區(qū)域信號強(qiáng)度>-80dbm。</p><p>　　一般來講室內(nèi)容許最大覆蓋距離為35~100米，室外容許最大距離100~400米。</p><p>　　3.4.2障礙物阻擋</p><p>　　要觀測無線覆蓋周圍的障礙物確定AP的數(shù)量和放

20、置位置。</p><p>　　2.4G電磁波對于各種建筑材質(zhì)的穿透損耗的經(jīng)驗(yàn)值如下：</p><p>　　A. 水泥墻(15~25cm): 衰減10~12dB；</p><p>　　B. 木板墻(5~10cm): 衰減5~6dB；</p><p>　　C. 玻璃窗(3~5cm): 衰減5~7dB；</p><p>&l

21、t;b>　　3.4.3無線AP</b></p><p>　　產(chǎn)品支持AES、WEP加密等安全標(biāo)準(zhǔn)、漫游切換、支撐QOS能力。</p><p>　　當(dāng)AP與終端隔一座水泥墻時,AP的可傳送覆蓋距離約剩下< 5米有效距離。</p><p>　　當(dāng)AP與終端中間隔一座木板墻時, AP 的傳送距離約剩下< 15米有效距離。</p>

22、<p>　　當(dāng)AP與終端中間隔一座玻璃墻時, AP 的傳送距離約剩下< 15米 有效距離。</p><p>　　所以在安裝選點(diǎn)時，一定要注意以避開墻、柱子等。</p><p><b>　　3.5室內(nèi)設(shè)計</b></p><p>　　3.5.1室內(nèi)覆蓋規(guī)劃原則</p><p>　　室內(nèi)部分：定好較為開闊位

23、置，將網(wǎng)線走暗線鋪設(shè)到位，無線路由器可利用設(shè)備本身自帶的安裝附件進(jìn)行安裝；如果需要遮蔽，則需要定制非金屬安裝盒；如果是掛在天花板上，則根據(jù)天花板的情況而定，若天花板是非金屬結(jié)構(gòu)，可以固定在天花板內(nèi)。</p><p>　　1、AP的放置要遵循兩個原則AP覆蓋區(qū)域無間隙。</p><p>　　2、AP重疊區(qū)域最小。相鄰AP工作在不同頻道，以 1， 6，11三個頻道實(shí)現(xiàn)全方位的覆蓋。</p

24、><p>　　3、根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值，當(dāng)相鄰AP設(shè)定相同頻點(diǎn)時, 要求間隔25米以上；當(dāng)相鄰AP設(shè)定相鄰頻點(diǎn)時, 要求AP間隔16米以上；當(dāng)AP設(shè)定相隔頻點(diǎn)時, 要求間隔12米以上。</p><p>　　安裝過程中應(yīng)充分考慮防盜問題。</p><p><b>　　3.6室外設(shè)計</b></p><p>　　1、室外設(shè)備的AP使用數(shù)量

25、大概也遵循室內(nèi)的條件，但外AP的放置和設(shè)計又有它的獨(dú)特性主要包括天線的使用。</p><p>　　2、天線的正常使用包括對天線增益和天線類型的選擇。</p><p>　　3.6.1對室外設(shè)備特殊要求</p><p>　　室外部分：根據(jù)設(shè)備位置有兩種布線方式。如果無線路由器設(shè)備放置在樓頂，則需要走網(wǎng)線和電源線；如果無線路由器設(shè)備放置在室內(nèi)，天線放置在室外，則需要走天線

26、饋線。這兩種方式饋線都需走鐵管，貼防水膠方式處理，安裝過程中應(yīng)充分考慮防盜。</p><p>　　1、室外設(shè)備應(yīng)該放置在密封盒內(nèi)；</p><p>　　2、天線布置應(yīng)該增加避雷器放置雷擊；</p><p>　　3、不提供本地供電的場所，應(yīng)盡量選用POE遠(yuǎn)程供電設(shè)備；</p><p><b>　　3.7規(guī)劃</b><

27、/p><p><b>　　3.7.1教學(xué)網(wǎng)絡(luò)</b></p><p>　　通過校園無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋機(jī)房、多媒體教室等。為廣大師生提供了一個更為有效的網(wǎng)絡(luò)互動平臺，加強(qiáng)了學(xué)習(xí)生活的交流，同時為學(xué)生在教室內(nèi)的自習(xí)提供一個方便的查詢資料的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。</p><p><b>　　3.7.2實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)</b></p><p

28、>　　通過無線校園網(wǎng)覆蓋整個圖書館內(nèi)所有的區(qū)域，教師和學(xué)生可以很方便地利用無線網(wǎng)絡(luò)查閱到網(wǎng)絡(luò)上的相關(guān)資料和瀏覽數(shù)字圖書。</p><p>　　3.7.3行政辦公網(wǎng)絡(luò)</p><p>　　通過無線校園網(wǎng)覆蓋學(xué)校的各系、院辦公樓和行政辦公區(qū)，通過對辦公區(qū)域提供無線網(wǎng)絡(luò)，提高了各職能部門的效率，滿足了教職員工的在線查詢能力，大大提高了各職能部門的服務(wù)質(zhì)量。</p><p

29、><b>　　3.7.4學(xué)生網(wǎng)絡(luò)</b></p><p>　　在教工宿舍和學(xué)生宿舍提供了無線局域網(wǎng)無線覆蓋，滿足了教工和學(xué)生臨時上網(wǎng)的要求。</p><p>　　3.7.5操場、室外網(wǎng)絡(luò)</p><p>　　當(dāng)AP天線置于樓頂或燈桿高處時，也可選擇水平波束寬度較大的定向天線或者全向天線。選擇定向天線，主要是通過對樓反射信號覆蓋本身樓房；而

30、選擇全向天線時，信號覆蓋將比較均勻。具體方案應(yīng)從現(xiàn)場覆蓋需求，樓身寬度和樓群分布情況角度出發(fā)來確定。當(dāng)樓房建筑較窄，樓層較多時，一般將選擇定向天線。例如：知行樓區(qū)域、東風(fēng)樓區(qū)域等。</p><p><b>　　3.8對象</b></p><p>　　校園無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)支持用戶全網(wǎng)快速、安全、無縫漫游，保證用戶在園區(qū)移動過程中可以保證IP地址不變、網(wǎng)絡(luò)連接不間斷、應(yīng)用會話不

31、間斷，其主要作用是教學(xué)，其對象很重要。</p><p>　　網(wǎng)絡(luò)對象：教師、外來師生、校內(nèi)學(xué)生、外來家長、考察人員、管理員。</p><p>　　教師：上課教學(xué)與多媒體的應(yīng)用。</p><p>　　外來師生與家長：臨時用網(wǎng)與及時需求。</p><p>　　校內(nèi)學(xué)生：滿足上網(wǎng)需求與校園網(wǎng)組織。</p><p>　　考察人

32、員：能滿足網(wǎng)絡(luò)的管理與上網(wǎng)</p><p>　　管理員：能夠根據(jù)單個用戶實(shí)現(xiàn)用戶管理，包括：認(rèn)證、計費(fèi)、安全控制、QoS控制等。</p><p>　　總 結(jié)　　無線網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)就是為了解決有線網(wǎng)絡(luò)無法克服的困難。雖然無線網(wǎng)絡(luò)有諸多優(yōu)勢，但與有線網(wǎng)絡(luò)相比，無線局域網(wǎng)也有很多不足。無線網(wǎng)絡(luò)速率較慢、價格較高，因而它主要面向有特定需求的用戶。目前無線局域網(wǎng)還不能完全脫離有線網(wǎng)絡(luò)，無線網(wǎng)絡(luò)與有線網(wǎng)