關于無線校園網(wǎng)絡構建與應用
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戚元國 彭勇1由 分享
論文摘要:隨著無線網(wǎng)絡技術的發(fā)展與校園信息化水平的提高,基于WLAN的無線校園網(wǎng)絡構建技術已成趨勢,成為有線校園網(wǎng)網(wǎng)絡延伸的重要手段之一。該文對無線局域網(wǎng)的優(yōu)點和有線校園網(wǎng)中存在問題進行研究分析,提出校園網(wǎng)中使用無線局域網(wǎng)的必要性,探討無線局域網(wǎng)在校園網(wǎng)建設中的解決方案。
論文關鍵詞:無線局域網(wǎng);校園網(wǎng);IEEE802.11;AP;子網(wǎng)設計
隨著網(wǎng)絡應用日益豐富,傳統(tǒng)局域網(wǎng)絡已經(jīng)不能滿足師生對移動網(wǎng)絡的要求,無線局域網(wǎng)作為有線網(wǎng)絡的補充手段,被更多的師生所認同和接受。眾多師生開始在無線局域網(wǎng)中開展各種應用業(yè)務,教學、科研、管理、生活正在悄悄地改變。雖然如今無線局域網(wǎng)還不能完全脫離有線網(wǎng)絡,但近年來,隨著無線局域網(wǎng)技術業(yè)趨向成熟,無線局域網(wǎng)與有線網(wǎng)絡的無縫連接,無線局域網(wǎng)正在以它的較高傳輸能力和很好的靈活性在高校各項應用中發(fā)揮日益重要的作用。
1 無線局域網(wǎng)基礎知識與架構
1.1 無線局域網(wǎng)
無線局域網(wǎng)(Wireless Local Area Network,WLAN)是指以無線信道作為傳輸媒介的計算機局域網(wǎng)絡,是計算機網(wǎng)絡與無線通信技術相結合的產(chǎn)物,它以無線多址信道作為傳輸媒介,提供傳統(tǒng)有線局域網(wǎng)的功能,能夠使用戶真正實現(xiàn)隨時、隨地、隨意的寬帶網(wǎng)絡接入。
1.2 無線局域網(wǎng)的技術標準
無線局域網(wǎng)是利用射頻技術實現(xiàn)無線通信的局域網(wǎng)絡。該技術產(chǎn)生于20世紀80年代,WLAN主要是作為傳統(tǒng)布線LAN的延展和替代,它能支持較高數(shù)據(jù)速率(1~300Mbit/s)、采用微蜂窩、微微蜂窩結構的,自主管理的計算機局部網(wǎng)絡。還可以采用無線電或紅外線作為傳輸媒質,采用擴展頻譜技術,移動的終端可通過無線接人點來實現(xiàn)對Internet的訪問。無線局域網(wǎng)有以下常用標準:
1)IEEE802.11b
802.11b(通常又稱Wireless Fidelity,WI-FI),是現(xiàn)在最普及的無線標準之一。設備工作在2.4GHz的范圍內(nèi),帶寬可以達到11Mbps。
2)IEEE802.11a
802.11a標準是一個獲得正式批準的無線以太網(wǎng)標準。它工作在5GHz頻段上,使用正交頻分復用技術,將5GHz分為多個重疊的頻率,在每個子信道上進行窄帶調(diào)制和傳輸,以減少信道之間的相互干擾,使帶寬可以達到54Mbps。
3)IEEE802.11g
802.11g是一種混合標準,能向下兼容傳統(tǒng)的802.11b標準。IEEE802.11g的54Mbps高數(shù)據(jù)吞吐量比802.11b快出5倍,將改善已有的應用性能,使高帶寬數(shù)據(jù)應用成為可能。802.11g產(chǎn)品可以在同一個網(wǎng)絡中與802.11b產(chǎn)品結合使用。
4)IEEE802.11n
IEEE802.11n將WLAN的傳輸速率從802.11a和802.11g的54Mbps增加至108Mbps以上,最高速率可達320Mbps。與以往的802.11標準不同,802.11n協(xié)議為雙頻工作模式(包含2.4GHz和5GHz兩個工作頻段)。這樣11n保障了以往的802.11a、b、g標準兼容。另外,天線技術及傳輸技術使無線局域網(wǎng)的傳輸距離大大增加,可以達到幾公里(并且能夠保障100Mbps的傳輸速度)。
2 校園無線網(wǎng)絡應用與優(yōu)勢
無線局域網(wǎng)以其靈活布設、高帶寬和無線接人的優(yōu)勢,可以突破有線網(wǎng)絡節(jié)點限制、實現(xiàn)多人同時上網(wǎng)的問題,大大地增加了校園網(wǎng)絡信息點,方便在校師生獲取信息,進一步提升學校的信息化水平。
2.1 無線局域網(wǎng)的優(yōu)點
1) 安裝維護方便無線局域網(wǎng)的安裝簡單,無需破墻、掘地、穿線架管,這樣避免對建筑物及周邊環(huán)境影響,減少網(wǎng)絡布線工作量,一般只要安裝一個或多個接入點AP設備,就可建成覆蓋整個建筑或地區(qū)的局域網(wǎng)絡。一旦發(fā)生事故,不必尋找損壞路線,只要檢查信號發(fā)送端與接收端的信號是否正常即可。
2) 易于擴展
無線局域網(wǎng)技術有對等模式、中心模式、中繼組網(wǎng)模式等多種配置方式,能夠根據(jù)需要靈活選擇。
3) 經(jīng)濟節(jié)約
由于有線網(wǎng)絡缺少靈活性,這就要求網(wǎng)絡規(guī)劃者盡可能地考慮未來發(fā)展的需要,這就往往導致預設大量利用律較低的信息點。而一旦網(wǎng)絡的發(fā)展超出了設計規(guī)劃,又要花費較多費用進行網(wǎng)絡改造。而無線局域網(wǎng)可以避免或減少以上情況的發(fā)生。
4) 使用靈活在有線網(wǎng)絡中,網(wǎng)絡設備的安放位置受網(wǎng)絡信息點位置的限制。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。
5) 傳輸速率高
無線局域網(wǎng)技術能夠提供高速數(shù)據(jù)帶寬,其中IEEE802.11g能提供的數(shù)據(jù)傳輸速率現(xiàn)在已經(jīng)能夠達到54Mbit/s。可以滿足用戶上網(wǎng)的實際需要。
2.2 無線校園網(wǎng)的網(wǎng)絡應用
1)電子網(wǎng)絡課堂教學??梢酝ㄟ^無線網(wǎng)絡進行教學,拓展了知識空間。
2)移動教學。上課不用再聚集于教室,打破了空間的限制,拓展了地域空間。
3)隨時互動輔導。師生不必在課堂上直接對話,拓展了教學空間。
4)科研與教學。校園師生可以隨時、隨地地從網(wǎng)上獲取學術信息,獲取無限的網(wǎng)絡資源。
5)無線多媒體業(yè)務。無線活動教室;虛擬現(xiàn)實的學習環(huán)境;無線視頻監(jiān)控;校園語音電話及網(wǎng)上視頻點播。
論文關鍵詞:無線局域網(wǎng);校園網(wǎng);IEEE802.11;AP;子網(wǎng)設計
隨著網(wǎng)絡應用日益豐富,傳統(tǒng)局域網(wǎng)絡已經(jīng)不能滿足師生對移動網(wǎng)絡的要求,無線局域網(wǎng)作為有線網(wǎng)絡的補充手段,被更多的師生所認同和接受。眾多師生開始在無線局域網(wǎng)中開展各種應用業(yè)務,教學、科研、管理、生活正在悄悄地改變。雖然如今無線局域網(wǎng)還不能完全脫離有線網(wǎng)絡,但近年來,隨著無線局域網(wǎng)技術業(yè)趨向成熟,無線局域網(wǎng)與有線網(wǎng)絡的無縫連接,無線局域網(wǎng)正在以它的較高傳輸能力和很好的靈活性在高校各項應用中發(fā)揮日益重要的作用。
1 無線局域網(wǎng)基礎知識與架構
1.1 無線局域網(wǎng)
無線局域網(wǎng)(Wireless Local Area Network,WLAN)是指以無線信道作為傳輸媒介的計算機局域網(wǎng)絡,是計算機網(wǎng)絡與無線通信技術相結合的產(chǎn)物,它以無線多址信道作為傳輸媒介,提供傳統(tǒng)有線局域網(wǎng)的功能,能夠使用戶真正實現(xiàn)隨時、隨地、隨意的寬帶網(wǎng)絡接入。
1.2 無線局域網(wǎng)的技術標準
無線局域網(wǎng)是利用射頻技術實現(xiàn)無線通信的局域網(wǎng)絡。該技術產(chǎn)生于20世紀80年代,WLAN主要是作為傳統(tǒng)布線LAN的延展和替代,它能支持較高數(shù)據(jù)速率(1~300Mbit/s)、采用微蜂窩、微微蜂窩結構的,自主管理的計算機局部網(wǎng)絡。還可以采用無線電或紅外線作為傳輸媒質,采用擴展頻譜技術,移動的終端可通過無線接人點來實現(xiàn)對Internet的訪問。無線局域網(wǎng)有以下常用標準:
1)IEEE802.11b
802.11b(通常又稱Wireless Fidelity,WI-FI),是現(xiàn)在最普及的無線標準之一。設備工作在2.4GHz的范圍內(nèi),帶寬可以達到11Mbps。
2)IEEE802.11a
802.11a標準是一個獲得正式批準的無線以太網(wǎng)標準。它工作在5GHz頻段上,使用正交頻分復用技術,將5GHz分為多個重疊的頻率,在每個子信道上進行窄帶調(diào)制和傳輸,以減少信道之間的相互干擾,使帶寬可以達到54Mbps。
3)IEEE802.11g
802.11g是一種混合標準,能向下兼容傳統(tǒng)的802.11b標準。IEEE802.11g的54Mbps高數(shù)據(jù)吞吐量比802.11b快出5倍,將改善已有的應用性能,使高帶寬數(shù)據(jù)應用成為可能。802.11g產(chǎn)品可以在同一個網(wǎng)絡中與802.11b產(chǎn)品結合使用。
4)IEEE802.11n
IEEE802.11n將WLAN的傳輸速率從802.11a和802.11g的54Mbps增加至108Mbps以上,最高速率可達320Mbps。與以往的802.11標準不同,802.11n協(xié)議為雙頻工作模式(包含2.4GHz和5GHz兩個工作頻段)。這樣11n保障了以往的802.11a、b、g標準兼容。另外,天線技術及傳輸技術使無線局域網(wǎng)的傳輸距離大大增加,可以達到幾公里(并且能夠保障100Mbps的傳輸速度)。
2 校園無線網(wǎng)絡應用與優(yōu)勢
無線局域網(wǎng)以其靈活布設、高帶寬和無線接人的優(yōu)勢,可以突破有線網(wǎng)絡節(jié)點限制、實現(xiàn)多人同時上網(wǎng)的問題,大大地增加了校園網(wǎng)絡信息點,方便在校師生獲取信息,進一步提升學校的信息化水平。
2.1 無線局域網(wǎng)的優(yōu)點
1) 安裝維護方便無線局域網(wǎng)的安裝簡單,無需破墻、掘地、穿線架管,這樣避免對建筑物及周邊環(huán)境影響,減少網(wǎng)絡布線工作量,一般只要安裝一個或多個接入點AP設備,就可建成覆蓋整個建筑或地區(qū)的局域網(wǎng)絡。一旦發(fā)生事故,不必尋找損壞路線,只要檢查信號發(fā)送端與接收端的信號是否正常即可。
2) 易于擴展
無線局域網(wǎng)技術有對等模式、中心模式、中繼組網(wǎng)模式等多種配置方式,能夠根據(jù)需要靈活選擇。
3) 經(jīng)濟節(jié)約
由于有線網(wǎng)絡缺少靈活性,這就要求網(wǎng)絡規(guī)劃者盡可能地考慮未來發(fā)展的需要,這就往往導致預設大量利用律較低的信息點。而一旦網(wǎng)絡的發(fā)展超出了設計規(guī)劃,又要花費較多費用進行網(wǎng)絡改造。而無線局域網(wǎng)可以避免或減少以上情況的發(fā)生。
4) 使用靈活在有線網(wǎng)絡中,網(wǎng)絡設備的安放位置受網(wǎng)絡信息點位置的限制。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。
5) 傳輸速率高
無線局域網(wǎng)技術能夠提供高速數(shù)據(jù)帶寬,其中IEEE802.11g能提供的數(shù)據(jù)傳輸速率現(xiàn)在已經(jīng)能夠達到54Mbit/s。可以滿足用戶上網(wǎng)的實際需要。
2.2 無線校園網(wǎng)的網(wǎng)絡應用
1)電子網(wǎng)絡課堂教學??梢酝ㄟ^無線網(wǎng)絡進行教學,拓展了知識空間。
2)移動教學。上課不用再聚集于教室,打破了空間的限制,拓展了地域空間。
3)隨時互動輔導。師生不必在課堂上直接對話,拓展了教學空間。
4)科研與教學。校園師生可以隨時、隨地地從網(wǎng)上獲取學術信息,獲取無限的網(wǎng)絡資源。
5)無線多媒體業(yè)務。無線活動教室;虛擬現(xiàn)實的學習環(huán)境;無線視頻監(jiān)控;校園語音電話及網(wǎng)上視頻點播。