無線網(wǎng)絡(luò)在高校中的應(yīng)用淺談

沈堯林

摘要：隨著無線局域網(wǎng)技術(shù)的不斷成熟和普及，無線局域網(wǎng)作為有線網(wǎng)絡(luò)的補(bǔ)充和延伸，對(duì)推動(dòng)高校信息化資源建設(shè)的發(fā)展起到了重要作用，同時(shí)對(duì)學(xué)校教師、學(xué)生的學(xué)習(xí)、生活方式產(chǎn)生了積極的影響，本文就無線局域網(wǎng)的相關(guān)概念和技術(shù)和高校內(nèi)的應(yīng)用層面進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：無線網(wǎng)絡(luò)IEEE802.11無線接入

1什么是無線局域網(wǎng)

1.1無線局域網(wǎng)的概念無線局域網(wǎng)(Wireless Local AreaNetworks，簡(jiǎn)稱WLAN)是相當(dāng)便利的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，它利用射頻(Radio Frequency；RF)的技術(shù)，取代傳統(tǒng)雙絞銅線(Coexla。1)所構(gòu)成的局域網(wǎng)絡(luò)，它作為有線局域網(wǎng)的補(bǔ)充和延伸，使得通信的移動(dòng)化和個(gè)性化成為了可能。

1.2無線局域網(wǎng)的主要標(biāo)準(zhǔn)常用的計(jì)算機(jī)無線通信技術(shù)有光波和無線電波。光波包括紅外線和激光，但由于光波易受天氣影響，不具備穿透能力，難以實(shí)際應(yīng)用。無線電波包括短波、超短波和微波等。

擴(kuò)展頻譜通信(Spread Spectrum Communication)簡(jiǎn)稱擴(kuò)頻通信。其基本特征是使用比發(fā)送的信息數(shù)據(jù)速率高許多倍的偽隨機(jī)碼把載有信息數(shù)據(jù)的基帶信號(hào)的頻譜進(jìn)行擴(kuò)展，形成寬帶的低功率頻譜密度的信號(hào)來發(fā)射。

擴(kuò)頻通信的基本工作方式有4種：直接序列擴(kuò)頻(Direct Se-quence Spread Spectrum)工作方式(簡(jiǎn)稱DSSS方式)；跳變頻率(Frequency Hopping)工作方式(簡(jiǎn)稱FH方式)：跳變時(shí)間(TimeHopping)工作方式(簡(jiǎn)稱TH方式)：線性調(diào)頻(Chirp Modulation)工作方式(簡(jiǎn)稱Chirp方式)。目前使用最多、最典型的擴(kuò)頻工作方式是直擴(kuò)式(DSSS方式)，在無線網(wǎng)絡(luò)的通信中，就是采用這種工作方式。

1.3 WLAN的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)由于實(shí)現(xiàn)無線通信的手段不一，以無線局域網(wǎng)技術(shù)和以GPRS／3G為代表的無線上網(wǎng)技術(shù)，制定了包括IElE802,11、藍(lán)牙技術(shù)和HomeRF等多項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，而以IEEE(電氣和電子工程師協(xié)會(huì))為代表的多個(gè)研究機(jī)構(gòu)針對(duì)不同的應(yīng)用場(chǎng)合，制定了一系列協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，推動(dòng)了無線局域閼的規(guī)范和實(shí)用化，并在眾多廠商的支持下成為目前主流協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。

1997年，IEEE發(fā)布了802.11協(xié)議，1999年IEEE小組相繼推出了，802.11b和802.11a協(xié)議，802.11b在802.11的1Mbps和2Mbps速率下又增加了5.5Mbps和11Mbps兩個(gè)新的網(wǎng)絡(luò)吞吐速率。802.11a的網(wǎng)絡(luò)吞吐速率達(dá)到了54Mb／s和25Mb／s，但成本過高，使用頻段5.2GHz是衛(wèi)星通信頻段，很難大面積投入商用，目前最普及、應(yīng)用最廣泛的是802.11b無線標(biāo)準(zhǔn)，2001年，IEEE通過了802,11g標(biāo)準(zhǔn)，它向下兼容802.11a、802.11b的同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)吞吐速率54Mbps，而802.11n標(biāo)準(zhǔn)是IEEE推出的最新標(biāo)準(zhǔn)，它通過采用智能天線技術(shù)，可以將WLAN的傳輸速率由目前802.11a及802.11g提供的54Mbps、108Mbps，提供到300Mbps甚至是600Mbps，引起了市場(chǎng)很大反響。

2為什么要構(gòu)建無線校園網(wǎng)

無線接入在校園網(wǎng)中的優(yōu)勢(shì)無線校園網(wǎng)與有線校園網(wǎng)相比，無線局域網(wǎng)具有巨大的靈活性，有線網(wǎng)絡(luò)在很多多場(chǎng)合受到布線的制約；布線、改線工程量大；線路易于損壞；固定的網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點(diǎn)無法移動(dòng)。遇到網(wǎng)絡(luò)盲點(diǎn)時(shí)，須鋪設(shè)專用通信線路，成本高，難度大、耗時(shí)長(zhǎng)，線路一旦出現(xiàn)故障排查、維修不便，無線校園網(wǎng)較之有線校園網(wǎng)，具有以下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)：

2.1網(wǎng)絡(luò)綜合成本低，隨著近幾年無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備不斷普及，無線網(wǎng)絡(luò)成本已經(jīng)接近甚至低于傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡(luò)成本，而在網(wǎng)絡(luò)施工上，無線網(wǎng)絡(luò)最大的優(yōu)勢(shì)就是免去或減少了網(wǎng)絡(luò)布線的工作量，鋪設(shè)無須掘溝埋管，省去了大量線路鋪設(shè)的費(fèi)用和時(shí)間。它的安裝周期短，維護(hù)方便，同時(shí)具有傳統(tǒng)有線網(wǎng)無可比擬的可擴(kuò)容性。

2.2網(wǎng)絡(luò)覆蓋面廣，只要安裝了一個(gè)或多個(gè)無線接入點(diǎn)AP設(shè)備，耕可建立覆蓋整個(gè)建筑或地區(qū)的局域網(wǎng)絡(luò)，它不受環(huán)境條件制約，網(wǎng)絡(luò)的傳輸范圍得到了拓寬，借助于外接天線(做鏈接)，傳輸距離則可以達(dá)到30～50公里甚至更遠(yuǎn)，這要視天線本身的增益而定。

2.3組網(wǎng)靈活方便，無線局域網(wǎng)可以按當(dāng)時(shí)的需要容量來安裝設(shè)備，甚至可以“現(xiàn)用現(xiàn)裝”而傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的安放位置受到網(wǎng)絡(luò)信息點(diǎn)位置的限制，一旦無線局域網(wǎng)建成后，在無線網(wǎng)的信號(hào)覆蓋區(qū)域內(nèi)任何一個(gè)位置都可以接入網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行通訊。

2.4強(qiáng)大的移動(dòng)性，無線局域網(wǎng)的一個(gè)重大特性就是可以“隨時(shí)、隨地”地實(shí)現(xiàn)無線通信，VolP、資源共享、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、視頻會(huì)議等許許多多基于無線通信的技術(shù)將大大方便了師生們工作、學(xué)習(xí)。

3無線校園的應(yīng)用范圍

基礎(chǔ)無線應(yīng)用。目前，多數(shù)高校建設(shè)無線網(wǎng)的目的，更主要的是解決難于進(jìn)行綜合布線的公共區(qū)域(如會(huì)議中心、圖書館等)上網(wǎng)問題，無線校園網(wǎng)建成后，除了能滿足校內(nèi)用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)性需求外，在出現(xiàn)大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)服務(wù)需求的場(chǎng)合(如網(wǎng)上考試報(bào)名等)，提供臨時(shí)性的無線網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，新生報(bào)名、注冊(cè)等工作，財(cái)務(wù)和學(xué)籍管理部門都需要在報(bào)到處集中利用計(jì)算機(jī)錄入信息，并通過網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)遞交到服務(wù)器。無線信號(hào)覆蓋到校園的任何角落，使整個(gè)校園變成一個(gè)巨大的信息資源空間。

移動(dòng)VolP應(yīng)用。作為最搶眼無線網(wǎng)應(yīng)用，它已經(jīng)出現(xiàn)在如北京大學(xué)等國內(nèi)知名院校內(nèi)，移動(dòng)VolP將價(jià)格低廉的VolP技術(shù)與靈活的無線技術(shù)相結(jié)合，同時(shí)結(jié)合了無線網(wǎng)絡(luò)的可移動(dòng)性、隱蔽性和高擴(kuò)展性的特點(diǎn)及VoIP的實(shí)時(shí)性、綜合性特點(diǎn)，可以根據(jù)所傳輸?shù)膱D像質(zhì)量調(diào)節(jié)占用的帶寬。符合且前的低成本需求以及移動(dòng)性需求的技術(shù)趨勢(shì)。通過無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)低成本VolP業(yè)務(wù)，將使多媒體會(huì)議、遠(yuǎn)程教學(xué)及網(wǎng)絡(luò)電話等應(yīng)用的普及率大幅提高。

鏈路的冗余備份。目前，大學(xué)普遍由多個(gè)校區(qū)組成，通常采用租用鏈路的方式將多個(gè)校區(qū)互連。我們可以利用無線技術(shù)來解決這個(gè)問題，只需在各校的建筑物頂上旋轉(zhuǎn)一個(gè)無線網(wǎng)橋，架設(shè)高增益天線和放大器后，在50KM的范圍內(nèi)仍能保證高速數(shù)據(jù)傳輸，實(shí)現(xiàn)多校區(qū)間不同網(wǎng)段的鏈路，最大程度地降低在城市路網(wǎng)改造過程中，由于光纖被挖斷而導(dǎo)致的校區(qū)間斷網(wǎng)情況的影響。

無線化教學(xué)。無線校園網(wǎng)可以對(duì)教學(xué)資源進(jìn)行有效地整合和利用，其中包括已經(jīng)存儲(chǔ)在服務(wù)器中的資料(網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)、課件下載中心、綜合教務(wù)系統(tǒng)等)，以及正在上的某一節(jié)課，從而改變傳統(tǒng)的教學(xué)方式，解決了很多學(xué)校學(xué)生多機(jī)器少，排課困難的問題。而且可以為學(xué)生復(fù)習(xí)提供第一手資料，可以有更多的交互性，學(xué)校精品課程、優(yōu)秀教師的課堂錄像資料等可以通過VOD視頻點(diǎn)播、AOD音頻點(diǎn)播學(xué)生可以分享優(yōu)秀教學(xué)資源外提高了學(xué)習(xí)的效率和質(zhì)量。

其他應(yīng)用。出于網(wǎng)絡(luò)安全的考慮，各個(gè)校園網(wǎng)都建設(shè)了自己的用戶認(rèn)證系統(tǒng)。這雖然保證了校園網(wǎng)的安全，卻形成了新的問題.校園網(wǎng)信息孤島。如何打破校園信息孤島，實(shí)現(xiàn)校園無線網(wǎng)之間的互聯(lián)互通?由各個(gè)校園無線網(wǎng)組成一個(gè)龐大的無線聯(lián)盟的設(shè)想，出現(xiàn)在我們面前，這個(gè)設(shè)想一旦實(shí)現(xiàn)，大大方便了各校園的教學(xué)資源交流和學(xué)術(shù)交流等各方面合作。

4結(jié)束語

在國際上，擁有無線校園網(wǎng)，已經(jīng)成為現(xiàn)代化校園的一個(gè)標(biāo)志。無線校園網(wǎng)的蓬勃發(fā)展正是順應(yīng)了教育信息化建設(shè)的前進(jìn)步伐，無線局域網(wǎng)正以它的高速傳輸和很好的靈活性、擴(kuò)容性在高校的教學(xué)、管理等各項(xiàng)應(yīng)用中發(fā)揮著日益重要的作用。

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