高校無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)

孫明

（遼寧工業(yè)大學(xué) 遼寧錦州 121001）

為了增強校園的信息化建設(shè)，高校領(lǐng)導(dǎo)應(yīng)重視無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，并在原有的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上進行相應(yīng)的無線拓展，真正增強現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)形式的多元化。在實際的高校無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)過程中，相關(guān)責(zé)任負(fù)責(zé)人可以利用無線網(wǎng)絡(luò)的多種特點，如靈活性、個性化、移動性等，并結(jié)合本校的實際狀況，構(gòu)建相應(yīng)的無線網(wǎng)絡(luò)形式，真正利用無線網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢，讓學(xué)生和教師進行相應(yīng)的學(xué)習(xí)科研和教學(xué)，提升本校的信息化水平，增強本校的人才培養(yǎng)能力，提升整體的無線網(wǎng)絡(luò)利用效率。在具體的論述過程中，筆者主要從如下幾點入手。

1 無線網(wǎng)絡(luò)的定義

無線局域網(wǎng)是指利用無線電波作為資料傳播的介質(zhì)進行的一種網(wǎng)絡(luò)傳輸模式。這種模式與有線網(wǎng)絡(luò)突出的不同是傳輸介質(zhì)的不同。無線網(wǎng)絡(luò)采用的是局域網(wǎng)絡(luò)，并不采用相應(yīng)的可見性的傳輸介質(zhì)，如同軸電纜、雙絞線等，而是采用便利的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，即無線電波等增強信號傳播的個性化和移動化。無線傳播的主要目的是提供更為可靠和高速的數(shù)據(jù)通信［1］。

2 影響無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的因素

2.1 無線盲區(qū)

本文中的無線盲區(qū)就是指不存在無線網(wǎng)絡(luò)的區(qū)域。在現(xiàn)實的無線網(wǎng)絡(luò)布置過程中，由于各種因素的影響，如AP 功能天線角度的問題，導(dǎo)致某一區(qū)域出現(xiàn)了無線盲區(qū)，即此區(qū)域的信號很弱。出現(xiàn)這種狀況的其他原因還包括天線部位設(shè)置不合理，解決這種問題的方案是補充信號點，以達到覆蓋信號盲區(qū)的目的。

2.2 無線干擾

無線干擾的原因來自AP節(jié)點的信道干擾和AP節(jié)點的信號強度干擾。一個AP 的信號覆蓋范圍可能很大，但為了提高覆蓋信號質(zhì)量以及接入密度，又必須部署相應(yīng)數(shù)量的AP，造成AP 的信號強度覆蓋范圍出現(xiàn)重疊。如果所有的AP 都工作在相同信道，這些AP 只能共享一個信道的頻率資源，造成整個WLAN 網(wǎng)絡(luò)性能較低。

2.3 信號衰弱

無線信號衰弱的類型有自由空間損耗失真、大氣吸收、信號折射等。信號衰落是指無線信號從發(fā)射端到接收端的過程中，會經(jīng)過多次的信號反射、折射，使得自身的信號能量衰減，并在一定程度上讓信號的發(fā)生位置的偏轉(zhuǎn)，導(dǎo)致接收信號和傳播信號之間產(chǎn)生較大的落差，這種落差被稱為信號衰弱。

信號衰減是指信號在傳播的過程中受到障礙物的影響，造成信號長度發(fā)生變化的狀況。由此可見，在信號影響因素中，障礙物是影響信號傳播的重要因素。障礙物不僅影響了AP與無線客戶端的信號，也影響了無線客戶端與AP之間的信號［2］。

3 無線網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)現(xiàn)狀

3.1 覆蓋狀況

從整體而言，我國各大高校的無線網(wǎng)絡(luò)部署狀況已經(jīng)獲得一定程度的提升。通過對比華南、西北、華東3個地區(qū)的無線網(wǎng)絡(luò)不知狀況發(fā)現(xiàn)：在這些地區(qū)中，華東地區(qū)的無線布置程度相對較高。與此同時，通過對高校公共區(qū)域無線覆蓋狀況的調(diào)查發(fā)現(xiàn)：主要的無線覆蓋區(qū)域包括圖書館、機房、教室等。通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)：在部署的過程中，各個區(qū)域的部署標(biāo)準(zhǔn)相同。在地區(qū)分布上，無線網(wǎng)絡(luò)在高校的分布比重達50%～75%。其中，華北的無線覆蓋率較高。

3.2 普及程度

在無線終端的普及狀況方面，高校無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程度的排比：211高校無線終端使用率最高，其次是全日制高校和高職類院校，再次是華南地區(qū)的各大高校。由此可見，高校的師資水平和綜合辦學(xué)能力也是影響無線普及程度的重要因素之一［3］。

4 無線網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)意義

4.1 無需布線

無線局域網(wǎng)在布置過程中，相關(guān)人員不需要布置相應(yīng)的線路，這可以節(jié)約線路成本和空間，還能提升無線應(yīng)用范圍，進一步擴大無線利用的效率。

4.2 傳輸較遠

無線覆蓋的傳播距離，即針對不同的開放條件，傳輸?shù)木嚯x有所不同。在不加外接線的狀況下，室外無線覆蓋范圍在70～100m；假如加外接天線的狀況下，則傳播的距離更遠。當(dāng)無線覆蓋區(qū)域為半開線空間時，則傳播的距離相對較近，大概在43m。

4.3 綠色安全

無線網(wǎng)絡(luò)的健康性主要體現(xiàn)在它的發(fā)射功率上。由于無線覆蓋的發(fā)射功率低，導(dǎo)致其對于人體是不會造成傷害的。以手機為例，手機發(fā)射的功率是200mW到1W，無線發(fā)射的功率不超過100mW。由此可見，無線網(wǎng)絡(luò)的傷害性遠遠大于手機，即無線網(wǎng)絡(luò)的傳播方式具有較強的安全性。

4.4 經(jīng)濟節(jié)約

由于有線網(wǎng)絡(luò)在布置的過程中相關(guān)人員需要進行空間和線路的選擇，導(dǎo)致在實際的布置中需要花費相應(yīng)的資金。與此同時，在后期的線路更改過程中，相關(guān)人員又會花費相應(yīng)的資金。與此產(chǎn)生對比的是，無線網(wǎng)絡(luò)并不受相應(yīng)位置的約束。相關(guān)技術(shù)人員只是安裝相應(yīng)的設(shè)備，完成信號的傳播。由此可見，無線網(wǎng)絡(luò)傳播具有較強的經(jīng)濟節(jié)約性。

4.5 方便生活

本文中的無線網(wǎng)絡(luò)方面學(xué)生的生活主要體現(xiàn)在如下幾個方面。第一，學(xué)生可以利用移動終端與教師進行互動，完成作業(yè)的交付及學(xué)習(xí)。第二，教師可以運用移動終端中的無線與學(xué)生進行溝通，并對他們進行相應(yīng)的幫助。第三，學(xué)生可以運用無線進行多種繳費活動，如充值飯卡、充值手機、購買火車票等。由此可見，無線網(wǎng)絡(luò)成為輔助學(xué)生學(xué)習(xí)和生活的有力推手。

5 無線網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)策略

5.1 建設(shè)方向選擇

建設(shè)方向的選擇主要是從有線和無線的搭配角度入手介紹。相關(guān)技術(shù)人員在無線的建設(shè)方向選擇上，可以在有線的基礎(chǔ)上拓展無線。在具體落實上，在密度高的辦公室區(qū)域，相關(guān)技術(shù)人員可以覆蓋無線。在辦公室密度較小的地區(qū)，相關(guān)技術(shù)人員可以依據(jù)實際的狀況構(gòu)建相應(yīng)的有線。此外，為了實現(xiàn)辦公區(qū)域的無線盲點的消除，相關(guān)技術(shù)人員可以搭建無線AP。

5.2 規(guī)劃無線AP點位

在規(guī)劃無線AP點位選擇過程中，相關(guān)技術(shù)人員可以在制高點建立大范圍的覆蓋區(qū)域，完成空曠地區(qū)的無線覆蓋。例如，相關(guān)技術(shù)人員可以選擇較高的樓層，建立相應(yīng)的無線AP 節(jié)點，并和其他的無線AP 運用無線漫游技術(shù)使用戶終端在無線AP間自動切換，從而實現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋。

5.3 設(shè)備選擇

眾所周知，在現(xiàn)階段的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備選擇上，由于市場上的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的多樣性及功能功率的不同性，造成整體網(wǎng)絡(luò)設(shè)備選擇出現(xiàn)了層次問題。針對這種狀況，相關(guān)技術(shù)人員在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的選擇上可以借鑒如下幾點。在類型的選擇上，無線AP分為室內(nèi)和室外兩種。在室外設(shè)備的無線AP 安裝中，相關(guān)負(fù)責(zé)人不要將室內(nèi)的AP設(shè)備放到室外，以免引起相應(yīng)設(shè)備遭到電機或者淋雨。在選擇標(biāo)準(zhǔn)上，相關(guān)技術(shù)人員需要選擇兼容性強的設(shè)備［4］。

5.4 天線選擇

現(xiàn)階段的天線包括定向天線和全向天線兩種。定向天線是指針對某一方向發(fā)射較強的信號，而在其他方向發(fā)射信號相對較弱的一種天線模式。使用定向天線的目的是既增強某一方向的輻射功率，又增強某一方向信號的抗干擾性。定向天線的使用范圍是在小城區(qū)內(nèi)，其覆蓋的范圍小，但是用戶的密度較大。全向天線可以在360°的范圍內(nèi)進行各個方向信號的傳輸，這種傳輸適用于較大范圍的場所。在上述兩項天線的選擇過程中，相關(guān)技術(shù)人員需要結(jié)合本地的實際，靈活地采用全向天線或是定向天線。與此同時，相關(guān)技術(shù)人員可以適時安裝相應(yīng)的AP設(shè)備，消除部分無線區(qū)域的盲點。

5.5 無線網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)方式

在進行無線網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)時，可以使用集中轉(zhuǎn)發(fā)組網(wǎng)、本地轉(zhuǎn)發(fā)組網(wǎng)。以H3C 設(shè)備為例，集中轉(zhuǎn)發(fā)中所有的無線用戶的報文，都將通過CAPWAP 隧道送往無線控制器，并由無線控制器進行轉(zhuǎn)發(fā)。所以對鏈路的質(zhì)量要求較高，當(dāng)大量無線終端接入時，對無線控制器的CPU消耗比較大，大型園區(qū)網(wǎng)不建議采取該組網(wǎng)方式。大型的園區(qū)網(wǎng)一般采取本地轉(zhuǎn)發(fā)方式，是主要將無線用戶的控制幀通過CAPWAP 隧道由無線控制器進行處理，而無線用戶的數(shù)據(jù)幀則直接在AP 本地進行轉(zhuǎn)發(fā)，其對無線控制器的CPU消耗比較小。

5.6 其他注意事項

無線信號屬于微波，極易受到各種外界因素的影響，如墻體風(fēng)雨等，所以在進行無線的布局過程中，相關(guān)負(fù)責(zé)人需要考慮這些特點，盡量在合適的環(huán)境中進行網(wǎng)絡(luò)的搭建。與此同時，由于無線局域網(wǎng)在空中傳播數(shù)據(jù)很容易被劫持、泄露或是干擾，為了保證數(shù)據(jù)的安全性，相關(guān)負(fù)責(zé)人需要設(shè)置相應(yīng)的用戶口令或是相應(yīng)的認(rèn)證措施，防止傳輸信號被劫持或是被盜取。除此之外，為了保證信號傳輸?shù)耐〞承?，相關(guān)設(shè)計人員還需要注意進行相應(yīng)其他措施，如進行防回路、防串?dāng)_等措施，增強信號的穩(wěn)定性和通暢性［5］。

6 開展無線網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)實例

現(xiàn)階段，無線網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建主要面臨以下四大挑戰(zhàn)。

第一大挑戰(zhàn)，部署難。本文中的部署難主要是指如下幾點：一是學(xué)校建筑結(jié)構(gòu)和材質(zhì)的差異化，二是學(xué)校覆蓋場景類型的多樣化，三是無線覆蓋范圍的擴大化。

第二大挑戰(zhàn)是安全性。由于無線的規(guī)模逐漸擴大以及無線用戶數(shù)量逐漸增多，導(dǎo)致無線局域網(wǎng)面臨的非法攻擊的可能性逐漸提升，這也影響了無線布局的安全性。

第三大挑戰(zhàn)是干擾大。由于AP數(shù)量的逐漸增多，導(dǎo)致信號的密度增大。與此同時，無線設(shè)備之間的信號發(fā)射和接收之間的干擾性增強，導(dǎo)致信號的傳輸和接受存在較大的問題。

第四大挑戰(zhàn)是管理難度大。由于無線設(shè)備的種類和數(shù)量都在增加，導(dǎo)致現(xiàn)階段的無線管理面臨著多項問題。

6.1 部署無線網(wǎng)絡(luò)方式

無線校園網(wǎng)分部的場所有體育場、圖書館、教室、報告廳、迎新大道、宿舍、實驗室，希望綠地等。為了合理地布置無線，相關(guān)技術(shù)人員可以借鑒如下3種方式。

6.1.1 放裝模式

這種模式的缺點有以下缺點：第一，信號需要穿透墻體，導(dǎo)致信號的發(fā)射和接收存在信息信號程度差，不利于信號的接收。第二，覆蓋的密度性差。由于信號弱的地區(qū)不斷進行相應(yīng)低速率報文的傳輸，會造成整個網(wǎng)絡(luò)的信號性能下降。

6.1.2 室分（又稱為智分）

這種方式的優(yōu)點：第一，可以通過一分多的方式，將同一信號延展到不同的房間；第二，這種方式是將天線和終端布置在同一個區(qū)域，如同一個房間，實現(xiàn)信號之間的直接傳輸，減少信號的損傷。

這種布置的缺點：第一，雙頻入室較為困難，不支持頻譜導(dǎo)航，導(dǎo)致單頻道待機數(shù)較多，性能下降；第二，功率分路后，導(dǎo)致功率小，造成工作效率降低的尷尬狀況。

這種布置的優(yōu)勢：第一，實現(xiàn)兩種網(wǎng)絡(luò)模式的同時入室，即5.8G和2.4G；第二，實現(xiàn)功能劃分和智能天線的相互結(jié)合；第三，實現(xiàn)所有網(wǎng)絡(luò)的連接，并保證傳輸速率的均衡性；第四，對于頻譜實現(xiàn)防護，保證信號在傳輸過程中不受到損傷［6］。例如，在高頻室內(nèi)可以放裝精細化—H3C 面板式AP，實現(xiàn)信號的高密度覆蓋。在操場等廣闊的地帶可以放大功率wave2協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的室外無線AP 或者使用大功率支持WIFI6 協(xié)議的室外無線AP等設(shè)備，實現(xiàn)信號的更廣闊覆蓋。

在室外進行無線信號的覆蓋過程中，相關(guān)技術(shù)人員可以對已有的有線進行接入，將無線作為網(wǎng)絡(luò)的補充，采用室外覆蓋室內(nèi)的方式，減少相應(yīng)的設(shè)備數(shù)量，提升信號的覆蓋范圍和強度。

6.2 保證網(wǎng)絡(luò)安全途徑

相關(guān)技術(shù)人員可以從如下3種方式入手：第一，使用H3C無感知認(rèn)證模式。這種認(rèn)證模式是建立在portal認(rèn)證的基礎(chǔ)之上，并通過相應(yīng)的設(shè)備，比如無線控制器，實現(xiàn)“多次使用一次接入”的目的，提升信號設(shè)備之間的兼容性。第二，開展基于條件的用戶頁面推送。相關(guān)技術(shù)人員可以結(jié)合熱點的頁面不同，推送不同的提示信息，也可以基于用戶的頁面不同，在同一位置推送不同的信息。第三，無限EAD解決方案。具體的流程是：通過相應(yīng)的信號輸入接入請求，在身份得到認(rèn)證之后，再次進行合法用戶的安全認(rèn)證，合格用戶的動態(tài)授權(quán)，進一步針對不同用戶享設(shè)置不同的網(wǎng)絡(luò)使用權(quán)限。

6.3 一體化管理的方式

本文中的一體化管理方式主要是一體化拓?fù)?。一體化拓?fù)浒ㄓ芯€網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜蜔o線網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋬煞矫娴膬?nèi)容。

在具體的落實上，相關(guān)技術(shù)人員需要在外部接口的設(shè)置上，遵循按需裝配的原則。在相應(yīng)的設(shè)備組裝上，遵循組件化的原則。與此同時，相關(guān)技術(shù)人員需要建相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)平臺，如構(gòu)建數(shù)據(jù)庫文件、系統(tǒng)、設(shè)備終端等，實現(xiàn)相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)管理的平臺化，提升整體的管理水平。

7 結(jié)語

總而言之，在開展無線網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建過程中，相關(guān)技術(shù)人員需要結(jié)合具體的實際狀況，靈活采用不同的無線網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建方案，真正實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，減少比不必要的資金浪費，提升信號的傳輸效率，真正打造信息化的網(wǎng)絡(luò)校園，提升校園的網(wǎng)絡(luò)普及水平，真正讓在校師生享受到信息化的益處，獲得良好的信息化構(gòu)建效果。