校园构建WLAN技术浅谈

（平顶山市工业学校， 河南 平顶山 467001）

[摘 要] 把学校建设成面向校园内，也面向社会的一个超越时间、超越空间的网络校园，提升传统校园的效率，扩展传统校园的功能，最终实现教育过程的全面信息化。从而达到提高教育管理水平和效率的目的。

[关键词] 校园；无线技术；WLAN

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2017. 07. 083

[中图分类号] G637 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194（2017）07- 0189- 02

0 前 言

随着无线技术的进步，教育需求和资源的变化、发展，无线系统正逐渐成为不少发达国家教育机构、院校或部门的重要组成部分。无线校园已经成为提升教学环境品质，提高教育资源利用率，增加教育灵活性和交流性的重要方式。然而，众多的用户信号质量的要求，如何满足教学楼、宿舍楼、办公室、操场等区域的无线覆盖，让师生们可以在这些区域随时随地、无拘束的连接到网络，校园无线承载技术问题将是讨论的内容。

1 影响无线信号的因素

无线网络信号传输不是在纯净的环境中传播的，布满了荆棘和障碍，相距较远时，随着信号的减弱，传输速率明显下降，这些障碍的大致有这些：

（1）校园空间都比较拥挤，其中房间中的墙壁是最主要的障碍物。由于无线局域网采用的是无线微波频段。微波的最大特点就是近乎直线传播，绕射能力非常弱，因此身处在障碍物后面的无线接收设备会接到很微弱的信号，或没有收到信号。

（2）物理的障碍物，不仅阻挡微波无线信号，它还能把电磁的能量给吸收掉，无线信号在校园环境中最大的金属物体的障碍物是内有钢筋网的楼板，信号几乎没有穿透的可能。

（3）传统无线标准的工作频段为2.4 GHz，而工业上许多设备也工作在这一频段，如微波炉、蓝牙设备。如果附近有较强的磁场存在，那么无线网络肯定会受到影响，形成阻塞干扰。

（4）如果在无线环境中存在多台无线设备还有可能存在频道冲突，无线信号串扰的问题，形成杂散干扰。

（5）无线环境不纯净。

影响无线信号稳定性和连接速度的因素很多，由于无线通信的调制技术以及传播信号原理的不同，引起的就是不同种类的干扰。无线信号干扰问题造成校园无网信号范围覆盖，信号的质量降低尤其严重，归结几种类型的干扰：

（1）加性噪声干扰。干扰源在扰接收机工作频段产生的噪声，包括干扰源的杂散、噪声、发射互调产物等，使扰接收机的信噪比恶化。

（2）交调干扰。当多个强信号同时进入接收机时，在接收机前端非线性电路作用下产生交调产物，交调产物频率落入接收机有用频带内造成的干扰。

（3）阻塞干扰。接收微弱的有用信号时，带外的强信号同时进入接收机引起饱和失真所

造成的干扰。

2 解决网络信号干扰因素的分析

各种无线技术的发展，逐步接入多元化宽带无线网络的格局，传播的信号环境也变的苛刻，无线通信受到干扰的几率大增。干扰的存在是避免不了，只能通过技术手段有效地降低它的干扰程度，从而在提高校园网的信号质量与覆盖面宽度。

空间隔离，对解决加性噪声干扰和接收机阻塞以及互调干扰都是有效的。隔离的大小取决于各个干扰需要的最大隔离度。

软件无线电中采用扩、跳频抗干扰技术，完全可以与时变技术相结合。用设备可以做到既可单独跳频也可直接扩展方式工作，还可跳频与直接扩展混合方式工作，这样将大大增强通信系统的抗干扰能力。

虚拟智能天线则是利用或借用在同一地域内工作的其他同类通信装备天线之间的相互作用，实现类似智能天线的功能，以加强本天线接收端的信号干扰比，提高抗干扰性能。

MIMO技术中的智能天线技术，该技术能在不增加带宽的情况下成倍地提高通信系统的吞吐量、传送距离和频谱利用率，信号抗干扰性更强，无线传输更为精准快速。

3 原有校园无线网的分析

在传统的无线局域网中，采用自治型AP（无线局域网收发器）构架，自治型AP缺乏全面管理，每个无线AP都是一个独立的管理与工作单元，无线AP之间无法进行任何沟通，每个客户端均通过一条与AP相连的无线链路来访问网络，形成一个局部的BSS。用户如果要进行相互通信的话，必须首先访问一个固定的AP（被称为单跳网络），设备必须共享AP，就可能产生通信拥塞并导致系统的运行速度降低。单跳网络并不能动态地处理通信干扰和接入点的超载问题，后果是一个节点出现故障，整个网络也就随之瘫痪。

无线校园网作为一种重要的独立的网络基础设施，它是运用传统的无线局域网络构成，无线独立成网即在物理链路上AP尽量接入无线专用的交换机，AP本身又兼具有网管之功能，需要逐台进行配置和管理，所有的无线网络设备无法形成一个整体，整个网络的融合性与流量的分配均匀性差。还有无线信号在分布系统中传输时，随着距离增加，信号逐步衰减。在面积较大区域进行无线信号覆盖的布置中，将产生信号分布不均、同频干扰、工程量大及后期难以维护管理等诸多问题。

4 新校园网布网技术

无线校园网的部署并不是一蹴而就的，需要把各种抗干扰技术与原有校园无线网路相结结合，在原有校园网络基础上最终达到有线网络不易覆盖的其他区域，设计原则实用性，高性能，先进性，可扩充性，安全性。

4.1 纯AP多蜂窝覆盖

基于单纯增加AP数量的思路，它通过使用布置多个AP来达到大范围无线射频信号覆盖的目的。并将需要完成无线信号覆盖的范围区域划分成多个范围较小的区域范围，这些较小的区域范围是使用单纯一个AP实现覆盖的，将单个的AP的覆盖范围从单一信号源扩展到由功放、耦合器和多天线组成的信号源矩阵。实现对目标区域信号覆盖的合理延伸，避免了同频干扰，减少有源设备数量，增强设备安全保护，提高无线系统整体稳定性。

4.2 无线局域网络+GSM的融合覆盖

把延伸单个节点信号的覆盖范围和增加AP数量组合成网设计理念。重要特征是：用符合无线局域网络+GSM合路的天馈系统（天线和馈线系统）来延伸单个节点信号的覆盖范围。无线局域网络+GSM合路的天馈系统指的是在系统中使用多频天线、多频的功分器和耦合器等元器件，使GSM与无线局域网络两网的无线信号可以通过系统传送出去。天馈系统的优势之一是可以克服室内建筑格局的复杂性对无线信号覆盖效果的影响，在大面积室内覆盖时，无线信号可以较均匀地分布。

4.3 无线Mesh网络

无线Mesh网络中，采用网状Mesh拓扑结构，是一种多点到多点网络拓扑结构。在这种Mesh网络结构中，各网络节点通过相邻其他网络节点，以无线多跳方式相连。与传统的交换式网络相比，无线Mesh网络去掉了节点之间的布线需求，但仍具有分布式网络所提供的冗余机制和重新路由功能。在无线Mesh网络里，它可以自动进行自我配置，并确定最佳的多跳传输路径。添加或移动设备时，网络能够自动发现拓扑变化，并自动调整通信路由，以获取最有效的传输路径。

无线Mesh网是将传统WLAN中的无线“热点”扩展为真正大面积覆盖的无线“热区”。这种结构带来的好处包括：

（1）自配置。无线Mesh网中AP具备自动配置和集中管理能力，简化了网络的管理维护。

（2）自愈合。无线Mesh网中AP具备自动发现和动态路由连接，消除单点故障对业务的影响，提供冗余路径。

（3）高带宽。将传统WLAN的“热点”覆盖扩展为更大范围的“热区”覆盖，消除原有的WLAN随距离增加导致的带宽下降。另外，采用Mesh结构的系统，信号能够避开障碍物的干扰，使信号传送畅通无阻，消除盲区。

综合性的无线网络的构建，虽不能完全解决无线网络中的缺陷，但对校园无线网的原有网络通信质量有很大的提升。

5 结 语

无线校园网作为一种重要的网络基础设施，必然也是学校基本建设的重要组成之一。无线局域网络作为高效率、低成本的无线解决方案已经成为当今的主流技术。无线的移动性为用户创造了高效灵活的工作环境，大大提高了工作效率，其价值已被越来越多的人所认同。无线校园网已凭借其不同于有线网络的便捷、灵活等特于教学、行政和科研等工作。但还应清醒地认识到，无线网络的发展与最初有线网络的发展一样，需要有一些关键性的应用在网络上运行，应用才是无线网络发展的最大动力。

主要参考文献

[1]李文清.超短波无线电通信抗干扰技术发展趋势研究[J].中国科技信息，2007（22）：310-311.

[2]赖诚.无线通信抗干_技术[J].科技资讯，2006（15）：11-12.