无线网络在校园网中的应用

摘要：介绍了无线局域网及其相关的IEEE802系列协议，并就无线局域网在校园网中的应用提出了一些建议。

关键词：无线局域网；校园网；IEEE802．1l；无线接入站

0引言

无线局域网(Wireless Local Area Network，简称WEAN)是使用方便的数据传输系统，它包含有蓝牙(Bluetooth)、IEEE802．11系列、HiperLAN、HomeRF等技术。其中，目前得到广泛应用的技术是IEEE 802．11系列。无线局域网络，能利用简单的存取架构让用户达到“信息随身化、便利走天下”的理想境界。无线局域网络一般不是用来取代有线局域网络，而是用来弥补有线局域网络之不足，以延伸网络。无线局域网在解决信息点的移动问题和提高教学效率与节约网络综合布线成本等方面都具有非常明显的优势，特别适合不便于进行大规模布线或不宜布设太多信息点的建筑，如：图书馆、办公大楼、多媒体教室、实验室、会议室和报告大厅等。

1无线网络的应用技术

无线局域网可以在普通局域网基础上通过无线Hub、无线接入站AP(Access Point)、无线网桥、无线Modem及无线网卡等来实现。无线网通信协议通常采用的标准有：IEEE 802．11a、IEEE 802．11b和IEEE 802．11g等。目前，大多无线局域网络采用IEEE 802．11b／g标准。

802．11a标准是一个获得正式批准的无线以太网标准。它工作在5GHz频段上，使用正交频分复用技术，将5GHz分为多个重叠的频率，在每个子信道上进行窄带调制和传输，以减少于信道之间的相互干扰，使带宽可以达到54Mbps。但是802．11a标准并没有得到迅速普及，因为它采用了正交频分复用技术，该技术的实现方法相对于直接序列扩频更为复杂，所以开发的进程也相对较慢。由于这个原因，首先得到应用的反而是802．1 1b标准。

802．11b规定设备工作在2．4GHz的范围内，使用直接序列扩频技术来发送无线信号。直接序列扩频技术将信号一次性扩展到多个频率上，以避免干扰。它选取一个字节的数据，将其分解成几部分，再通过不同的频率，以多路传输的方式将各个部分同时发送出去，使带宽可以达到11Mbps。

802．11g标准从2001年11月就开始草拟，它可以提供与802．11a相同的54Mbps数据传输速率，它还有一种重要的优势，即对802．11b设备向后兼容。这意味着802．11b客户端可以与802．11g接入点配合使用，而802．11g客户端也可以与802．11b接入点配合使用。需要指出的是，802．11b产品无法“软件升级”到802．11g，这是因为802．11g无线收发装置采用了一种与802．11b不同的芯片组，以提供更高的数据传输速率。但是，就像以太网和快速以太网的关系一样，802．11品可以在同一个网络中与802．11b产品结合使用。

2无线网络的优势与不足

2．1无线网络的优势

节约成本在许多情况下，安装一个无线网络比常规的有线网络要便宜，特别是在两个不同大楼内的计算机联网时，楼间的电缆价格昂贵，有时还受施工和其他方面的限制，而无线网络可以提供一个简单直接的解决方案；从长远考虑，在单位改组、内部调整、人才更变、新配办公室、新增办公大楼、加强部分职能等情况下，调整无线网络可以节省大量资金。

高可靠性有线网络线路由于金属接头生锈、渗水、人为意外地切断或者网络的联接不良而造成中断，线路失效，可能破坏网络的数据交换，检查问题往往需要很长时间。而使用无线网络则不会出现这方面的问题。

可移动性　无线网络最突出的优势就是移动性，用户可以四处移动而同时与网络保持联接，传输范围大大拓宽，最大传输范围可达到数10km。

2．2无线网络的缺陷

干扰无线局域网依靠无线电波的传播，受墙壁、大型用具和其他障碍物阻碍，网络的性能会降低。

安全因为无线电波不要求物理地联接，如果获得网络的访问代码，那么，在无线电波广播范围内的任何人，都可以监听网络的通信，无线网络容易被破坏，攻击者可以利用访问代码和适当的设备截取敏感数据。

速度理论上，有线网络上的数据传输速率可达到10～1000Mbps，而无线网络上的速率要慢得多，数据访问速率在l～54Mbps，在具体应用中，效果会很不同。

3无线网络常用的设备

3．1无线网卡

在无线局域网中，无线网卡是操作系统与无线产品之间的接口，用来创建透明的网络连接。其功能与有线网卡差不多，按照不同的接口，无线网卡主要有用于便携机的内置PCMCIA卡、台式机的内置PCI+PCMCIA卡、以及两者皆适用的外接USB适配器三种类型。它们用于数字设备(计算机、掌上型电脑等)之间的短距离高速无线组网。

3．2无线基站AP(Aeeoss Pointl

无线接入点AP是―个无线子网的基站。它在无线局域网和有线网络之间接收、缓冲存储和传输数据，来支持―组无线用户的设备。在多个WLAN站设备组网时,AP作为子网核心是必不可少的。同时，它也是WLAN和LAN之间的桥接设备。无线访问接入点通常通过标准以太网线连接到有线网络上，并通过天线与无线设备进行通信。其作用半径取决于天线的方向和增益。

3．3无线路由器

无线路由器属于一种典型的网络层设备，是两个局域网之间传输数据包的中介系统，负责完成网络层中继或第三层中继任务。近来，为了提高通信能力和效率，不少无线路由器还整合了交换机和防火墙等功能。

4无线网络在校园网中的应用

对于无线局域网来说，一方面要考虑无线网络的覆盖问题，另一方面也要考虑无线网络安全问题。校园局域网一般具有较大的规模，不是无线产品的简单组合，而是一种整体的校园网络系统。考虑到日后扩展的需要，校园无线局域网系统应尽量保证高吞吐量、安全的移动性以及与有线网络的无缝结合。

在WLAN技术的驱动下，师生可以使用电脑上课，通过WLAN对因特网上所有的学习资源实现快捷、灵活访问。学生利用WLAN访问学校自身的网络资源，可以从内部网页下载学习软件，检索课件，使用Office软件做笔记，生成多媒体讲演稿，通过网络随时随地与其他同学和老师进行交流，还可以发送电子邮件、访问学校网上图书馆中海量的电子资料，等等。

校园无线网原则上应作为有线网络的补充和延伸，在现有网络的基础上增加更多实际功能。学校的网络信息中心作为Intemet的接入点，也作为无线站的中心站，负责控制所有站点对网络的访问。在距离较远的校区、布线不方便的校园建筑物可通过无线网桥与中心连接，在网络的每一端设置无线接入点，并外接高增益天线，可以实现两个网段之间的互联。各楼内部可根据具体情况使用小型有线局域网或在一些教室、办公室的墙上安装AP进行无线接入。在大型教室、实验室和报告厅，可以配置1个或多个无线接入点。在校园公共休息场所，有计划地安装一些AP充当学校有线以太网和无线用户之间的网桥，允许多个用户同时收发数据。随着需求不断增加，校园WLAN可以迅速、方便地部署更多的接入点，并且在需要的时间和地点经济有效地拓展连接能力。

5结束语

有线计算机网络已经在教育领域得到了广泛的应用，它对教育所起到的积极作用是有口皆碑的，并产生了新的教学方式――数字化教学。近年来，随着无线网络协议标准的进一步完善和无线网络产品性价比的提高，无线网络逐渐走入校园并在校园网的建设中扮演越来越重要的角色，无线教学模式的出现将使无线网络在教育中得到更广泛的应用。

(注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。)