浅谈无线网络在高校中的应用

信 息产业
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浅谈无线网络在高校中的应用
郭 心 平
（ 上海同济大学， 上海 ２０ ７ ） 的飞速发展和商业化普及 ， 宽带无线” “ 正在 取代 “ 宽带” 成为校 园网基础建设 的热点 ， 线局域 网作为 无 有线 网络 的补充和延伸 ， 对推动 高校信 息化资 源建设 的发展起 到 了重要作 用 ， 同时对 学校 教师 、 学生的 学习、 活方 式产生 了积极 的影 生 响， 无线网络正在 以低廉的成本和极 强的网络覆盖能 力成为越来越 多的高校 的选择 。就无线局域 网的相关概念、 术特 点和高校 内的应 技
用 层 面 进 行探 讨 。
关键 词 ： 线 网络 ； 术 特 点 ； 无 技 无线 接 入
１无线网络的技术特点 方式 ） ＷＬ Ｎ的主要技术标准 ： 。 Ａ 由于实现无线通信的手段不一 ， ‘ 以无 下面从传输方式 、 、 口 拓扑 接 及对移动计算 的支持等方 面来简述 线局域 网技术和 以 Ｇ Ｒ ／Ｇ为代表 的无线上 网技术 ，制定 了包括 Ｐ Ｓ３ 无线局域 网的特点 。 Ｉ Ｅ ８ ２１ 、 Ｅ Ｅ ０ ．１蓝牙技术和 Ｈ ｍｅ Ｆ等多项 标准和规范 ， 以 ＩＥ （ ｏ Ｒ 而 Ｅ Ｅ 电 气 和电子工程师协会）为代表的多个研究机构针对不 同的应用场合 ， １ ． １传输方式 传输方式涉及无线局域网采用的传输媒体 、选择的频段及调制 制定了一系列协议标准 ， 推动了无线局域网的规范和实用化 ， 并在众 方式。 目前无线局域网采用 的传输媒体主要有两种 ，即微波与红外 多厂商的支持下成为 目前主流协议标准 。 ３ 无线接入在校园网中的优势 线。 采用微波作为传输媒体的无线局域网按调制方式不同， 又可分为 无线校园网较之有线校园网， 具有以下几点优势 ： 扩展频谱方式与窄带调制方式。 １ ． ２拓扑 ３１网络综合成本低。随着 近几年无 线网络设备不断普及 ， ． 无线 无 线局 域 网 的拓扑 结构 可归 结为 两类 ：无 中心 或 叫对 等式 网络成本 已经接近甚至低于传统有线 网络成本 ， 而在网络施工上 ， 无 （ Ｅ Ｒ Ｔ Ｅ Ｒ） Ｐ Ｅ Ｏ Ｐ Ｅ 拓扑和有 中心（ ｕ —Ｂ ｓ Ｄ） Ｈ Ｂ Ａ Ｅ 拓扑 。 ．． １ １无中心 线 网络最大 的优势就是免去或减少 了网络布线的工作量 ，铺设无须 ２ 省去 了大量线路铺设 的费用和时间。 拓扑 。 无中心拓扑的要求网中任意两个站点均可直接通信。 采用这种 掘沟埋管 ， 拓扑结构的一般使用公用广播信道 ， 各站点都 可竞争公用信道 ， 而信 ３２网络覆盖面广。 － 只要安装了一个或多个无线接人点 Ａ Ｐ设备 ， 道接入控制（ Ｃ 协议大多采用 Ｃ Ｍ 载波监测 多址接入 ） 型的 就可建立覆盖整个 建筑或地区的局域 网络 ， ＭＡ ） Ｓ Ａ（ 类 它不受环境条件制约 ， 网 多址接人协议 。 ．． １ ２有中心拓扑。 ２ 在有 中心拓扑结构中， 要求一个无 络的传输 范围得到了拓宽 ， 借助于外接天线 （ 做链接 ）传输距离则可 ， 线站点充当中心站 ， 所有站点对的访问均由其控制 。这样 ， 当业务量 以达到 ３ ～ ０ ０ ５ 公里甚至更远 ， 这要视天线本身的增益而定。 增大时吞吐性能及时延性能 的恶化并不据烈 。由于每个站点只需在 ３３组 网灵活方便 。 ＿ 无线局域网可 以按当时的需要容量来安装设 中心站覆 盖范 围内就可 与其它站点通信 ，故 中心点布局受环境 限制 备 ， 甚至可以“ 现用现装” 而传统有线 网络 ， 网络设备的安放位置受到 亦小 。 网络信息点位置的限制 ， 一旦无线局域 网建成后， 在无线 网的信号覆 进行通讯。 １ ． 口。 ３接 这涉及无线局域 网中站点从哪一层接入系统 。 一般来 盖区域 内任何一个位置都可以接入 网络 ， 讲 ， 口可以选择在 Ｏ Ｉ 接 Ｓ 参考模型的物理层或数据链路层 。 所谓物理 ３ ． ４强大的移动性 。 无线局域网的一个重大特性就是可以“ 随时 、 层接 口指使用无线信道替代通常的有线信道 ，而物理层以上各层不 随地” 地实现无线通信 ，Ｖ Ｉ 、 ｏＰ 资源共享 、 网络教学 、 视频会议等许许 变。这样做的最大优点是上层 的操作系统及相应 的驱动程序可不做 多多基于无线通信的技术将大大方便了师生们工作 、 学习。 ４ 无线校园的应用范围 任何修改 。 另一种接 口方法是从数据链路层接人 。 这种接 口方法并不 沿用有线局域 网的 Ｍ Ｃ Ａ 协议 ，而采用更适合无线传输 环境 的 Ｍ Ｃ Ａ 基础无线应用。 目前 ， 多数高校建设无 线网的 目的， 主要 的是 更 协议。 解决难 于进行综合布线 的公共区域（ 如会议 中心 、 图书馆等 ） 网问 上 １ ． ４对移动计算 的支持在无线局域 网发展的初期阶段 ， 无线局域 题，无线校 园网建成后 ，除 了能满足校 内用户对 网络 的移动性需求 在 如 ， 网的最大特征是用无线媒体替代线缆 ， 这样 可省去 布线 ， 安装简便 。 外 ， 出现大规模 网络服务需求 的场合（ 网上考试报名等 ）提供临 生的无线 网络服务 ， 新生报名、 注册等工作 。移动 Ｖ Ｉ ｏＰ应用。作为 随着笔记本型 、 膝上型 、 型电脑个人数字 助手 （Ｄ ）以及便 携 时Ｉ 掌上 ＰＡ、 式终端等的普及应用 ， 支持移动计算 的无线局域网就显得尤为重要 。 最抢眼无线 网应用 ， 已经出现在如北京大学等 国内知名 院校 内， 它 移 从移动通信的观点来讲 ， 移动计算 应提供以下几个功能 。 小区内的站 动 Ｖ ｌ ｏＰ将价格低廉 的 Ｖ ｌ ｏＰ技术与灵活 的无线技术相结合 ，同时结 隐蔽性和高扩展性 的特点及 Ｖ Ｉ ｏ Ｐ的实时 点可移动 ， 同一小 区内的站点可直接或经 Ａ Ｐ间接通信 。不 同小区内 合 了无线 网络 的可移动性 、 站点可经过接入点 Ａ Ｐ及主干网进行通信。 当某一站点 由一个小区移 性 、 综合性特点 ， 可以根据所传输的图像质量调节 占用的带宽。链路 动至另一个小 区时 ， 通过越 区切换协议或算法 ， 该站点被切换至新 的 的冗余备份 。目前 ， 大学普遍 由多个校区组成 ， 通常采用租用链路的 方式将多个校区互连 。 我们可 以利用无线技术来解决这个问题 ， 只需 小区。 ２ 无线 局 域 网 在各校的建筑物顶上旋转一个无线 网桥 ，架设高增益天线 和放大器 无线 局域 网（ ｒｌｓ ＬｃｌＡ ｅ ｅ ｏ ｓ简称 ＷＥ Ｎ是相 当 后 ， ５Ｋ 的范 围内仍能保证高速数据传输 ， Ｗｉ ｅｓ ｏａ ｒａＮ ｔ ｒ ， ｅ ｗ ｋ Ａ） 在 ０Ｍ 实现多校区间不 同网 无线化教学 。 无线校园网可 以对教学资源进行有效地整合 便利 的数据传输系统 ， 它利用射频（ａ ｉ Ｆｅｕ ｎｙ 的技 术 ， 段的链路 。 Ｒ ｄｏ ｒｑ ｅｃ ；Ｒ 取 其中包括 已经存储 在服务器 中的资料 （ 网络教学平 台 、 课件 代传统双绞铜线 ｆｏｘ ｌ 构成的局域 网络 ， Ｃ ａｉ所 ａ 它作为有线局域 网的补 和利用 ， 充和延伸 ， 使得通信的移动化和个性化成为 了可能 。 无线局域网的主 下载中心 、 综合教务系统等 ）以及正在上 的某一节课 ， ， 从而改变传统 要标准 ： 的计算机无线通信技术有光波和无线电波。 常用 光波包括红 的教学方式 ， 解决 了很 多学校学生多机器少 ， 排课 困难 的问题 。其他 各个校园网都建设了 自己的用户认证系 外线和激光 ， 由于光波易受天气影响 ， 但 不具备 穿透 能力 ， 以实际 应用。出于网络安全 的考虑 ， 难 却形成 了新的问题 ： 园网信息孤 校 应用。无线 电波包括短波 、超短波和微波等。扩展频谱通信（ｐｅｄ 统。这虽然保证 了校园网的安全 ， Ｓ ｒａ Ｓ ｅｔ ｍ ｏ ｕ ｉ ｔ ｎ 简称扩频通信 。其基本特 征是使用 比发送 岛。如何打破校园信息孤岛 ， ｐｃｕ Ｃ ｍｍ ｎｃ ｉ ） ｒ ａｏ 实现校园无线 网之间的互联互通？由各 的信息数据速率高许多倍的伪随机码把载有信息数据的基带信号的 个校 园无线网组成一个庞大的无线联盟 的设想 ， 在我们面前 ， 出现 这 频谱进行扩展 ， 形成宽带的低功率频谱密度的信号来发射 。 扩频通信 个设想一旦实现 ，大大方便 了各校园的教学资源交流和学术交 流等 的基本工作 方式有 ４种 ：直接序 列扩频 （ ｉ ｃ Ｓｑ ｅｃ ｐｅｄ 各方面合作 。 Ｄｒ ｔ ｅｕ ｎｅ Ｓ ｒ ｅ ａ Ｓｅｔ ｍ） ｐｃ ｕ Ｉ作 方式 （ ｒ 简称 Ｄ Ｓ Ｓ Ｓ方 式 ）跳 变频 率 （ｒｑ ｅｃ ｏ — ； Ｆｅ ｕｎｙ Ｈ ｐ 结束 语 ｐｎ ） ｉｇＩ作方式（ 简称 Ｆ Ｈ方式 ）跳变时 间（ｉ ｅ Ｈ ｐ ｉｇ￣作方式 ； Ｔｍ ｏｐｎ ） 在 国际上 ， 拥有无线校 园网， 已经成 为现代化校 园的一 个��