某高校学生公寓纯WLAN建设与实践(1)

某高校学生公寓纯WLAN的建设实践

陈贻品 刘家乐

(湖南高速铁路职业技术学院 湖南衡阳 421001）

【摘 要】本文简要分析了802.11n的技术特点，剖析了学生公寓网络在建设与管理上存在的突出问题和某学院的实际情况。在此基础上提出了学生公寓网络完全摒弃有线接入,全部采用无线接入的网络建设思想,并提出了基于802。11n的WLAN的建设方案，以实际运行效果证明了该方案的可行性.

【关键词】学生公寓网络;802.11n； WLAN

Construction practice of pure WLAN of a college student apartments

Chen Yi-pin,Liu Jia—le

(Hunan Technical College of Railway High—speed，Hengyang 421001,Hunan Provice） 【Abstract】This article briefly analyzes the technical features of 802.11n, dissects the

outstanding issues that exist on the student apartments network in the Construction and management， and the actual situation of a college。On this basis ,the network construction thought that completely abandon cable access and entirely adopt wireless access in student apartment network is proposed. The construction solution based on WLAN 802.11n is proposed。 The actual operating results demonstrate the feasibility of the solution。

【Key words】Student apartments network;802。11n;WLAN

1 引言

当前，WLAN(Wireless Local Area Network，无线局域网）技术逐渐走向成熟，无线网络不再只是有

线网络的补充，而是独当一面自成网络。WLAN的技术标准主要有包括用5.8GHz频段的802.11a协议、使用2.4GHz频段的802。11b和802。11g协议,以及采用双频工作模式（包含2。4GHz和5。8GHz两个工作频段)的802。11n协议。802。11a/b/g协议的每个信道带宽是20MHZ，802。11n协议的每个信道带宽可以是20MHz也可以是40MHz。802.11n协议接入速度可达300Mbps，甚至600Mbps,可与100Mbps的快速以太网相匹敌.

基于802.11n的WLAN的最大传输范围可达几十千米，它具有以下几大特点：

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◆ 具有高移动性,通信范围不受地理环境条件的限制，拓宽了网络的传输范围；

◆ 抗干扰性强,采用直序扩频码分多址（DS—CDMA）调制技术有效地提高了系统的抗干扰能力，增强

了网络的安全性和稳定性；

◆ 作为无线网络，拥有线网络所无法比拟的易扩展性； ◆ 作为无线局域网，组建、配置和维护较为容易； ◆ 组网速度快、工程周期短； ◆ 管理与运营成本低。

2 高校学生公寓网络存在的主要问题

目前，我国高校新建、改建的学生公寓网络大多数都采用有线网络为主、无线网络为辅的建设方案.学生在宿舍间集中交流时往往会因感觉有线网线接口不足而私自接入无线路由器。这些私接的无线路由器必然会与统一布设的WLAN设备频率重叠，产生同频干扰，从而影响公寓区WLAN的正常运行。 3 设计原则与需求分析

某学院新校区总共有16外走道式幢学生宿舍，每幢6层，多数宿舍房间定员4人，少数定员6人，共有1248间宿舍，约可接纳6000名学生入住。该学院建设了万兆校园网，但因建设资金紧张，学生公寓网络采用BOOT（Build—Own—Operate-Transfer,即建设—拥有—经营-转让）的形式与中国联通合建。建成后的学生公寓网络是该学院校园网的有机组成部分；学生访问校内资源是免费的，只有访问因特网时才需要向联通公司支付相应的费用。综合考虑各种因素，该学院学生公寓区未建设有线网络,而是采用了基于802.11n的纯无线接入方式。

该学生公寓WLAN的需求主要有以下几点：

（1）根据学院学生宿舍的实际床位数和单个AP(Access Point）的最佳接入能力，要求每个AP最多覆盖四间学生宿舍。

（2）采用802。11n技术,兼容802.11b、802.11g,对每个终端的接入进行限速，以平衡802.11n和802。11b、802.11g设备之间的访问流量差异，确保每个终端获得不低于2Mbps的交换流量.

（3）设计过程中，应确保网络结构清晰合理，精心控制频段和功率分配，尽可能减弱AP之间可能产生的同频干扰；确保设备配置可靠、管理界面良好、易于操作和维护;确保天馈系统满足2G、3G移动通信网络整合的要求。

(4)整个无线网络采用瘦AP技术，各AP直接接入无线网络控制器,采用PoE远程供电模式,简化线路布置.各AP通过有线网络与汇聚交换机连接，汇聚交换机通过光纤与中心机房核心交换机连接,实现各终端对Internet和校内数据资源的快速访问.

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（5）学生在宿舍通过WLAN上网时可以自由地在Internet和校园网之间切换。汇聚层接入到认证服务器和RADIUS计费服务器.接入用户在访问因特网时须进行Web身份认证（强制)，只有通过认证的用户才能访问Internet。

（6）整个WLAN必须给校方开放管理接口，以便随时接受校方的监督和管理。 4 解决方案 4。1 方案概述

采用纯无线网络解决方案，使用成熟的“瘦AP+AC（Access Control）\"接入技术,实现整个学生宿舍网络的无缝覆盖和集中控制管理.所谓的瘦AP也称无线网桥、无线网关，此其传输机制相当于有线网络中的集线器。任何一台装有无线网卡的终端均可通过AP来分享有线局域网络甚至广域网络的资源.AP的布置采用1、6、11交错的三维信道设计. 4。2 方案实施

整个宿舍区WLAN系统的拓扑结构如图1所示。

认

证

BAS

Internet

防火墙 路由器

中心机房网

络

计费

MASE Link AC2400

PoE交换机（接入层）

Quidway S9303（汇聚层）

校园网

...

...

AP

图 例 光缆 双绞线 AP

WLAN终端

...

图1 学生公寓WLAN系统拓扑示意图

无线信号

在学院网络中心安装一台AC2400无线控制器作为AP的集中管理器；配置一台S9306交换机作为汇聚交换机，通过单模光纤接入联通公司的中心机房。学生公寓安装48台PoE交换机、672个AP。交换机分别安装在各宿舍楼2、4、6层的弱电井中。AP每层楼配置7个,包括三个合路AP，四个未合路的AP。合路AP分别装在各层的弱电井中，未合路的AP安装在各层远离弱电井的宿舍外墙上,间隔2~3个宿舍安装一个，每

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个AP通过功分器连接2～3个定向天线。定向天线伸入到宿舍内部，暗藏于门上的壁柜中，每间宿舍安装一个。各宿舍楼的门厅采用吸顶的全向天线。

主要设备使用情况如表1所示。

表1 某学院学生公寓WLAN系统主要设备使用表

名称 交换机 交换机 无线控制器AC 无线接入点AP 华为S9306 华为S2326 京信MASE Link AC2400 京信MASE Link AP2400-IFU 型号 数量 1台 48台 1个 672个 4.3 主要性能参数及运行效果

该工程完工后,进行了主要性能的测试,结果如表2所示。 表2 某学院学生公寓WLAN性能测试结果表 性能参数 测试结果 无线网卡最低接收电平 >-75dBm 无线信号信噪比（S/N) 〉20dB 网络数据吞吐率 >20Mbps -5数据接受误帧率（FER） <10 AP最大输出功率 500mW 最大无线用户数 〉9000个 每个AP的并发接入用户数 ≤30个 5 结束语

该WLAN网络运行一年多以来的实际效果,证明了该学院学生公寓网络摒弃有线网络，采用基于802.11n的纯无线网络的方案是完全可行的，完全可以满足学生学习方面的需要。总体上,WLAN拥有接近于有线网络的连接稳定性，移动性和可管理性则好于有线网络。

本方案中单个AP最多覆盖四间宿舍的要求基本合理。事实上，若四间四人间宿舍接入到同一个AP，每人一台笔记本，学生对网络接入满意,很少出现竞争断网的现象;若四间六人间接入到同一个AP，每人一台笔记本电脑,学生上网基本满意，偶尔出现竞争断网的现象。由于没有有线接口,学生私接无线路由器的现象很少出现，个别学生不明就里无意间安装自带的无线路由器确实给网络带来一些影响，但这一问题经过宣传教育后这个问题得到了很好的解决。

由此可见,设计良好的802。11n无线网络完全可以在学生宿舍区代替有线网络，尽管在连接的速度上与有线网络还存在一定的差距，但距并不影响学生正常的学习使用。学生对网络的不满意更多指向集中上网时段（比如晚上睡前的两个小时）因特网出口的拥塞;如果加大因特网出口带宽，这个问题可以得到很好的解决。

参考文献

某高校学生公寓纯WLAN建设与实践(1)

［1]尹林佳．WLAN无线局域网在干扰环境下性能分析及研究［D]．北京邮电大学,2010

［2］张国栋,李寿鹏．WLAN网络中同频AP互相干扰的研究[J]．电信工程技术与标准化，2011(01） ［3］中国联通衡阳分公司．湖南高速铁路职院学生公寓无线网络建设方案．2011：56

[4]朱坤华, 李长江.企业无线局域网的设计及组建研究．河南科技学院学报(自然科学版)．2008.36卷。2期120页

作者简介:陈贻品（1972，07)，男，硕士，研究方向为网络应用与教育信息化。