无线校园网设计规划研究

摘　要：本文针对大学校园对无线校园的应用需求，结合校园实际情况，依据无线网络的技术指标进行规划设计，并对设计方案进行分析评估。

关键词：无线校园网；WLAN；设计规划
　　引言：随着校园内移动应用需求的增加和无线网络的高速发展，为学校提供新的无线校园信息化服务成为一种趋势。无线局域网（Wireless local-area network,WLAN）具有高移动性、高接入速率、低数据承载成本的特点，是固网宽带接入和移动网数据业务的有效补充，可以满足广大师生们“随时随地获取信息”的需求【1，2】。通过建设校园无线网络，可以给学生和老师提高自己的学习能力、研究水平的新平台，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的必要因素。
1 无线校园网建设的需求
　　考虑到校园网自身特点，一般的无线校园网络应该满足如下需求：与存在的有线网络环境互为补充，校园网用户随时随地的使用网络，建设价格低廉、安装快捷，能支持快速增长的用户需求，同时还要确保无线网络的使用质量。
2、无线校园网设计规划
　　在无线校园网络规划中，在布设网络之前应做好规划设计，部署之后应进行验证测试。针对测试中发现的问题，重新设计，调整网络的部署。如此循环，形成一个网络部署的生命周期，保证WLAN网络的质量和用户体验。校园WLAN主要有以下几个规划方向：
2.1 无线校园网的覆盖方式规划
　　无线网络的覆盖方式有三种：1.在几个集中的会议室、一个大教室、重点办公室等场所，在不具备布放室分系统的环境中常采用室内放装型AP来进行信号覆盖。2.对于室内大面积区域进行信号覆盖，如办公楼、宿舍等场所，需要依靠由合路器、功分器、耦合器、馈线、天线等部件组成的室分系统完成信号覆盖。3.对室外公共区域如操场进行信号覆盖是采用室外型AP进行信号覆盖。
　　在无线校园网设计规划的时候要根据无线校园网所要覆盖的具体区域选择具体的覆盖方式。
2.2 AP的部署规划
　　AP的部署与规划，可以参考覆盖面积，参考天线数量，参考有效用户数。AP的布放密度同网络所能提供的无线传输速率、支持的用户数量成正比。
　　参考覆盖面积：三种覆盖方式都可以采用参考面积的方法来估算AP的数量但并不是每种覆盖方式或场景都适合使用这个办法，建议采用室内放装覆盖或覆盖开阔的场景，采用参考覆盖面积的办法来确定AP数量。
　　参考天线数量。室内型布置中，根据建筑平面图或者工堪数据统计出需要布放的天线总数，再根据不同建筑类型中AP支持的天线数量就可以计算出需要的AP数量。室外型布置中，室外型AP通常为一台AP配置一个天线，知道了天线的数量也就知道了AP的数量。
　　参考有效用户数。假如一个AP可以提供24Mbps的有效传输速率，为了保证良好的用户带宽，建议1个AP供给20人上网使用。如果AP数量不变，同时访问WLAN无线网络的人数越多，则平均到每个人的使用带宽就越小。假设一栋学生公寓住有600人，开通WLAN使用权限的占50％，也就是有300人会使用WLAN网络，最优配置的AP数量为300÷20＝15台。平均到每个用户身上的带宽资源为：15*24÷300＝1.2Mbps。在用户对网络质量要求较高时采用参考有效用户数的办法来确定AP数量。
　　以上三种算法与实际覆盖需求会存在一定误差，在估算出整个项目需要的AP数量后，再增加10％的浮动，以弥补估算误差。
2.3抗干扰规划
　　校园网无线干扰严重的问题突出，对无线环境的规划可以通过规划工作信道和发射功率，有效降低同频、邻频干扰【3】。
2.4网络扩展性规划
　　带宽瓶颈问题在校园网络尤其是无线校园网中尤为突出，这项规划就为了满足无线用户的数量的增加以及对网络质量要求提高的网络需求，实现提升网络性能、优化网络环境的目的。
2.5网络维护规划
　　通过对WLAN网络所涉及的业务性能监控，来判断网络软硬件是否健康，是否需要扩容等。
　　覆盖方式规划、抗干扰规划、AP的部署规划、网络扩展性规划主要保障网络性能，网络维护规划主要保障无线网络安全稳定。
3无线校园网设计方案以及分析
3.1基本要点
　　WLAN网络频率使用：WLAN系统考虑各频点之间的干扰，推荐使用1，6，11频点。蜂窝组网情况下，采用1/3频率复用，减小各小区之间的干扰。
　　网络容量配置：WLAN系统考虑各用户使用效果，每AP同时接入用户数20-30以内。
　　室内网络天线点位：间隔较多的区域天线覆盖半径约6-10米。空旷区域10-20米。采用小功率、多天线的方式覆盖。
3.2信号外泄分析
　　对仅进行室内覆盖的情况，WLAN信号外泄不会影响其他系统的正常工作，也不会对本系统造成干扰。对需要室内外全覆盖的情况，WLAN室内信号外泄会对室外WLAN信号造成干扰，需要控制室内信号泄漏到室外的强度，要求室内信号泄漏到室外10m处场强要小于室外信号强度-75dBm。
3.3系统间干扰分析
WLAN与2G/3G之间的干扰，要实现56db的隔离度。
3.4方案兼容性分析
　　WLAN系统进行链路预算，按每载波功率进行链路预算，有室内分布系统的，需要为将来合路预留功率。
　　系统结构易于迭加与组合，各个组成部分接口标准化、独立化，要考虑后续网络的特点，尽量减少合路节点的数量。　　
4 结语
　　随着笔记本等移动终端的不断增加，原有有线宽带已经远远不能满足广大师生的需求，越来越多的高校把目光投到无线校园网的建设上面来。本文总结了无线校园网的设计规划以及设计分析,希望能够对其它的无线校园网设计有一定启发。
参考文献：
[1] 何勇亮,郭放，唐鹤权。无线校园的设计研究[J].厦门大学学报（自然科学版）, 2007，46(2): 170-172.
[2] 陈小卫，顾震苏，陈凌。“无线城市”建设与校园信息化[J].通信技术，2009,42(01):317-318.
[3]