無線網(wǎng)絡(luò)在高校中應(yīng)用分析論文
時間:2022-03-04 03:17:00
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1什么是無線局域網(wǎng)
1.1無線局域網(wǎng)的概念無線局域網(wǎng)(WirelessLocalAreaNetworks,簡稱WLAN)是相當(dāng)便利的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng),它利用射頻(RadioFrequency;RF)的技術(shù),取代傳統(tǒng)雙絞銅線(Coaxial)所構(gòu)成的局域網(wǎng)絡(luò),它作為有線局域網(wǎng)的補(bǔ)充和延伸,使得通信的移動化和個性化成為了可能。
1.2無線局域網(wǎng)的主要標(biāo)準(zhǔn)常用的計算機(jī)無線通信技術(shù)有光波和無線電波。光波包括紅外線和激光,但由于光波易受天氣影響,不具備穿透能力,難以實際應(yīng)用。無線電波包括短波、超短波和微波等。
擴(kuò)展頻譜通信(SpreadSpectrumCommunication)簡稱擴(kuò)頻通信。其基本特征是使用比發(fā)送的信息數(shù)據(jù)速率高許多倍的偽隨機(jī)碼把載有信息數(shù)據(jù)的基帶信號的頻譜進(jìn)行擴(kuò)展,形成寬帶的低功率頻譜密度的信號來發(fā)射。
擴(kuò)頻通信的基本工作方式有4種:直接序列擴(kuò)頻(DirectSequenceSpreadSpectrum)工作方式(簡稱DSSS方式);跳變頻率(FrequencyHopping)工作方式(簡稱FH方式);跳變時間(TimeHopping)工作方式(簡稱TH方式);線性調(diào)頻(ChirpModulation)工作方式(簡稱Chirp方式)。目前使用最多、最典型的擴(kuò)頻工作方式是直擴(kuò)式(DSSS方式),在無線網(wǎng)絡(luò)的通信中,就是采用這種工作方式。
1.3WLAN的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)由于實現(xiàn)無線通信的手段不一,以無線局域網(wǎng)技術(shù)和以GPRS/3G為代表的無線上網(wǎng)技術(shù),制定了包括IEEE802.11、藍(lán)牙技術(shù)和HomeRF等多項標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,而以IEEE(電氣和電子工程師協(xié)會)為代表的多個研究機(jī)構(gòu)針對不同的應(yīng)用場合,制定了一系列協(xié)議標(biāo)準(zhǔn),推動了無線局域網(wǎng)的規(guī)范和實用化,并在眾多廠商的支持下成為目前主流協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。
1997年,IEEE了802.11協(xié)議,1999年IEEE小組相繼推出了,802.11b和802.11a協(xié)議,802.11b在802.11的1Mbps和2Mbps速率下又增加了5.5Mbps和11Mbps兩個新的網(wǎng)絡(luò)吞吐速率。802.11a的網(wǎng)絡(luò)吞吐速率達(dá)到了54Mb/s和25Mb/s,但成本過高,使用頻段5.2GHz是衛(wèi)星通信頻段,很難大面積投入商用,目前最普及、應(yīng)用最廣泛的是802.11b無線標(biāo)準(zhǔn),2001年,IEEE通過了802.11g標(biāo)準(zhǔn),它向下兼容802.11a、802.11b的同時,網(wǎng)絡(luò)吞吐速率54Mbps,而802.11n標(biāo)準(zhǔn)是IEEE推出的最新標(biāo)準(zhǔn),它通過采用智能天線技術(shù),可以將WLAN的傳輸速率由目前802.11a及802.11g提供的54Mbps、108Mbps,提供到300Mbps甚至是600Mbps,引起了市場很大反響。
2為什么要構(gòu)建無線校園網(wǎng)
無線接入在校園網(wǎng)中的優(yōu)勢無線校園網(wǎng)與有線校園網(wǎng)相比,無線局域網(wǎng)具有巨大的靈活性,有線網(wǎng)絡(luò)在很多多場合受到布線的制約;布線、改線工程量大;線路易于損壞;固定的網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點無法移動。遇到網(wǎng)絡(luò)盲點時,須鋪設(shè)專用通信線路,成本高,難度大、耗時長,線路一旦出現(xiàn)故障排查、維修不便,無線校園網(wǎng)較之有線校園網(wǎng),具有以下幾點優(yōu)勢:
2.1網(wǎng)絡(luò)綜合成本低,隨著近幾年無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備不斷普及,無線網(wǎng)絡(luò)成本已經(jīng)接近甚至低于傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡(luò)成本,而在網(wǎng)絡(luò)施工上,無線網(wǎng)絡(luò)最大的優(yōu)勢就是免去或減少了網(wǎng)絡(luò)布線的工作量,鋪設(shè)無須掘溝埋管,省去了大量線路鋪設(shè)的費用和時間。它的安裝周期短,維護(hù)方便,同時具有傳統(tǒng)有線網(wǎng)無可比擬的可擴(kuò)容性。
2.2網(wǎng)絡(luò)覆蓋面廣,只要安裝了一個或多個無線接入點AP設(shè)備,就可建立覆蓋整個建筑或地區(qū)的局域網(wǎng)絡(luò),它不受環(huán)境條件制約,網(wǎng)絡(luò)的傳輸范圍得到了拓寬,借助于外接天線(做鏈接),傳輸距離則可以達(dá)到30~50公里甚至更遠(yuǎn),這要視天線本身的增益而定。
2.3組網(wǎng)靈活方便,無線局域網(wǎng)可以按當(dāng)時的需要容量來安裝設(shè)備,甚至可以“現(xiàn)用現(xiàn)裝”而傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡(luò),網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的安放位置受到網(wǎng)絡(luò)信息點位置的限制,一旦無線局域網(wǎng)建成后,在無線網(wǎng)的信號覆蓋區(qū)域內(nèi)任何一個位置都可以接入網(wǎng)絡(luò),進(jìn)行通訊。
2.4強(qiáng)大的移動性,無線局域網(wǎng)的一個重大特性就是可以“隨時、隨地”地實現(xiàn)無線通信,VoIP、資源共享、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、視頻會議等許許多多基于無線通信的技術(shù)將大大方便了師生們工作、學(xué)習(xí)。
3無線校園的應(yīng)用范圍
基礎(chǔ)無線應(yīng)用。目前,多數(shù)高校建設(shè)無線網(wǎng)的目的,更主要的是解決難于進(jìn)行綜合布線的公共區(qū)域(如會議中心、圖書館等)上網(wǎng)問題,無線校園網(wǎng)建成后,除了能滿足校內(nèi)用戶對網(wǎng)絡(luò)的移動性需求外,在出現(xiàn)大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)服務(wù)需求的場合(如網(wǎng)上考試報名等),提供臨時性的無線網(wǎng)絡(luò)服務(wù),新生報名、注冊等工作,財務(wù)和學(xué)籍管理部門都需要在報到處集中利用計算機(jī)錄入信息,并通過網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)遞交到服務(wù)器。無線信號覆蓋到校園的任何角落,使整個校園變成一個巨大的信息資源空間。
移動VoIP應(yīng)用。作為最搶眼無線網(wǎng)應(yīng)用,它已經(jīng)出現(xiàn)在如北京大學(xué)等國內(nèi)知名院校內(nèi),移動VoIP將價格低廉的VoIP技術(shù)與靈活的無線技術(shù)相結(jié)合,同時結(jié)合了無線網(wǎng)絡(luò)的可移動性、隱蔽性和高擴(kuò)展性的特點及VoIP的實時性、綜合性特點,可以根據(jù)所傳輸?shù)膱D像質(zhì)量調(diào)節(jié)占用的帶寬。符合目前的低成本需求以及移動性需求的技術(shù)趨勢。通過無線網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)低成本VoIP業(yè)務(wù),將使多媒體會議、遠(yuǎn)程教學(xué)及網(wǎng)絡(luò)電話等應(yīng)用的普及率大幅提高。
鏈路的冗余備份。目前,大學(xué)普遍由多個校區(qū)組成,通常采用租用鏈路的方式將多個校區(qū)互連。我們可以利用無線技術(shù)來解決這個問題,只需在各校的建筑物頂上旋轉(zhuǎn)一個無線網(wǎng)橋,架設(shè)高增益天線和放大器后,在50KM的范圍內(nèi)仍能保證高速數(shù)據(jù)傳輸,實現(xiàn)多校區(qū)間不同網(wǎng)段的鏈路,最大程度地降低在城市路網(wǎng)改造過程中,由于光纖被挖斷而導(dǎo)致的校區(qū)間斷網(wǎng)情況的影響。
無線化教學(xué)。無線校園網(wǎng)可以對教學(xué)資源進(jìn)行有效地整合和利用,其中包括已經(jīng)存儲在服務(wù)器中的資料(網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺、課件下載中心、綜合教務(wù)系統(tǒng)等),以及正在上的某一節(jié)課,從而改變傳統(tǒng)的教學(xué)方式,解決了很多學(xué)校學(xué)生多機(jī)器少,排課困難的問題。而且可以為學(xué)生復(fù)習(xí)提供第一手資料,可以有更多的交互性,學(xué)校精品課程、優(yōu)秀教師的課堂錄像資料等可以通過VOD視頻點播、AOD音頻點播學(xué)生可以分享優(yōu)秀教學(xué)資源外提高了學(xué)習(xí)的效率和質(zhì)量。
其他應(yīng)用。出于網(wǎng)絡(luò)安全的考慮,各個校園網(wǎng)都建設(shè)了自己的用戶認(rèn)證系統(tǒng)。這雖然保證了校園網(wǎng)的安全,卻形成了新的問題:校園網(wǎng)信息孤島。如何打破校園信息孤島,實現(xiàn)校園無線網(wǎng)之間的互聯(lián)互通?由各個校園無線網(wǎng)組成一個龐大的無線聯(lián)盟的設(shè)想,出現(xiàn)在我們面前,這個設(shè)想一旦實現(xiàn),大大方便了各校園的教學(xué)資源交流和學(xué)術(shù)交流等各方面合作。
4結(jié)束語
在國際上,擁有無線校園網(wǎng),已經(jīng)成為現(xiàn)代化校園的一個標(biāo)志。無線校園網(wǎng)的蓬勃發(fā)展正是順應(yīng)了教育信息化建設(shè)的前進(jìn)步伐,無線局域網(wǎng)正以它的高速傳輸和很好的靈活性、擴(kuò)容性在高校的教學(xué)、管理等各項應(yīng)用中發(fā)揮著日益重要的作用。
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