校园无线局域网架设

摘　要：随着社会经济与网络技术的日益发展，传统的有线网络已不能满足社会发展需求，因此便捷灵活的无线网络产生了，并逐渐走向成熟。本文介绍了无线局域网的分类、特点和应用场合，并通过在三门峡实验中学教学楼2层-4层架设无线局域网，对无线局域网进行安装测试，最后对测试数据进行分析，得出无线局域网是有线网络的有效补充的结论。

关键词：无线局域网；接入点；信号强度；网络号
1、研究的背景与意义。
　　伴随着互联网的蓬勃发展和人们对宽带需求的不断增多，原来羁绊人们手脚单一、烦人的电缆和网线接入已经无法满足人们对接入方式的需要。这时，因势而起的另一种以快捷高效，组网灵活为优势的无线网络技术正在飞速发展，它不受电缆束缚，可移动，能解决因有线网布线困难等带来的问题，借助无线网络技术，无论在何时、何地，人们都可以轻松地接入互联网。目前比较流行的有802.11标准、蓝牙（Bluetooth）标准以及HomeFR（家庭网络）标准。其中IEEE802.11无线局域网标准的制订是无线网络技术发展的一个里程碑。802.11a和802.11b标准的颁布，使得无线局域网在各种有移动要求的环境中被广泛接受。而802.11b标准采用一种新的调制技术，使得传输速率能根据环境变化，速度最大可达到11Mbps，满足了人们在一定区域内实现不间断移动办公的要求，逐渐成为全世界普遍接受的无线局域网标准，扩大了无线局域网的应用领域。近年IEEE再次推出802.11g的标准，既能跟802.11b兼容，又具有高达54 Mbps的传输速度，将会成为新一代无线局域网的通用标准。
2、研究的现状。
　　随着移动计算机的日益普及，学校学生以及教职员工对网络的需求日益迫切,另外他们对移动办公的要求比较高,有线接入点的固定性使得笔记本电脑等手持设备还不能成为真正意义上的自由存取网络的移动工具，使一些需要经常变动办公和学习地点的老师和学生感到不便，特别是在开会的时候往往因为没有网络的支持让师生感到极其的不方便。因此无线局域网作为传统有线网络的一种替代方案或延伸，将人们从有线网络环境中解放出来，使他们可以随时随地获取信息，从而提高办公和科研效率。
3、研究的内容和方法。
　　本实验的研究地点为三门峡市实验中学教学楼二层至四层，教学楼中间的教室比较集中，面积较大，结构比较单一，没有过多的墙壁或其他别的间隔。而两面则是办公室比较多，办公室的都比较小，墙壁多，都是一小间一小间隔开的。总的来说教学楼的结构比较单一，有利于无线网络的架设。
　　研究内容：本实验所采用接入点（AP）为无线路由器LINKSYS的BEFW11S4，为了便于移动测试网络状态，接收端采用带有无线上网功能的ThinkPad X60笔记本，测试使用软件为Intel PROSet无线管理工具，测试方法为移动站点在不同的信号强度的位置分别上传下载一个大小为195Mb的文件，对传输速率及传输品质进行比较。
　　研究方法：通过对在本校教学楼2层至4层上架设的无线局域网进行传输数据测试，确定最佳接入点分布，实现无线高速上网。
4、安装测试
4.1、单个接入点测试
　　测试地点分室内结构简单区域和室内结构复杂区域，其中室内结构简单区域又分为教室内和走廊两种情况。
4. 2、室内结构简单区域测试
4. 2.1 教室内测试
　　实验选择区域在面积29平方米的房间，教室内无任何墙壁或别的障碍物，对于无线网络信号影响比较少。
　　测试结果：整个房间的信号品质均为100％，信号强度均在70％以上，传输速率保持在11Mbps的水平。一般来说信号强度（RSSI）在30dbm以上已经以进行一个正常的传输了，而此时的RSSI的值都在40dbm以上，都在11Mbps这个最高速度量级，没有重传。
4. 2.2 走廊测试
  实验选择区域为第4层走廊，该走廊呈条状分布，距离比较大。虽然没有什么障碍物，但空间不够开阔，不便于信号的传输。
　　测试结果：总的来说在走廊上放置一个接入点基本能覆盖整个走廊区域，而且信号强度都在20以上，能达到一个比较好的效果，而且信道的传输速率基本在11Mbps上传输，虽然有一些数据要重传，但对文件传输完整性不会影响太大。
5、测试结果分析
5.1 单个接入点测试结果分析。
　　在这部分的测量中进行了二个项目的测量：室内结构简单区域测试、室内结构复杂区域测试。
　　从室内结构简单区域测试中看到，无线AP在架构比较简单的区域内能有不错的表现，进一步说明无线局域网在空间较大、站点密度大的地方能有很高的使用率，远远比有线局域网方便，而且传输的速率上没有很大的区别。
　　从室内结构复杂区域测试中能体现了一个现实，那就是无线局域网在结构复杂、墙壁、门窗等阻碍物比较多的地方的表现并不理想，有时甚至会出现信号中断的现象，在这里的性能就远不及有线网络的稳定。
5.2 多个接入点测试结果分析。
　　在这部分中主要测试了移动站点在跨区移动时，无线AP网络切换情况。本部分测试中分别对相同SSID不同信道、相同SSID相同信道、不同SSID相同信道这三方面进行测试。
　　相同SSID不同信道的工作方式：从AP1向AP2跨区移动，站点会不断扫描所有可能的工作信道，找出合适的AP，用户站点移到了AP1的无线覆盖范围边缘而到了AP2比较中心位置时，由于AP1信号强度在不断减弱，而AP2的信号强度却在不断加强，当AP2的信号强度远大于AP1时，站点才会开始新的关联请求。这种信道配置方式会使用户的切换过程变得很长，约为几秒。
　　相同SSID相同信道的工作方式：当ESS网络中所有的BSS在同一信道工作时，用户站点可以接收到多个AP的Beacon帧，直接可以判断是否应该进行切换，能够实现快速流畅的切换，切换的时间约为100ms。
　　不同SSID相同信道的工作方式：用户站点只有在移动出了AP的无线覆盖范围，通信中断之后，用户站点才会启动切换动作。从AP1切换到AP2上，这种切换，站点要扫描所有可能的工作信道，找出合适的AP，才开始新的关联请求。这种信道配置方式会使用户的切换过程变得很长，约为几秒到几十秒。
6、初步设定接入点分布图，架设无线网络，进行实地勘查。
　　勘查步骤：
　　（1）从建筑物内的角落和边界处开始勘查。
　　（2）结合室内结构和预计覆盖要求，选择合适地点安放AP。
　　(3)距离AP30m处左右对场强进行测量。
　　(4) 调整AP位置，使得建筑物内角落处信号强度在20%（约-75dBm）。
　　(5)同时检查这些点信号质量在80%以上，以确认不存在干扰。如果不满足条件，可适当调整AP覆盖范围。
　　(6) 记录AP点位置。
　　(7) 在AP覆盖边界处（可结合信号强度和信号质量来判断）选取多个测试点（要求分布均匀且绕AP旋转一周）进行测量并记录结果。这一步完成后便可在地图上大致得到AP实际覆盖范围，为安放其他AP提供依据。
　　(8) 将AP移至下一个位置，重复以上步骤（1－8）。
　　(9) 大多数接入点是全向天线，无线波束呈360度向外发散。同时天线一定是要和接入点设备配套使用，不要为接入点另配第三方厂商的天线。
7、 确定最佳接入点的分布。
　　根据以上接入点的测试以及教学楼结构特点，最终确定接入点在教学楼2、3、4层安放位置，安放位置见图7－1所示。

　　　　　　　　  图7－1 第2层路由器位置
　　第2楼东面的办公室比较密集，墙壁等对信号的削弱很大，因此要把路由安放的位置靠东面，以增强信号强度来补充墙壁对其强度的削弱。
　　总结
　　无线局域网（WLAN）是有线以太网的补充，其所具有的安装快速性、应变灵活性、用户可移动性等优点，适应当前社会的需求，获得迅猛发展。
实际测量表明：无线局域网与有线以太网相比，在信号稳定性、可靠性等方面还有一定差距，但可以通过合理增大发射和接收端无线网卡功率、合理安放无线AP的方法来一定程度地改良。但是无线局域网的安装便捷、使用灵活、经济节约、易于扩展等方面是有线局域网无可比拟的。因此无线局域网应该成为有线以太网的有效补充，进一步扩大网络在人们生活中的影响。
参考文献：
毛玉明、段景山、杨宁，802.11无线局域网组网方式与移动性分析，成都，电子科技大学通信与信息工程学院。