校园无线局域网毕业设计.doc
《校园无线局域网毕业设计.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《校园无线局域网毕业设计.doc（55页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
毕业论文
茂名学院无线局域网设计
摘要
随着大学校园网络数据传输需要的逐渐增加，特别是应用数据、话音、视像多媒体的传输量的增加,校园网建设正向数字化、智能化方向发展。
而校园无线局域网作为校园网的重要组成部分，因此在校园网中建设无线局域网作为有线校园局域网的重要补充显得尤为重要。
无线局域网是相当便利的数据传输系统，它利用射频技术，取代旧式的双绞铜线所构成的局域网络，使得用户能够利用其简单的存取架构，信息随身化、随时随地连接网络世界。
无线局域网弥补有线局域网络之不足，以达到网络延伸之目的。
茂名学院校园无线局域网采用UAS+FTTLAN方式组网。
官渡校区核心网络设备为ZXR10UAS5000和ZXR106510，RADIUSServer配合UAS5000进行用户的认证和计费管理并连接茂名移动城域网，ZXR106510作为校园网核心交换机同时连接教育网。
本毕业设计主要以校园无线局域网的建设来展开论证与设计的，从中可以为校园无线局域网的建设提供理论依据和实践指导。
关键词：
因特网无线局域网信号覆盖3G
Abstract
Withthegradualincreaseneedofcampus’networkdatatransmission,especiallytheincreaseofapplicationdata,voice,videoandmultimediatransmissioncapacity,thecampusnetworkconstructionisgoinginthedirectionofdigitizationandintelligentization.ThecampuswirelessLAN,however,isanessentialpartofcampusnetwork,therefore,itplaysanimportantroleasasignificantsupplementofwiredcampusLAN.
WirelessLANisveryconvenientdatatransmissionsystem,whichusesradiofrequencytechnologytoreplacetheoldcoppertwisted-pairposedbylocalareanetwork,allowinguserstoaccessitssimplestructure,informationtechnologyplayers,connecttothenetworkanywhereintheworld.WirelesslocalareanetworkLANcablestomakeupdeficiencies,andtoachievethepurposeofextendingthenetwork.
ThemodeofUAS+FTTLANisusedtobuildnetworkinMaomingCollege’campuswirelessLANnetwork.TheequipmentfortheZXR10UAS5000andZXR106510,RADIUSServerwithUAS5000asacorenetworkislocatedinGuanducampus,whichisusedforuserauthenticationandaccountingmanagementaswellastokeeptheconnectiontoMaomingmobileMAN.TheZXR106510coreswitchatthesametimeisusedasthecampusnetworktoconnecteducationnetwork.
Iwillexpanddemonstrationanddesignofmygraduationdesignbasedoncampus’wirelessLANconstruction,fromwhichwillprovidetheoreticalbasisandpracticalguidanceforcampus’wirelessLANconstruction.
Keywords:
InternetWirelessLANsignalcoverage3G
目录
摘要 I
ABSTRACT II
第1章 绪论 1
1.1研究背景 1
1.2研究的目的和意义 1
第2章校园网络 3
2.1校园网 3
2.2校园网功能的具体表现 3
2.3校园网的建设原则 3
第3章无线局域网 5
3.1无线局域网的简介 5
3.2无线局域网的发展及应用 6
3.2.1WLAN市场 6
3.2.2WLAN的发展和应用 6
3.3无线局域网的协议 7
3.3.1802.11系列标准 7
3.3.2HIPERLAN 9
3.3.3HomeRF 10
3.4无线局域网的优点 10
3.5无线局域网拓扑 10
3.5.1接入点和网桥 11
3.5.2WLAN拓扑 11
3.5.3漫游 12
3.5.4信道设置 12
第4章校园无线网的需求分析 14
4.1校园WLAN的建设目标 14
4.2业务需求分析 15
4.3安全性需求分析 16
4.3.1WLAN的安全问题 16
4.3.2WLAN安全解决方案 17
4.5校园WLAN实现的基本功能 18
第5章校园无线局域网的构建 21
5.1概述 21
5.2校园无线局域网拓扑 21
5.2.1校园WLAN点规划图 21
5.2.2校园WLAN方案拓扑图 22
5.3校园无线局域网的解决方案 24
5.3.1设计说明 24
5.3.2设计思路 25
5.3.3设备选型及性能指标 26
5.3.4设计技术指标 27
5.3.5设备平面布置说明 28
5.3.6、IP地址 30
5.4施工图纸 32
第6章总结 33
6.1总结 33
致谢 34
参考文献 35
施工图纸 36
第1章绪论
第1章 绪论
1.1研究背景
随着当代科技的发展，计算机用户日益增多，用户要求互连的计算机数量不断增加，类型也更为复杂。
但传统的有线网络由于受到设计或环境条件的制约，在物理、逻辑和资金方面普遍存在着一系列的问题，特别是当涉及到网络移动和重新布局时，所以发展一种可行的无线通信技术作为现有的数据连接扩充已成为一种需要。
自从上个世纪90年代以来，随着个人数据通信的发展，为了实现任何人在任何时间、任何地点均能实现数据通信的目标，要求传统的计算机网络由有线向无线，由固定向移动，由单一业务向多媒体发展，更进一步推动了无线局域网（WirelessLAN,WLAN）的发展。
与有线局域网相比较，无线局域网具有移动性高、传输距离长、网络保密性好、开发运营成本低、易扩展、受自然环境影响小，组网方式灵活、管理方便等优点，弥补了传统有线局域网的不足。
1.2研究的目的和意义
在教育信息化快速发展的今天，校园网已经成为校园生活的重要组成部分，是教职员工和学生获取资源和信息的主要途径。
它将校园里的院系、学生与从事社交、学术、业务活动的行政人员紧密地联系在一起，在教育系统中具有重要的作用。
目前，越来越多的师生拥有了笔记本电脑，上网本等网络计算机设备，他们渴望在教室、实验室、图书馆和室外等场地随时随地的接入互联网或校园内网，及时的获得所需的信息。
在上述背景下，本设计对无线局域网的相关通信协议进行分析与研究，并在此基础上实现具体的校园无线局域网应用方案。
为此本设计将为茂名学院建设数字校园中的无线局域网部分提出可行的实施方案。
WLAN组建后，可以实现以下教学及网络功能：
（1）个性化的教学指导：
每一个学生的学习进度可能是不一样的。
使用无线网络连接的笔记本电脑，老师们可以方便地根据每一个学生的实际情况，来分别布置任务，让他们去完成。
这样的教学方式非常具有针对性，容易取得好的效果。
（2）灵活多变的教室布局：
有了无线网络，无须用网线把PC机连接到每一个以太网端口，所以你移动一台联网的PC机时跟移动一张课桌一样方便。
（3）学生网上查阅资料：
有了无线校园网，学生们还可以利用自己的笔记本电脑很方便地将刚刚听到的信息或得来的实验结果到网上去查找相关资料验证，而不必等到下次去机房时才查对。
（4）无线语音和视频应用：
基于无线宽带网络的基础上，可以考虑其他的应用。
比如VoIP，就是在无线局域网范围内，可以使用支持IEEE802.11协议的WiFi手机、PDA或PocketPC等来进行语音交流。
这一全IP的无线语音系统将具有巨大的应用前景。
还可以利用无线网络进行室外视频的实时转播，完全摆脱有线的束缚。
（5）无线网络在教室中的应用：
在每个教室中，老师可以携带笔记本，从讲台上来到学生面前提供讲解。
来到教室听公开课的外校老师们，也可以随时接入网络，下载相关的资料，而不需要特意跑到办公区。
（6）会议室无线网络：
有了无线网络，在会议室召开教研讨论会议时，不仅使网络应用方便了，而且扩展了会议室同时接入网络的人数。
即使召开大型会议，也能够保证每个人对网络应用的需求。
（7）随时随地获得资源：
在休闲区进行学术研讨或者在会议室召开例会的时候，会议时间非常短暂，会议地点非常自由。
当需要互相传输数据，或者是接入Internet，利用内部无线局域网随时组网，实现简单，可以直接实现互连、接入Internet查阅资料，很大程度上提高了工作的效率。
（8）可任意布置无线视频监控：
线网络覆盖到的任意地方，可以通过放置无线摄像头来轻松实现对该区域的监控，使监控变得更为灵活，既随时随地，并且省去了费时费力的布设视频，音频，控制线等等复杂的施工。
例如可以在临时布置的考场放置一个无线摄像头就实现了电子监考。
在学校召开开学典礼或者重要会议的时候，透过无线摄像头随时记录下关键的时刻，之后通过剪辑就保留住了学校的历史信息。
包括可对学校一些需要注意防范的热闹地点轻松实现监控，防止突发事件的发生。
在财务室、校长室等关键地点的门前也可以架设无线摄像头，随时保证安全。
由以上的概述可以看出，WLAN工程的实施后，将实现三维于一体的校园网络、Internet快速的接入。
极大地推动学校的教学与师生信息的获取方式与交流方式，使WLAN用户无论何时何地实现个人与网络世界的联接。
第2章校园网络
第2章校园网络
2.1校园网
计算机网络，简单地说，就是通过电缆、电话线或无线通讯将两台以上的计算机互连起来的集合。
它包括：
计算机、网络操作系统、传输介质（可以是有形的，也可以是无形的，如无线网络的传输介质就是空气）以及相应的应用软件四部分。
计算机网络如按网络的组建规模和地域范围来划分的话，可分为局域网（LocalAreaNetwork,LAN）、城域网（MetropolitanAreaNetwork,MAN）、广域网（WideAreaNetwork,WAN）。
我们经常用到的因特网（Internet）属于广域网，校园网属局域网。
校园网是以现代网络技术、多媒体技术及Internet技术等为基础建立起来的计算机网络，一方面联结学校内部子网和分散于校园各处的计算机，另一方面作为沟通校园内外部网络的桥梁。
校园网为学校的教学、管理、办公、信息交流和通信等提供综合的网络应用环境。
另外，不能把校园网简单地比校园网简单地理解为一个物理意义上的由一大堆设备组成的计算机设备组成的计算机硬件网络，而应该把校园理解为学校信息化、现代化的基础设施和教育生产力的劳动工具、是为学校的教学、管理、办公、信息交流和通信等服务的。
校园网必须有大量先进实用的应用软件来支撑，软硬件的充分结合是校园网发挥作用的前提。
2.2校园网功能的具体表现
校园网主要为学校提供如下功能：
校园内部的网络环境；信息交流传递渠道；利用信息化环境实施教育过程；实现信息化管理；与城域教育网络环境的沟通渠道，上传数据，下载信息。
具体的功能表现在以下方面：
多媒体报告厅/教室、多媒体电子教室/网络教室、教师备课室、电子图书馆、电子阅览室、教学实时监控室、信息化办公室、校园卡环境、教师/学生、教育主管部门远程接入系统、网上学校、与Internet连接。
2.3校园网的建设原则
校园网建设是一项综合性非常强的系统工程，它包括了网络系统的总体规划、硬件的选型配置、系统管理软件的应用以及人员培训等诸多方面。
因此在校园网的建设工作中必须处理好实用与发展、建设与管理、使用与培训等关系，从而使校园网的建设工作健康稳定地开展。
首先，校园网的建设是一个为学校教育教学活动长期服务的工作，因此在校园网的规划建设过程中，必须从学校长远发展规划出发，以服务于教育为基本点，结合学校当前教育教学的实际需要，做出科学的规划部署。
在校园网的规划建设中，一般学校应遵循“统一规划、整体设计、分步实施”的原则。
其次在校园网的建设中必须坚持硬件建设与组织管理协调发展的原则，在重视硬件建设的同时，加强网络的组织管理水平，不断开发网络的功能，从而充分发挥校园网络的功效，提高校园网对学校教育的服务水平。
第3章无线局域网
第3章无线局域网
3.1无线局域网的简介
无线局域网络（WirelessLocalAreaNetworks；WLAN）是相当便利的数据传输系统，它利用射频（RadioFrequency；RF）的技术，取代旧式碍手碍脚的双绞铜线（Coaxial）所构成的局域网络，使得用户能够利用其简单的存取架构，达到信息随身化、便利走天下的理想境界。
无线局域网络绝不是用来取代有线局域网络，而是用来弥补有线局域网络之不足，以达到网络延伸之目的，下列情形可能需要无线局域网络：
²无固定工作场所的使用者；
²有线局域网络架设受环境限制；
²作为有线局域网络的备用系统；
应无线局域网络的强烈需求，美国的国际电子电机学会在1990年11月成立了802.11委员会，开始制定无线局域网络标准。
承袭IEEE802系列，802.11规范了无线局域网络的介质存取控制（MediumAccessControl；MAC）层及实体（Physical；PHY）层。
比较特别的是由于实际无线传输的方式不同，IEEE802.11在统一的MAC层下面规范了各种不同的实体层，以对应目前的情况及未来的技术发展。
目前802.11中制订了三种介质的实体，为了未来技术的扩充性，也都提供了多重速率（MulitipleRates）的功能。
这三个实体分别是：
（1）2.4GHzDirectSequenceSpreadSpectrum
速率1Mbps时用DBPSK调变（DifferenceByPhaseShiftKeying）；
速率2Mbps时用DQPSK调变（DifferenceQuarterPhaseShiftKeying）；
接收敏感度-80dbm；
用长度11的Barker码当展频PN码；
（2）2.4GHzFrequencyHoppingSpreadSpectrum
速率1Mbps时用2-levelGFSK调变，接收敏感度-80dbm；
速率2Mbps时用4-levelGFSK调变，接收敏感度-75dbm ；
每秒跳2.5个；
hopsHoppingSequence在欧美有22组，在日本有4组；
（3）DiffusedIR；
速率1Mbps时用16ppm调变，接收敏感度2×10-5mW/cm2；
速率2Mbps时用4ppm调变，接收敏感度8×10-5mW/cm2 ；
波长850nm－950nm；
IEEE802.11业务主要限于数据存取，传输速率最高只能达到2Mbps。
由于IEEE802.11在速率上的不足，已不能满足数据应用的需求；因此，IEEE又相继推出了IEEE802.11b和IEEE802.11a这两个新的标准。
两种标准具体情况如表3.1所示
表3.1802.11b与IEEE802.11a比较
802.11b
802.11a
传输距离
中等，100到300米
远距离，100到1000米
传输速率
1到11Mbps，视距离而定
6到54Mbps，视距离而定
抗干扰能力
较强
工作与不同频段，无需担心干扰
安全和加密
有，但尚待完善
有，但尚待完善
支持厂商
很多
多
市场产品
非常多
一般
后续产品
802.11g或者802.11e等
暂无
成本售价
比较贵
非常昂贵
适用范围
和企业级别的网络使用
中远距离无线主干网络连接
3.2无线局域网的发展及应用
3.2.1WLAN市场
在过去的二十世纪九十年代初到二十一世纪初期的十几年的时间里，网络和无线团体期望每年都是“WLAN年”，但WLAN技术自从二十世纪九十年代就经历不成功的起步，具体原因如下：
⑴将无线定位为独立的解决方案；
⑵技术不成熟：
吞吐量低、速度慢；安全担忧；
⑶技术的纵向边缘化：
制造、医疗、零售、教育；
⑷缺乏标准化。
因为存在技术不成熟、安全担忧、连接速度慢等多方面的因素，所以也就阻碍WLAN技术成为有线LAN的替代者。
过去的二十世纪九十年代后期到二十一世纪初这几年为人们最终接受无线技术提供了必要的基础。
3.2.2WLAN的发展和应用
影响无线技术的接受程度的主要因素如下：
（1）速度——IEEE802.b所提供的11Mbit/s数据速率能够满足企业的性能标准，IEEE802.11a能够提供54Mbit/s数据速率。
（2）定位——通过将WLAN定位完善LAN/WAN网络解决方案的方法，将有利于简化技术采纳的决策，也将鼓励客户在自已的策略连网规划中包括无线技术。
（3）价值——通过以更低成本提供可接受的性能，将使得无线方案成为替换有线方案的有力选择。
（4）易于实施——即时解决方案和易于实施都加快了市场接受的节奏。
（5）安全——伴随着日益增加的攻击和安全破坏行为，客户和商业机构也更加关心网络防护的问题。
WLAN技术已在多个行业得到广泛的应用：
希望在企业内部获得传统有线网络之外的移动功能的IT专业人士或高级商业管理人员。
需要能够在整个站点内或选定的区域内灵活且频繁地改变LAN布线的公司所有者。
任何其他点因建筑物或预算的限制（例如建筑物是旧的，空间是租凭性的或地点是临时性的）而不适于使用LAN布线的公司。
任何需要视距内建筑物到建筑物桥接设备所能提供的灵活性和节省成本的公司，这些公司可以通过这些设备避免昂贵的挖沟布线、租用线路或走线问题。
WLAN的纵向市场包括是一些特定的行业和团体，其中产品和服务都采用类似的方法进行开发和市场推广。
这些市场包括：
零售行业、仓储行业、能源和公用事业、银行和金融行业、电子和技术、现场服务、政府机构、售货行业、医疗行业、制造和工业、保险业、教育行业、运输行业、军事国防、接待和会务。
3.3无线局域网的协议
无线局域网的协议至今已出现多个标准，由最初的802.11标准到现在的802.11V标准，已有24个标准规范。
下面将对一些常用到的标准进行分析。
3.3.1802.11系列标准
802.11
IEEE最初制定的一个无线局域网标准，主要用于解决办公室局域网和校园网中用户与用户终端的无线接入，业务主要限于数据存取，速率最高只能达到2Mbps。
由于它在速率和传输距离上都不能满足人们的需要，因此，IEEE小组又相继推出了802.11b和802.11a两个新标准，前者已经成为目前的主流标准，而后者也被很多厂商看好。
802.11a
802.11a（Wi-Fi5）标准是得到广泛应用的802.11b标准的后续标准。
它工作在5GHzU-NII频带，物理层速率可达54Mbps，传输层可达25Mbps。
可提供25Mbps的无线ATM接口和10Mbps的以太网无线帧结构接口，以及TDD/TDMA的空中接口；支持语音、数据、图像业务；一个扇区可接入多个用户，每个用户可带多个用户终端。
802.11b
IEEE802.11b是无线局域网的一个标准。
其载波的频率为2.4GHz，传送速度为11Mbit/s。
IEEE802.11b是所有无线局域网标准中最著名，也是普及最广的标准。
它有时也被错误地标为Wi-Fi。
实际上Wi-Fi是无线局域网联盟（WLANA）的一个商标，该商标仅保障使用该商标的商品互相之间可以合作，与标准本身实际上没有关系。
在2.4-GHz-ISM频段共有14个频宽为22MHz的频道可供使用。
IEEE802.11b的后继标准是IEEE 802.11g，其传送速度为54Mbit/s。
801.11d
它和802.11c一样在媒体接入控制/链路连接控制（MAC/LLC）层面上进行扩展，对应802.11b标准，解决不能使用2.4GHz频段国家的使用问题。
802.11e
802.11e是IEEE为满足服务质量（Qos）方面的要求而制订的WLAN标准。
在一些语音、视频等的传输中，Qos是非常重要的指标。
在802.11MAC层，802.11e加入了Qos功能，它的分布式控制模式可提供稳定合理的服务质量，而集中控制模式可灵活支持多种服务质量策略，让影音传输能及时、定量、保证多媒体的顺畅应用，WIFI联盟将此称为WMM（wi-fimultimedia）。
802.11f
802.11f追加了IAPP（inter-accesspointprotocol）协定，确保用户端在不同接入点间的漫游，让用户端能平顺、无形地切换存取区域。
802.11f标准确定了在同一网络内接入点的登陆，以及用户从一个接入点切换到另一个接入点时的信息交换。
802.11g
IEEE802.11g2003年7月，通过了第三种调变标准。
其载波的频率为2.4GHz（跟802.11b相同），原始传送速度为54Mbit/s，净传输速度约为24.7Mbit/s（跟802.11a相同）。
802.11g的设备与802.11b兼容。
802.11g是为了提高更高的传输速率而制定的标准，它采用2.4GHz频段，使用CCK技术与802.11b（Wi-Fi）后向兼容，同时它又通过采用OFDM技术支持高达54Mbit/s的数据流，所提供的带宽是802.11a的1.5倍。
从802.11b到802.11g，可发现WLAN标准不断发展的轨迹：
802.11b是所有WLAN标准演进的基石，未来许多的系统大都需要与802.11b向后向兼容，802.11a是一个非全球性的标准，与802.11b后向不兼容
升级会员 