张贺友

摘要：随着移动智能终端普及，人们越来越多的使用手机，平板电脑等设备替代传统台式电脑或笔记本电脑进行信息获取和通讯娱乐。移动终端因其便携性等特点，大多没有预留传统有线网络接口，而是内置了无线网卡，以便通过基于802.11协议的无线网络接入互联网。特别是在高等学校中，由于年龄特点和宿舍智能限电等原因，移动通讯终端成为首选，而很多高校楼宇设计之初并没有为无线网络进行规划，多采用传统的网线或电话线入户的方式，虽然近些年光进铜退，但依然保持着传统有线接入的方式，学生需要使用无线路由器才能让移动终端接入网络。但由于房间密集，路由器较多，受限于无线信道数量有限，导致用户无线网络体验不佳。该文旨在分析高校网络现状，结合现有驻地网的结构，对新旧楼宇分别提出适用于高校校园网络无线化的设计方案，并结合实际实施中遇到问题进行讨论，为高校网络无线化规划提供借鉴。

关键词：无线网;FTTH;AP;校园网络

中图分类号：TP393        文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2019）16-0003-02

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

1 题目背景与高校网络现状

随着互联网普及发展，移动智能终端普及和人们随时随地碎片化的信息获取需求加重，移动终端成为获取信息，沟通交流，生活娱乐的首选智能终端设备，但由于便携性的要求，移动终端体积越来越小，对传统有线网络RJ45接口的支持逐渐弱化，更多地采用基于无线网络的接入方式，对于家庭用户和商超等具有无线网络的场景下，很容易满足此种无线上网需求，而对于高校环境，特别是高校宿舍，办公区域等人员密集型地方，大多由于建筑物设计时只预留了网络接口或电话线接口，新建小区预留光纤等，均是传统有线接入方式，学生若想使用无线终端上网，必须使用无线路由器才行。然而对于人员密集的高校宿舍场景和办公场景以及公共教学区域，显然上述方式存在弊端。

首先，从安全角度讲，私接无线路由器，由于其品牌型号众多，设备用电安全良莠不齐，一些高校墙壁面板接口有限，还需要自行购买插排进行扩展，由于学生对设备选购上大多只注重价格和插孔数量，很少关注产品安全性，加之使用上不注意，又增加了安全隐患，新闻报道中也屡见宿舍私接用电导致火灾等案例。

其次，从技术角度，无线通信信道数量有限，在人员密集的区域，无线路由器多了，而信道一般用户很少手动调测，因此同频干扰现象严重，对用网体验带来的直观感受就是网速慢，延迟高，这时候往往会加大路由器信号功率，试图改善上述现象，但结果确是同频信道重叠率提高，网络质量更差。

另外对于公共区域，通过增加无线路由的方式也不太便于实现。因此越来越多的高校提出新建校区优先采用无线接入方案，对于老旧校区逐步推行无线化改进方案。本文通过对天津地区高校网络现状分析，结合工作中遇到的案例情况，针对新旧校区楼宇情况，提出高校网络无线化的设计方案供借鉴。

2 老旧校区楼宇无线化方案

老旧校区一般现行网络规划为驻地网模式，也就是常说的FTTH的接入方式，也有部分高校采取樓层或楼宇交换机汇聚，网线入户的方式。先来说下常规的FTTH方式，一般是由校方BRAS下接核心交换机，核心交换机与OLT相接，再通过光缆，连接到各楼宇内，经过分光器送入各户，用户通过ONU进行光电信号转换后与终端连接，如用户需要无线上网，需要下挂无线路由器发射无线信号给移动终端，其整个结构如图1所示。部分校区或办公区采用LAN口入户方式，其结构可以理解为将ONU集中放置于弱电间或单独管理室内，通过光缆入楼，网线入户的方式，在楼宇或楼层内放置交换机与ONU相连，完成光电转换功能，用户直接将终端接入墙壁预留信息面板即可上网。无论上述何种方式，如果需要给笔记本，手机，平板电脑等移动设备提供网络接入，均需要自行挂接无线路由器才可以。其弊端已经在上一节中提到，这里不再赘述。

无线网络常规接入方法为AC+AP的方式，其网络结构一般为校方BRAS下接核心交换机，交换机下挂AC控制器，并通过光缆连接到各楼宇的汇聚交换机，在接到每层的接入交换机，通过网线入户后与室内AP相连。该种接法利用AC对所有AP进行统一管理，AP自动发现、所有的配置集中在网关AC上完成， 简单便捷[1]。同时可以对每个AP进行信道定义，对AP功率进行调控，避免产生较大的信道重叠干扰。

鉴于老旧校区现有驻地网接入模式，为尽量减少施工对正常办公，生活带来影响，重新按照标准无线网络设计方案布线显然不太合适。因此提出一种适用于已经具备驻地网的老旧校区的OLT+ONU+AP+AC的FTTH+WLAN设计方案，其网络结构如图2所示。校方BRAS与AC控制器同时接入核心交换机，将利用VLAN技术，将AP与AC通信的管理VLAN与实际业务VLAN隔离。AP接入ONU，通过OLT与核心交换机相连，并根据不同VLAN进行数据交换，实现AP统一管理，完成有线网络接入到无线网络接入的改造工作。

AP工作需要供电，一般AP供电有POE供电和传统DC电源供电，POE技术利用现有的五类及以上双绞线，在传递信号的同时也将电源传送给无线AP，省去了本地电源，越来越受到运营商的欢迎[2]。由此又衍生出很多新型供电方式，如POE模块供电，即该模块同时具有数据传输和供电功能，将传输数据的网线接入输入口，将AP接到输出口，接通电源后输出口同时提供48V直流电以及来自输入口的网络数据。还有具备POE功能的ONU产品，该产品将POE交换机与ONU二合一，也能为AP提供48V工作电压。

关于AP设备类型，即选用室内面板式AP还是楼道内的吸顶式AP方面，这一方面取决于上述提到的是光纤入户还是网线入户的不同环境。同时也要与学校信息中心和物业等部门的配合，商定接入方式。当然，如果需要进行室外安装的话，就只能选用室外AP了。一般来说，对于光纤入户的情况，可以将光纤抽回，将ONU放置在弱电间或统一管理室内，通过ONU下接POE交换机的方式，采用吸顶式AP，根据AP覆盖范围和楼层结构选点安装。对于网线入户情况，就可以采用面板式AP直接替换掉原有信息面板，将接入POE交换机下挂在每个楼宇的汇聚交换机或ONU下即可。

现阶段， 2.4G频段的无线AP能够应用的频道有10余个， 但只有1、6、11是完全不被覆盖的[3]。由于室内安装较为密集，建议采用双频AP设备，并对2.4G频段的无线信号采取V字型开启，也就是不存在两个相邻的房间同时开启2.4G频段，并根据信道不重叠特征，仅能分配1，6，11这三个互不重叠的信道给相应的AP，这在初期设计时就根据房间平面图做好规划。对于5G频段目前开放的8个民用信道能够满足实际需求，只需要避免信道重叠即可。虽然统称为5G频段，但其实5G频段被划分为5.2G，5.5G，5.8G，其中5.5G尚未被廣泛使用，目前可用的36、40、44、48信道为5.2G，149、153、157、161、165为5.8G。而5.2G与5.8G在网络承载能力上存在细微差距，频率越高速度越快，但在整体布局统一规划时，往往忽略他们之间的差距，认为都是5G频段，将上述频段统一规划给不同的AP。

3 新建校区楼宇无线化方案

对于新建校区的楼宇，大多已经预留室内信息点位，强、弱电间等，我们可以采用标准无线设计方案进行入场施工即可，即通过在楼宇内放置汇聚交换机，上联核心交换机，下接POE交换机，在管理上将AC与AP相连，在业务上将用户与BRAS相连。同时也可以采用与老旧楼宇改造后的FTTH+WLAN网络结构一样，实现校内网络结构统一，便于维护管理。

值得注意的是，有些新旧楼宇同时存在的校区，由于以前采用的有线接入，BRAS上没有分配过WEB认证的接入方式，但对于办公区域开放过IPOE的上网方式，即DHCP获取IP上网的方式。为了使新旧楼宇无线化上网一致，并且能够做到覆盖区域内用户能够无线漫游，可以采用支持认证的AC厂商设备，将认证环节从BRAS改到AC上来做，这样对于原始网络结构可以在一定程度内给予保留，并且能够实现校园内无线覆盖下无缝漫游。避免在不同的上网方式间或不同区域间来回变化。

对于需要多运营商运营业务时，此种AC+AP的方式更有利于简化布线和网络设备投入，只需在核心交换机上接入各运营商线路，划分不同VLAN，通过AC控制AP发射不同SSID，并对不同SSID绑定不同VLAN，以实现多运营商同时运行的场景。避免了一个运营商一种布线标准和多组设备的投放，降低了管理和维护成本，也更有利于高校方信息化管理，实现设备统一管控。

4 方案实施与总结

该方案具有改造时间短，体验效果好，管理方便，维修简便等特点。方案已经在工作中对天津某高校实施，实施过程中总结了几点注意事项，在此提出以供参考。

对于通过ONU接入AP的方式，用户在不同ONU之间漫游时，会出现短暂断网情况，经排查，是属于ONU的一种防止MAC地址漂移的特性，MAC漂移检测的目的是消除非正常MAC漂移对交换设备的影响[4]，而我们的用户在不同ONU之间漫游，正是MAC地址在不同交换口中进行漂移的过程，只是该过程是正常的，被允许的。该功能可以在OLT中进行关闭，关闭后需要注意网络结构中不要存在可以让用户MAC地址从ONU下端漂移到上端的环境存在，否则可能导致整体网络出现问题。

通过上述基于PON网的FTTH+WLAN的无线化网络设计方案的提出，对于高校无线化接入网络改造，以及降低安全风险，优化用户上网体验起到很好的帮助。

参考文献：

[1] 刘鹏，黄英楠，张国圆.基于EPON网络的无线组网模式探讨[J].广播与电视技术，2015，42（09）：107-111.

[2] 烽火网络.WLAN接入及供电方式分析[J].电信技术，2011（08）：85-87.

[3] 张珊，王晨，田海量.无线AP在企业WLAN中的价值体现[J].电脑知识与技术，2019（09）：61-62.

[4] 赵咸红，桂刚.一种MAC漂移检测功能的实现与应用[J].邮电设计技术，2013（08）：67-69.

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