基于802.11N无线技术的移动学习网络构建研究
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【摘 要】在全球信息化飞速发展的今天，随着无线互联技术在各领域的广泛应用，基于开放教学理念的电大系统迎来了教学模式飞跃发展的新契机。
中图分类号：G202 文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2013.12.164
随着信息化的不断发展，信息技术在基层电大系统的重要地位日益突显，基层电大系统在完成传统网络升级改造的同时，更多的目光聚焦在无线网络的开发应用上。在以开放教学模式为基础的学习环境下，师生越来越要求尽可能方便、快速、移动式的访问校园信息化的资源。同时，师生使用笔记本电脑、平板电脑、智能手机等移动终端越来越普及，无线网络为广大师生提供了随时随地的访问校园网络或是接入INTERNET的方式。在很多传统有线网络无法延伸到的场合，如大型教室、礼堂、会议室、图书馆、体育场馆、及至校内其它活动休闲场所，师生同样能够方便地接入公网或访问校园网络，分享学习资源，感受校园文化氛围等。无线的应用已经出现在在教学、科研、管理、服务等越来越多的方面。
设计目标
（一）技术目标
1.“超越有线”的无线网络覆盖。
首先要实现覆盖无死角，可保证业务连续性，不掉线；同时要保障性能强劲，可承载大流量的业务应用，不阻塞；要有较突出的带机能力，可降低密度，减少干扰；
2.“无感知”的网络访问控制。
首先通过网络访问控制确保无线的安全，避免具有破坏攻击性人员接入网络；采用无感知设计提升认证易用性，即仅需首次认证，后续自动认证；使用全自助的二维码扫描接入完成访客管理，降低管理工作量，提升访客体验，实现访客自助开户与指定周期内重复使用；实现基于人员、设备的网络访问权限管理，实现不同人员、设备不同的权限。
3.“一体化”的设备和人员管理。
实现可视化的无线网管、远程故障定位，如：远程定位故障AP节点，常规故障的排除等；同时满足基于各种协议的身份系统对接，从而免去开户、用户维护的烦琐事务。
（二）功能目标
要满足电大系统在教学、科研、管理、服务等几个主要方面的多种实际需求，如图：
图1、无线网络综合功能图
具体实施
（一）接入采用智能双路802.11n无线技术
选用全面支持802.11n 协议的无线智能网络设备。802.11n技术由于采用了多种无线技术，极大地提升了无线接入的带宽和覆盖范围。智能无线设备通过MIMO（多输入、多输出）、OFDM（正交频分复用）、40 MHz Channels（通道绑定）Packet Aggregation（数据包聚合），其理论带宽达到150Mbps-600Mbps，实测接入带宽可以达到100Mbps-300Mbps，是传统无线的5倍。同时极大地提高了无线的覆盖范围，同环境下比802.11a、b/g模式的覆盖范围提高了20%。
（二）控制器采用AC线速转发
采用模块块设计的无线控制器，直接插在核心交换机上。对用户量大、业务丰富多远、且新应用不断涌现的需求，提供了坚实的硬件基础。
（三）智能无线技术规划
考虑到采用了802.11n技术的无线网络中，集中式的数据转发架构已经不合适了。每个802.11N的AP上百兆的流量，是不可能都通过AC集中转发的。分布式转发的概念应运而生，第一代的分布式转发，不能区分数据类型，将一些涉及到安全问题的数据也统统通过本地交换机转发了。
因此采用第二代智能转发架构，使用智能流分类前置设计，充分利用本地转发与集中式转发的优势，实现802.11n环境下的高速低延时、高安全转发。实现智能流分类：可根据SSID、VLAN等信息划分不同数据流；实现智能转发：通过本地AP策略，使不同流分别走AC集中转发或AP本地转发 ；实现本地转发类流：时延敏感类数据，快速转发，延迟最低，更适合语音、视频直播等校园网应用；实现集中转发类流：安全敏感类数据，集中加解密处理，适合学校OA、选课、一卡通等校园网应用。
图2、基于802.11n无线网络拓扑
扩展思考
无线网络和有线网络一样是教育信息化建设的基础，为师生提供了更灵活、更便捷的接入方式，随着无线网络的建设和发展，无线正在融入到学校的信息化、多业务的各个方面，为师生提供精彩的无线校园生活体验。
无线网络的建设需要满足未来学校多种信息化的应用，下一代无线校园网解决方案，深刻理解校园信息化的业务发展，其解决方案以其先进性、前瞻性为学校教育信息化建设的未来提供了坚实的发展平台，为学校的教学、科研、管理、服务等各项应用提供了基础无线平台。无线多媒体教室、无线科研数据传输、无线IPv6应用、无线一卡通、无线视频监控、无线访问视频课程、无线语音、无线网络运营商租赁等将会在不久的将来融入开放学习的舞台。