移动互联时代高职院校无线网建设实践

陆 峰

（扬州工业职业技术学院，江苏 扬州 225000）

随着智能终端的普及，高校教师和学生对无线网络的接入需求日益增大，广大师生已把无线作为主要网络接入形式。在《教育信息化“十三五”规划中》也提到，要全面提升教育信息化基础支撑能力，推进“无线校园”建设。在教育信息化的背景下，无线网络现已不仅仅是有线网络的一种弥补和扩展，更是实现教育信息化、创建智慧校园的必备条件[1]。

为响应国家信息化发展战略，在满足广大师生移动互联需求的同时提高学校信息化和智慧校园的建设水平。学校遵循“以需求为导向，以技术为保障，前瞻设计，服务校园事业发展”的建设原则，结合学校实际情况并考虑未来发展需要，采用锐捷最新支持802.11ac（Wave 2）的无线AP进行无线覆盖，最终完成了校园无线网的建设，达到无线网“使用方便、无处不在”的建设目标。

一、建设背景

扬州工业职业技术学院是江苏省示范性高等职业院校，学校占地总面积64.48万平方，在校师生1万余名，其中教职工近600人。学校从2014年开始进行信息化基础工程建设，重建地下弱电管网、改造校所有楼宇布线、新建数据中心、重购网络核心设备，为学校完成信息化“十三五”规划，建设“智慧校园”打下了坚实基础。但随着物联网、大数据、移动互联等技术的发展，“智慧校园”的建设对无线网的需求越来越明显[2]。

学校于2016年开始进行全校无线网覆盖项目调研，重点调研了国内主流无线厂家，2017年底在省政府采购网进行公开招标，锐捷产品中标，共采购4261个AP，覆盖全校室内室外，2018年8月初完成整个项目建设。

二、校园无线网络设计

（一）设计原则

校园无线网络充分利用学院现有网络环境，分场景进行无线覆盖，并考虑无线发展趋势及未来用户流量需要，遵循“以需求为导向，以技术为保障，前瞻设计，服务校园事业发展”的设计原则，最终建成一个可满足学院三到五年发展需求的“使用方便、无处不在”的校园网络，提升学院整体信息化水平与能力。

（二）组网结构

学校整体网络采用大二层扁平化[3]架构，核心与接入交换采用光纤直连，取消了汇聚层，采用两台锐捷18010做虚拟化。无线采用AC+瘦AP组网模式，无线控制器采用2台锐捷AC6816做虚拟化，通过AC对全网无线进行集中式管理，减轻AP负担，提高全网效率。同时有线与无线网络实现融合，简化网络管理，并通过城市热点与锐捷18010核心交换机进行认证对接，实现全网有线无线统一认证计费及准入准出的一体化认证，极大保证了网络的稳定与安全。同时全校网络开启无感知认证及漫游，大大提高了师生的网络使用体验，真正做到“使用方便”。详细校园网络拓扑见图1。

图1 校园网络拓扑图

（三）无线技术选择

随着移动设备的不断增加，人们对系统吞吐量的需求越来越大，在短短的几年内，IEEE 802.11标准得到迅猛发展，如表1所示。目前 IEEE启动了下一代 WLAN 802.11ax 标准项目，该标准将研究重点放在提升 WLAN 网络的整体工作效率和实际用户体验上[4]。对于802.11ax，目前支持的终端产品较少，但是随着移动网络的迅猛发展，支持802.11ac的终端产品成爆发式增长，正逐渐成为主流。

802.11ac工作在更加干净的 5GHz 频段，RF带宽达 160MHZ，使千兆无线传输变为现实。目前1 代 802.11ac 标准速率可达 1.3GHz，并发用户接入数量达 100，已取代 802.11n 协议成为主流，而第 2 代 802.11ac 速度达 2G，已开始广泛商用[5]。

802.11ac （Wave 2）技术[6]，支持多用户多入多出（MU-MIMO，Multi-User MultipleInput Multiple Output），无线接入点可同时和多个用户进行通信，充分发挥多天线优势，使WLAN 网络性能成倍提升，是SU-MIMO 的 2.5 倍左右[7]。考虑到未来无线局域网的发展趋势，以及保证学院未来三到五年校园无线网的先进性，本次方案产品全部采用支持802.11ac(Wave 2) 技术的 AP，使在校师生能够在更纯净的频段享受高速率带来的高品质校园无线网体验。

表1 802.11协议族性能参数

三、校园无线网络建设实践

（一）校园场景

学校的规模及无线网的使用量与无线网络的建设有着密切的联系，无线网络的传输也会受到障碍物的阻挡及强磁设备的干扰，甚至环境温湿度对无线传输也有干扰[8]，所以在建设时需分场景进行无线部署，充分考虑各种现场环境。

学校有如下五种场景：1、学生教室； 3、会议室、食堂、体育馆等高密场所；2、普通办公室；4、学生宿舍；5、室外。针对不同的场景需选择合适的无线AP，才能确保整个无线网络达到最佳性能。

（二）主要设备选型

学校无线设备最终使用锐捷品牌。锐捷在教育行业深耕多年，对校园无线场景有着完整的解决方案。学校根据各类校园场景，充分考虑面积和人数因素，前瞻设计。最终选购的主要无线设备见表2。

表2 主要无线设备选型表

（三）场景细分覆盖

1.教室场景

经现场测试在2.4G及5G终端各占50%的情况下，RG-IBS1260普通放桩AP最大可同时可满足60个终端在线视频。学校普通小教室座位数为62个，因此一个小教室安装一个普通放桩足以满足学生无线的日常使用。教室的安装位于黑板上方，信号朝向学生（见图2），最大可能减少教室覆盖盲区，同时利用教室内原标准化考场建设时布放的线槽走线，也大大减少了AP安装的施工难度。教室走廊、大厅、卫生间等区域也通过普通放桩AP用于师生无线漫游，提高用户体验。

图2 教室无线覆盖

2.会议室、食堂、体育馆场景

RG-AP740-I高密放桩AP借助三个射频卡的优势，经测试能同时满足80个终端在线视频。随着5G终端的增加，高密AP的性能将会被进一步释放，因此学校会议室、报告厅、食堂等场景一致采用高密放桩进行覆盖（见图3）。

图3 会议室无线覆盖

3.办公室场景

普通办公室一般10人以下，按平均每人两个无线终端计算，RG-AP130(W2)面板AP完全能满足日常办公需求，因此学校每个办公室安装一个面板AP（见图4）。面板AP的优势在于安装施工无需单独放线，可直接利用现有网口线缆，同时面板AP自带4个交换口，无线覆盖的同时还会进一步增加有线办公网口，大大提高网络接入点数量，减少了因网络接入点不够而私接小交换机现象，提高了网络的稳定性与可维护性。

图4 办公室无线覆盖

4.宿舍场景

学生宿舍4人一间，用户数固定，书柜统一位于一侧，场景单一，采用锐捷主推的智分+方案部署，宿舍安装RG-MAP752(G)微AP（见图5）。

图5 宿舍无线覆盖

微AP同样包含4个有线网络口，全千兆上联，保证了宿舍有线无线网的统一覆盖。相较于POE交换机+面板AP的方式，智分+方案价格相对便宜，同时AP的管理授权数也大大减少；另一方面微AP只是主AP的射频卡，微AP的上联接口并非传统的以太网口，可以有效避免学生私接路由器共享网络。

5.室外场景

校园室外采用定向AP与全向AP结合部署的方式。RG-AP630(IODA)全向AP安装于校园灯柱上（见图6），安装高度离地5米，保证信号覆盖的同时也便于后期维护。室外AP上联全部采用光纤直连光交换机的方式，没有采用传统的光纤收发器形式，简化了网络组成，减少了网络故障。

图6 室外全向覆盖

对于灯柱不可达且对网络容量有要求的区域如操场，则采用RG-AP630(IDA2)定向AP背靠背的部署方式，安装与操场围栏之上（见图7）。

图7 室外定向覆盖

围栏位于学校田径场与篮球场中间。定向天线内置，保证了校内AP安装的统一性与美观度；同时定向AP最小覆盖夹角可达60度，围栏每隔20米背靠背安装1组，最大程度避免信号干扰的同时保证了区域无线带载容量。

四、网络运维

整个无线网络的运维主要依靠无线AC管理平台与WIS服务平台。无线AC管理平台（见图8）主要侧重于AP的管理，如查看AP在线情况，连接终端数量等。通过其中用户信号强度分布图，信号良好覆盖率超过了98.2%。

图8 无线AC管理平台

整个校园无线网络的数据综合分析主要通过 WIS平台进行（见图9）。通过WIS平台，我们可以了解整个网络的在线用户数、用户体验趋势及各终端厂商分布等重要数据。高峰期全网5G终端数已达到80%，远远超过2.4G终端，整体网络体验流畅度超过98%。

图9 WIS管理平台

五、结语

本文以扬州工业职业技术学院校园无线网的建设实践为基础，详细介绍了无线网设计与工程建设情况。为达到可满足学院三到五年发展的无线网络要求，整网采用了支持最新802.11ac Wave2技术的无线AP，保证了无线网建设技术上的先进性。通过实际建设使用，无线网络性能稳定、体验优质，为学校智慧校园建设及信息化的发展提供了有力支撑，同时也为其他高校无线网建设提供了宝贵经验。