无线网络建设论文范文

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目前我院有医院信息系统(HIS)、电子病历系统(EMR)、口腔专科门诊电子病历系统(MZEMR)、影像处理系统(PACS)、实验室数据处理系统(LIS)等重要信息系统，连接了江苏省医保、南京市医保、市卫生局干部保健、南京市各区县医保、市民卡中心、12320网上预约等多条网络线路。但由于网络模块位置的局限和追求布线的工整美观，计算机终端设备基本都部署在各科室的固定位置。医护人员通过固定位置部署的医生工作站电脑来操作各类信息系统程序，完成日常的医疗工作(如病历书写、检查申请、诊断开药、影像浏览等)，查阅或医院最新通知公告、发展动态，下载常用办公软件和各类院内制式表单，进行网上报修等。因为医疗行业的特殊性，我院医护人员日常需要对病人进行引导、查房、换药、接送手术等工作，在院内移动相对较为频繁，在接待完患者之后，他们需要回到科室固定的位置使用计算机来处理相关系统数据，来回往返，耗时耗力。随着医院业务量的不断增加，医护人员的工作强度和压力也与日俱增，对信息系统的依赖和对计算机数量的需求也逐步提高，这就要求网络给予足够的扩容空间，然而这些要求显然已不是传统有线网络所能满足的。

1．2不断升级的院内网络功能需求

随着网络社会的迅速发展，医院网络的功能也不断升级，为更好地优化医院管理、应对网络舆情，我院近年来开设了中英文网站、西祠讨论版、官方微博、院内论坛、数字多媒体等多个面向院内外的网络媒体，这就要求医院各相关职能科室人员需通过办公电脑连接互联网进行相关工作。在传统有线网络时代，我们需要通过增设网络线路或通过小型交换机、路由器等辅助设备来满足不断增长的网络应用需求。但是布线需要采取排线、钻墙、穿越天花板等方式进行，这不仅会影响院内办公场所的整洁美观，还会干扰医院的正常诊疗秩序，而且在诊室和病房中施工改造具有较高的危险性。无线网络的架构只需要通过在原网络点部署AP接入便可实现区域网络的覆盖，实施便捷，不会造成环境和秩序的影响，而且危险性大大降低。

2院内无线网络系统的建设

2．1利用现有网络环境部署

由于医院现有的传统有线网络模式已基本成型，并且某些医疗区域(如:手术室、消毒供应室等)的布线施工难度较大，因此再为无线网络系统的部署去改造现有的网络环境，增加网络布线，不仅工期长，而且也会给病人和日常的诊疗工作带来诸多不便。将机房的核心交换机及各楼层交换机划分不同的WLAN，再把无线设备通过有线方式接入网络交换机，实现无线网络与原有网络逻辑隔离、互不影响，在不改变原网架构的前提下实现无线网络的便捷部署，见图1。

2．2无线访问接入点(AP)采用基于局域网的供电(POE)技术

在无线网络的建设过程中，为降低施工复杂度，减少日后的安全隐患，我院采取了以太网在线供电技术，通过承载以太网数据的同一条五类/超五类双绞线电缆提供可靠的直流电源，保障无线AP工作所需。［1］我院将原各楼层交换机更换为支持IEEE802．3af标准的POE供电交换机，用于汇聚各对应楼层的所有AP，并通过网线直接对AP供电。

2．3覆盖全院的无线网络无线接入点AP分布

在医院主楼2－15层和医技楼1－5层，根据AP的性能指数及各楼层的建设布局，选择性地部署在最佳方位，确保各楼层各角落都能搜索到无线信号。医护人员工作的时候，需要在不同的病房、办公室之间移动，这样移动设备也会在不同的AP覆盖范围之间切换漫游，要保证AP部署的合理性，避免在移动过程中断网或者网络延时过高，为医护人员工作带来麻烦。［2］传统无线网络中，某个无线接入点一旦出现故障，无线覆盖就会出现盲区，导致该区域无网络信号。我院此次无线网络建设中采用了ARM(自适应射频管理)技术，该技术可以在某个无线接入点出现故障后，通过自动增加附近无线接入点的发射功率，实现对故障无线接入点所属范围的无线覆盖，见图2。SiINTERNET1123414图2口腔医院无线部署后网络拓扑图

2．4采用统一的监控与管理

传统无线接入点也称为FATAP，其自身需要有相应控制软件并进行独立的配置方能运行。由于医院的无线接入点数量较多，且医院业务网络具有复杂性和多样性等特点，如需要了解各AP的工作状态及性能，并对每个AP进行相应的配置，没有专业的技术支持和后期的维护保障，在日常工作中很难做到及时有效的监控与管理，因此我院此次部署了由无线控制器(AC)统一管理的无线接入点THINAP。采用集中式部署的方式，无线控制器AC与核心交换机配合完成对网络内无线接入点AP的统一监控与管理，方便了日常的维护与监管，尤其是在AP出现故障时，能很快地查到出故障点。

2．5合法的无线保护机制

无线网络虽然为医院工作人员提供了方便，但是存在着无线入侵、网络攻击、非法AP接入、信息泄露等安全问题。我院无线系统提供多层次的无线安全措施来保护无线资源、数据、网络和用户。首先配备完善的射频监控技术，获得专利的分类引擎让管理员可以通过自动检测非授权用户、抑制和保证用户不会连接到非法AP等方法来保护无线资源。其次，院内管理人员通过无线控制器的WEB界面，便可实时查看到是否有非法AP在网内。管理人员亦可开启自动保护机制，阻止合法无线终端通过非法AP连接到院内网或者被诱骗到假冒AP上。这些非法的无线连接会被周边最接近的AP所发出的802．11De－Auth包所切断。802．11De－Auth包会不停地发出直到在线的无线终端的无线连接被打断为止。要做到一个真正自动的保护机制就必须能正确识别所有在医院无线覆盖范围内检测出来的AP身份。我院使用的无线自动保护系统可同时收集和分析来自有线端口和无线信道两方面的数据信息，通过无线入侵保护系统能够准确地区分出连接到院内网的非法AP和位于围墙外面的干扰AP之间的差异，从而可以避免对非法AP的错判和漏判。

3医院无线网络系统的优势

3．1建立移动式的工作站信息系统

无线网络技术以其终端可移动性、接入灵活方便等特点，打破了先前医院各种系统应用的局限性，使得医院工作人员可以随时随地通过无线网络接入到医院的信息系统当中，方便及时地了解医院信息、科室信息及病人信息(影像图片、病理诊断、检查检验、病历医嘱等等)，为医疗服务提供了便捷。无线网络的覆盖可以最大程度地发挥现有医疗信息资源的能效，提高管理人员、医护人员的工作效率，降低工作强度，提升患者满意度水平。

3．2为接入互联网提供方便

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现在关与TD无线网络建设的论文和专著很多，但大部分都是侧重于TD无线网络规划进行分析。本文结合工程实际对TD无线网优平台的一些关键技术的实现进行探讨，由于国内尚未明确TD所采用的频段，故本文将不讨论频率规划，只从OFDM技术、多天线技术、规划站点选取、分布系统建设等，为TD无线网络建设提供有力支持。

一、TD无线网优平台中关键技术研究

针对TD系统的关键技术主要有以下几方面；

1.1 TD无线网优平台的OFDM技术

OFDM技术主要就是采用基于正交频分复的频分多址技术，这种技术与以往的技术不同的就是OFDM技术中的各载波通过彼此叠加和正交而避免干扰，这样不但可以提高宽带资源的使用，同时也可以将频率利用效率得到相应的提高。OFDM技术的关键技术就是在于其调制和解调，主要就是通过对离散傅里叶变化DFT实现，让调制变得简单化，不断循环前缀CP，也是OFDM技术的一个关键技术。OFDM技术，是TD无线网络规划关键技术中的多址技术，有着高效的频谱利用率、简便的接收机、强化的带宽扩展性；易于帮助实现MIMO系统，可以让其与同连接路自适应技术相结合的优点，但是由于这项技术的峰均功率比较高，也就降低了射频功率的效益，进而导致了发射机射频模块在资金投入和耗电方面有所增加。基于OFDM技术的上下行多址方式，能够通过提高投入资金和较为复杂的技术的方式，帮助TD系统获得更高的数据频率，且通过SC-FDMA的使用，解决了OFDM眼中的高PAPR问题。

1.2 TD无线网优平台的多天线技术

TD无线网优平台的多天线技术，也称为MIMO技术。主要是在发送端与接收端，通过设置多条天线的形式，来完成信号复杂的接收和发送任务，从而增加系统容量，系统容量的提升能够加快信息传输速率，借助信息冗余度的增加，还能提高其可靠性和安全性。这种技术模式，关键在于能够提高对空间复用的频谱利用，同时通过该技术对系统传输可靠性的保障作用，将接收机的灵敏度降低到一定程度，能够有效地提高系统容量和小区覆盖半径。

1.3 TD无线网优平台的物理层技术

首先就是TD无线网优平台的结构，在TDD双工模式下TD系统的结构，其主要功能是为在同一工作频率的上下行提供占用资源的时间和位置信息。对其TD无线网优平台的物理层资源块，主要包括资源单元（RE）、资源块（RB）、资源单元组（REG）、控制信道单元（CCE）等四类资源块，且具有OFDM技术的多址特点；物理层信道主要包括上行和下行信道，用于承载来自高层信息的资源单元。

二、TD无线网优平台中关键技术的实现

2.1 TD无线网优平台中关键技术的需求

TD网络建设要以市场业务需求为导向，将网络建设到用户真正需求的地方，中国移动建设TD无线网络平台，最大的可能是采用D频段或者F频段，而TD无线网络覆盖范围与频段的选择是密切相关的。一般情况下， D频段覆盖室外热点区域，F频段进行室外全覆盖，选择TD无线网络覆盖范围时不应仅仅考虑网格测试区、主城区、城区等范围，建议对影响因素进行综合考虑。首先对网络覆盖应该重点考虑数据区域和网络测试区，在规划TD无线网络覆盖区域时应尽量连续，特别是规划D频段时，不能因为D频段是覆盖热点区域，而被划分成一个个的小区域，如果规划覆盖范围过小，会造成后期网络测试及TD无线网络业务推广均会出现很大的问题。

2.2 TD无线网优平台宏站规模

通常根据覆盖预测来进行TD宏蜂窝站点数量的确定。根据理论计算，在达到同等覆盖质量的前提下，如果使用F频段可比使用D频段节省46%的建站资源。在进行TD规划时，D频段站点可略多于覆盖预测的站点。但由于TD频段规划站点多于现网TD-SCDMA站点数，受限于选点难度，新选站点不宜太多。但在进行F频段的TD无线网络规划时，相对于覆盖预测，建议加大F频段的站点数量。因为在TD无线网络采用F频段时，站点数少与同覆盖区的TD-SCDMA站点数，站点可选择的余地较大，而且TD无线网络采用F频段的目的是进行连续覆盖，为了保证TD的网络质量，宜加大F频段的站点数量。

2.3 TD无线网优平台分布系统选择

因为TD无线网络的频段较高，对于规划区内的TD-SCDMA物业点均建议建设TD无线系统，TD无线网络室内分布系统建设方式包括单路建设方式和双路建设方式两种。双路分布系统相对于单路分布系统具有1.5～1.8倍的容量增益，对于提升小区吞吐量和用户峰值速率体验具有明显的性能优势，故在数据流量较大的区域，网络应建设双路分布系统。但实际规划设计中很难按此考虑，双路分布系统由于需要双路馈线和双倍天线，建设难度很大，特别对已建单路分布系统的物业点，再建设一路分布系统协调难度很大。对某地市的现网情况进行调研后发现，现网有双路分布系统的物业点不到1%，主要原因就是因为协调困难。而且从投资效益上说，双路分布系统投资接近翻倍，但是很多物业点并没有建设双路分布系统的必要。现网很多分布系统是为了解决TD-SCDMA网络的覆盖需求而建设的，并没有很高的用户数及数据流量，在这些物业点建设双路分布系统会造成投资浪费。

三、TD无线网优平台关的规划

TD无线网络规划主要步骤包括网络规模估算、网络规划需求分析、覆盖容量仿真、站址选择和无线参数规划等几个流程。在规划TD无线网络上，可以通过以下几方面进行。

3.1 TD网络频率规划

为了解决小区间的干扰，在TD无线网络频率规划阶段，应该提高对频段的分配和复用。通过同频组网或异频组网的方式进行。

3.2 TD网络覆盖规划

TD无线网络覆盖规划，具有覆盖对象多样化，编码调制方式多样化，以及帧结构支持覆盖极限功能的进一步提高等特点。通过采用由覆盖目标计算覆盖半径和由覆盖区域半径计算覆盖速率等两种方法，进行网络覆盖规划。

3.3 TD网络链路预算

在规划的仿真前期，需要采用链路预算的方式，估计系统覆盖的性能。在这个阶段，需要事先制定一个相对明确、详细的计划，包括技术及时间等方面，利用制定的预算可以确定TD网络建设的大体规模，以及主要需求、重要参数以及所需要补充的设备等等。

3.4 TD网络容量规划

TD无线网络容量规划，主要是采用系统仿真、实际测量统计数据的方法，获取小区吞吐量、小区边缘吞吐量信息，便于站址的选择。

3.5 TD网络规划仿真

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1、常见的无线网络安全措施 

无线网络受到安全威胁，主要是因为“接入关”这个环节没有处理好，因此以下从两方面着手来直接保障企业网线网络的安全性。 

1.1 mac地址过滤 

mac地址过滤作为一种常见的有线网络安全防范措施，凭借其操作手法和有线网络操作交换机一致的特性，经过无线控制器将指定的无线网卡mac地址下发至每个ap中，或者在ap交换机端实行设置，或者直接存储于无线控制器中。 

1.2 隐藏ssid 

所谓ssid，即指用来区分不同网络的标识符，其类似于网络中的vlan，计算机仅可和一个ssid网络连接并通信，因此ssid就被定为区别不同网络服务的标识。ssid最多由32个字符构成，当无线终端接入无线网络时须要有效的siid，经匹配ssid后方可接入。通常无线ap会广播ssid，从而接入终端通过扫描即可获知附近存在的无线网络资源。比如windows xp系统自带扫描功能，检索附近的无线网络资源、罗列出ssid信息。然而，为了网络安全最好设置ap不广播ssid，同时将其名字设置成难以猜解的长字符串。通过这种手段便于隐藏ssid，避免接入端利用扫描功能获取到该无线网络名称，即使知道其存在也是难以通过输入其全称来接入此网络的。 

2、无线网络安全措施的选择 

网络的安全性和便捷性永远是相互矛盾的关系，安全性高的网络一定在使用前或使用中较为繁琐，然而，科技的进步就是为了便捷我们的生活，因此，在对无线网络进行设置时，需要兼顾安全性和便捷性这两个主要方面，使其均衡地发展使用。 

接入无线ap时选取wap加密模式的方法，此外，ssid即使被隐藏，也会被攻击者利用相关软件探测到，所以无需进行隐藏ssid，增强接入便捷性，在接入时实行一次性输入密码完成设置任务。 

与此同时，采用强制portal+802.1x的认证方式，两种方法的融合可以有效确保无线网络的安全。来访用户更关注的是使用时的便捷性，对其安全性没有过高要求。强制portal认证方式免除安装额外的客户端软件，用户通过浏览器认证后即可获取网络资源。这种便捷的方法，其不足之处就是安全性较低。倘若花费一定资金用来购置无线网络入侵检测设备展开主动性防御，是可以在一定程度上保障无线网络安全性的。 

其实，网络安全技术是人类发明的，并依靠人的使用而发挥作用，所以网络使用者是安全防线的最后一关，加强网络使用者的安全意识，是保障无线网络安全的根本。 

3、校园无线网络的应用 

(1)在校园网络建设中，无线网络作为一种流程趋势正在普及开来，同时其用户也在日益增多。当前在校园网络不同环境下，主要用户分为以下几类人群，第一类为固定用户群，包括机关办公、机房电脑、教学楼、试验室等众多使用者；第二类是活动用户群，主要包括教师的个人电脑和学生的自用电脑；第三类为临时用户群，特指在学术交流会时所使用电脑上网的群体。经过划分出三类用户群，便于无线网络在接入internet网络时采取相应的安全策略，以保障整个校园无线网络的安全性。 

(2)校园无线网络的安全措施除了进行wep数据加密协议外，更要结合不同用户群特点，制定相应的安全防范措施。对于固定用户群可以实行绑定mac地址，限制非法用户的访问，网络信息中心通过统一分配ip地址来配置mac地址，进行这种过滤策略保障无线网络的安全运行；针对活动用户群实行端口访问控制，即连接工作站sta和访问点ap，再利用802.1x认证ap服务，一旦认证许可，ap便为sta开通了逻辑端口，不然接入被禁止执行。802.1x需要工作站安装802.1x的客户端软件，并在访问点内置802.1x的认证，再作为radius的客户端把用户的认证信息转发至radius服务器。802.1x不仅控制端口的访问，还为用户提供了认证系统及其计费功能。 

ap隔离措施近似于有线网络的vlan，对无线客户端进行全面隔离，仅可访问ap所连接的固定网络，进而增强接入internet网络的安全性；最后一类临时用户群，可以通过设置密码限制访问，无密码者无法接入无线网络，利用此手段保障授权用户安全稳定的使用无线网络，避免他人肆意进入无线网络发生干扰，尤其适合于会议等临时性场所的使用。 

4、结语 

建设校园无线网络，可以为校园学习生活带来极大的便捷性，但与此同时，其中也潜在着安全隐患，无线网络技术需要不断研究、完善，方可保证校园无线网络的安全性、可靠性，实现校园的现代化网络建设。 

无线网络中的威胁无处不在，不法分子利用网络技术手段可以窃取校园中传输的重要数据，截取或篡改教学数据，严重威胁着学校中重要资料的安全性。只有结合上述相应手段，才能有效控制非法用户侵入校园无线网络，维持校园无线网络的纯净度，实现健康资源的共享。其实，无线网络的安全防范措施还有很多，须要在科学技术的发展进步中，不断分析，进行完善，以共同打造美好的校园网络学习生活为目标。 

参考文献 

[1]孔雪莲.浅谈无线局域网中的安全及黑客防范[j].电脑知识与技术（学术交流),2007(13). 

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二、无线网络建设方案

以我校无线网络建设为例，在本次建设方案中，采用最为专业的、具有优秀的可扩展性和可管理型的“FIT-AP+AC”（AP+无线控制器）的无线组网模式。这种组网模式具备以下优势： 集中管理FITAP的配置保存在无线控制器中，FITAP启动时会自动从无线控制器下载合适的设备配置信息。 统一安全策略因为无线数据转发通过集中的AC处理，便于在AC上进行集中的安全策略部署。 有线无线一体化管理目前学校的有线基础架构已经较为成熟，本次在有线基础上进行无线部署，可形成统一的拓扑呈现、性能监视等，简化管理压力。 保护已有投资学校图书馆核心交换机S7506R已经配置无线控制器插卡，本次建设可以直接利用AC插卡实现控制器功能，实现投资保护。校园无线网络的开通，可以突破有线网络节点限制，大大扩展了用户使用网络的空间，方便了我校师生通过网络获取信息，进一步提升了我校的信息化水平。我校无线网络建设项目，一期工程包括了1-2号教学楼、图书馆、南餐厅、北餐厅、体育馆、行政楼、室外广场、室外体育场以及老校区教学楼、餐厅等场所。共安装120个室内AP，6个室外AP以实现以上场所的无线信号覆盖。无线网络环境的引入，为崭新的无线多媒体提供了应用平台，从而将我校教育信息化带入一个新的天地。

三、项目实施

3.1综合布线

室内区域：鉴于节约成本及避免浪费的原则，本项目室内布线部分信号的传输、设备的供电全部采用超5类非屏蔽双绞线。室外区域：室外环境的恶劣，及复杂多变决定了室外区域的布线不能采用普通的非屏蔽双绞线，而应采用室外屏蔽型，抗拉伸超5类双绞线。设备的级联：项目中涉及到交换机之间需要级联的部分，应当采用传输质量更高的6类双绞线。布线应注意以下事项: 双绞线在走廊和室内走线应在电缆槽内，应平直走线； 交换机到AP的双绞线最长距离为100米，超过100米的可用双绞线连结器连结加长； 双绞线在机房内走线要捆成线札，走线要有一定的规则，不可乱放； 双绞线两端要标明编号，便于了解结点与AP接口的对应关系； 双绞线应牢靠地插入交换机、配线架和AP的网卡上； 结点不用时，不必拔下双绞线，它不影响其它结点工作； 选用八芯双绞线，自己安装接头时，八根线都应安装好，不要只安装四根线、剪断另外四根线。

3.2AP安装

AP在无线网络中扮演着集线器的角色，它其实就是无线网络信号的发射“基站”，因此它的安装位置必须选择好，才能不影响整个无线网络信号的传输稳定。由于无线通信信号是按直线方向传播的，要是在传输的过程中，遇到有障碍物的话，无线通信信号的强度就会受到削弱，特别是遇到金属障碍物时，无线信号的衰减幅度更是巨大。为了避免无线信号遭受到外来障碍物的干扰，在安装无线AP时，将AP尽量安装到高处。在安装无线AP时，将每个AP的覆盖范围进行少量的交叉覆盖，确保每一个无线子网之间能够实现无缝连接在对无线AP进行信道划分时交叉使用信道1、6、11，使重叠区域不受干扰。在无线AP安装完成后，对AP的配置进行优化。对无线信号的场强和信噪比进行测试，并调整AP的频点和AP的发射功率来细微的对该区域无线局域网的整体性能进行调节。在安装室外AP时应当注意恶劣气候的防护，如大风天气、雨雪天气、雷雨天气都应考虑在内，做好防护措施。室外AP的供电采用POE供电模块，在布设网线时使用两根网线，一根用来供电，一根用来传输数据，供电电源线长度不超过70米。AP安装时应当紧密固定，可使用膨胀螺丝加扁铁对AP进行固定。由于室外比较空旷，且室外AP的安装位置比较高，雷雨天气容易遭到雷击，在安装时应做好避雷设施，以确保设备的安全。

四、无线网络的应用

无线校园网具有很多优点，得到了迅速发展，加快了高等教育信息化进程。无线网络为高校进一步实现教育教学改革、图书馆数字资源的充分利用、形成移动学习环境打下基础。

4.1在教育教学中的应用

首先，无线校园网具有便携、移动、宽带等特点，学生和教师人手一台无线终端（笔记本电脑、PDA、手机等）,教师可以通过无线网络进行教学，并且可以最大限度地加强教与学之间的沟通和互动，使教学模式发生根本性的改变：其次，在无线校园网的环境下,所有教学过程通过教学管理平台进行,可以方便地对教学过程进行检查、监督和调整，便于教学管理。无线校园网还带来了整个教育资源的重新整合,包含了教师、教学资料、教学设备、教学模式和教学理念,这必然推动着校园消息化的发展。

4.2图书馆数字资源得到最大应用

图书馆无线网络的铺设，解决了学术报告厅、电子阅览室、检索大厅、阅览区、书库、自习室、读者休息区等信息点少、难于布线的问题。这些地方充分发挥无线网络易于扩展、移动灵活的优势，扩大图书馆网络覆盖范围，形成无死角区域的上网可能，随时随地查阅图书馆数字资源，给学生撰写论文、学习提供最大方便，使图书馆的数字资源得到充分利用。