基于WIMAX技术的校园网络和安全部署的设计与实现

摘要

目前，国内教育领域从高校到中小学都开始进行了校园信息化的建设。校园网络目前用到最多的就是有线局域网和802.11b无线局域网技术(WiFi)。有线局域网布线成本高、安装复杂，并且不能移动使用，限制了使用的范围。WiFi无线局域网技术是校园无线网络当今发展比较成熟的技术，但WiFI技术受协议体系等方面很大的制约，只能在300公尺以内的小范围内使用，并且网络传输很容易被监听，在安全上存在很大的隐患。而目前正在普及的微波存取全球互通技术(WiMAX)完全能够解决这些问题，满足校园网发展需求和安全技术的无线通信机制。
　　 本文分析和研究了WiMAX技术，包括从物理层(PHY)到媒质访问控制层(MAC)以及安全子层的各种技术；分析了正交频分复用技术(OFDM)；搜集和整理了校园无线网络的最新需求；分析了校园网与普通电信网的需求差异；重点对校园网现有的各种网络安全技术进行了深入研究；根据WiMAX的技术特点和校园网络的需求，设计了校园无线网络，并依据设计方案在某校园进行了实地的网络和安全部署，并进行了实地的实验和测试。测试和实际结果表明，WiMAX校园网络和安全部署方案可以有效满足校园网络的各种需求，同时相对于其它技术可以大幅提高网络的容量、性能、灵活性和移动性。可以极大地推动和促进校园的信息化程度。
　　 本文按照工程设计的步骤，从可行性分析、需求分析到组网设计和实际部署测试，完成了珠海某WiMAX校园网的初步建设，通过试验和测试，充分验证了校园无线网络中WiMAX的优势。证明了运用WiMAX技术的校园网络具有布网灵活，配置方便，覆盖远，带宽大，上传速率高，移动性高，可以越区切换等多重优点。WiMAX技术完全适应校园网的多种场景需求，满足各种不同的应用请求。运用WiMAX技术搭建的校园网完全可以适应师生对网络更高的追求。本文的工作为以后校园无线网络大规模运用WiMAX技术提供了理论和测试依据。
　　 目前，珠海WiMAX校园网组网终端数目还不是很多，随着WiMAX技术的进一步发展，WiMAX网络设备终端的费用进一步降低以后，WiMAX校园网应用前景将更加广阔。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪 论

1.1 研究背景

1.2 研究现状

1.2.1 校园网应用现状

1.2.2 校园网无线网络安全现状

1.2.3 WiMAX技术应用现状

1.3 本文工作和结构

第二章 校园网安全及WiMAX技术分析

2.1 校园网网络安全技术

2.2 WiMAX技术分析

2.2.1 WiMAX网元技术分析

2.2.2 WiMAX组网技术分析

2.2.3 WiMAX网络安全技术分析

2.3 小结

第三章 珠海某校园网络无线组网和安全技术需求

3.1 校园网与普通网络需求差异分析

3.2 校园网络对无线组网的要求

3.3 校园网对WiMAX组网和安全需求分析

3.4 小结

第四章 珠海某校园网络及安全部署设计

4.1 WIMAX在校园网络中的覆盖设计

4.1.1 无线传播模型和链路预算

4.1.2 组网方式选择

4.1.3 频点选择

4.1.4 覆盖充分性

4.2 WIMAX在校园网络中的容量设计

4.3 提高覆盖和容量的WIMAX技术应用设计

4.4 基于WIMAX技术校园网的组网配置和部署

4.5 WiMAX在校园网络中的安全部署

4.6 小结

第五章 WiMAX校园网络部署和测试

5.1 WiMAX基站实际组网部署

5.1.1 WiMAX的部署所面临的问题

5.1.2 WiMAX的部署与实现

5.2 WiMAX基站网络配置

5.2.1 子帧比例设置

5.2.2 业务类型配置

5.2.3 频点和BSID设置

5.2.4 校园基站的站内临区关系

5.2.5 全网测试方案配置

5.2.6 WiMAX基站集中维护组网方案

5.3 WiMAX终端配置

5.3.1 功率控制配置

5.3.2 扫描门限配置

5.3.3 切换门限配置

5.3.4 频点配置

5.4 PPS流媒体服务器的实现配置

5.5 WiMAX组网场景安全分析

5.5.1 安全域的划分

5.5.2 部署防火墙

5.6 WiMAX实验结果和小结

第六章 结束语

致谢

参考文献