基于WIMAX技术的校园网络和安全部署的设计与实现

论文摘要

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。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 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