2024年5月31日发(作者：宰寄柔)

淮海工学院

课程设计报告书

课程名称： 通信工程专业综合课程设计

题 目： 连云港师范专科学院无线校园网

组网工程设计

系 （院）： 电子工程学院

学 期： 2015-2016-1

专业班级： 通信工程121

姓 名： xxxxxx

学 号： 2012xxxxx

评语：

成绩：

签名：

日期：

课程设计报告书专用纸

连云港师范专科学院教学子网B无线校园网组网工程设计

1 设计的目的和任务

本次综合课程设计是针对连云港市师范专科学院的无线校园网组网研究和设计，目的

有两个：一是对连云港市师范专科学院进行无线校园网组网设计，实现无缝覆盖；二是通

过综合课程设计来巩固和丰富我们所学的知识，培养我们的思维和解决问题的能力，锻炼

我们的动手实践能力和知识运用的能力，做到理论联系实际，做到学以致用，为今后走向

工作岗位进行组网设计打下一定的基础。

这次综合课程设计的任务包括让同学掌握一般通信系统方案设计的过程、步骤、要求、

工作内容及设计方法；训练学生组网工程项目管理、需求分析、网络方案设计、系统合成、

综合布线能力等；培养学生综合运用专业知识的能力，提高学生进行通信网络工程设计、

工程实施的能力。

2 项目实际环境

连云港师范高等专科学校是教育部批准成立的一所全日制普通高等学校。学校前身是

创建于1914年的江苏省立第八师范，后更名为江苏省海州师范学校。1998年经江苏省人

民政府批准，由江苏省海州师范学校、江苏省连云港师范学校和连云港教育学院三校合并，

筹建连云港师范专科学校。2000年教育部正式批准成立连云港师范高等专科学校。2009

年学校完成搬迁工作，全体迁入新校区，新校区位于国家4A级风景区花果山脚下，地理

位置优越，交通便捷。

新校区校园占地面积1273亩，建设面积40万平方米。根据覆盖范围、用户数目，接

入速率以及AP规划等方面综合考虑，结合新校区的实地环境，对连云港师范高等专科学

校组建无线校园组网技术的无线局域网。

这次我做的是吉馀楼的无线组网覆盖规划,吉馀楼是连云港高等师范专科学院的教学

楼综合楼，该楼有5层，第一层是办公室和教室，有供学生自习的座椅。2楼以上也是教

室，以及办公室、储藏室等。宽约45米，长约88米。与吉馀楼紧邻的是该校大同楼，以

及图书馆。吉馀楼总体环境图如图2.1所示。

图2.1 吉馀楼总体环境图

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3 需求分析

随着新校区逐渐投入使用，师生数量的不断扩大，网络应用越来越频繁，网络已经成

为老师和学生获得信息的主要手段之一。由于急于使用，校园网络的组建存在很多缺陷和

漏洞，在校园很多地方存在“盲点”，尤其是教学区的覆盖率没有满足要求。并且，少数联

网的教室无法满足多数人同时上网的需求。

吉馀楼主要由办公室和教室组成。教室大小不一，有大约72座的小教室，96座的中

教室，180座的大教室，主要以小型教室为主。考虑到在查阅文献，视听课件等资料时会

用到网络，所以必须对各个位置进行网络的全面覆盖。根据人数和需求，为每位同学提供

0.5Mbps的网速服务。在连云港师范专科学院进行无线校园网组网设计是必须的。为学院

的广大师生提供便捷、稳定、安全且高性能的无线接入网络，更好地满足师生用户移动上

网、集中上网、随时随地网络通信等学校和生活中的网络通信需求。同时还可以满足校方

信息化教学、移动教学、移动办公等需求。

4 市场调研

市场调研主要是对市场中无线局域网主流产品的性能、价格、参数的分析。

根据本次综合课程设计的设计需求，结合师专新校区的具体情况，我们需要的设备主

要包括无线AP、交换机、接入控制器、双绞线、天线。

室内AP参数如表4-1所示。

表4-1 无线AP参数

型号

D-link

DAP-2310

参数

网络标准：IEEE 802.11b、802.11g

频率范围：2.4GHz

数据传输速率：300Mbps

无线覆盖范围：室内100m、室外400m

天线增益：2dBi

华为AP2010DN

网络标准：IEEE 802.11b、802.11g

频率范围：2.4GHz

数据传输速率：54Mbps

无线覆盖范围：室内100m、室外500m

天线增益：2dBi

698

价格（元）

649

层交换机参数如表4-2所示。

表4-2 层交换机参数

型号

H3C S1224R

参数

产品类型：企业级

端口数量：24

应用层级和适用范围 价格（元）

二层

1244

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背板带宽：48Gbps

传输速率：10/100Mbps

华为S2700-26TP-SI(AC)

产品类型：快速以太网交换机

端口数量：26

背板带宽：32Gbps

传输速率：10/100Mbps

二层

层交换机

1398

层交换机

楼交换机参数如表4-3所示。

表4-3 楼交换机参数

型号

H3C S5024P

参数

产品类型：快速以太网交换机

端口数量：24

背板带宽：48Gbps

传输速率：10/100Mbps

ZXR10 2826A(AC)

产品类型：快速以太网交换机

端口数量：24

背板带宽：19.2Gbps

传输速率：10/100Mbps

二层

楼交换机

1680

应用层级和适用范围 价格（元）

二层

楼交换机

2399

双绞线参数如表4-4所示。

表4-4 双绞线参数

型号

康普六非屏蔽类双绞线

性能

产品类型：六类非屏蔽双绞线

最大单段长度：100米

传输速率：100Mbps

包装长度：305米/捆

AMP超五类网线

产品类型：超五类双绞线

最大单段长度：100米

传输速率：100Mbps

包装长度：408米/捆

产品类型：五类双绞线

290

750

价格

920

跃图五类二对四芯UTP网线 最大单段长度：100米

传输速率：100Mbps

包装长度：305米/捆

水晶头参数表如表4-5所示。

表4-5 水晶头参数表

型号

绿色硅谷六类水晶头

使用范围

工作区子系统

产品类型

水晶头

报价

4/个

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(LDF5189)

D-LINK六类RJ45水晶头

飞灵六类屏蔽水晶头

网络建设

网络建设

水晶头

水晶头

4/个

10/个

5 总体方案设计

5.1 接入层设计

接入层是最终用户(教师、学生) 与网络的接口，它应该提供即插即用的特性，同时

应该非常易于使用和维护。在接入层设计上主张使用性能价格比高的设备。本次组网设计

的接入层采用树型和星型混合的拓扑结构，在主要通信接点上采用树型拓扑是为了组网便

捷、管理方便，出现故障时可迅速排查。

接入层网络拓扑结构如图5.1所示。

图5.1接入层网络拓扑结构图

接入层中，AP作为一个接入点使用户接入层，每个AP通过双绞线与二层层交换机连

接在一起，所有的二层层交换机再通过双绞线连接到楼交换机。

5.2 汇聚层设计

汇聚层的功能主要是连接接入层节点和核心层中心。汇聚层设计为连接本地的逻辑中

心，仍需要较高的性能和比较丰富的功能。汇聚层同时也可以提供接入层虚拟网之间的互

连,控制和限制接入层对核心层的访问，保证核心层的安全和稳定。

汇聚层设备一般采用可管理的三层交换机或堆叠式交换机以达到带宽和传输性能的

要求。其设备性能较好，但价格高于接入层设备，而且对环境的要求也较高，对电磁辐射、

温度、湿度和空气洁净度等都有一定的要求。汇聚层设备之间以及汇聚层设备与核心层设

备之间多采用光纤互联，以提高系统的传输性能和吞吐量。汇聚层的设计一般选用星型和

环形两种拓扑结构。

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汇聚层网络拓扑结构如图5.2所示。

图5.2 汇聚层网络拓扑结构图

汇聚层的设备选择如下：楼交换机：H3C S1026T；区交换机：华为S5700-24TP-SI（AC）；

AC：华为S5328C-SI；光纤：立孚8芯多模室外铠装光缆。

5.3 无线接入点（AP）配置原则

使用室内直放AP布点覆盖，需考虑及遵循以下几个问题和原则：

（1）需要有入户线缆资源(双绞线)。

（2）如果在一个走廊里只安装AP，则尽量把AP安放在大厅的中央位置，而且最好是

放置于天花板上；如果同一空间安装两个AP，则可以放在两个对角上。

（3）保持信号穿过墙壁和天花板的数量最小。2.4GHz信号能够穿透墙壁和天花板，

然而，每一面墙壁和天花板都将使AP信号的覆盖范围减少1到30米。应放置AP与计算

机于合适的位置，使墙壁和天花板阻碍信号的路径最短，损耗最小。

（4）考虑AP和覆盖区域之间直线连接。注意AP的放置位置，要尽量使信号能够垂直

的穿过(90度角)墙壁或天花板。

（5）不同的建筑材料产生不同的传输效果。由金属的框架或门构成的建筑物会使WLAN

无线信号的传输距离变小。放置AP的位置应使信号通过干燥的墙壁或敞开的门，避免放

置在使信号必须通过金属材料的位置。

（6）AP天线方向可调，安装AP的位置应确保天线主波束方向币对覆盖目标区域，保

证良好的覆盖效果。

6 无线网络规划与覆盖设计

6.1 吉馀楼区域网络覆盖设计

吉馀楼共有5层，各楼层AP所用信道如上表所示。

AP实际覆盖距离的规划准则如式6-1所示：

P

t

G

t

G

r

L

fs

LP

min

（式6-1）

其中：

P

t

（dBm）是AP发射功率；

G

t

（dBd）是发射天线增益；

G

r

（dBd）是接收天线

增益；

L

（dB）是包含人体损耗、穿透损耗在内的诸多损耗；

P

min

(dBm)是移动设备天线接

收灵敏度；

L

fs

（dB）是自由空间传播路径损耗。

计算公式如6-2所示：

L

fs

32.4420lg2400(MHz)20lgd(km)

（式6-2）

根据所选的设备可知室内无线接入点AP的发射功率Pt为100mw，对应的发射电平为

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20dBm，发射天线增益为5.4dBi，接收天线增益为3dBi,一般的无线网卡的灵敏度选为

-65dBm，各种损耗共为27.4dB。

将上述数据代入式6-1得到下式：

20dBm5.4dBi3dBi(32.4420lg240020lgd)27.465dBm

（式6-3）

计算出d=20m。

理论上每个AP可以为54人提供1Mbps网速的服务，但是，实际经验告诉我们，AP只

能提供理论服务85%的有效服务，也就是43人。那么，为吉馀楼要提供0.5Mbps网速的服

务，每个AP能为86人服务。

吉馀楼建筑呈回型，左右各一栋，一栋有两排，每栋中有过道，宽2.5米，每排有教

室，办公室，以及各种杂物间。大教室有2个,长18米宽10米,一个教室大约能容纳180

人;小教室有14间,长约10米,宽约8米,可以容纳72人,中教室有10间,长约12米,宽约

8米,大约能容纳96人;办公室有10个,长约8米,宽约4.5米,每个办公室大约有8张办公

桌，每层有男女厕所和楼梯。吉馀楼除用作办公室外，还是学生上课的地方。所以我们在

为其规划WLAN的时候应考虑其容量，在容量的基础上再考虑AP覆盖距离。

北侧办公室有10间长约10米，宽约7.5米，一间大约有8张办公桌；另外靠近办公

室东侧有厕所西侧有楼梯，考虑到办公室老师人数的问题将AP放置到走廊。

计算AP的覆盖半径

R

如式6-4：

（式6-4）

RMZ/220

R

为AP覆盖距离，

M

为办公室长度，

N

为办公室的宽度，

Z

为走廊宽度，已知

办公室长度为

M

=10m,走廊宽度为

Z

=2.5m,得到

R

=8.75m

。

重叠率为10%，得到覆盖直

径为2*0.9

R

=15.75m，又因为办公室的宽度

N

为7.5m，15.75/7.5=2.1,可知单侧可覆

盖两个办公室，2*2.1=4.1，故1个AP可覆盖的办公室为4个办公室，吉馀楼实地考

察知一层共10个办公室，加上厕所楼梯，另外西侧有一片学生活动区域，可知应在

办公室区域放置2*2=4个AP以满足需要。

吉馀楼一层北侧办公室如图6.1所示。

图6.1 吉馀楼一层北侧办公室

考虑到学生人数问题，那么用1个AP覆盖一个教室，如果教室是可以容纳一百多名

同学上课的大教室，1个AP可能会有盲区，应该放2个AP，保证每名同学有0.5Mbps的

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上网速率。其他各个教室都是中小教室，所以都可以用1个AP覆盖。吉馀楼一层两侧一

共有大教室2个，分别位于吉馀楼整体的楼东侧和西侧，这两个大教室每个教室放置2个

AP,一共是2*2=4个AP，大教室一共是4个AP；一层中教室一共有10个，每个教室大约

可容纳96人，因为每个教室不会坐满，另外考虑到每位学生的网速为0.5Mbps的情况下

可满足86人的需求，故中教室每个教室放置1个AP，中教室一共是1*10=10个AP；一层

小教室一共有14个，可容纳72人，故应该在小教室内放置一个AP，小教室一共是1*14=14

个AP，在吉馀楼教室区域共放置4+10+14=28个AP，经过测距，一共需要2115m左右的双

绞线，两个层交换机。有少许误差，这可以在施工过程中弥补。

吉馀楼一层南侧教室如图6.2所示。

图6.2 吉馀楼一层南侧教室

综上所述应该在吉馀楼教室区域放置4+10+14=28个AP。加上之前吉馀楼办公室区域

的4个AP，故吉馀楼一层一共应该放置4+28=32个AP以满足需求。

吉馀楼一层总平面图如图6.3所示。

图6.3 吉馀楼一层总平面图

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吉馀楼一层经过计算共需要4+8=32个AP,吉馀楼二楼、三楼、四楼、五楼的AP覆盖

和一楼基本一致，只是少了过道处的三个覆盖点，其余办公室，教室和一楼也基本相同。

所以根据实地测量，每层约需要1955m左右的双绞线连接AP与层交换机，且每层2个交

换机。

吉馀楼2至5层平面图如图6.4所示。

图6.4 吉馀楼2至5层平面图

6.2 吉馀楼区域频点网络规化

802.11G使用的是开放的2.4GHz ISM频段，可工作的频道数为13。对于真正相互不

重叠信道只有相隔5个信道的工作中心频点，因此理论上只能进行三信道的规划无缝覆盖。

各无线网络频点对应的频率表如表6-1所示。

表6-1 各无线网络频点对应的频率表

频点

CH 1

CH 4

CH 7

CH 10

CH 13

频率

2412 MHz

2427 MHz

2442 MHz

2457 MHz

2472 MHz

频点

CH 2

CH 5

CH 8

CH 11

频率

2417 MHz

2432 MHz

2447 MHz

2462 MHz

频点

CH 3

CH 6

CH 9

CH 12

频率

2422 MHz

2437 MHz

2452 MHz

2467 MHz

三组信道的规划如下：

第一组：信道1、信道6、信道11

第二组：信道2、信道7、信道12

第三组：信道3、信道8、信道13

由于只有三组可行的频率规划，现规定第一组CH1、CH6、CH11和第二组CH2、CH7、

CH12适用于室内的分布，第三组CH3、CH8、CH13适用于室外的分布。

频率与序号(n)的关系：

f1(n)24125(n1)MHz

。

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第三组频点的布置如图6.5所示。

图6.5 第三组频点规划示意图

第一组与第二组的频点规划与第三组的规划是一样的道理的。一个楼层中，频点交替

使用。各个楼层之间，第1组，第2组的频点也交替使用。这样做的目的是防止各个频点

之间的信号相互干扰，降低无线信号的质量。

吉馀楼楼层频点规划如表 6-2所示。

表6-2 吉馀楼楼层频点规划表

一层

北侧：CH13、CH8、CH3、CH13、CH8、CH3

中侧1：CH13、CH3、CH13、CH3、CH13

中侧2：CH3、CH13、CH3、CH8、CH13、CH3

中侧3：CH3、CH13、CH8、CH3、CH8、CH3

南侧：CH13、CH3、CH13、CH8、CH3、CH8

西侧：CH8、CH3、CH13

东侧：CH3、CH8、CH3、CH8

过道：CH3、CH8、CH13

二层 北侧：CH7、CH2、CH12、CH7、CH2、CH12

中侧1：CH2、CH12、CH7、CH2、CH12

中侧2：CH12、CH2、CH7、CH12、CH2、CH7

中侧3：CH7、CH2、CH2、CH12、CH7、CH2

南侧：CH2、CH7、CH12、CH2、CH12、CH7

西侧：CH2、CH12、CH7

东侧：CH2、CH7、CH12、CH2、

三层 北侧：CH13、CH8、CH3、CH13、CH8、CH3

中侧1：CH13、CH3、CH13、CH3、CH13

中侧2：CH3、CH13、CH3、CH8、CH13、CH3

中侧3：CH3、CH13、CH8、CH3、CH8、CH3

南侧：CH13、CH3、CH13、CH8、CH3、CH8

西侧：CH8、CH3、CH13

东侧：CH13、CH8、CH3、CH8

四层 北侧：CH7、CH2、CH12、CH7、CH2、CH12

中侧1：CH2、CH12、CH12、CH2、CH12

中侧2：CH12、CH2、CH7、CH12、CH2、CH7

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中侧3：CH7、CH2、CH7、CH12、CH7、CH2

南侧：CH2、CH7、CH12、CH2、CH12、CH7

西侧：CH2、CH12、CH7

东侧：CH2、CH7、CH12、CH2、

五层 北侧：CH13、CH8、CH3、CH13、CH8、CH3

中侧1：CH13、CH3、CH13、CH3、CH13

中侧2：CH3、CH13、CH3、CH8、CH13、CH3

中侧3：CH3、CH13、CH8、CH3、CH8、CH3

南侧：CH13、CH3、CH13、CH8、CH3、CH8

西侧：CH8、CH3、CH13

东侧：CH13、CH8、CH3、CH8

根据实地测量得到楼的长度为吉馀楼65m，吉馀楼宽大约为88m。此外，吉馀楼楼高

在18m左右。一共有5层，包含大教室中教室与小教室，同时有厕所与楼梯间，也包括一

部分杂物间。根据理论应该使用10个层交换机和1个楼交换机，约需要600m双绞线连接

层交换机和楼交换机，楼交换机型号为H3C S1026T，层交换机型号为华为S1700-24（AC）。

吉馀楼的侧视图如图6.6所示。

图6.6 吉馀楼的侧视图

双绞线长度算法：



0.55



ab



6



x

其中：a是一层中最远AP离层交换机的距离；b是一层中最近AP离层交换机的距离；

x是该层放置的AP总数。

根据具体情况选择AP设备和交换机，接入层设备选择如下：楼交换机：H3C S1026T；

层交换机：华为S1700-24（AC）；室内无线AP：D-link DWL-2000AP+A；室外无线AP：华

为AP6010SN-GN；双绞线：跃图五类二对四芯UTP网线;水晶头：D-Link超五类RJ45水晶

头;光电转换器:

HTB-1100S

。

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整个吉馀楼AP数量统计如表6-3所示。

表6-3 AP 数量统计表

吉馀楼

AP

一层

4+2*2+1*10+

1*14=32

双绞线/m 2115

二层

4+2*2+1*8+1

*13=29

1955

三层

4+2*2+1*8+1

*13=29

1955

四层

4+2*2+1*8+1

*13=29

1955

五层

4+2*2+1*8+

1*13=29

1955

总计

32+29*4=

148

10095

7 连云港师范专科学院教学子网B组网工程解决方案

7.1 吉馀楼网络拓扑结构

每个楼层的AP跟层交换机相连，层交换机跟楼交换机相连，楼交换机跟区交换机相

连然后再接入有线网。

吉馀楼总体网络拓扑图如图7.1所示。

图7.1 吉馀楼总体网络拓扑图

7.2吉馀楼组网网络设备统计

表7-2为吉馀楼的网络设备统计表。

表7-2网络设备统计表

名称

AP

层交换机

楼交换机

光电转换器

双绞线

数量

148个

10个

1个

1个

10095m

型号

D-link DAP-2310

H3C S1224R

H3C S5024P

HTB-1100S

康普六非屏蔽类双绞线

单价（元）

649

1244

2399

1800

920/捆

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在计算双绞线时，应留有足够的余量，AP和层交换机之间相连用双绞线，是沿着走廊

的顶部布线；层交换机和楼交换机相连也用双绞线，同时也沿着墙壁布线，尽量在满足条

件下减少线的长度。

7.3 成本预算

表7-3为吉馀楼无线组网的总预算表。

表7-3 总预算表

名称

AP

层交换机

楼交换机

光电转换器

双绞线

总成本价

数量

148个

10个

1个

1个

34捆

单价（元）

649

1244

2399

1800

290/捆

122551

总价(元)

96052

12440

2399

1800

9860

8 结论与分析

本次课程设计我主要学习了无线局域网组网的相关知识，学会设计一个校园子网无线

组网的方法与流程，了解了相关方面的知识。

经过三周的学习和实践，同时老师辛苦的指导，我终于完成了连云港师专的吉馀楼子

网的覆盖与设计工作，达到了课程设计的目标。从刚开始接到这个题目到现在的完成，虽

然在做的过程中遇到了很多的困难，但是经过查阅资料和组员的帮助，我们相互学习，共

同进步，终于完成了此次设计。

此次课程设计，我主要负责的是师专吉馀楼的校园子网的覆盖设计和整体的频点规

划。在设计初期，经过多次实地考察吉馀楼具体地形，最终绘制出了整体结构图。本次设

计报告基本阐述了吉馀楼无线网络覆盖的思路。通过这次设计，我体会了实际做工程的艰

辛，并很好的培养了实事求是，脚踏实地的作风，为工作打下坚实的基础。

在本次课程设计的过程中，我感触最深的当属查阅大量的设计资料和严谨的实地测

量。为了让自己的设计更加完善，查阅这方面的设计资料和多次考察是十分必要的，同时

也是必不可少的。虽然我此次的设计思路也许还不是很成熟，还有很多不足之处，但我相

信通过自己的努力和老师细心仔细的教导，一定能让我在以后的学习中不断进步。在这里

我要衷心的感谢在这次课程设计的过程中帮助我的老师和同学。

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淮海工学院

课程设计报告书

课程名称： 通信工程专业综合课程设计

题 目： 连云港师范专科学院无线校园网

组网工程设计

系 （院）： 电子工程学院

学 期： 2015-2016-1

专业班级： 通信工程121

姓 名： xxxxxx

学 号： 2012xxxxx

评语：

成绩：

签名：

日期：

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连云港师范专科学院教学子网B无线校园网组网工程设计

1 设计的目的和任务

本次综合课程设计是针对连云港市师范专科学院的无线校园网组网研究和设计，目的

有两个：一是对连云港市师范专科学院进行无线校园网组网设计，实现无缝覆盖；二是通

过综合课程设计来巩固和丰富我们所学的知识，培养我们的思维和解决问题的能力，锻炼

我们的动手实践能力和知识运用的能力，做到理论联系实际，做到学以致用，为今后走向

工作岗位进行组网设计打下一定的基础。

这次综合课程设计的任务包括让同学掌握一般通信系统方案设计的过程、步骤、要求、

工作内容及设计方法；训练学生组网工程项目管理、需求分析、网络方案设计、系统合成、

综合布线能力等；培养学生综合运用专业知识的能力，提高学生进行通信网络工程设计、

工程实施的能力。

2 项目实际环境

连云港师范高等专科学校是教育部批准成立的一所全日制普通高等学校。学校前身是

创建于1914年的江苏省立第八师范，后更名为江苏省海州师范学校。1998年经江苏省人

民政府批准，由江苏省海州师范学校、江苏省连云港师范学校和连云港教育学院三校合并，

筹建连云港师范专科学校。2000年教育部正式批准成立连云港师范高等专科学校。2009

年学校完成搬迁工作，全体迁入新校区，新校区位于国家4A级风景区花果山脚下，地理

位置优越，交通便捷。

新校区校园占地面积1273亩，建设面积40万平方米。根据覆盖范围、用户数目，接

入速率以及AP规划等方面综合考虑，结合新校区的实地环境，对连云港师范高等专科学

校组建无线校园组网技术的无线局域网。

这次我做的是吉馀楼的无线组网覆盖规划,吉馀楼是连云港高等师范专科学院的教学

楼综合楼，该楼有5层，第一层是办公室和教室，有供学生自习的座椅。2楼以上也是教

室，以及办公室、储藏室等。宽约45米，长约88米。与吉馀楼紧邻的是该校大同楼，以

及图书馆。吉馀楼总体环境图如图2.1所示。

图2.1 吉馀楼总体环境图

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3 需求分析

随着新校区逐渐投入使用，师生数量的不断扩大，网络应用越来越频繁，网络已经成

为老师和学生获得信息的主要手段之一。由于急于使用，校园网络的组建存在很多缺陷和

漏洞，在校园很多地方存在“盲点”，尤其是教学区的覆盖率没有满足要求。并且，少数联

网的教室无法满足多数人同时上网的需求。

吉馀楼主要由办公室和教室组成。教室大小不一，有大约72座的小教室，96座的中

教室，180座的大教室，主要以小型教室为主。考虑到在查阅文献，视听课件等资料时会

用到网络，所以必须对各个位置进行网络的全面覆盖。根据人数和需求，为每位同学提供

0.5Mbps的网速服务。在连云港师范专科学院进行无线校园网组网设计是必须的。为学院

的广大师生提供便捷、稳定、安全且高性能的无线接入网络，更好地满足师生用户移动上

网、集中上网、随时随地网络通信等学校和生活中的网络通信需求。同时还可以满足校方

信息化教学、移动教学、移动办公等需求。

4 市场调研

市场调研主要是对市场中无线局域网主流产品的性能、价格、参数的分析。

根据本次综合课程设计的设计需求，结合师专新校区的具体情况，我们需要的设备主

要包括无线AP、交换机、接入控制器、双绞线、天线。

室内AP参数如表4-1所示。

表4-1 无线AP参数

型号

D-link

DAP-2310

参数

网络标准：IEEE 802.11b、802.11g

频率范围：2.4GHz

数据传输速率：300Mbps

无线覆盖范围：室内100m、室外400m

天线增益：2dBi

华为AP2010DN

网络标准：IEEE 802.11b、802.11g

频率范围：2.4GHz

数据传输速率：54Mbps

无线覆盖范围：室内100m、室外500m

天线增益：2dBi

698

价格（元）

649

层交换机参数如表4-2所示。

表4-2 层交换机参数

型号

H3C S1224R

参数

产品类型：企业级

端口数量：24

应用层级和适用范围 价格（元）

二层

1244

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背板带宽：48Gbps

传输速率：10/100Mbps

华为S2700-26TP-SI(AC)

产品类型：快速以太网交换机

端口数量：26

背板带宽：32Gbps

传输速率：10/100Mbps

二层

层交换机

1398

层交换机

楼交换机参数如表4-3所示。

表4-3 楼交换机参数

型号

H3C S5024P

参数

产品类型：快速以太网交换机

端口数量：24

背板带宽：48Gbps

传输速率：10/100Mbps

ZXR10 2826A(AC)

产品类型：快速以太网交换机

端口数量：24

背板带宽：19.2Gbps

传输速率：10/100Mbps

二层

楼交换机

1680

应用层级和适用范围 价格（元）

二层

楼交换机

2399

双绞线参数如表4-4所示。

表4-4 双绞线参数

型号

康普六非屏蔽类双绞线

性能

产品类型：六类非屏蔽双绞线

最大单段长度：100米

传输速率：100Mbps

包装长度：305米/捆

AMP超五类网线

产品类型：超五类双绞线

最大单段长度：100米

传输速率：100Mbps

包装长度：408米/捆

产品类型：五类双绞线

290

750

价格

920

跃图五类二对四芯UTP网线 最大单段长度：100米

传输速率：100Mbps

包装长度：305米/捆

水晶头参数表如表4-5所示。

表4-5 水晶头参数表

型号

绿色硅谷六类水晶头

使用范围

工作区子系统

产品类型

水晶头

报价

4/个

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(LDF5189)

D-LINK六类RJ45水晶头

飞灵六类屏蔽水晶头

网络建设

网络建设

水晶头

水晶头

4/个

10/个

5 总体方案设计

5.1 接入层设计

接入层是最终用户(教师、学生) 与网络的接口，它应该提供即插即用的特性，同时

应该非常易于使用和维护。在接入层设计上主张使用性能价格比高的设备。本次组网设计

的接入层采用树型和星型混合的拓扑结构，在主要通信接点上采用树型拓扑是为了组网便

捷、管理方便，出现故障时可迅速排查。

接入层网络拓扑结构如图5.1所示。

图5.1接入层网络拓扑结构图

接入层中，AP作为一个接入点使用户接入层，每个AP通过双绞线与二层层交换机连

接在一起，所有的二层层交换机再通过双绞线连接到楼交换机。

5.2 汇聚层设计

汇聚层的功能主要是连接接入层节点和核心层中心。汇聚层设计为连接本地的逻辑中

心，仍需要较高的性能和比较丰富的功能。汇聚层同时也可以提供接入层虚拟网之间的互

连,控制和限制接入层对核心层的访问，保证核心层的安全和稳定。

汇聚层设备一般采用可管理的三层交换机或堆叠式交换机以达到带宽和传输性能的

要求。其设备性能较好，但价格高于接入层设备，而且对环境的要求也较高，对电磁辐射、

温度、湿度和空气洁净度等都有一定的要求。汇聚层设备之间以及汇聚层设备与核心层设

备之间多采用光纤互联，以提高系统的传输性能和吞吐量。汇聚层的设计一般选用星型和

环形两种拓扑结构。

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汇聚层网络拓扑结构如图5.2所示。

图5.2 汇聚层网络拓扑结构图

汇聚层的设备选择如下：楼交换机：H3C S1026T；区交换机：华为S5700-24TP-SI（AC）；

AC：华为S5328C-SI；光纤：立孚8芯多模室外铠装光缆。

5.3 无线接入点（AP）配置原则

使用室内直放AP布点覆盖，需考虑及遵循以下几个问题和原则：

（1）需要有入户线缆资源(双绞线)。

（2）如果在一个走廊里只安装AP，则尽量把AP安放在大厅的中央位置，而且最好是

放置于天花板上；如果同一空间安装两个AP，则可以放在两个对角上。

（3）保持信号穿过墙壁和天花板的数量最小。2.4GHz信号能够穿透墙壁和天花板，

然而，每一面墙壁和天花板都将使AP信号的覆盖范围减少1到30米。应放置AP与计算

机于合适的位置，使墙壁和天花板阻碍信号的路径最短，损耗最小。

（4）考虑AP和覆盖区域之间直线连接。注意AP的放置位置，要尽量使信号能够垂直

的穿过(90度角)墙壁或天花板。

（5）不同的建筑材料产生不同的传输效果。由金属的框架或门构成的建筑物会使WLAN

无线信号的传输距离变小。放置AP的位置应使信号通过干燥的墙壁或敞开的门，避免放

置在使信号必须通过金属材料的位置。

（6）AP天线方向可调，安装AP的位置应确保天线主波束方向币对覆盖目标区域，保

证良好的覆盖效果。

6 无线网络规划与覆盖设计

6.1 吉馀楼区域网络覆盖设计

吉馀楼共有5层，各楼层AP所用信道如上表所示。

AP实际覆盖距离的规划准则如式6-1所示：

P

t

G

t

G

r

L

fs

LP

min

（式6-1）

其中：

P

t

（dBm）是AP发射功率；

G

t

（dBd）是发射天线增益；

G

r

（dBd）是接收天线

增益；

L

（dB）是包含人体损耗、穿透损耗在内的诸多损耗；

P

min

(dBm)是移动设备天线接

收灵敏度；

L

fs

（dB）是自由空间传播路径损耗。

计算公式如6-2所示：

L

fs

32.4420lg2400(MHz)20lgd(km)

（式6-2）

根据所选的设备可知室内无线接入点AP的发射功率Pt为100mw，对应的发射电平为

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20dBm，发射天线增益为5.4dBi，接收天线增益为3dBi,一般的无线网卡的灵敏度选为

-65dBm，各种损耗共为27.4dB。

将上述数据代入式6-1得到下式：

20dBm5.4dBi3dBi(32.4420lg240020lgd)27.465dBm

（式6-3）

计算出d=20m。

理论上每个AP可以为54人提供1Mbps网速的服务，但是，实际经验告诉我们，AP只

能提供理论服务85%的有效服务，也就是43人。那么，为吉馀楼要提供0.5Mbps网速的服

务，每个AP能为86人服务。

吉馀楼建筑呈回型，左右各一栋，一栋有两排，每栋中有过道，宽2.5米，每排有教

室，办公室，以及各种杂物间。大教室有2个,长18米宽10米,一个教室大约能容纳180

人;小教室有14间,长约10米,宽约8米,可以容纳72人,中教室有10间,长约12米,宽约

8米,大约能容纳96人;办公室有10个,长约8米,宽约4.5米,每个办公室大约有8张办公

桌，每层有男女厕所和楼梯。吉馀楼除用作办公室外，还是学生上课的地方。所以我们在

为其规划WLAN的时候应考虑其容量，在容量的基础上再考虑AP覆盖距离。

北侧办公室有10间长约10米，宽约7.5米，一间大约有8张办公桌；另外靠近办公

室东侧有厕所西侧有楼梯，考虑到办公室老师人数的问题将AP放置到走廊。

计算AP的覆盖半径

R

如式6-4：

（式6-4）

RMZ/220

R

为AP覆盖距离，

M

为办公室长度，

N

为办公室的宽度，

Z

为走廊宽度，已知

办公室长度为

M

=10m,走廊宽度为

Z

=2.5m,得到

R

=8.75m

。

重叠率为10%，得到覆盖直

径为2*0.9

R

=15.75m，又因为办公室的宽度

N

为7.5m，15.75/7.5=2.1,可知单侧可覆

盖两个办公室，2*2.1=4.1，故1个AP可覆盖的办公室为4个办公室，吉馀楼实地考

察知一层共10个办公室，加上厕所楼梯，另外西侧有一片学生活动区域，可知应在

办公室区域放置2*2=4个AP以满足需要。

吉馀楼一层北侧办公室如图6.1所示。

图6.1 吉馀楼一层北侧办公室

考虑到学生人数问题，那么用1个AP覆盖一个教室，如果教室是可以容纳一百多名

同学上课的大教室，1个AP可能会有盲区，应该放2个AP，保证每名同学有0.5Mbps的

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上网速率。其他各个教室都是中小教室，所以都可以用1个AP覆盖。吉馀楼一层两侧一

共有大教室2个，分别位于吉馀楼整体的楼东侧和西侧，这两个大教室每个教室放置2个

AP,一共是2*2=4个AP，大教室一共是4个AP；一层中教室一共有10个，每个教室大约

可容纳96人，因为每个教室不会坐满，另外考虑到每位学生的网速为0.5Mbps的情况下

可满足86人的需求，故中教室每个教室放置1个AP，中教室一共是1*10=10个AP；一层

小教室一共有14个，可容纳72人，故应该在小教室内放置一个AP，小教室一共是1*14=14

个AP，在吉馀楼教室区域共放置4+10+14=28个AP，经过测距，一共需要2115m左右的双

绞线，两个层交换机。有少许误差，这可以在施工过程中弥补。

吉馀楼一层南侧教室如图6.2所示。

图6.2 吉馀楼一层南侧教室

综上所述应该在吉馀楼教室区域放置4+10+14=28个AP。加上之前吉馀楼办公室区域

的4个AP，故吉馀楼一层一共应该放置4+28=32个AP以满足需求。

吉馀楼一层总平面图如图6.3所示。

图6.3 吉馀楼一层总平面图

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吉馀楼一层经过计算共需要4+8=32个AP,吉馀楼二楼、三楼、四楼、五楼的AP覆盖

和一楼基本一致，只是少了过道处的三个覆盖点，其余办公室，教室和一楼也基本相同。

所以根据实地测量，每层约需要1955m左右的双绞线连接AP与层交换机，且每层2个交

换机。

吉馀楼2至5层平面图如图6.4所示。

图6.4 吉馀楼2至5层平面图

6.2 吉馀楼区域频点网络规化

802.11G使用的是开放的2.4GHz ISM频段，可工作的频道数为13。对于真正相互不

重叠信道只有相隔5个信道的工作中心频点，因此理论上只能进行三信道的规划无缝覆盖。

各无线网络频点对应的频率表如表6-1所示。

表6-1 各无线网络频点对应的频率表

频点

CH 1

CH 4

CH 7

CH 10

CH 13

频率

2412 MHz

2427 MHz

2442 MHz

2457 MHz

2472 MHz

频点

CH 2

CH 5

CH 8

CH 11

频率

2417 MHz

2432 MHz

2447 MHz

2462 MHz

频点

CH 3

CH 6

CH 9

CH 12

频率

2422 MHz

2437 MHz

2452 MHz

2467 MHz

三组信道的规划如下：

第一组：信道1、信道6、信道11

第二组：信道2、信道7、信道12

第三组：信道3、信道8、信道13

由于只有三组可行的频率规划，现规定第一组CH1、CH6、CH11和第二组CH2、CH7、

CH12适用于室内的分布，第三组CH3、CH8、CH13适用于室外的分布。

频率与序号(n)的关系：

f1(n)24125(n1)MHz

。

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第三组频点的布置如图6.5所示。

图6.5 第三组频点规划示意图

第一组与第二组的频点规划与第三组的规划是一样的道理的。一个楼层中，频点交替

使用。各个楼层之间，第1组，第2组的频点也交替使用。这样做的目的是防止各个频点

之间的信号相互干扰，降低无线信号的质量。

吉馀楼楼层频点规划如表 6-2所示。

表6-2 吉馀楼楼层频点规划表

一层

北侧：CH13、CH8、CH3、CH13、CH8、CH3

中侧1：CH13、CH3、CH13、CH3、CH13

中侧2：CH3、CH13、CH3、CH8、CH13、CH3

中侧3：CH3、CH13、CH8、CH3、CH8、CH3

南侧：CH13、CH3、CH13、CH8、CH3、CH8

西侧：CH8、CH3、CH13

东侧：CH3、CH8、CH3、CH8

过道：CH3、CH8、CH13

二层 北侧：CH7、CH2、CH12、CH7、CH2、CH12

中侧1：CH2、CH12、CH7、CH2、CH12

中侧2：CH12、CH2、CH7、CH12、CH2、CH7

中侧3：CH7、CH2、CH2、CH12、CH7、CH2

南侧：CH2、CH7、CH12、CH2、CH12、CH7

西侧：CH2、CH12、CH7

东侧：CH2、CH7、CH12、CH2、

三层 北侧：CH13、CH8、CH3、CH13、CH8、CH3

中侧1：CH13、CH3、CH13、CH3、CH13

中侧2：CH3、CH13、CH3、CH8、CH13、CH3

中侧3：CH3、CH13、CH8、CH3、CH8、CH3

南侧：CH13、CH3、CH13、CH8、CH3、CH8

西侧：CH8、CH3、CH13

东侧：CH13、CH8、CH3、CH8

四层 北侧：CH7、CH2、CH12、CH7、CH2、CH12

中侧1：CH2、CH12、CH12、CH2、CH12

中侧2：CH12、CH2、CH7、CH12、CH2、CH7

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中侧3：CH7、CH2、CH7、CH12、CH7、CH2

南侧：CH2、CH7、CH12、CH2、CH12、CH7

西侧：CH2、CH12、CH7

东侧：CH2、CH7、CH12、CH2、

五层 北侧：CH13、CH8、CH3、CH13、CH8、CH3

中侧1：CH13、CH3、CH13、CH3、CH13

中侧2：CH3、CH13、CH3、CH8、CH13、CH3

中侧3：CH3、CH13、CH8、CH3、CH8、CH3

南侧：CH13、CH3、CH13、CH8、CH3、CH8

西侧：CH8、CH3、CH13

东侧：CH13、CH8、CH3、CH8

根据实地测量得到楼的长度为吉馀楼65m，吉馀楼宽大约为88m。此外，吉馀楼楼高

在18m左右。一共有5层，包含大教室中教室与小教室，同时有厕所与楼梯间，也包括一

部分杂物间。根据理论应该使用10个层交换机和1个楼交换机，约需要600m双绞线连接

层交换机和楼交换机，楼交换机型号为H3C S1026T，层交换机型号为华为S1700-24（AC）。

吉馀楼的侧视图如图6.6所示。

图6.6 吉馀楼的侧视图

双绞线长度算法：



0.55



ab



6



x

其中：a是一层中最远AP离层交换机的距离；b是一层中最近AP离层交换机的距离；

x是该层放置的AP总数。

根据具体情况选择AP设备和交换机，接入层设备选择如下：楼交换机：H3C S1026T；

层交换机：华为S1700-24（AC）；室内无线AP：D-link DWL-2000AP+A；室外无线AP：华

为AP6010SN-GN；双绞线：跃图五类二对四芯UTP网线;水晶头：D-Link超五类RJ45水晶

头;光电转换器:

HTB-1100S

。

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整个吉馀楼AP数量统计如表6-3所示。

表6-3 AP 数量统计表

吉馀楼

AP

一层

4+2*2+1*10+

1*14=32

双绞线/m 2115

二层

4+2*2+1*8+1

*13=29

1955

三层

4+2*2+1*8+1

*13=29

1955

四层

4+2*2+1*8+1

*13=29

1955

五层

4+2*2+1*8+

1*13=29

1955

总计

32+29*4=

148

10095

7 连云港师范专科学院教学子网B组网工程解决方案

7.1 吉馀楼网络拓扑结构

每个楼层的AP跟层交换机相连，层交换机跟楼交换机相连，楼交换机跟区交换机相

连然后再接入有线网。

吉馀楼总体网络拓扑图如图7.1所示。

图7.1 吉馀楼总体网络拓扑图

7.2吉馀楼组网网络设备统计

表7-2为吉馀楼的网络设备统计表。

表7-2网络设备统计表

名称

AP

层交换机

楼交换机

光电转换器

双绞线

数量

148个

10个

1个

1个

10095m

型号

D-link DAP-2310

H3C S1224R

H3C S5024P

HTB-1100S

康普六非屏蔽类双绞线

单价（元）

649

1244

2399

1800

920/捆

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在计算双绞线时，应留有足够的余量，AP和层交换机之间相连用双绞线，是沿着走廊

的顶部布线；层交换机和楼交换机相连也用双绞线，同时也沿着墙壁布线，尽量在满足条

件下减少线的长度。

7.3 成本预算

表7-3为吉馀楼无线组网的总预算表。

表7-3 总预算表

名称

AP

层交换机

楼交换机

光电转换器

双绞线

总成本价

数量

148个

10个

1个

1个

34捆

单价（元）

649

1244

2399

1800

290/捆

122551

总价(元)

96052

12440

2399

1800

9860

8 结论与分析

本次课程设计我主要学习了无线局域网组网的相关知识，学会设计一个校园子网无线

组网的方法与流程，了解了相关方面的知识。

经过三周的学习和实践，同时老师辛苦的指导，我终于完成了连云港师专的吉馀楼子

网的覆盖与设计工作，达到了课程设计的目标。从刚开始接到这个题目到现在的完成，虽

然在做的过程中遇到了很多的困难，但是经过查阅资料和组员的帮助，我们相互学习，共

同进步，终于完成了此次设计。

此次课程设计，我主要负责的是师专吉馀楼的校园子网的覆盖设计和整体的频点规

划。在设计初期，经过多次实地考察吉馀楼具体地形，最终绘制出了整体结构图。本次设

计报告基本阐述了吉馀楼无线网络覆盖的思路。通过这次设计，我体会了实际做工程的艰

辛，并很好的培养了实事求是，脚踏实地的作风，为工作打下坚实的基础。

在本次课程设计的过程中，我感触最深的当属查阅大量的设计资料和严谨的实地测

量。为了让自己的设计更加完善，查阅这方面的设计资料和多次考察是十分必要的，同时

也是必不可少的。虽然我此次的设计思路也许还不是很成熟，还有很多不足之处，但我相

信通过自己的努力和老师细心仔细的教导，一定能让我在以后的学习中不断进步。在这里

我要衷心的感谢在这次课程设计的过程中帮助我的老师和同学。

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