随着高等教育体制改革的深化和高校办学规模的扩大,各高校纷纷形成了多校区办学的格局。新校区通常选址于市郊,远离老校区且交通不便,于是校际班车成为师生工作、学习和生活的便利工具,由于班车在多校区之间运营需要较长的时间,而这段时间广大师生基本都需要处理一些校内的事务,无线通信由于其可移动特性使之适合在校际班车上部署信息化应用。
目前,我们常用的无线数据通讯主要有Wi-Fi和3G。虽然3G 网络数据业务可以满足网页浏览等需求,但由于部分校内信息资源不对外开放,如需访问校内保护资源,需要开通VPN连接等应用,对广大师生来说存在操作上的难度,此外,由于3G流量费用较高,这对师生也会产生一笔
额外的开销。本文将讲述如何采用3G数据服务,为班车上的师生提供一个透明的校园网环境。
在当前普遍使用的控制器(Controller)与无线接入点(Access Point,AP)结合的无线系统架构中,远程AP(例如Cisco的Hybrid Remote Edge Access Point,HREAP)成为企业的分支机构和远程办公室部署WLAN 的一种方式。校园内的AP通过LAN与控制器建立隧道,使用隧道传输客户端数据。而班车内的远程AP可以通过3G网络与控制器建立隧道,使用建立在WAN上的隧道传输数据。与VPN配置类似,远程AP也分为full-tunnel和split-tunnel模式:在split-tunnel模式中,远程AP 将去往内网指定地址的数据,通过与控制器之间的隧道传输,其余数据
在本地网络转发,当远程AP与控制器断开连接时,远程AP依然能提供Internet服务;在full-tunnel模式中,远程AP将所有数据中转至控制器,使班车WLAN具有与校内WLAN相同的身份验证策略和客户端地址分配,可以满足将校园WLAN延伸到班车上的需求。
个人认为,在选择3G网络运营商时,优选成熟的3G标准。目前WCDMA网络基于UMTS标准中的HSPA(HSDPA加HSUPA)技术,理论下行最高速率可达14.4Mbps。同时,由于远程AP采用full-tunnel模式转发所有数据,所以可定制SIM,只允许SIM卡和指定的IP地址即无线控制器的公网地址通讯。为了获得最优化的性能,校方除了购买3G专用上网卡,还租用了运营商的数据专线,在专线上发布校园网无线控制器的外网映射IP地址,同时,运营商在3G数据网和专线之间的路由做了特别优化,使得3G网络可以快速访问校方租用专线上发布的数据,同时也使校车上的远程AP获得同校内控制器之间最大的带宽与最短的延时。
当校车上的远程AP 在无线控制器上注册后,校车上就会出现同校内一样的无线SSID,用户可以透明地使用包括办公自动化系统在内的各种校内数字资源。
原先在班车上还搭载了收费系统,主要使用校园卡来支付乘坐班车的费用。无论校园卡系统处于联机还是脱机工作模式,班车刷卡机都需要与中心数据库交互信息,例如校验卡信息、上传扣款记录、下载黑名单等,连接到中心数据库的工作站通过RS485连接无线发射基站,发射基站再使用2.4GHz的ZigBee协议与班车内的无线刷卡机通信,完成信息交互。当校园卡系统处于脱机模式时,班车刷卡机可以在本地存储消费记录和黑名单,通常在停车场附近放置工作站和无线发射基站即能满足功能需求。
当班车上部署了同校园网实时联机的无线网络后,班车刷卡也可以进行改造,实现联机操作,通过设定策略,将刷卡的POS机的MAC 地址加入无线网络验证的白名单,通过班车无线直接连接到一卡通的结算中心,实现数据的实时传输。
在本文描述的班车应用中,共存在二种无线通信:远程AP和无线客户端之间的WLAN通信;3G路由器和3G网络之间的通信。要保证3G频段不会与WLAN相互冲突和干扰。此外,为了保证POS机器的数据实时上传,我们采用带有802.11a 的远程AP,同时为刷卡POS机配备80.11a的网卡,
使POS机的数据交互尽可能不与普通手持终端争抢2.4GHz无线频谱资源。
(作者单位为华东师范大学信息办)
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