推進POL全光(guāng)校(xiào)園網，加快(kuài)教育信息化(huà)<£ 建設

---案例：廣州白(bái)雲區(qū)石湖(hú)小(xiǎo)學¶'¥

「內(nèi)容摘要(yào)」随著(zhe)互聯網+、物(wù)聯網及AI人(rén)工(gōng)智能(néng)等λ$λ☆國(guó)家(jiā)戰略的(de)深㥧↓入推進，目前各行(xíng)業(yè)都(dōu)在加快(kuài)升級互聯網<♣"接入方案，以便搭乘信息化(huà)時(shí)代的(de)東(d↑↑ōng)風(fēng)，促進自(zì)身(shēn)的(de"∑♠)跨越式發展。本文(wén)以廣州白(bái)雲區(qū)石湖(hú)小(xiǎo)學（以下(xià)¶✘£簡稱石湖(hú)小(xiǎo)學）的(de)校(φλ£γxiào)園網升級改造工(gōng)程為(wèi)案例，分(fēn)析POL全光(guāng)校(xiào)園↔♠"網對(duì)石湖(hú)小(xiǎo)學、教育系統加快(kuài)教育信息化(huà)建設←♣≤≤的(de)重要(yào)性與意義，為(wèi) ←α教育行(xíng)業(yè)更有(yǒu)針對(βγduì)性地(dì)提高(gāo)教育、教學工(gōng)作(zuò)，促進社會(huì) ₽∏經濟發展，提供參考與依據。

 

 

一(yī)、背景分(fēn)析

（一(yī)）教育部有(yǒu)關教育信息化(huà)的(de)規劃

百年(nián)大(dà)計(jì)，教育為(wèi)$÷®本。當今社會(huì)，互聯網應用(yòng)快(kuài)速發展，越來(lái)越廣泛而深入。雲₽≈•Ω計(jì)算(suàn)、物(wù)聯網、大(dà)數(sh‌>"ù)據、5G等新技(jì)術(shù)被廣泛應用(yòn&↕÷g)，社會(huì)經濟各行(xíng)業(yè)的(de)信息化(huà)®÷±​步伐在不(bù)斷加快(kuài)，信息技(jì)術(shù© ↔)對(duì)教育的(de)革命性影(yǐng)響日(rì)☆λ趨明(míng)顯。未來(lái)，隻有(yǒu)具←γ備信息技(jì)術(shù)知(zhī)識、技(jì)能(néng)的(de)人(≥✘≈•rén)才才能(néng)更好(hǎo)地(dì)适應社會(huì)發展需求。在此背景下(x≥ →ià)，教育部門(mén)分(fēn)别于2016年(nián)、2018年(nián)印發《教♠ε♥€育信息化(huà)“十三五”規劃》、∞α"《教育信息化(huà)2.0行(xíng)動計(jì)劃》，目的(de)在于用(yòng)信↑↕息化(huà)推動教育現(xiàn)代化(™‍huà)，建設教育強國(guó)。

 

（二）鄉(xiāng)村(cūn)振興必先振興鄉(xiāng)村(cūn)教育

《鄉(xiāng)村(cūn)振興戰略規劃（2018－2022年(nián)）》明(míng)确指出：統籌規劃布局農(nóng)村(cūn)©®→基礎教育學校(xiào)，科(kē)學推進義務教育公辦學✘σ₹校(xiào)标準化(huà)建設，提升鄉(xiāng)村(cūn)γ₩教育質量，實現(xiàn)縣域校(xiào)際資源均衡配置。要(yào×Ω×")下(xià)大(dà)力氣解決鄉(xi☆× πāng)村(cūn)教育存在的(de)優質教育​​ ∞資源緊缺、教育質量亟待提高(gāo)等群♦©✔衆普遍關注的(de)問(wèn)題，著(zhe)力改£&σ 變鄉(xiāng)村(cūn)教育存在的(de)“不(bù₹♣↓)平衡不(bù)充分(fēn)的(de)發展”現(xiànσ•)狀，逐步縮小(xiǎo)城(chéng)鄉(xiāng)差距，最終破除城( ‍γ↑chéng)鄉(xiāng)二元結構，用(yòng)優質教育為(wèi)鄉(xiāng)村(¶↕→∑cūn)振興注入更多(duō)發展動能(néng) "₽₽。

 

（三）新興互聯網應用(yòng)層出不(bù)窮   &nb±₽sp; 

新興互聯網應用(yòng)層出不(bù)窮，要(yào)求互聯網基礎工(gōng)程必須及÷¥'×時(shí)升級、匹配，否則很(hěn)™±α£難滿足現(xiàn)實的(de)生(shēng)産生(☆ $shēng)活需求。随著(zhe)市(shì)場(c$↔§✘hǎng)對(duì)視(shì)頻(pín)、音(y®∏īn)頻(pín)、大(dà)數(shù)φ<Ω據、大(dà)文(wén)件(jiàn)、時(shí)效性&♠↕¥等領域的(de)要(yào)求越來(lái)越高(gāo)，互聯網技(j•♦ì)術(shù)也(yě)在不(bù)斷升級。β>φPOL全光(guāng)校(xiào)園網，是(shì)目前被廣泛應用(yòng)的(de)✔γ校(xiào)園網絡。

 

全光(guāng)校(xiào)園網 是(shβ♥ì)以全光(guāng)網為(wèi)基礎、以SDN/♥ΩNFV（軟件(jiàn)定義網絡）技(jì)術(shù)為(wèi)核心的(de)新一(yī)代智慧校(xiào)園網絡₩Ω結構，該新型網絡結構實現(xiàn)有(y€♦≥ǒu)線無線一(yī)體(tǐ)化(huà)、多(duō)網融合（辦公網、宿舍區(qū)、飯堂及專網）及彈性适應未來(lái™↕<)各種新型業(yè)務（如(rú)音(yīn)頻(pín)、視(shì)頻(pín)、智能(‍↕néng)水(shuǐ)電(diàn)表、IPTV、IP電(diàn)話(huà)業(yè)®<'務等）的(de)需求。

 

從(cóng)互聯網應用(yòng)的(de)發展趨勢分×®∑​(fēn)析，主要(yào)體(tǐ)現(xiàn)σ Ω出幾個(gè)主要(yào)特點：網速越∞ ¥來(lái)越快(kuài)、實用(yòng)性越來(lái)越強、功能(néng) ♥≠越來(lái)越豐富強大(dà)。

 

（四）在線/遠(yuǎn)程教育廣泛應用(yòng)

近(jìn)年(nián)來(lái)，在線教育在國(guó)內(nèi)加快(k©εuài)推進，尤其在2020年(nián)疫情緊張期間(jiān)，

在線教育在全國(guó)各類大(dà)中小(xiǎo)、職業(yè)學校(xiào)中被<©廣泛應用(yòng)。因為(wèi)具有(yǒu)0接觸、學習(xí)不(bù)受時(shí)☆®間(jiān)、空(kōng)間(jiān)和(hé↔>)學生(shēng)數(shù)量限制(zhì)，高(gāo)效、低(dī)成本等優勢，目前↔$在線教育已成為(wèi)推進教育信息化(huà)、現(xià✔ ™∏n)代化(huà)的(de)重要(yào)途徑。

 

二、POL全光(guāng)校(xiào)園網的(de)客觀需求

POL全光(guāng)校(xiào)園網絡π↑是(shì)開(kāi)展教育信息化(huà)建設的(de)基礎工(gōng)程，石湖(h•∑ú)小(xiǎo)學此前的(de)網絡跟許多(duō)學校(xiào) ✘一(yī)樣，還(hái)是(shì)原來(lái)傳"₹≈↕統的(de)三層網絡構建模式（具有(yǒu)①設備配置複雜(zá)，維護工(gōng)×σα作(zuò)量大(dà)；②網絡流量高(gāo)并發性；③核心設備性能(néng)要(yào↕÷ε)求高(gāo)等缺點。），加之線路(lù)老(lǎo)化(  λ‌huà)等限制(zhì)，無論是(shì)傳送速率還(hái)是(shì∑✔)智能(néng)性等方面，已經難以滿足發展需求。因此，全≠"×光(guāng)校(xiào)園網的(de)鋪設對(duì)石湖(•δ©∞hú)小(xiǎo)學而言，勢在必行(xíng)。

1、暢快(kuài)的(de)傳送速率

   &nb£σ§ sp;學校(xiào)教育教學工(gōng)作(zuò)具有(yǒu)明(míng)确的(de)時₽★(shí)間(jiān)表，避免在線教學、視(shì)頻(pín)會(huì)議(yì)等環節過β​©♠程的(de)網絡卡頓、延遲，是(shì)保障教學質量和(hé)滿意度的‍≤₽(de)前提。

2、智慧教育應用(yòng)一(yī)站(zhàn)式接入

實現(xiàn)Internet網絡、WiFi、視(shì)頻(pín)監控、電(diàn)子(zǐ)白(bái♠₹ )闆、視(shì)頻(pín)會(huì)議(yì)、智慧課堂、教務系統、智能 •(néng)門(mén)禁、IP電(diàn)話(huà)業(yè)務等系統的(de)統一(yī)管理(lǐ)。

3、有(yǒu)線無線網絡全覆蓋

根據區(qū)塊劃分(fēn)，實現(xiàn)校(xiào)₽∏園網絡全覆蓋。

4、智能(néng)化(huà)可(kě)視(shì)化(huà)後台管理 ★↓(lǐ)

提供較完善的(de)運行(xíng)狀況檢≠≈測與管理(lǐ)後台，讓平台功能(néng)變得(de)可(kě)視(shì♥×✘ )化(huà)、管控簡單明(míng)了(le)↔  δ。

 

三、解決方案：POL全光(guāng)校(xiào)園網

教學區(qū)的(de)全體(tǐ)網絡新建，采用©♥®(yòng)GPON技(jì)術(shù)，BRAS到(dào)用(yòng)戶之間(jiān)采GPΩπON無源光(guāng)網絡傳輸。傳輸路(lù)徑：BRASOLT設備 ↔‍ ¶ 分(fēn)光(guāng)器(qì) ↔ ONT終端α∞$♥ ↔ 終端用(yòng)戶；是(shì)以ON§§T【光(guāng)網絡終端】為(wèi)主體(tǐ)，實現(xiàΩ★δ↓n)光(guāng)纖到(dào)戶，千兆到(dào)教室的(de)需求，實現≈♣∑™(xiàn)有(yǒu)線/無線一(yī)體(tǐ)化(huà)業(yλ☆γè)務；具備故警報(bào)警提醒，從(cóng)而保證網絡輕松運維；實現≠↑(xiàn)多(duō)業(yè)務接入，滿足Internet網絡、WiFi、>π"電(diàn)子(zǐ)白(bái)闆、智慧✔ 課堂；網絡采用(yòng)二層的(de)網絡結構，ONT采用(yòng)橋接部署，确保全網性♣φ↑能(néng)均衡，沒有(yǒu)瓶頸節點，從(cóng)接入至核心均實現(xiàn)全線速轉€©發，骨幹提供萬兆接口，網絡後期可(kě)升級至萬ελ兆。

 

ONT提供4個(gè)或者8個(gè)千兆有(yǒu)線端$ε口，滿足課室多(duō)業(yè)務（有(yǒu)線接入、無線α"AP接入、電(diàn)子(zǐ)班牌等）接入需求；ONT支持千兆交換，滿足課π≠π堂教學的(de)內(nèi)部交換需求；ONT∏↓✔$自(zì)帶POE供電(diàn)功能(n¶↔éng)，支持向AP設備供電(diàn)。

 

AP無線功能(néng)可(kě)通(tōng)過網管平台下(xià)發相(xiàng)關無線≈☆₹參數(shù)，根據教室安裝情況調整功率和(hé)信道(dào)等，避免無線的(de)同頻•×≠Ω(pín)和(hé)臨頻(pín)幹擾。AP無線模塊具有(yǒu)漫遊功能(néng≠♣)，用(yòng)戶在教學區(qū)域內(nèi)‌€能(néng)夠自(zì)動連接信号好(hǎo)的(de)WiFi。

 

 

◆ 網關

多(duō)功能(néng)寬帶管理(lǐ)系統，整合BRAS寬帶接入網關、無線AC控制(zhì)器(qì)、RADIUS S★≠ ERVER、PORTAL SERVER，支持網絡PNP即插即用≤∞(yòng)、DHCP、NAT、ROUTE、Web認證、寬帶限速、短(duǎn)信接口、賬号σ ™管理(lǐ)等功能(néng)。

◆ OLT

光(guāng)線路(lù)終端（OLT）位于中心局端和(hé)光(guāng)網絡終端（O→ΩσNT）之間(jiān)，其功能(néng)是(shì)接收來(l¥✔☆ái)自(zì)局端的(de)下(xià)行(xíng)信号并将其傳送到(dào)光(guā☆×βng)網絡終端（ONT）、接收來(lái)自(zì£☆)光(guāng)網絡終端（ONT）的(de)上(shàng)行(xíng)信号并将其發送到(d♥'¥ào)中心局端。

◆ ODF

ODF即光(guāng)纖配線架，是(shì)英文(wén)™♥單詞Optical Distribution Fr↕★ame的(de)縮寫，用(yòng)于光(gu←≥γ<āng)纖通(tōng)信系統中局端主幹光(guāng)纜的(de)成¥÷端和(hé)分(fēn)配，可(kě)方便地(dì)實現↑±(xiàn)光(guāng)纖線路(lù)的(de)連接、分(fēn)配和(hé)調©δ£度。

◆ 分(fēn)光(guāng)器(qì)

分(fēn)光(guāng)器(qì)是(shì)一(yī‍≤)種無源器(qì)件(jiàn),又(yòu)稱光(guāng)分(fēn) ✘γ路(lù)器(qì)，它們不(bù)需要(yào)外(wài)部能(néng)量，隻要(yà&€✘∏o)有(yǒu)輸入光(guāng)即可(kě)。分(fēn)光(guān★₽‍g)器(qì)由入射和(hé)出射狹縫、反射鏡和(hé)色散元件(jiàn)"¶∏組成，其作(zuò)用(yòng)是(shì)将所需要(yào)的(de)共振吸收線分(fē≈✔n)離(lí)出來(lái)。

◆ ONU

無源ONU (光(guāng)網絡單元)是(shì)GEPON(千兆無源光(guāng)網絡)系統的(de)用&®(yòng)戶側設備，通(tōng)過EPON（無源光(guāng)纖網絡）用(yòng)于終結從(cóng)OLT(光(guāng)線路(lù)終端)傳送來(lái)的(de₩≈→®)業(yè)務。與OLT配合，ONU可(kě)向相(xiàng)連的(de)用(yòng)≤™戶提供各種寬帶服務。

◆ 室外(wài)AP

室外(wài)雙頻(pín)無線AP，2.4Ghz最高(gāo)支持450Mbps，5.8Ghz最高(gāo)支持 ¥> 866Mbps，支持IEEE802.11ac、&€ ↕IEEE802.11n、IEEE802.11g、IEEE 802.11b、I¥​∑EEE802.3、IEEE802.3u、IEEE802.3ab協議(y​₹¶✘ì)，防水(shuǐ)防塵。

 

四、主要(yào)功能(néng)區(qū)塊說(shuō)明(míng)

（一(yī)）功能(néng)

1、暢快(kuài)帶寬

光(guāng)纖到(dào)戶，千兆網絡到(dào)教室。 βGPON 速率高(gāo)達2 .5 Gbps,Ω™ 能(néng)提供足夠大(dà)的(de)帶寬以滿足未來(lái)網絡日(rδ"ì)益增長(cháng)的(de)對(duì)高(₩¶σgāo)帶寬的(de)需求, 同時(shí)非對(duì)稱特性更能(néng)适應寬帶數(shù≠λ♠)據業(yè)務市(shì)場(chǎng)。

 

2、智慧應用(yòng)一(yī)站(zhàn)式接入

實現(xiàn)多(duō)業(yè)務接入，滿足Internet網絡、WiFi、視(shì)頻(pín)監控、電(diàn)子(zǐ)白α'₩(bái)闆、視(shì)頻(pín)會(huì)議(yì)、智慧課堂、教務系統↑>、智能(néng)門(mén)禁、IP電(diàn)話(huà)業(yè)務等系統接入需求。

與傳統寬帶接入網關設備不(bù)同，成格信息BRAS系列寬帶接入網關控制(zhì)器(qì)創新性地(dì)在™☆×一(yī)台硬件(jiàn)設備裡(lǐ)面完美(m βěi)地(dì)融合了(le)BRAS（Broadband Remoφ♥ te Access Server寬帶接入服務器(qì)）、Radius Server（Remo±↕αβte Authentication Dial In Us"∏♣er Service遠(yuǎn)程認證撥号用(yòng)戶服務[俗稱AAA認證]）及Portal£♠σ Server（門(mén)戶，即歡迎頁面）功能(néng)Ω≥，能(néng)夠為(wèi)有(yǒu)線↓<§​無線用(yòng)戶提供DHCP、NAT、VLAN終結、多(duō)鏈路(lù)接入、σ$>Ω路(lù)由、用(yòng)戶限速等用(yònδ∑g)戶接入控制(zhì)功能(néng)，智能(né€ ¶ng)識别終端類型，支持用(yòng)戶在不(bù)同的(de)VLAN間(jiān)無縫漫遊≥♣÷，提升用(yòng)戶體(tǐ)驗；

 

3、”N合1“可(kě)視(shì)化(huà)後台管理(lǐ)

全光(guāng)校(xiào)園網絡開(kāi♥ק)發的(de)“N+1”可(k≥±☆ě)視(shì)化(huà)管理(lǐ)後台，實現(xiàn)用(yòng)γ∞©✔戶管理(lǐ)、各功能(néng)闆塊的(de)統₹←&一(yī)平台管理(lǐ)；可(kě)靈活設置用(yòng)戶的(de)入網權限、網絡£•≥速度；智能(néng)生(shēng)成各項運↔₩營大(dà)數(shù)據，運營和(hé)維護，簡單易懂(dǒng)，一(yī)目了(le)然。☆•↔

 

 

4、認證計(jì)費(fèi)中心

提供802.1Q VLAN終結、BRAS寬帶接入、網絡接入、短(duǎn)信σ★€≥/小(xiǎo)程序認證、Portal頁面推送、D♦✔←↕HCP、NAT、多(duō)出口路(lù)由等功能(‍™∑£néng)，完成有(yǒu)線無線網絡接入、₩★¥Ω用(yòng)戶認證、寬帶限速、Porta π∑✘l頁面推送等多(duō)項功能(néng)；

 

（二）分(fēn)區(qū)設置

全光(guāng)校(xiào)園網可(kě)根據具體(tǐ)情況，分(fēn)别針對(π ★‌duì)教學區(qū)、宿舍區(qū)和(hé)室外(wài)公共活動區(qū)域，設置σ™不(bù)同的(de)網絡方案。其中室內(nèi)αβ一(yī)般為(wèi)有(yǒu)線無線網絡一(yī)體(tǐ)，室外"©≥(wài)一(yī)般為(wèi)4G或5G無線網絡覆蓋（如(rú)校(xià↑×♣o)園主幹道(dào)路(lù)、運動場(chǎng)）。

 

（三）廣域網和(hé)局域網

1、廣域網（WAN）

廣域網主要(yào)應用(yòng)于對(du₩≥₽ì)外(wài)通(tōng)信，在智慧教♠↔'育方面表現(xiàn)為(wèi)：優質教育資源共享、∏ε¶λ教育均衡措施、在線 ∕ 遠(yuǎn)程教育和(hé)視(shì)頻(pí•≈λn)會(huì)議(yì)等。

2、局域網

局域網是(shì)在一(yī)個(gè)局部 £ 的(de)地(dì)理(lǐ)範圍內(nè≈↑↔<i)将各種計(jì)算(suàn)機(jī)、數(shù)據庫和(hé•$≤¶)打印機(jī)等外(wài)部設備連接起來(×€™lái)組成的(de)計(jì)算(suàn)機(jī)通(tōng)信系統。

◆ 共享傳輸通(tōng)道(dào)

在局域網中，多(duō)個(gè)系統連接到(dào)一≥©(yī)個(gè)共享的(de)通(tōng)信媒體(tǐ)上(shàng)。↑$

◆ 數(shù)據庫累積

在企業(yè)、事(shì)業(yè)單位，共享辦公資料，不(bù)僅利于提高(gāo&Ω™)工(gōng)作(zuò)效率，還(hái)能(néng)實現(xiàn)數(s™γ‌hù)據庫（資源）的(de)累積。

◆ 傳輸速率高(gāo)

局域網的(de)數(shù)據傳輸速率一(yī)般為(wèi)1～100Mbps，能(néng)支持計(jì♠§)算(suàn)機(jī)之間(jiān£ ‍)的(de)高(gāo)速通(tōng)信，時(shí)延較低(dī)。

◆ 誤碼率低(dī)

局域網因近(jìn)距離(lí)傳輸，所以誤碼率很(hěn"≈)低(dī)，一(yī)般在10-8～10-11之間(jiān)。

 

小(xiǎo)結：

與時(shí)俱進，面向未來(lái)。互聯網是(shì)教育信息化(huà)的(★γ‌de)基礎工(gōng)程，鄉(xiāng)村(cūn)振興引擎，推進POL全光(guāng)校(xiào)園網λ€←絡，是(shì)教育順應時(shí)代潮流，以信息化(huà)推動教育現(xiàn)代化™↓"₩(huà)，助推我國(guó)實現(xiàn)教• ♠育強國(guó)的(de)一(yī)項重要(yào)舉措。