蘭州市偏遠地區學校園網無線網建設方案的研究

安晨翔

摘要：信息時代的來臨，為我們帶來了機遇也帶來了挑戰，教育手段的信息化可以使教師和學生的信息攝取帶來極大的方便。本文主要研究在蘭州的特殊情況下怎樣建設局域網，能夠為教師、學生提供遠程服務，提供豐富的教育資源，實現教師、學生信息共享、交流，同時幫助相關管理部門進行學生管理、教學管理等。

蘭州地處甘肅，經濟不發達，中小學校園網的建設能夠投入的資金有限。因此，蘭州市中小學校園網建設必須從本市的實際出發。

關鍵詞：中小學城域網；無線網絡；網絡管理；教學資源集成； 教學資源共享

一蘭州市中小學互聯網接入現狀

互聯網的接入是指將自己的計算機或者局域網聯入互聯網，從而可以訪問互聯網資源。當前校園網接入互聯網主要有以下幾種方式：

ADSL接入方案： ADSL是一種高速數據通信、交互視頻技術。該系統在用戶端采用ADSL調制解調器，通過電話線連接到電話交換局前端，ADSL是寬帶因特網接入的一種方法。

以太網接入方案：以太網是目前應用最為廣泛的局域網絡傳輸方式，它采用基帶傳輸，通過雙絞線和傳輸設備，實現10M/100M/1Gbps的網絡傳輸，應用非常廣泛，技術成熟。從最初的同軸電纜上的共享 10Mbps傳輸技術，發展到現在的雙絞線和光纖上的100Mbps甚至1Gbps的傳輸技術、交換技術等，可以肯定，以太網絡技術還將以更高的速度不斷發展和提高。

微波方案：微波擴頻通信目前在國內的重要應用領域之一，接入速率一般為2M-20Mbps，使用頻段為2.4G-5.8GHz，該頻段屬于自由輻射頻段，也是國內目前唯一不需要無委會批準的自由頻段。這種方式具有建設周期短、費用低、傳輸速率方便可調，具有抗干擾能力強、隱蔽性好、保密性強的特點，因此，微波專線接入方式是偏遠學校比較經濟、合理、有效的選擇。

我市中小學網絡建設的主要是網絡建設跟不上，城市學校大多數計算機都能接入互聯網，但是偏遠地區大多不能實現互聯網接入，使所算機也僅僅作為信息技術課的教學使用，不能發揮它更大的效用。沒有網絡的支撐，將嚴重影響信息資源的共享，也對今后將要進行的政務管理信息化產生阻礙。

調查顯示，我市偏遠地區中小學不能接入互聯網的主要原因是：a、地方政府資金緊缺，很難一次性投入大量資金購買路由器、防火墻、管理軟件等設備；b、學校網管人員大多不是專業人員，同時還要兼顧信息課教學，沒有專業技術知識和精力應對網絡安全保證，屏蔽不良信息等高層次網絡管理要求，使校園網不能穩定運行，文件泄密、病毒侵害、不良信息充斥校園，使得部分學校害怕接入互聯網，而“校校通”工程的目的——通資源、通教學、通管理也就無從談起。

二 蘭州中小學無線城域網絡的應用方案

目前我市偏遠地區中小學建立城域網的方式主要是租用運營商的傳輸網絡，投資的大部分主要在繳納的租金上。由于是租賃關系，所以網絡的所有權為運營商所有，網絡一旦建成它將是承載一切業務的平臺，所有業務一刻也不能離開它的支持，故使用費用將年復一年的產生，以五年、十年為一個時間界限，龐大的租用開支是一個天文數字。另外，由于所有權的問題，我們開展一些新的教育應用時也常常被其限制，有諸多的不便。偏遠學校資金困難，過高的網絡使用費用將是他們長期沉重的負擔，所以將大量的資金投入到租賃費用上是不明智的行為。

利用無線寬帶技術自主構建一個完全獨立的網絡體系，是一勞永逸的解決之道，對于每個學校購置設備及建設費用只有3萬元左右，以100個學校的教育城域網為例，我們可以做一個類比分析：

使用租賃電路建立城域網，每個學校至少必須申請蘭州電信或其他電信供應商100M帶寬鏈路：目前，租用蘭州電信100M光纖帶寬鏈路優惠月租費為1500元/月×12個月=18000元/年（電信部門還要限時間、限流量、限帶寬）；18000元×100個學校=1800000元/年（年租賃費用）；蘭州市自建教育無線城域網絡，每個學校統一分配100M帶寬：設備費用為30000元 × 100個學校=3000000元（不限時間、不限流量、不限帶寬）；通過比較，我們不難看出全市若自建統管100所偏遠學校規模的無線微波傳輸網絡，其建設費用僅是這些學校1年零8個月的電信網絡租用使用費。若以五年、十年為一個時間段比較，其投資效益和功能優勢將更加明顯。

比如：目前，蘭州市胡灘中學租用蘭州移動 100M 光纖帶寬鏈路費用2000 元 / 月×10 個月=2 萬元 / 年；通過無線微波接入蘭州市自建教育無線城域網絡，電教中心為蘭州市胡灘中學分配100M帶寬（不限時間、不限流量、不限應用），如按 5 年一個周期計算，可為蘭州市理工中專節約經費10萬元。如果能進行全市所有偏遠學校學校有益的推廣，那將為我市教育行業節省多少費用？通過比較，我們不難看出全市若自建統管 100 所學校規模的無線微波傳輸網絡，若以五年、十年為一個時間段比較，其投資效益和功能優勢將更加明顯。

通過無線微波鏈路 實現蘭州市胡灘中學網絡寬帶接入與互聯，蘭州市胡灘中學據市中心直線距離超過35km，經南山中繼，微波鏈路網絡傳輸質量良好。網絡建成后，我們進行了大量的實驗，先后在網絡上直播了“2016年全市教育工作會議”，“2016 年全市中小學信息化建設工作會議”、“全市中學教學開放周活動”、“蘭州市中小學新課程多媒體教學應用成果觀摩研討會”等活動。實踐證明：網絡傳輸質量良好，完全能夠滿足網絡教學和視頻應用的帶寬要求。

三 存在的問題及進一步的研究內容

蘭州市中小學無線城域網建設投入運行以來，運行狀況良好，運行狀態穩定，但在實際運行管理，還存在著一定的問題，主要表現為：由于在蘭州市無線城域網建設之前，各中小學已經建設各自的校園局域網，而且建設時沒有一定的標準、規范，硬件設備廠家眾多，這為網絡系統管理帶來了不便。目前只在無線城域網內實現了網絡管理的功能，還無法實現全網管理；雖然互聯網上資源豐富，種類繁多，但同一段時間內，校園網上所使用的信息資源存在一定的共性，即多個人可能需要下載同一個資源，這樣就會存在著一定的網絡帶寬等資源浪費的現象。基于以上存在的問題，下一步可能的應用研究內容包括：針對在不同時期建設的教育城域網這樣一個大型計算機網絡，由于設備規格不同、廠家各異，如何將全網重點設備納入統一管理系統，實現全網統一配置、管理，將是一個應用研究的方向。