淺談基于5G的高校信息化與應用

劉鵬 廖桂芳

摘要：現(xiàn)如今，隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，4G網(wǎng)絡技術(shù)也隨之得到了完善，從而加快了5G無線通信的數(shù)據(jù)信息傳輸速度，并且開始廣泛地應用在了人們?nèi)粘５纳詈凸ぷ鳟斨小Ａ硗猓捎?G技術(shù)具備覆蓋范圍廣、熱點高容量、低功耗、可靠性較高的特點，因此，其應用將推動網(wǎng)絡基礎設施的升級改造，不僅如此，各個行業(yè)的融合發(fā)展也要求構(gòu)建相應的信息化管理機制，只有這樣才能夠有效地促進教育信息化實現(xiàn)融合創(chuàng)新發(fā)展。為此，文中重點分析了基于5G的高校信息化與應用。

關鍵詞：5G通信;5G技術(shù)應用;高校信息化

中圖分類號： TP391? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）16-0124-02

5G技術(shù)的出現(xiàn)標志著通信技術(shù)的進步。另外，隨著科學技術(shù)地快速發(fā)展，移動通信技術(shù)也達到了質(zhì)的飛躍。基于此，5G無線通信技術(shù)應運而生，此項技術(shù)不僅具備覆蓋范圍廣的特點，而且傳播速度也較快。除此之外，5G無線通信技術(shù)還能夠同其他通信技術(shù)相互融合，從而可以構(gòu)建一個全面的通信網(wǎng)絡。2018年6月，5G首個商業(yè)化通用標準R15將凍結(jié)，規(guī)模試驗開始在全國范圍內(nèi)大力展開，從而為髙校信息化發(fā)展帶來了良好的發(fā)展機遇。基于此，文中針對基于5G的高校信息化與應用展開了分析。

1 5G無線通信技術(shù)具備的特點

第一，明顯地提升了信息數(shù)據(jù)的傳輸速率。在應用5G技術(shù)的過程中，基于技術(shù)革新，其信息傳輸速度能夠每秒達到數(shù)十GB。就28GHz波段而言，應用4G無線通信技術(shù)時的傳輸速率為75Mbps，但應用5G技術(shù)卻能夠使傳輸速率達到1Gbps，另外，還具備高于2Mb/s的非對稱數(shù)據(jù)傳輸能力。第二，具備較強的兼容性。一般來講，5G技術(shù)主要包括的是集多項無線通信技術(shù)的全通信系統(tǒng)，并且能夠與其他技術(shù)、設施較好地兼容，除此之外，在網(wǎng)絡支付時代，還有助于提高手機支付的安全性。第三，功耗較低。在應用5G無線通信技術(shù)的過程中，要想確保應用程序能夠一直運行，就必須布置大量的小任務，比方說，電子郵件程序，為了確保電子郵件的實時更新，會不斷地將請求發(fā)送給服務器。不僅如此，在應用5G技術(shù)時，還會快速、智能審核所浪費的電量，阻止無用應用發(fā)送的請求，進而既能夠降低耗電量，同時還能夠增加電池的使用時間。

2 5G技術(shù)“使能”教育信息化

就日后的教育信息化而言，將廣泛應用AI、VR、大數(shù)據(jù)等先進技術(shù)。由于5G技術(shù)具備大量優(yōu)勢，因此，既能夠從根本上解決傳統(tǒng)網(wǎng)絡在教育創(chuàng)新方面的延遲、傳輸容量問題，同時還能夠為教育領域的變革奠定堅實基礎，進而“使能”日后的教育信息化。另外，將5G無線通信技術(shù)的優(yōu)勢同切片、MEC、AI等技術(shù)相結(jié)合，還能夠?qū)崿F(xiàn)智慧校園和課堂的創(chuàng)新。

5G智慧課堂依托于各個組成硬件終端的5G化，對5G網(wǎng)絡獨特的技術(shù)優(yōu)勢加以充分利用，不僅符合了校園用戶的具體教育需求，而且還增強了他們的教育體驗。第一，網(wǎng)絡承載統(tǒng)一，學校無須設置多個網(wǎng)絡;第二，超高網(wǎng)絡寬帶，讓智慧課堂中的交互顯示終端設備、信號傳輸和處理終端設備，可以達到4k/8k級別畫面效果;第三，速率快、延時低，實現(xiàn)了智慧課堂的常規(guī)傳播，遠程授課的遠端會場能夠?qū)崟r體驗“名師優(yōu)課”的課堂畫面;第四，為教育教學創(chuàng)建了新的應用場景，比方說，VR實驗和控制環(huán)境、智能實驗與教學系統(tǒng)等。

3 高校信息化發(fā)展現(xiàn)狀和存在的問題

現(xiàn)如今，高校信息化建設具備的特點體現(xiàn)如下：第一，基于網(wǎng)絡教育平臺來推動教育信息化，以CER NET為基礎，以MOOCs為核心，力求將網(wǎng)絡教育建設成教育信息化發(fā)展髙地;第二，校內(nèi)信息化建設開始由管理向服務轉(zhuǎn)變，很多高校均完成了“一張表工程”，并相繼提供了多種業(yè)務，例如：一站式信息服務大廳、校園一卡通、微信企業(yè)號等;第三，大力拓展IPv6的應用，2017年11月，我國印發(fā)了《推進互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第六版規(guī)模部署行動計劃》，從而為推進IPv6規(guī)模化部署以及創(chuàng)新應用規(guī)劃提供了正確的方向，之前，以中國人民大學為節(jié)點的北京高校IPv6已經(jīng)在六十多所高校中實現(xiàn)了互聯(lián)，這一在線互聯(lián)平臺不僅實現(xiàn)了IPv6互通、讓各個高校的特色資源相互分享、開展特色網(wǎng)絡服務，而且還構(gòu)建了優(yōu)勢教學、科研與文化資源的共享機制。

近年來，雖然高校信息化建設已經(jīng)達到了較好的效果，但是，仍然存在著以下問題：第一，信息化教學應用水平較低;第二，信息化基礎支撐環(huán)境發(fā)展失衡;第三，統(tǒng)籌推進體系不夠完善;第四，信息化的運行維護未得到全面保障。

4基于5G的高校信息化與應用

4.1 5G是促進高校信息基礎設施建設的“發(fā)動機”

在實際構(gòu)建5G新型設施平臺的過程中，運營商為了提高資源利用率，常常會應用軟件定義網(wǎng)絡化與網(wǎng)絡功能虛擬化這兩項技術(shù)。其中，軟件定義網(wǎng)絡化技術(shù)運用分層的原理來分離控制層和數(shù)據(jù)層，并從底層的網(wǎng)絡設施中隔離集中控制權(quán)，進而能夠自動地革新網(wǎng)絡與應用。網(wǎng)絡功能虛擬化技術(shù)應用虛擬化技術(shù)將既存的網(wǎng)絡設施統(tǒng)一整合后用在了開發(fā)和部署新業(yè)務方面，就當前而言，軟件定義網(wǎng)絡化與網(wǎng)絡功能虛擬化是5G領域中發(fā)展前景最廣闊的核心技術(shù)架構(gòu)。因此，應該加強對這兩項技術(shù)的應用，以此來提高高校各項基礎網(wǎng)絡設備的性能。就數(shù)據(jù)中心而言，傳統(tǒng)或者是新型的數(shù)據(jù)中心中，往往由固定的網(wǎng)管人員來配置交換機、路由器、防火墻等網(wǎng)絡設施，然而，隨著數(shù)據(jù)中心的廣泛應用以及業(yè)務量變得越來越多，人工配置不僅效率較低，而且成本也非常高。以SDN技術(shù)為依托進行數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡部署，也就是提供服務，可以應用低層網(wǎng)絡虛擬化的SDN技術(shù)，從而能夠發(fā)揮出網(wǎng)絡服務智能化部署、高效靈活配置以及快速動態(tài)變化的功能，最終構(gòu)建出了一套性能較強的數(shù)據(jù)中心服務機制。還有一點需要加以強調(diào)的是，髙校信息化建設并非是單獨進行的，基于5G網(wǎng)絡的部署進程，并將核心技術(shù)與校園骨干網(wǎng)絡進行有機結(jié)合，必然會使高校信息化基礎設施建設實現(xiàn)質(zhì)的突破。

4.2 5G是促進髙校信息化應用發(fā)展的“加速器”

現(xiàn)如今，髙校信息化的應用主要以髙等教育為節(jié)點，并且開始朝向全面多緯度發(fā)展，另外，還在校園網(wǎng)絡接入與數(shù)據(jù)中心、數(shù)字化校園、云平臺等服務的前提下，同互聯(lián)網(wǎng)教育實現(xiàn)了在線融合，從而展開了VR、AR學習和培訓;《中國互聯(lián)網(wǎng)絡發(fā)展狀況統(tǒng)計報告》指出，“萬物互聯(lián)”是依托于以手機為中心的移動終端來進行的，所以，校園無線網(wǎng)是應用和普及這些技術(shù)的重要載體。現(xiàn)如今，連接缺乏穩(wěn)定性、數(shù)據(jù)延時較長、傳輸速度較慢是無線傳輸過程中的常見問題，從而在一定程度上對有關應用的發(fā)展產(chǎn)生了制約，不僅如此，5G無線還應用大規(guī)模天線、密集網(wǎng)絡、全頻譜接人、新型多址與D2D通信等技術(shù)，大大地提高了無線傳輸能效，打通了高校信息化應用由用戶移動終端到無線AP的“最后一公里”。現(xiàn)如今，信息化應用同高校的融合仍然處于起步期，但是，隨著5G技術(shù)的廣泛應用，其一定會推進高校信息化的應用，進而能夠使高校信息化的應用實現(xiàn)質(zhì)的飛躍。

4.3 5G是提高高校信息化管理水平的“催化劑”

從某種程度上來看，5G無線通信技術(shù)的應用，既能夠提高高校網(wǎng)絡基礎設施和信息化應用水平，同時還會將傳統(tǒng)管理體系中存在的不足之處體現(xiàn)出來，信息化管理水平的提高，具體體現(xiàn)如下：首先，推動校園網(wǎng)絡安全機制的構(gòu)建。雖然應用5G技術(shù)能夠明顯提高終端用戶上傳下載的傳輸速率，但是也會擴大網(wǎng)絡安全漏洞、病毒和黑客攻擊的傳播領域，由此可見，新技術(shù)的應用會在無形當中引發(fā)安全風險，從而對校園網(wǎng)絡的安全性提出了極大地挑戰(zhàn)，因此，高校推進5G技術(shù)應用的過程中一定要構(gòu)建標準的網(wǎng)絡安全機制。其次，催生高校信息化工作領導小組。現(xiàn)如今的校園信息化建設方面，始終存在著多個單位自主化、零散化的問題，5G技術(shù)應用的核心就是圍繞多部門、多領域來構(gòu)建一個物聯(lián)網(wǎng)體系，急于需求頂層設計與統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，離不開各個部門的良好配合，為此，高校十分有必要重新構(gòu)建信息化建設的管理與決策機制，從而徹底打破傳統(tǒng)的各自為政的建設模式，以此來實現(xiàn)統(tǒng)一歸口、規(guī)劃和管理。最后，推動信息化專業(yè)人才隊伍的構(gòu)建。要想高效地部署和應用5G技術(shù)，就必須引進專業(yè)知識豐富、學習和實踐能力較強的專業(yè)人才，并將培養(yǎng)與引進進行有機結(jié)合，以此來打造一支專業(yè)的人才隊伍，從而有助于推動高校信息化建設的創(chuàng)新發(fā)展。

5 結(jié)束語

綜上所述，5G通信技術(shù)的部署和應用不僅會推動高校信息化的發(fā)展，而且還能夠加快網(wǎng)絡基礎設施的升級改造，提高信息化應用效率和服務質(zhì)量，另外，各個領域的融合發(fā)展還需要制定相應的信息化管理機制。然而，技術(shù)的變革卻有利有弊，因此，我們應該正視5G無線通信技術(shù)帶來的風險，遵循其客觀規(guī)律，以此來推進教育信息化的融合創(chuàng)新發(fā)展。

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【通聯(lián)編輯：李雅琪】