推進(jìn)POL全光校園網(wǎng)，助力鄉(xiāng)村學(xué)校教育信息化發(fā)展

劉路勝

【摘要】隨著互聯(lián)網(wǎng)+、物聯(lián)網(wǎng)及AI人工智能等國家戰(zhàn)略的深入推進(jìn)，目前各行業(yè)都在加快升級互聯(lián)網(wǎng)接入方案，以便搭乘信息化時代的東風(fēng)，促進(jìn)自身的跨越式發(fā)展。本文以廣州市白云區(qū)石湖小學(xué)（以下簡稱石湖小學(xué)）的校園網(wǎng)升級改造工程為案例，分析POL全光校園網(wǎng)對石湖小學(xué)、乃至鄉(xiāng)村學(xué)校加快教育信息化建設(shè)的重要性與意義，為信息技術(shù)與教學(xué)工作更深入融合，有效地提高學(xué)校教育教學(xué)水平，提供參考與依據(jù)。

一、背景分析

（一）教育部有關(guān)教育信息化的規(guī)劃

百年大計(jì)，教育為本。當(dāng)今社會，互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用快速發(fā)展，越來越廣泛而深入。云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、5G等新技術(shù)被廣泛應(yīng)用，社會經(jīng)濟(jì)各行業(yè)的信息化步伐在不斷加快，信息技術(shù)對教育的革命性影響日趨明顯。未來，只有具備信息技術(shù)知識、技能的人才才能更好地適應(yīng)社會發(fā)展需求。在此背景下，教育部門分別于2016年、2018年印發(fā)《教育信息化“十三五”規(guī)劃》、《教育信息化2.0行動計(jì)劃》，目的在于用信息化推動教育現(xiàn)代化，建設(shè)教育強(qiáng)國。

（二）鄉(xiāng)村振興必先振興鄉(xiāng)村教育

《鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略規(guī)劃（2018-2022年）》明確指出：統(tǒng)籌規(guī)劃布局農(nóng)村基礎(chǔ)教育學(xué)校，科學(xué)推進(jìn)義務(wù)教育公辦學(xué)校標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，提升鄉(xiāng)村教育質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)縣域校際資源均衡配置。要下大力氣解決鄉(xiāng)村教育存在的優(yōu)質(zhì)教育資源緊缺、教育質(zhì)量亟待提高等群眾普遍關(guān)注的問題，著力改變鄉(xiāng)村教育存在的“不平衡不充分的發(fā)展”現(xiàn)狀，逐步縮小城鄉(xiāng)差距，最終破除城鄉(xiāng)二元結(jié)構(gòu)，用優(yōu)質(zhì)教育為鄉(xiāng)村振興注入更多發(fā)展動能。

（三）新興互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層出不窮

新興互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層出不窮，要求互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)工程必須及時升級、匹配，否則很難滿足現(xiàn)實(shí)的生產(chǎn)生活需求。隨著市場對視頻、音頻、大數(shù)據(jù)、大文件、時效性等領(lǐng)域的要求越來越高，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也在不斷升級。POL全光校園網(wǎng)，是目前被廣泛應(yīng)用的（新一代）全光校園網(wǎng)絡(luò)。

全光校園網(wǎng)是以全光網(wǎng)為基礎(chǔ)、以SDN/NFV（軟件定義網(wǎng)絡(luò)）技術(shù)為核心的新一代智慧校園網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，該新型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)有線無線一體化、多網(wǎng)融合（辦公網(wǎng)、宿舍區(qū)、飯?zhí)眉皩＞W(wǎng)）及彈性適應(yīng)未來各種新型業(yè)務(wù)（如音頻、視頻、智能水電表、IPTV、IP電話業(yè)務(wù)等）的需求。

從互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的發(fā)展趨勢分析，主要體現(xiàn)出幾個主要特點(diǎn)：網(wǎng)速越來越快、實(shí)用性越來越強(qiáng)、功能越來越豐富強(qiáng)大。

（四）在線/遠(yuǎn)程教育廣泛應(yīng)用

近年來，在線教育在國內(nèi)加快推進(jìn)，尤其在2020年疫情緊張期間，在線教育在全國各類大中小、職業(yè)學(xué)校中被廣泛應(yīng)用。因?yàn)榫哂辛憬佑|、學(xué)習(xí)不受時間、空間和學(xué)生數(shù)量限制，高效、低成本等優(yōu)勢，目前在線教育已成為推進(jìn)教育信息化、現(xiàn)代化的重要途徑。

二、 石湖小學(xué)原有網(wǎng)絡(luò)狀況

石湖小學(xué)跟許多學(xué)校一樣，校園網(wǎng)基本在2005年前后實(shí)施“校校通”工程時建設(shè)，材料基本是銅材網(wǎng)線，基本沒有無線網(wǎng)絡(luò)，而且使用時間久了，出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)卡慢。在如今智慧校園建設(shè)中，這種校園網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)不能滿足教學(xué)需求。

◆ 線路老化，安全性差;

◆ 受電磁干擾和傳輸距離影響，業(yè)務(wù)體驗(yàn)差;

◆ 整體組網(wǎng)混亂，缺乏規(guī)劃，難以管理維護(hù);

◆ 網(wǎng)絡(luò)新增設(shè)備操作復(fù)雜，升級和擴(kuò)容難;

◆ 無線網(wǎng)絡(luò)由多個TP-LINK路由器搭建，無法漫游并存在私拉亂接現(xiàn)象。

三、 解決方案：POL全光校園網(wǎng)

全光網(wǎng)方案承接智慧課堂和電子班牌，用全光網(wǎng)絡(luò)（xPON）作為本地局域網(wǎng)的接入，構(gòu)建一個扁平化、易部署、業(yè)務(wù)融合的新型網(wǎng)絡(luò)。

教學(xué)區(qū)的全體網(wǎng)絡(luò)新建，采用GPON技術(shù)，BRAS到用戶之間采GPON無源光網(wǎng)絡(luò)傳輸。傳輸路徑：BRASOLT設(shè)備分光器 ONT終端終端用戶;是以O(shè)NT【光網(wǎng)絡(luò)終端】為主體，實(shí)現(xiàn)光纖到戶，千兆到教室的需求，實(shí)現(xiàn)有線/無線一體化業(yè)務(wù);具備故警報(bào)警提醒，從而保證網(wǎng)絡(luò)輕松運(yùn)維;實(shí)現(xiàn)多業(yè)務(wù)接入，滿足Internet網(wǎng)絡(luò)、WiFi、電子白板、智慧課堂;網(wǎng)絡(luò)采用二層的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，ONT采用橋接部署，確保全網(wǎng)性能均衡，沒有瓶頸節(jié)點(diǎn)，從接入至核心均實(shí)現(xiàn)全線速轉(zhuǎn)發(fā)，骨干提供萬兆接口，網(wǎng)絡(luò)后期可升級至萬兆。

ONT提供千兆有線端口，滿足課室多業(yè)務(wù)（有線接入、無線AP接入、電子班牌等）接入需求;ONT支持千兆交換，滿足課堂教學(xué)的內(nèi)部交換需求;ONT自帶POE供電功能，支持向AP設(shè)備供電。

AP無線功能可通過網(wǎng)管平臺下發(fā)相關(guān)無線參數(shù)，根據(jù)教室安裝情況調(diào)整功率和信道等，避免無線的同頻和臨頻干擾。AP無線模塊具有漫游功能，用戶在教學(xué)區(qū)域內(nèi)能夠自動連接信號好的WiFi。

四、校園網(wǎng)升級改造后實(shí)現(xiàn)的效能

（一）功能

1.暢快帶寬

光纖到戶，千兆網(wǎng)絡(luò)到教室。GPON 速率高達(dá)2 .5 Gbps， 能提供足夠大的帶寬以滿足未來網(wǎng)絡(luò)日益增長的對高帶寬的需求， 同時非對稱特性更能適應(yīng)寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)市場。

2.智慧應(yīng)用一站式接入

實(shí)現(xiàn)多業(yè)務(wù)接入，滿足Internet網(wǎng)絡(luò)、WiFi、視頻監(jiān)控、電子白板、視頻會議、智慧課堂、教務(wù)系統(tǒng)、智能門禁、IP電話業(yè)務(wù)等系統(tǒng)接入需求。

3.“N合1”可視化后臺管理

全光校園網(wǎng)絡(luò) “N合1”可視化管理后臺，實(shí)現(xiàn)用戶管理、各功能板塊的統(tǒng)一平臺管理;可靈活設(shè)置用戶的入網(wǎng)權(quán)限、網(wǎng)絡(luò)速度;智能生成各項(xiàng)運(yùn)營大數(shù)據(jù)，運(yùn)營和維護(hù)，簡單易懂，一目了然。

管理后臺界面

4.寬帶接入認(rèn)證

提供802.1Q VLAN終結(jié)、BRAS寬帶接入、網(wǎng)絡(luò)接入、短信/小程序認(rèn)證、Portal頁面推送、DHCP、NAT、多出口路由等功能，完成有線無線網(wǎng)絡(luò)接入、用戶認(rèn)證、寬帶限速、Portal頁面推送等多項(xiàng)功能;