推進POL全光校園網，加快教育信息化建設
---案例：廣州白雲區石湖小學(xué)
「內(nèi)容摘要」随着互聯網+、物聯網及AI人工智能等國家戰略的(de)深入推進，目前各行業都在加快升級互聯網接入方案，以便搭乘信息化時代的(de)東風，促進自(zì)身的(de)跨越式發展。本文以廣州白雲區石湖小學(xué)（以下簡稱石湖小學(xué)）的(de)校園網升級改造工程為(wèi)案例，分析POL全光校園網對石湖小學(xué)、教育系統加快教育信息化建設的(de)重要性與意義，為(wèi)教育行業更有針對性地(dì)提高(gāo)教育、教學(xué)工作，促進社會經濟發展，提供參考與依據。
一(yī)、背景分析
（一(yī)）教育部有關教育信息化的(de)規劃
百年(nián)大計，教育為(wèi)本。當今社會，互聯網應用快速發展，越來越廣泛而深入。雲計算、物聯網、大數據、5G等新技術被廣泛應用，社會經濟各行業的(de)信息化步伐在不斷加快，信息技術對教育的(de)革命性影響日趨明顯。未來，隻有具備信息技術知識、技能的(de)人才才能更好地(dì)适應社會發展需求。在此背景下，教育部門分别于2016年(nián)、2018年(nián)印發《教育信息化“十三五”規劃》、《教育信息化2.0行動計劃》，目的(de)在于用信息化推動教育現代化，建設教育強國。
（二）鄉村振興必先振興鄉村教育
《鄉村振興戰略規劃（2018－2022年(nián)）》明确指出：統籌規劃布局農村基礎教育學(xué)校，科學(xué)推進義務教育公辦學(xué)校标準化建設，提升鄉村教育質量，實現縣域校際資源均衡配置。要下大力氣解決鄉村教育存在的(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)問題，着力改變鄉村教育存在的(de)“不平衡不充分的(de)發展”現狀，逐步縮小城鄉差距，最終破除城鄉二元結構，用優質教育為(wèi)鄉村振興注入更多發展動能。
（三）新興互聯網應用層出不窮
新興互聯網應用層出不窮，要求互聯網基礎工程必須及時升級、匹配，否則很難滿足現實的(de)生産生活需求。随着市場對視(shì)頻、音頻、大數據、大文件、時效性等領域的(de)要求越來越高(gāo)，互聯網技術也在不斷升級。POL全光校園網，是目前被廣泛應用的(de)校園網絡。
全光校園網 是以全光網為(wèi)基礎、以SDN/NFV（軟件定義網絡）技術為(wèi)核心的(de)新一(yī)代智慧校園網絡結構，該新型網絡結構實現有線無線一(yī)體化、多網融合（辦公網、宿舍區、飯堂及專網）及彈性适應未來各種新型業務（如(rú)音頻、視(shì)頻、智能水電表、IPTV、IP電話業務等）的(de)需求。
從互聯網應用的(de)發展趨勢分析，主要體現出幾個主要特點：網速越來越快、實用性越來越強、功能越來越豐富強大。
（四）在線/遠程教育廣泛應用
近年(nián)來，在線教育在國內(nèi)加快推進，尤其在2020年(nián)疫情緊張期間，
在線教育在全國各類大中小、職業學(xué)校中被廣泛應用。因為(wèi)具有0接觸、學(xué)習不受時間、空間和(hé)學(xué)生數量限制，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、現代化的(de)重要途徑。
二、POL全光校園網的(de)客觀需求
POL全光校園網絡是開展教育信息化建設的(de)基礎工程，石湖小學(xué)此前的(de)網絡跟許多學(xué)校一(yī)樣，還是原來傳統的(de)三層網絡構建模式（具有①設備配置複雜，維護工作量大；②網絡流量高(gāo)并發性；③核心設備性能要求高(gāo)等缺點。），加之線路老化等限制，無論是傳送速率還是智能性等方面，已經難以滿足發展需求。因此，全光校園網的(de)鋪設對石湖小學(xué)而言，勢在必行。
1、暢快的(de)傳送速率
學(xué)校教育教學(xué)工作具有明确的(de)時間表，避免在線教學(xué)、視(shì)頻會議等環節過程的(de)網絡卡頓、延遲，是保障教學(xué)質量和(hé)滿意度的(de)前提。
2、智慧教育應用一(yī)站式接入
實現Internet網絡、WiFi、視(shì)頻監控、電子(zǐ)白闆、視(shì)頻會議、智慧課堂、教務系統、智能門禁、IP電話業務等系統的(de)統一(yī)管理(lǐ)。
3、有線無線網絡全覆蓋
根據區塊劃分，實現校園網絡全覆蓋。
4、智能化可(kě)視(shì)化後台管理(lǐ)
提供較完善的(de)運行狀況檢測與管理(lǐ)後台，讓平台功能變得可(kě)視(shì)化、管控簡單明了。
三、解決方案：POL全光校園網
教學(xué)區的(de)全體網絡新建，采用GPON技術，BRAS到用戶之間采GPON無源光網絡傳輸。傳輸路徑：BRASOLT設備 ↔ 分光器 ↔ ONT終端 ↔ 終端用戶；是以ONT【光網絡終端】為(wèi)主體，實現光纖到戶，千兆到教室的(de)需求，實現有線/無線一(yī)體化業務；具備故警報警提醒，從而保證網絡輕松運維；實現多業務接入，滿足Internet網絡、WiFi、電子(zǐ)白闆、智慧課堂；網絡采用二層的(de)網絡結構，ONT采用橋接部署，确保全網性能均衡，沒有瓶頸節點，從接入至核心均實現全線速轉發，骨幹提供萬兆接口，網絡後期可(kě)升級至萬兆。
ONT提供4個或者8個千兆有線端口，滿足課室多業務（有線接入、無線AP接入、電子(zǐ)班牌等）接入需求；ONT支持千兆交換，滿足課堂教學(xué)的(de)內(nèi)部交換需求；ONT自(zì)帶POE供電功能，支持向AP設備供電。
AP無線功能可(kě)通過網管平台下發相關無線參數，根據教室安裝情況調整功率和(hé)信道(dào)等，避免無線的(de)同頻和(hé)臨頻幹擾。AP無線模塊具有漫遊功能，用戶在教學(xué)區域內(nèi)能夠自(zì)動連接信号好的(de)WiFi。
◆ 網關
多功能寬帶管理(lǐ)系統，整合BRAS寬帶接入網關、無線AC控制器、RADIUS SERVER、PORTAL SERVER，支持網絡PNP即插即用、DHCP、NAT、ROUTE、Web認證、寬帶限速、短(duǎn)信接口、賬号管理(lǐ)等功能。
◆ OLT
光線路終端（OLT）位于中心局端和(hé)光網絡終端（ONT）之間，其功能是接收來自(zì)局端的(de)下行信号并将其傳送到光網絡終端（ONT）、接收來自(zì)光網絡終端（ONT）的(de)上行信号并将其發送到中心局端。
◆ ODF
ODF即光纖配線架，是英文單詞Optical Distribution Frame的(de)縮寫，用于光纖通信系統中局端主幹光纜的(de)成端和(hé)分配，可(kě)方便地(dì)實現光纖線路的(de)連接、分配和(hé)調度。
◆ 分光器
分光器是一(yī)種無源器件,又稱光分路器，它們不需要外部能量，隻要有輸入光即可(kě)。分光器由入射和(hé)出射狹縫、反射鏡和(hé)色散元件組成，其作用是将所需要的(de)共振吸收線分離(lí)出來。
◆ ONU
無源ONU (光網絡單元)是GEPON(千兆無源光網絡)系統的(de)用戶側設備，通過EPON（無源光纖網絡）用于終結從OLT(光線路終端)傳送來的(de)業務。與OLT配合，ONU可(kě)向相連的(de)用戶提供各種寬帶服務。
◆ 室外AP
室外雙頻無線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、IEEE802.3、IEEE802.3u、IEEE802.3ab協議，防水防塵。
四、主要功能區塊說明
（一(yī)）功能
1、暢快帶寬
光纖到戶，千兆網絡到教室。GPON 速率高(gāo)達2 .5 Gbps, 能提供足夠大的(de)帶寬以滿足未來網絡日益增長(cháng)的(de)對高(gāo)帶寬的(de)需求, 同時非對稱特性更能适應寬帶數據業務市場。
2、智慧應用一(yī)站式接入
實現多業務接入，滿足Internet網絡、WiFi、視(shì)頻監控、電子(zǐ)白闆、視(shì)頻會議、智慧課堂、教務系統、智能門禁、IP電話業務等系統接入需求。
與傳統寬帶接入網關設備不同，成格信息BRAS系列寬帶接入網關控制器創新性地(dì)在一(yī)台硬件設備裏面完美地(dì)融合了BRAS（Broadband Remote Access Server寬帶接入服務器）、Radius Server（Remote Authentication Dial In User Service遠程認證撥号用戶服務[俗稱AAA認證]）及Portal Server（門戶，即歡迎頁面）功能，能夠為(wèi)有線無線用戶提供DHCP、NAT、VLAN終結、多鏈路接入、路由、用戶限速等用戶接入控制功能，智能識别終端類型，支持用戶在不同的(de)VLAN間無縫漫遊，提升用戶體驗；
3、”N合1“可(kě)視(shì)化後台管理(lǐ)
全光校園網絡開發的(de)“N+1”可(kě)視(shì)化管理(lǐ)後台，實現用戶管理(lǐ)、各功能闆塊的(de)統一(yī)平台管理(lǐ)；可(kě)靈活設置用戶的(de)入網權限、網絡速度；智能生成各項運營大數據，運營和(hé)維護，簡單易懂，一(yī)目了然。
4、認證計費中心
提供802.1Q VLAN終結、BRAS寬帶接入、網絡接入、短(duǎn)信/小程序認證、Portal頁面推送、DHCP、NAT、多出口路由等功能，完成有線無線網絡接入、用戶認證、寬帶限速、Portal頁面推送等多項功能；
（二）分區設置
全光校園網可(kě)根據具體情況，分别針對教學(xué)區、宿舍區和(hé)室外公共活動區域，設置不同的(de)網絡方案。其中室內(nèi)一(yī)般為(wèi)有線無線網絡一(yī)體，室外一(yī)般為(wèi)4G或5G無線網絡覆蓋（如(rú)校園主幹道(dào)路、運動場）。
（三）廣域網和(hé)局域網
1、廣域網（WAN）
廣域網主要應用于對外通信，在智慧教育方面表現為(wèi)：優質教育資源共享、教育均衡措施、在線 ∕ 遠程教育和(hé)視(shì)頻會議等。
2、局域網
局域網是在一(yī)個局部的(de)地(dì)理(lǐ)範圍內(nèi)将各種計算機、數據庫和(hé)打印機等外部設備連接起來組成的(de)計算機通信系統。
◆ 共享傳輸通道(dào)
在局域網中，多個系統連接到一(yī)個共享的(de)通信媒體上。
◆ 數據庫累積
在企業、事業單位，共享辦公資料，不僅利于提高(gāo)工作效率，還能實現數據庫（資源）的(de)累積。
◆ 傳輸速率高(gāo)
局域網的(de)數據傳輸速率一(yī)般為(wèi)1～100Mbps，能支持計算機之間的(de)高(gāo)速通信，時延較低(dī)。
◆ 誤碼率低(dī)
局域網因近距離(lí)傳輸，所以誤碼率很低(dī)，一(yī)般在10-8～10-11之間。
小結：
與時俱進，面向未來。互聯網是教育信息化的(de)基礎工程，鄉村振興引擎，推進POL全光校園網絡，是教育順應時代潮流，以信息化推動教育現代化，助推我國實現教育強國的(de)一(yī)項重要舉措。
