F5G全光網(wǎng)絡(luò)助力安徽交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院數(shù)字化轉(zhuǎn)型

安徽交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院概況

安徽交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院作為安徽省首批省級(jí)示范性職業(yè)院校之一，以其卓越的教育質(zhì)量和辦學(xué)成果贏得了廣泛的社會(huì)認(rèn)可。該學(xué)院于2014年圓滿完成了國家骨干高等職業(yè)院校的建設(shè)任務(wù)，并在2019年正式啟動(dòng)了安徽省技能型高水平大學(xué)的建設(shè)工作。目前，學(xué)院匯集了580余名教職員工，服務(wù)超過1.2萬名在校學(xué)生。

近年來，學(xué)院依托緊密的行業(yè)聯(lián)系和校企合作，注重實(shí)踐與創(chuàng)新，致力于培養(yǎng)高素質(zhì)技術(shù)技能人才，為安徽經(jīng)濟(jì)發(fā)展和交通運(yùn)輸行業(yè)做出了重要貢獻(xiàn)，享有“安徽交通黃埔”之美譽(yù)。在此基礎(chǔ)上，學(xué)院積極響應(yīng)“數(shù)字中國”和“教育強(qiáng)國”戰(zhàn)略，不斷推動(dòng)智慧校園建設(shè)、數(shù)字化教學(xué)管理、校企產(chǎn)教融合等數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)舉措，有效提升學(xué)院競爭力的同時(shí)，為學(xué)生的全面發(fā)展提供了強(qiáng)有力的支持。

隨著新一輪產(chǎn)業(yè)變革的到來，職業(yè)教育面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。2023年7月，教育部發(fā)布現(xiàn)代職業(yè)教育體系建設(shè)指導(dǎo)方針，確定了11項(xiàng)重點(diǎn)任務(wù)，提出建立職業(yè)教育信息化標(biāo)桿學(xué)校和示范性虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地，推動(dòng)職業(yè)教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型。同月發(fā)布的《職業(yè)教育信息化標(biāo)桿學(xué)校建設(shè)指南》指導(dǎo)學(xué)校擴(kuò)大數(shù)字化應(yīng)用、增強(qiáng)資源供應(yīng)、改革教學(xué)評(píng)價(jià)體系及提高數(shù)據(jù)治理能力，助力職業(yè)教育高質(zhì)量發(fā)展。為了更好地適應(yīng)新技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展

需求，職業(yè)教育機(jī)構(gòu)必須加速數(shù)字化轉(zhuǎn)型的步伐。在此背景下，安徽交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院積極響應(yīng)國家號(hào)召，利用F5G全光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)優(yōu)勢積極推動(dòng)校園數(shù)字化轉(zhuǎn)型，旨在打造一個(gè)高效、可靠、智能的智慧校園。

數(shù)字化校園網(wǎng)絡(luò)建設(shè)

安徽交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院智慧校園的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)需要滿足新南校區(qū)與新校區(qū)兩地辦學(xué)模式的需求，為萬余名師生在壽縣新橋國際產(chǎn)業(yè)園區(qū)的新校區(qū)（占地886.88畝，規(guī)劃建筑面積約52.04萬平方米，包含教學(xué)樓、圖書館、實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)樓等）提供安全、穩(wěn)定、便捷、無處不在的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。因此構(gòu)建一個(gè)一次建設(shè)即可長期受益、綠色節(jié)能、且能智能運(yùn)維的校園基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)成為信息化部門需重點(diǎn)考慮的問題。

從政策支持看：2021年11月，教育部辦公廳與工信部辦公廳聯(lián)合發(fā)布的《關(guān)于提高高等學(xué)校網(wǎng)絡(luò)管理和服務(wù)質(zhì)量的通知》明確指出，“鼓勵(lì)高等學(xué)校建設(shè)校園局域網(wǎng)，統(tǒng)籌有線寬帶和無線局域網(wǎng)，由學(xué)校統(tǒng)一為教職員工和學(xué)生接入校園局域網(wǎng)，再由校園局域網(wǎng)統(tǒng)一接入公用通信網(wǎng)絡(luò)。學(xué)校新建的建筑應(yīng)按照《公共建筑光纖寬帶接入工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》等要求，同步設(shè)計(jì)、部署寬帶網(wǎng)絡(luò)設(shè)施，驗(yàn)收通過后方可統(tǒng)一接入公用通信網(wǎng)絡(luò)”。

從校園需求看：不斷拓展的校園、持續(xù)增加的樓宇和應(yīng)用對(duì)布線、帶寬等提出新要求和新挑戰(zhàn)；不斷增加的設(shè)備、線纜和用電需求與原有配線間的空間不足、管路擁擠不堪、橋架承重受限之間的矛盾日益凸顯。

從運(yùn)維角度看：傳統(tǒng)校園網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維存在運(yùn)維成本高昂、故障驅(qū)動(dòng)缺乏事前預(yù)測、缺乏網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)分析、故障處理效率低、網(wǎng)絡(luò)安全管理不到位以及運(yùn)維人員技術(shù)水平有限等問題，嚴(yán)重影響了校園網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和效率，亟待先進(jìn)的運(yùn)維模式和技術(shù)手段進(jìn)行改進(jìn)和提升。

總體而言，安徽交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院需要構(gòu)建一個(gè)一次建設(shè)即可長期受益、綠色節(jié)能、且能智能運(yùn)維的校園F5G全光網(wǎng)絡(luò)勢在必行。

F5G全光網(wǎng)絡(luò)解決方案

F5G，即第五代固定網(wǎng)絡(luò)（The5thGenerationFixedNetwork），聚焦于全光纖聯(lián)接（FFC）、超大帶寬（eFBB）和確定性體驗(yàn)（GRE）三個(gè)應(yīng)用場景，旨在推動(dòng)從傳統(tǒng)的“光纖到戶”向“光聯(lián)萬物”的新時(shí)代邁進(jìn)。

與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)相比，F(xiàn)5G全光網(wǎng)帶來了三大創(chuàng)新。首先是介質(zhì)創(chuàng)新：采用光纖替代銅線，將光纖從樓棟弱電機(jī)房延伸至每個(gè)教室、每個(gè)桌面乃至每臺(tái)設(shè)備。此外，光纖使用壽命長達(dá)30年，相比之下，網(wǎng)線則需要每5-8年更新?lián)Q代一次。其次是架構(gòu)創(chuàng)新：基于GPON技術(shù)，在核心交換機(jī)位置安置光線路終端（OLT），在末端接入層安置光網(wǎng)絡(luò)單元（ONU），并通過無源分光器取代傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中的有源匯聚層，將原有三層網(wǎng)絡(luò)簡化為兩層，減少了對(duì)弱電間的依賴，降低了網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的環(huán)境要求。最后是運(yùn)維創(chuàng)新：設(shè)備配置運(yùn)維實(shí)現(xiàn)集中管理，全光網(wǎng)絡(luò)只需配置核心OLT設(shè)備，相較于傳統(tǒng)以太網(wǎng)絡(luò)配置核心、匯聚、接入設(shè)備的工作量大幅減少。F5G全光網(wǎng)絡(luò)P2MP模式下，業(yè)務(wù)帶寬資源保護(hù)能力更加精細(xì)，且終端接人即插即用，無需現(xiàn)場配置，帶寬升級(jí)時(shí)僅需對(duì)出口進(jìn)行升級(jí)，線路和終端均可繼續(xù)使用，用戶無感知。

智慧校園網(wǎng)絡(luò)升級(jí)

安徽交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院正在通過“十四五”信息化規(guī)劃及三年行動(dòng)方案推進(jìn)智慧校園體系建設(shè)，重點(diǎn)實(shí)施“五個(gè)一工程”。通過“一張網(wǎng)工程”有序升級(jí)智慧校園網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，構(gòu)建智慧教學(xué)環(huán)境、教學(xué)資源、校園管理、信息安全和服務(wù)體系，以提升師生網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用體驗(yàn)和幸福感。學(xué)校通過與華為的緊密合作，制定了智慧校園基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)目標(biāo)，旨在構(gòu)建一個(gè)簡單易用、易于擴(kuò)展、智能管理和高度可靠的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，以滿足未來發(fā)展需求。

安徽交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院F5G全光網(wǎng)絡(luò)方案采用了大二層架構(gòu)，將EA5800-X15設(shè)備置于中心機(jī)房，作為整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的核心節(jié)點(diǎn)，以支持高速數(shù)據(jù)傳輸和處理能力。為了確保網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的可靠性和靈活性，校園網(wǎng)與宿舍網(wǎng)分別設(shè)置了兩套獨(dú)立系統(tǒng)，并且在室內(nèi)配備了不同端口數(shù)目的ONU5800多臺(tái)，包括2口、4口以及8口設(shè)備，以適應(yīng)不同的使用場景。為了進(jìn)一步降低運(yùn)營成本，方案利用了無源分光器進(jìn)行連接，所有無源器件均不需要額外的維護(hù)工作，從而提高了系統(tǒng)的安全性和可靠性。此外，華為的eSight網(wǎng)管系統(tǒng)被用于統(tǒng)一管理所有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，包括核心交換機(jī)、OLT、ONU以及AP。通過實(shí)施零配置策略，實(shí)現(xiàn)了ONU的即插即用和即換即通功能，極大地提升了網(wǎng)絡(luò)部署效率和服務(wù)質(zhì)量。

安徽交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院F5G全光網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

在初步架設(shè)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施后，進(jìn)一步細(xì)化和優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)成為關(guān)鍵任務(wù)，針對(duì)部分師生經(jīng)常反映的校園無線網(wǎng)絡(luò)在某些區(qū)域信號(hào)弱，存在盲區(qū)，上網(wǎng)時(shí)出現(xiàn)卡頓的現(xiàn)象，經(jīng)過實(shí)地勘測，華為和學(xué)校的技術(shù)團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)主要存在四個(gè)方面的問題：其一、AP點(diǎn)位布局不合理：綜合樓辦公區(qū)域的無線接入點(diǎn)（AP）布置過于密集，導(dǎo)致信號(hào)衰減嚴(yán)重，室內(nèi)信號(hào)強(qiáng)度不足。其二、廣播域過大：單一16位網(wǎng)段導(dǎo)致大量廣播報(bào)文，增加了網(wǎng)絡(luò)擁塞和響應(yīng)延遲。其三、漫游設(shè)置不當(dāng)：終端在房間內(nèi)頻繁漫游，造成網(wǎng)絡(luò)卡頓。其四、VLAN配置錯(cuò)誤：接人ONU設(shè)備的接口同時(shí)配置了管理VLAN和業(yè)務(wù)VLAN，影響數(shù)據(jù)正常轉(zhuǎn)發(fā)。

針對(duì)上述問題，學(xué)院采取了以下整改措施：第一、優(yōu)化AP點(diǎn)位布局：重新規(guī)劃AP位置，減少不必要的密集部署，提高信號(hào)覆蓋率。第二、縮小廣播域：按樓層或部門劃分更細(xì)的網(wǎng)段，減少廣播報(bào)文的影響。第三、調(diào)整漫游閾值：將漫游閾值基于信噪比調(diào)整至 15dBm 基于無線速率調(diào)整至 20% ，減少不必要的漫游。第四、修正VLAN配置：刪除接入AP接口的業(yè)務(wù)VLAN，僅保留管理VLAN，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼Ｐ浴?/p>

本次校園網(wǎng)絡(luò)的成功改造，不僅在多個(gè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了全面升級(jí)，更為學(xué)校數(shù)字化轉(zhuǎn)型奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。這些升級(jí)具體包括：

·簡化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，將三層變?yōu)閮蓪樱捎脽o源設(shè)備替換有源設(shè)備，減少布線 90% ，并有效降低機(jī)房空間與能耗；

·實(shí)現(xiàn)易于演進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)，一次建網(wǎng)可保障三十年穩(wěn)定運(yùn)行，支持40公里長距覆蓋和帶寬從2.5G到10G、50G的平滑升級(jí)；

·優(yōu)化運(yùn)維管理，實(shí)現(xiàn)單人維護(hù)整個(gè)園區(qū)，簡化運(yùn)

維流程，提升運(yùn)維效率；

·增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)可靠性，通過鏈路加密、安全認(rèn)證、環(huán)網(wǎng)保護(hù)等技術(shù)手段，確保50毫秒內(nèi)完成故障切換，提高網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性。

經(jīng)過實(shí)際測試，改造之后的校園網(wǎng)絡(luò)無線漫游達(dá)標(biāo)率和成功率均為 100% ，漫游耗時(shí)延遲僅有 43ms ，平均無線網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的強(qiáng)度和丟包率更是低至 -58.5dBm 與0% 。在學(xué)校綜合樓，六次漫游的丟包次數(shù)為0，平均網(wǎng)絡(luò)速率為373Mbps，延遲 21.5ms ，意味著在這里辦公的教師不再需要為辦公網(wǎng)絡(luò)的卡頓而煩惱；在教學(xué)樓，十九次漫游的丟包次數(shù)同樣為0，平均網(wǎng)絡(luò)速率則提升至414Mbps，讓數(shù)字化課堂上的各種教學(xué)方式可以流暢進(jìn)行。此外，在室外區(qū)域與圖書館的網(wǎng)絡(luò)漫游測試成績也非常出色，為高效、便捷、出色的校園網(wǎng)絡(luò)生活質(zhì)量提供了有力支撐。

時(shí)延的上網(wǎng)體驗(yàn)，無論是在線學(xué)習(xí)、查閱資料，還是進(jìn)行遠(yuǎn)程協(xié)作、視頻會(huì)議，都變得流暢無阻。運(yùn)維人員的工作壓力和效率也得到了極大改善，通過智能化的運(yùn)維系統(tǒng)，一個(gè)人就可以對(duì)校園全網(wǎng)進(jìn)行管理、管控，即便遇到網(wǎng)絡(luò)故障，也能迅速通過系統(tǒng)定位問題所在，實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)與修復(fù)。此外，采用體積小、重量輕、免供電的無源光學(xué)器件代替匯聚交換機(jī)，不僅顯著減少了弱電機(jī)房的空間占用和電力消耗，還有效節(jié)約了網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營費(fèi)用，使現(xiàn)如今，隨著智慧校園一張網(wǎng)的建成，廣大學(xué)生與教師可以享受到高速率和低得智慧校園的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維更加高效、綠色。

顯而易見的是，安徽交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院F5G全光網(wǎng)絡(luò)建設(shè)取得了顯著效益，也為其他想建設(shè)全光網(wǎng)的兄弟院校提供了有益的借鑒。當(dāng)前，在政策支撐下，全光網(wǎng)進(jìn)校園已是大勢所趨，在智慧校園快速演進(jìn)的進(jìn)程中，學(xué)校基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)不僅要考慮采用全光網(wǎng)絡(luò)，還要深人研究實(shí)施策略，包括制定詳細(xì)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、選擇合適的合作伙伴、以及建立有效的運(yùn)維機(jī)制等方面，以確保數(shù)字化轉(zhuǎn)型項(xiàng)目的順利實(shí)施，為學(xué)校的長遠(yuǎn)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，未來的校園網(wǎng)絡(luò)必將進(jìn)入一個(gè)“光聯(lián)萬物”的新階段。