蘭州市偏遠(yuǎn)地區(qū)學(xué)校園網(wǎng)無線網(wǎng)建設(shè)方案的研究

安晨翔

摘要：信息時(shí)代的來臨，為我們帶來了機(jī)遇也帶來了挑戰(zhàn)，教育手段的信息化可以使教師和學(xué)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(shè)局域網(wǎng)，能夠?yàn)榻處煛W(xué)生提供遠(yuǎn)程服務(wù)，提供豐富的教育資源，實(shí)現(xiàn)教師、學(xué)生信息共享、交流，同時(shí)幫助相關(guān)管理部門進(jìn)行學(xué)生管理、教學(xué)管理等。

蘭州地處甘肅，經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)，中小學(xué)校園網(wǎng)的建設(shè)能夠投入的資金有限。因此，蘭州市中小學(xué)校園網(wǎng)建設(shè)必須從本市的實(shí)際出發(fā)。

關(guān)鍵詞：中小學(xué)城域網(wǎng)；無線網(wǎng)絡(luò)；網(wǎng)絡(luò)管理；教學(xué)資源集成； 教學(xué)資源共享

一蘭州市中小學(xué)互聯(lián)網(wǎng)接入現(xiàn)狀

互聯(lián)網(wǎng)的接入是指將自己的計(jì)算機(jī)或者局域網(wǎng)聯(lián)入互聯(lián)網(wǎng)，從而可以訪問互聯(lián)網(wǎng)資源。當(dāng)前校園網(wǎng)接入互聯(lián)網(wǎng)主要有以下幾種方式：

ADSL接入方案： ADSL是一種高速數(shù)據(jù)通信、交互視頻技術(shù)。該系統(tǒng)在用戶端采用ADSL調(diào)制解調(diào)器，通過電話線連接到電話交換局前端，ADSL是寬帶因特網(wǎng)接入的一種方法。

以太網(wǎng)接入方案：以太網(wǎng)是目前應(yīng)用最為廣泛的局域網(wǎng)絡(luò)傳輸方式，它采用基帶傳輸，通過雙絞線和傳輸設(shè)備，實(shí)現(xiàn)10M/100M/1Gbps的網(wǎng)絡(luò)傳輸，應(yīng)用非常廣泛，技術(shù)成熟。從最初的同軸電纜上的共享 10Mbps傳輸技術(shù)，發(fā)展到現(xiàn)在的雙絞線和光纖上的100Mbps甚至1Gbps的傳輸技術(shù)、交換技術(shù)等，可以肯定，以太網(wǎng)絡(luò)技術(shù)還將以更高的速度不斷發(fā)展和提高。

微波方案：微波擴(kuò)頻通信目前在國內(nèi)的重要應(yīng)用領(lǐng)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(nèi)目前唯一不需要無委會批準(zhǔn)的自由頻段。這種方式具有建設(shè)周期短、費(fèi)用低、傳輸速率方便可調(diào)，具有抗干擾能力強(qiáng)、隱蔽性好、保密性強(qiáng)的特點(diǎn)，因此，微波專線接入方式是偏遠(yuǎn)學(xué)校比較經(jīng)濟(jì)、合理、有效的選擇。

我市中小學(xué)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的主要是網(wǎng)絡(luò)建設(shè)跟不上，城市學(xué)校大多數(shù)計(jì)算機(jī)都能接入互聯(lián)網(wǎng)，但是偏遠(yuǎn)地區(qū)大多不能實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)接入，使所算機(jī)也僅僅作為信息技術(shù)課的教學(xué)使用，不能發(fā)揮它更大的效用。沒有網(wǎng)絡(luò)的支撐，將嚴(yán)重影響信息資源的共享，也對今后將要進(jìn)行的政務(wù)管理信息化產(chǎn)生阻礙。

調(diào)查顯示，我市偏遠(yuǎn)地區(qū)中小學(xué)不能接入互聯(lián)網(wǎng)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(shè)備；b、學(xué)校網(wǎng)管人員大多不是專業(yè)人員，同時(shí)還要兼顧信息課教學(xué)，沒有專業(yè)技術(shù)知識和精力應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)安全保證，屏蔽不良信息等高層次網(wǎng)絡(luò)管理要求，使校園網(wǎng)不能穩(wěn)定運(yùn)行，文件泄密、病毒侵害、不良信息充斥校園，使得部分學(xué)校害怕接入互聯(lián)網(wǎng)，而“校校通”工程的目的——通資源、通教學(xué)、通管理也就無從談起。

二 蘭州中小學(xué)無線城域網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用方案

目前我市偏遠(yuǎn)地區(qū)中小學(xué)建立城域網(wǎng)的方式主要是租用運(yùn)營商的傳輸網(wǎng)絡(luò)，投資的大部分主要在繳納的租金上。由于是租賃關(guān)系，所以網(wǎng)絡(luò)的所有權(quán)為運(yùn)營商所有，網(wǎng)絡(luò)一旦建成它將是承載一切業(yè)務(wù)的平臺，所有業(yè)務(wù)一刻也不能離開它的支持，故使用費(fèi)用將年復(fù)一年的產(chǎn)生，以五年、十年為一個(gè)時(shí)間界限，龐大的租用開支是一個(gè)天文數(shù)字。另外，由于所有權(quán)的問題，我們開展一些新的教育應(yīng)用時(shí)也常常被其限制，有諸多的不便。偏遠(yuǎn)學(xué)校資金困難，過高的網(wǎng)絡(luò)使用費(fèi)用將是他們長期沉重的負(fù)擔(dān)，所以將大量的資金投入到租賃費(fèi)用上是不明智的行為。

利用無線寬帶技術(shù)自主構(gòu)建一個(gè)完全獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)體系，是一勞永逸的解決之道，對于每個(gè)學(xué)校購置設(shè)備及建設(shè)費(fèi)用只有3萬元左右，以100個(gè)學(xué)校的教育城域網(wǎng)為例，我們可以做一個(gè)類比分析：

使用租賃電路建立城域網(wǎng)，每個(gè)學(xué)校至少必須申請?zhí)m州電信或其他電信供應(yīng)商100M帶寬鏈路：目前，租用蘭州電信100M光纖帶寬鏈路優(yōu)惠月租費(fèi)為1500元/月×12個(gè)月=18000元/年（電信部門還要限時(shí)間、限流量、限帶寬）；18000元×100個(gè)學(xué)校=1800000元/年（年租賃費(fèi)用）；蘭州市自建教育無線城域網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)學(xué)校統(tǒng)一分配100M帶寬：設(shè)備費(fèi)用為30000元 × 100個(gè)學(xué)校=3000000元（不限時(shí)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(tǒng)管100所偏遠(yuǎn)學(xué)校規(guī)模的無線微波傳輸網(wǎng)絡(luò)，其建設(shè)費(fèi)用僅是這些學(xué)校1年零8個(gè)月的電信網(wǎng)絡(luò)租用使用費(fèi)。若以五年、十年為一個(gè)時(shí)間段比較，其投資效益和功能優(yōu)勢將更加明顯。

比如：目前，蘭州市胡灘中學(xué)租用蘭州移動 100M 光纖帶寬鏈路費(fèi)用2000 元 / 月×10 個(gè)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(wǎng)絡(luò)，電教中心為蘭州市胡灘中學(xué)分配100M帶寬（不限時(shí)間、不限流量、不限應(yīng)用），如按 5 年一個(gè)周期計(jì)算，可為蘭州市理工中專節(jié)約經(jīng)費(fèi)10萬元。如果能進(jìn)行全市所有偏遠(yuǎn)學(xué)校學(xué)校有益的推廣，那將為我市教育行業(yè)節(jié)省多少費(fèi)用？通過比較，我們不難看出全市若自建統(tǒng)管 100 所學(xué)校規(guī)模的無線微波傳輸網(wǎng)絡(luò)，若以五年、十年為一個(gè)時(shí)間段比較，其投資效益和功能優(yōu)勢將更加明顯。

通過無線微波鏈路 實(shí)現(xiàn)蘭州市胡灘中學(xué)網(wǎng)絡(luò)寬帶接入與互聯(lián)，蘭州市胡灘中學(xué)據(jù)市中心直線距離超過35km，經(jīng)南山中繼，微波鏈路網(wǎng)絡(luò)傳輸質(zhì)量良好。網(wǎng)絡(luò)建成后，我們進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)，先后在網(wǎng)絡(luò)上直播了“2016年全市教育工作會議”，“2016 年全市中小學(xué)信息化建設(shè)工作會議”、“全市中學(xué)教學(xué)開放周活動”、“蘭州市中小學(xué)新課程多媒體教學(xué)應(yīng)用成果觀摩研討會”等活動。實(shí)踐證明：網(wǎng)絡(luò)傳輸質(zhì)量良好，完全能夠滿足網(wǎng)絡(luò)教學(xué)和視頻應(yīng)用的帶寬要求。

三 存在的問題及進(jìn)一步的研究內(nèi)容

蘭州市中小學(xué)無線城域網(wǎng)建設(shè)投入運(yùn)行以來，運(yùn)行狀況良好，運(yùn)行狀態(tài)穩(wěn)定，但在實(shí)際運(yùn)行管理，還存在著一定的問題，主要表現(xiàn)為：由于在蘭州市無線城域網(wǎng)建設(shè)之前，各中小學(xué)已經(jīng)建設(shè)各自的校園局域網(wǎng)，而且建設(shè)時(shí)沒有一定的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，硬件設(shè)備廠家眾多，這為網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理帶來了不便。目前只在無線城域網(wǎng)內(nèi)實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)管理的功能，還無法實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)管理；雖然互聯(lián)網(wǎng)上資源豐富，種類繁多，但同一段時(shí)間內(nèi)，校園網(wǎng)上所使用的信息資源存在一定的共性，即多個(gè)人可能需要下載同一個(gè)資源，這樣就會存在著一定的網(wǎng)絡(luò)帶寬等資源浪費(fèi)的現(xiàn)象?；谝陨洗嬖诘膯栴}，下一步可能的應(yīng)用研究內(nèi)容包括：針對在不同時(shí)期建設(shè)的教育城域網(wǎng)這樣一個(gè)大型計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，由于設(shè)備規(guī)格不同、廠家各異，如何將全網(wǎng)重點(diǎn)設(shè)備納入統(tǒng)一管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)統(tǒng)一配置、管理，將是一個(gè)應(yīng)用研究的方向。