光进铜退，创新网络，组建高速校园网络——采用GPON建设教育城域网探索

四川省蓬安县电化教育馆 杨 旭

《教育信息化十年发展规划（2011－2020年）》提出：到2020年需形成与国家教育现代化发展目标相适应的教育信息化体系，基本建成人人可享有优质教育资源的信息化学习环境，基本形成学习型社会的信息化支撑服务体系，基本实现所有地区和各级各类学校宽带网络的全面覆盖，教育管理信息化水平显著提高，信息技术与教育融合发展的水平显著提升；对教育改革和发展的支撑与引领作用充分显现。为了实现上述目标，给学校提供宽带接入，建成校园网络，我们在建设教育城域网方面，率先采用具有高带宽，高效率，大覆盖范围，用户接口丰富等众多优点的GPON（千兆无源光网络）技术基本结构的网络。

经技术分析GPON网络，是教育城域网综合化改造，同步实现“宽带网络校校通”“优质教育资源班班通”的理想技术。

GPON网络能使大部分班级的课堂教学能够应用优质数字教育资源，与信息技术深度融合，提高教学质量和促进教育均衡发展，推进优质教育资源的共享，推进“专递课堂”“名师课堂”和“名校网络课堂”的建设，全面深入地运用现代信息技术来促进教育改革与发展。

GPON网络由中心机房到区域中心学校OLT（光线路终端），再到用户端的ONU（光网络单元），网管系统，以及直连光纤的两级组网方式，校园内网采用ODN（光分路器），光纤到班（FTTH/O光纤到户/办公室），组建多业务整合的高速校园网络。（如下图：蓬安县教育城域网组网示意图）

一、GPON网络亮点—业务大融合

在GPON标准中，明确规定需要支持多业务类型，对各种业务都能提供相应的Qos保证。因此，通过GPON组建的网络，可以将教育城域网中的校园监控、IP网络广播、名师课堂录播点播、IPTV、互联网访问等业务融合在一个终端ONU上，并规定各端口分别接入相应的应用设备，极大地减轻运维难度。

二、GPON网络优势—光进铜退

GPON教育城域网通过骨干直连光纤至末端的光分路器光纤连接到用户端，下行最大速率可达2.5Gbps，上行可达1.25Gbps，设计传输速率远大于教育部要求；20KM的超长传输距离，长寿命的光纤线路与网线相比优势巨大；

GPON网络有完善的TriPlay业务支持能力，综合解决数据、语音、视频及其他网络业务；

GPON网络点对多点拓扑结构，在教育城域网的建设中采用1:16的分光比，大大降低光纤资源耗费；

GPON网络OLT和ONU之间均为无源器件，无需电源保障，在经常停电的农村地区其可靠性高于有源传输设备。

三、GPON网络具体做法—全光网络

1.完备的中心机房

为了给学校提供优质网络和优质资源，我们在中心机房建设上作了很多优化，建设模块化机房，实现到终端(ONU)的统一网管；部署了云服务器、云存储设备和灾备系统，池化CPU、内存和存储空间等资源，动态划分虚拟机分别运行门户网站、OA办公、视频会议、视频监控、直录播系统、数字IP广播、教学资源云等业务系统，为师生提供不间断的高速服务；构建统一身份认证系统、上网行为管理系统、入侵防御系统等确保网络安全。

2.独享的网络通道

依托基础电信运营商搭建教育城域网中心机房到区域中心学校的直连光纤，提供单独纤芯（不通过运营商的环网及任何传输设备）为我们提供独享传输，成为我们教育城域网的专用通道。

3.规范的校园网络

区域中心学校通过OLT和光分路器分光本校及辐射学校的教学班，终端部署一个多业务ONU，通过ONU实施校园监控、IP网络广播、名师课堂录播点播、IPTV、互联网访问等多业务接入，由此形成全光纤到班的校园网络。

4.扁平化的管理

由于GOPN教育城域网其网络结构简单清晰，OLT至ONU间无源传输故障点极少易于排查，ONU配置远程下发设备易于维护，无需在各学校培训高水平的技术人员，可实现统一的整网扁平化管理。

四、GPON网络的效益发挥—促进信息技术与课堂教学深度融合

为学校所有多媒体教室接通高速网络，为教师提供一套基本的软件工具和教学资源，实现班班通设备能利用网络教学资源备课授课，推进信息技术在教学和教研活动中的普遍应用。利用在线同步上课的“专递课堂”方式，使开不齐课、上不好课的边远、农村学校与拥有相对丰富教育资源的城市学校同上一堂课，达到共享优质教育资源，提高教学质量的目的。组织特级教师、教学名师开设网络“名师课堂”，形成更多、更好的优质网络教育资源，探索网上教研活动的组织形态，使名师资源得到更大范围的共享。利用网络课堂的“名校网络课堂”形式，使名校丰富的教育资源更多更广地扩散，让更多的学生受益。最核心的工作，要使每一个学校和教师自觉地运用信息技术，要使利用信息技术实现优质教育资源的共享成为教学、教研活动的常态。