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高校网络进入全光新时代

2022-08-27
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概述

高校正面临多重挑战,疫情影响下,这些挑战仍在不断加剧。学生们不断寻求先进教育项目,以提升在学校及未来工作中的竞争力。学校也在努力采用新的教学方法,但缺乏能够打破师生间的距离限制,实现无缝合作教学的基础设施。与此同时,许多高校迫于压力,需要降低校园运营相关成本,如用电量和劳动力。而采用全光网络,特别是无源光局域网可以给高校带来诸多好处。它能提供可靠、安全、可持续的通信网络,满足新教育项目的高性能要求。此外,与传统LAN相比,无源光局域网升级简单、使用寿命长、耗电低、占用空间小,更具成本优势。

问题

虽然高校在智能基础设施建设方面处于领先地位,但采用光网络支撑校园高带宽应用的高校较少。疫情期间高校IT部门采用的快速修复机制,不足以支撑AR/VR应用和云上合作教学项目。在隔离期间,许多学生只能通过枯燥的在线课程学习,缺乏沉浸式或互动教学体验。研究表明,在线教学的效果往往不如线下教学。

因此,必须利用新的通信技术,实现高校基础通信网络现代化,满足教职工及学生的校内和远程接入需求。例如,一些高校正在添加AR/VR设备以支持教学指导和实景模拟,但旧的铜线网络无法满足大带宽和低时延要求。此外,许多教育工作者开始关注元宇宙,这是一个基于高质量视频、AR/VR混合打造的虚拟世界。元宇宙支持同校、线上线下及跨国家跨学校的学生间展开合作。这种教育方法有助于推动课堂教学项目的国际合作,锻炼学生利用不同的知识库和思维方式来解决气候变化、可持续发展、能源或流行病等国际问题。

然而,新的沉浸式教育技术需要大带宽和低时延。图1概述了不同类型应用的带宽要求。其中XR自由视角需要2000M(2G)带宽,这类大带宽应用需要使用光网络承载,而无源光局域网可以在全校园实现大带宽接入。

图1:未来应用网络需求将呈指数级增长

来源:Omdia

解决方案—无源光局域网

无源光局域网是一种使用基于光纤的设备进行园区组网的局域网(LAN)。全球许多园区已部署无源光局域网,提供可靠安全的宽带通信。无源光局域网由光线路终端(OLT)和光网络单元(ONU)组成,使用无源光缆、单模光纤和无源(免供电)分光器连接。OLT部署在高校的通信机房,ONU则可在校园内任意地点部署,包括实验室、教室、礼堂、办公室、宿舍、运动场和食堂。每个ONU都支持语音、数据、视频等多种业务和功能。

与基于铜线的以太网LAN相比,无源光局域网具备诸多优势,包括成本、可升级性、安全性和可持续性等,详见图2。

图2:无源光局域网的主要优势

来源:Omdia

案例分析

埃及加拿大大学(UCE)位于开罗以东60公里的埃及新行政首都“新开罗”。UCE是一所高端大学,为学生提供转学机会,以在加拿大完成或继续学业。UCE校内部署了无源光局域网,实现数据、视频和语音连接。无源光局域网还支持着UCE在加拿大的主校区和全球其他校区的合作研究和教育,并为实验室、教室、体育场、礼堂、办公室、宿舍和食堂提供网络接入。部署无源光局域网后,UCE实现了高速宽带通信、边缘计算和云应用。

西南大学(SWU)曾面临网络运营挑战,需要管理多套为不同用户提供各类业务的网络。2012年,西南大学安装了无源光局域网,以简化网络,并支持云上数字教育。无源光局域网覆盖整个校园,包括教室、实验室、办公室、学生中心和宿舍。自2012年以来,西南大学对无源光局域网进行了扩展和升级,满足6万名教职工和学生不断增长的带宽和云上教育应用需求。与传统LAN相比,无源光局域网给西南大学带来了持久的运营和管理优势。

华盛顿州立大学(WSU)选择部署无源光局域网,以满足学生的宽带接入需求,同时降低投资和持续运营成本。传统以太网交换机解决方案下,每栋宿舍楼每张床位建网成本约4700美元,而无源光局域网方案的成本仅为2900美元。与传统的铜线接入方案相比,无源光局域网更加经济实惠,而且占用空间更小、功耗更低、部署时间更短。节省的空间还可供该校学生生活使用。

建议

全球许多高校都选择部署无源光局域网,实现校园内安全、可靠的宽带通信,同时支持研究协作和远程教学。高校学生们希望体验到AR/VR教育,并无缝接入云上教育应用。无源光局域网则为教室、实验室、行政和安全办公室、宿舍和礼堂等校园场景提供了易升级、大容量的光纤通信网络。此外,无源光局域网的运营和管理成本低于传统LAN,这也是高校在面临高成本压力时需要考虑的关键因素。

因此,建议高校采用无源光局域网方案进行网络基础设施改造。

----注:该报告由华为提供翻译。

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