兰州市偏远地区学校园网无线网建设方案的研究

安晨翔

摘要：信息时代的来临，为我们带来了机遇也带来了挑战，教育手段的信息化可以使教师和学生的信息摄取带来极大的方便。本文主要研究在兰州的特殊情况下怎样建设局域网，能够为教师、学生提供远程服务，提供丰富的教育资源，实现教师、学生信息共享、交流，同时帮助相关管理部门进行学生管理、教学管理等。

兰州地处甘肃，经济不发达，中小学校园网的建设能够投入的资金有限。因此，兰州市中小学校园网建设必须从本市的实际出发。

关键词：中小学城域网；无线网络；网络管理；教学资源集成； 教學资源共享

一兰州市中小学互联网接入现状

互联网的接入是指将自己的计算机或者局域网联入互联网，从而可以访问互联网资源。当前校园网接入互联网主要有以下几种方式：

ADSL接入方案： ADSL是一种高速数据通信、交互视频技术。该系统在用户端采用ADSL调制解调器，通过电话线连接到电话交换局前端，ADSL是宽带因特网接入的一种方法。

以太网接入方案：以太网是目前应用最为广泛的局域网络传输方式，它采用基带传输，通过双绞线和传输设备，实现10M/100M/1Gbps的网络传输，应用非常广泛，技术成熟。从最初的同轴电缆上的共享 10Mbps传输技术，发展到现在的双绞线和光纤上的100Mbps甚至1Gbps的传输技术、交换技术等，可以肯定，以太网络技术还将以更高的速度不断发展和提高。

微波方案：微波扩频通信目前在国内的重要应用领域之一，接入速率一般为2M-20Mbps，使用频段为2.4G-5.8GHz，该频段属于自由辐射频段，也是国内目前唯一不需要无委会批准的自由频段。这种方式具有建设周期短、费用低、传输速率方便可调，具有抗干扰能力强、隐蔽性好、保密性强的特点，因此，微波专线接入方式是偏远学校比较经济、合理、有效的选择。

我市中小学网络建设的主要是网络建设跟不上，城市学校大多数计算机都能接入互联网，但是偏远地区大多不能实现互联网接入，使所算机也仅仅作为信息技术课的教学使用，不能发挥它更大的效用。没有网络的支撑，将严重影响信息资源的共享，也对今后将要进行的政务管理信息化产生阻碍。

调查显示，我市偏远地区中小学不能接入互联网的主要原因是：a、地方政府资金紧缺，很难一次性投入大量资金购买路由器、防火墙、管理软件等设备；b、学校网管人员大多不是专业人员，同时还要兼顾信息课教学，没有专业技术知识和精力应对网络安全保证，屏蔽不良信息等高层次网络管理要求，使校园网不能稳定运行，文件泄密、病毒侵害、不良信息充斥校园，使得部分学校害怕接入互联网，而“校校通”工程的目的——通资源、通教学、通管理也就无从谈起。

二 兰州中小学无线城域网络的应用方案

目前我市偏远地区中小学建立城域网的方式主要是租用运营商的传输网络，投资的大部分主要在缴纳的租金上。由于是租赁关系，所以网络的所有权为运营商所有，网络一旦建成它将是承载一切业务的平台，所有业务一刻也不能离开它的支持，故使用费用将年复一年的产生，以五年、十年为一个时间界限，庞大的租用开支是一个天文数字。另外，由于所有权的问题，我们开展一些新的教育应用时也常常被其限制，有诸多的不便。偏远学校资金困难，过高的网络使用费用将是他们长期沉重的负担，所以将大量的资金投入到租赁费用上是不明智的行为。

利用无线宽带技术自主构建一个完全独立的网络体系，是一劳永逸的解决之道，对于每个学校购置设备及建设费用只有3万元左右，以100个学校的教育城域网为例，我们可以做一个类比分析：

使用租赁电路建立城域网，每个学校至少必须申请兰州电信或其他电信供应商100M带宽链路：目前，租用兰州电信100M光纤带宽链路优惠月租费为1500元/月×12个月=18000元/年（电信部门还要限时间、限流量、限带宽）；18000元×100个学校=1800000元/年（年租赁费用）；兰州市自建教育无线城域网络，每个学校统一分配100M带宽：设备费用为30000元 × 100个学校=3000000元（不限时间、不限流量、不限带宽）；通过比较，我们不难看出全市若自建统管100所偏远学校规模的无线微波传输网络，其建设费用仅是这些学校1年零8个月的电信网络租用使用费。若以五年、十年为一个时间段比较，其投资效益和功能优势将更加明显。

比如：目前，兰州市胡滩中学租用兰州移动 100M 光纤带宽链路费用2000 元 / 月×10 个月=2 万元 / 年；通过无线微波接入兰州市自建教育无线城域网络，电教中心为兰州市胡滩中学分配100M带宽（不限时间、不限流量、不限应用），如按 5 年一个周期计算，可为兰州市理工中专节约经费10万元。如果能进行全市所有偏远学校学校有益的推广，那将为我市教育行业节省多少费用？通过比较，我们不难看出全市若自建统管 100 所学校规模的无线微波传输网络，若以五年、十年为一个时间段比较，其投资效益和功能优势将更加明显。

通过无线微波链路 实现兰州市胡滩中学网络宽带接入与互联，兰州市胡滩中学据市中心直线距离超过35km，经南山中继，微波链路网络传输质量良好。网络建成后，我们进行了大量的实验，先后在网络上直播了“2016年全市教育工作会议”，“2016 年全市中小学信息化建设工作会议”、“全市中学教学开放周活动”、“兰州市中小学新课程多媒体教学应用成果观摩研讨会”等活动。实践证明：网络传输质量良好，完全能够满足网络教学和视频应用的带宽要求。

三 存在的问题及进一步的研究内容

兰州市中小学无线城域网建设投入运行以来，运行状况良好，运行状态稳定，但在实际运行管理，还存在着一定的问题，主要表现为：由于在兰州市无线城域网建设之前，各中小学已经建设各自的校园局域网，而且建设时没有一定的标准、规范，硬件设备厂家众多，这为网络系统管理带来了不便。目前只在无线城域网内实现了网络管理的功能，还无法实现全网管理；虽然互联网上资源丰富，种类繁多，但同一段时间内，校园网上所使用的信息资源存在一定的共性，即多个人可能需要下载同一个资源，这样就会存在着一定的网络带宽等资源浪费的现象。基于以上存在的问题，下一步可能的应用研究内容包括：针对在不同时期建设的教育城域网这样一个大型计算机网络，由于设备规格不同、厂家各异，如何将全网重点设备纳入统一管理系统，实现全网统一配置、管理，将是一个应用研究的方向。