罗方简

【摘要】5G技术应用是提升智慧校园专网建设及稳定运行重要基础，本文以5G的智慧校园专网建设为主，结合案例对建设方法及要点进行阐明，便于日后5G技术推广及促进发展，为我国通信系统升级与智慧校园建设提供保障。

【关键词】5G;智慧校园;专网建设

中图分类号：TN94                  文献标识码：A                DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2021.18.052

现阶段有关基于5G的智慧校园专网建设等相对研究较少，基于该问题现状，要求行之有效的措施对其进行分析研究，如以灵活性经济型网络部署为主、以网络安全及环境稳定为主、以灵活可靠的网络条件为主、以自主智能网络服务为本等，本次研究采用结合实际案例及建设需求，将具体建设方案及5G植入效果进行阐述，为智慧校园专网全面建设提供些许参考。

1. 5G应用智慧校园专网建设的必要性

随着当下我国教育体制改革逐渐完善，校园网络建设作为其发展布局重要组成部分，具有十分重要的影响意义，经分析后发现，智慧校园作为一种多元化开放智能教育模式，在我国校园网络建设中广泛推广实施。教育信息化及常态化影响，必将造成新技术、新模式的革命创新，首先智慧校园是融合多种信息技术、智能技术的人工智能网络神经架构，如云计算、大数据技术、线上开放式教学模式等，基于网络安全稳定、信息数据传输及共享存储，优化网络架构及技术十分关键，5G技术优势在于对传统4G网络的优化升级，同时智慧校园网络中对其可控制、可调节的主导智能化介入尤为重视，5G技术可充分满足智慧校园专网建设需求，其诸多特点与优势也非常适应专网建设的技术标准，如5G技术的高效率宽带功能、低延时优势、广泛连接等特点等都可与边缘计算技术、网络切片进行融合，对传统网络中的安全隐患可及及时发现、处理，可是实现对传统网络的重新部署及数据存储等。经分析分析后发现智慧校园中多为体现在边缘计算、云计算等方面，5G计算应用对提升边缘计算能力与云计算效果发挥意义重大，对未来智慧校园专网建设具有促进意义。

2. 5G智慧校园专网建设需求分析——以A学校专网工程为例

2.1 以灵活性经济型网络部署为主

首先本次智慧校园网络架构部署中提升其简化性，传统网络架构及部署中多为复杂多变，涉及问题较多，对实际应用及维护保障极为不利，因此设计中要强调网络承载的统一性，减少多种网络形式介入部署，并在其过程中充分考虑经济成本问题，如规避异构互联造成的经济成本投入叠加。例如在传统校园网络中需根据不同业务进行多种物理设备应用，间接造成网络管理工作压力增加，无疑为网络管理及应用造成一定难度，而5G技术实现软件与硬件之间的解耦，让软件对网络进行定义诠释。如不同业务场景发生变化中可通过软件程序调节，对网络进行重构设置，避免通过实体施工手段采用物理架构的方式对网络进行改造。简单来说通过5G技术应用发挥，以一次性部署的方式完成多次性重复操作使用。在实际操作及控制中工作人员可通过平台界面完成基础操作、简单设置，该特点具有十分灵活的功能作用，对不同业务及场景适应、转变具有较强的网络技术支持。同时降低运维成本及提升操作灵活性。

2.2 以网络安全及环境稳定为主

网络安全及环境稳定是任何网络架构与部署需求，智慧校园由于其自身功能与运行特点，更要诠释与体现网络安全及环境的可靠性，首先在用网环境设置要以用户身份为核心，对其访问权限进行检测，并根据业务场景提供针对性的网络环境。本次智慧校园专网建设中年主要面向对象为学生，根据学生实际情况对其数字内容进行层次分化，以提升管理效率，包括学生基础信息、年级班级、学习需求等提出具有时效性的网络服务，充分满足学生实际需求。在面向教师群体中要强化学校办公的灵活性，包括教学需求、业务需求、保障需求等，提升公私业务流动与协同的灵活调试、协同开展，此时要侧重对相关数据的安全保护、存储备用，基于对相关风险及隐患的综合考虑，建议选择边-云融合模式，构建校园数据信息的专项管理及存储。

2.3 以灵活可靠的网络条件为主

智慧校园专网是基于不同业务及场景进行智能分析、智能提供，网络服务具有智能的可调性、变化性，在不断的可调及变化中需稳定可靠的网络环境，经过对相关校园业务及活动内容能分析，教育数据集中访问部位十分关键，如不对其进行优化处理，则会导致访问量频发，造成网络阻碍等问题发生，如吞吐量降低、传输延时等，极大影响客户使用体验感受。基于此本次专网建设中选择边缘式服务设备，该设备是以5G技术为主，具有高稳定、高传输等特点，如校园中包含多个校区，通过本次专网建设可实现多个校区广域互联，内部专网统一的訪问控制以及不同校区专网与公网的流量分类管理与计费。

2.4 以自主智能网络服务为本

智慧校园中的“智慧性”尤为关键，如何发挥与体现智慧校园中的智慧属性，是本次专网设计建设的核心所在，本次专网设计建设中以5G技术为主，5G技术实现传统数字校园的升级创新，将传统的设备应用孤立性进行智能关联转变，将智能教育设备及环境条件给予营造，专网设计建设中通过边缘智能分析感应终端，将“小数据”功能及支撑给予体现，管理者通过对小数据的分析操作、管控执行，实现更为精细化的智能化控制，同时结合物联网技术开展设备的协同式管理，可对不同业务及场景中的智能感知、数据获取、识别分析等给予实现。在该过程过程中通过大数据技术应用，对主体需求进行智能化筛选与归类，提出执行重点，形成主动性智能服务效应，该智能服务可诸多对学习需求、场景、特征等进行自动分析、自动鉴别，经过智慧分析提出个体满足方案，，实现从人找信息到信息找人的转换，从而构建万物互联、全面感知、可靠传输、智能处理、主动智能的智慧校园。

3. 基于5G技术建设应用分析——以A学校专网工程为例

本次研究采用实际案例分析形式，以A校园智慧专网建设为例，通过对该学校进行走访调查分析，对相关网络环境及情况进行数据统计，便于下一步工作安排及开展部署，该专网主要以5G技术为主，抓专网应用架构如下：第一、终端层;第二、网络层、数据分析层;第三、能力层及服务层等。

在对相关信息进行搜集中，A学校采用多种智能设备，如智能感知终端设备、教育智能设备等，对相关数据信息实现全方位、全角度的综合采集、整理分析，并利用5G网络的稳定性对其进行快速传输。在数据处理方面本次选择大大数据分析技术、学习分析技术等，對所有采集整理后的信息数据给予给予全面处理分析。另外在提供平台服务方面，A学校根据自身需求，在提供服务方面主要以能力平台为主，提供服务包括学校模块、教学模块、育人模块、评价模块、教研模块、培训模块、管理模块、公共服务模块等。

终端层，A学校智慧专网终端层主要通过智能终端对其情景、信息等进行采集分析、智能执行，针对性提供智能服务。本终端层利用5G技术，实现人物、人人、物物之间的信息互联、数据互通，智慧校园专网可满足智能管理、智慧分析、智慧服务及智慧感知，在具体应用实施中主要通过个人终端与教育设备完成。拟定设计的个人终端包括智能手机、智能平板、智能笔及相关通讯信息设备等。教育设备主要包括显示仪器、实验装置、监控设备及相关智能教学设施、设备等。在该过程中学生及教师可通过5G信号传输，利用个人终端对校园诸多信息、数据等进行采集利用，学生可实现实时学习、实时搜索、实时发现等，并可与智慧图书馆、智慧寝室及智慧食堂等进行网络关联，通过智能感知与数据分析，在物联网络环境下满足所需，简化人的介入与操作，极大提升体验度与效率。

网络层，本次专网建设的网络层主要以核心网部署、承载网部署、无线接入网部署、边缘节点部署为主。核心网部署主要是对全部信息进行分析处理，在处理中主要利用控制面、数据面分离效应开展，促进灵活性路由形成、强化本地分流。无线接入网部署主要为无线接入提供服务，强化覆盖与容量的有效分离，簇化集中控制实现无线资源的集中协调管理。并提升承载网的承载效应，5G技术的高带宽、低时延、广连接特性对承载网的带宽、容量、时延和组网灵活性方面有较高的需求;边缘节点是带有缓存和计算处理能力的节点部署在网络边缘，与移动设备、传感器和用户紧密相连，减少核心网络负载，降低数据传输时延，如图2。

数据及能力平台层架构。数据及能力平台层架构设计中要结合边缘计算方式，实现数据计算及存储的转型创新，主要实现从核心下沉转变“边缘”模式，可有效规避网络时延发生，减轻网络负荷，A学校完全实现信息数据管理、控制自主化，让数据信息安全及隐私的到明显提升。该平台层架构主要包括：AI/大数据界面平台、A学校基础数据库、网络安全及运维系统、个性化教育大数据系统、教育应用集成系统、教育活动大数据系统、云计算系统、网络日志数据等。

随着5G网络的建设，智慧校园专网建设是未来教育发展主要方向，只有通过5G硬件、软件及智能化网络架构设计，对不同层面技术创新给予诠释，才能进一步提高5G在智慧校园中的功能发挥。通过本次研究阐明对基于5G的智慧校园专网建设的重要性，为相关工作开展提供参考。

参考文献：

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