华为助力中南大学打造湖南首个XGS-PON全光高校

中南大学以政府工作报告中提出的“加大5G网络和千兆光网建设,丰富应用场景”为方针,规划以“三个千兆”网络(千兆光网、5G、Wi-Fi 6)为载体,以“F5G+5G+物联网”为核心技术在三年时间(2021~2023)构建一个全联接、全感知、全智能的智慧校园一张网。实现人人、时时、处处的泛在智慧教育目标。

   据了解,中南大学校园网从1996年开始建设,已建成连接分布在长沙市区的多个校区和3个附属医院的跨城域的千兆光纤网。2012年10月,中南大学开始建设“数字中南”,建设了教学办公网、学生宿舍网、无线示范网三张网。经过多年的建设与发展,校园网的规模与网络应用已达到较高水平,为教学科研、学科建设、人才培养、管理后勤提供全面的服务。

    为加快推进“互联网+教育”的步伐,给师生教学科研、学习生活提供更加高速便捷、个性化的信息化环境,中南大学信息化建设开始探索智慧校园的“中南模式”。经过多次调研,比较与一流大学网络建设上的差距,并结合目前网络建设实际情况,中南大学以政府工作报告中提出的“加大5G网络和千兆光网建设,丰富应用场景”为方针,规划以“三个千兆”网络(千兆光网、5G、Wi-Fi 6)为载体,以“F5G+5G+物联网”为核心技术在三年时间(2021~2023)构建一个全联接、全感知、全智能的智慧校园一张网。实现人人、时时、处处的泛在智慧教育目标。

    首期工程便是统筹规划建设学生宿舍区网络。目前,中南大学有5个校区,面积共计317万平方米,拥有教职工5925多人,全日制在校学生5.9万人,几乎每人一部手机,若以“笔记本电脑+手机+PAD”组合套装来评估网络,其承载能力就需要达到18万;而学生宿舍区往往用户密集,现行网络用户平均带宽低于10M,且故障频发,难于维护,用户体验差。

    同时,智慧校园生活场景日益增多,学生对宿舍区的网络质量要求不断提高,一卡通、智能水电表、热水、洗衣机、充电桩等大量物联网终端亟待网络资源整合。

    中南大学信息与网络中心副主任黎胤认为,校园网络建设既要满足广大师生当前业务接入和承载需求,也要为未来的新业务部署留有空间和余量。在光进铜退的大趋势下,考虑到面向未来网络的演进性、可靠性、施工维护等因素,最终选择F5G技术加持的全光园区解决方案构建学生宿舍的基础网络。

XGS-PON全光高校

    2020年我国已迈入第五代千兆全光时代。第五代固定网络(F5G)包括以 10G PON、Wi-Fi 6 为基础的千兆宽带接入网络,和以 200G/400G 单载波技术为基础的全光传送交换网络。F5G大带宽、低时延、高稳定全光联接的特性,能够充分满足高校校园对网络的使用需求,因此,F5G也是智慧校园网络发展的不二之选。

    本次铁道校区、湘雅新老校区的宿舍网络建设,选择部署了华为F5G全光园区解决方案,全光园区方案具有以下几个核心价值:

1. 高体验:基于上下对称的XGS PON网络,支持DBA动态带宽调整,每用户平均带宽可达1000M,最大可实现万兆接入,大大改善学生上网体验。

2. 高可靠:全光网络两层极简架构,业务一跳入云,网络时延降低50%,无源光网络安全可靠,故障率降低80%,保证高效可靠数据传输。

3. 绿色环保:光纤介质低碳环保,生命周期长,面向未来可持续,同时基于无源光网络技术,减少了机房、桥架、暖通、防灾等配套设施,整网能耗降低30%。

4. 易运维:NCE-Campus网管集中运维,统一管理配置下发,末端ONU即插即用,即换即通,降低运维难度与成本,实现60%运维效率提升。

5. 物联网:中南大学信息与网络中心副主任黎胤表示,“中南大学希望通过‘一张网’建设实现有线、无线、物联网、5G在内的多网校内高速有机融合,并且将多种职能网络统一承载,将人、事、物互联,终端可以随时随地接入网络,提升师生的使用体验和运营效率,最终实现业务、数据、运营的深度融合。”

6. Wi-Fi 6全覆盖:中南大学全新的Wi-Fi 6+万兆上行解决方案,使无线覆盖提升20%;更高速的带宽和更全面的覆盖,更精细化的管理和更简单的运维;为校园带来更加流畅和便捷的无线网络。

    更高速的带宽,为校区网络带来大带宽、高并发、低时延、低功耗的特点。带宽提升了4倍,相比较上一代Wi-Fi 技术并发用户数提升4倍,时延平均降低了50%,业务时延降低至20ms,使用华为SmartRadio智能应用加速技术后,业务时延可再降低至10ms,功耗可以降低30%。更全面的覆盖,华为Wi-Fi 6搭载领先的智能天线,可像探照灯一样随用户而动,Wi-Fi信号覆盖无死角。

7. 网络自动驾驶:整体网络基于SDN+Vxlan的自动驾驶设计架构;通过SDN技术进行设备横向整合,构建“融合安全、应用交付、接入控制、业务隔离、统一应用”的一体化安全接入交付平台,能够让校园网更好地满足各项信息化业务的需求。使用VXLAN技术,将原几大校区网络逻辑化成“一张网”,保证数据安全性,极大地节省了专网建设成本,新架构提供精细化和可视化运维,将网络管理人员从繁杂的网络配置工作中解放出来,降低运维人力,故障响应时间减少至分钟级。

    更精细化的管理和更简单的运维,依托华为云园区最新的管控品台iMaster NCE完美契合中南大学对于网络运维的诉求。它提供面向设备、用户及业务的集中管控。基于iMaster NCE提供的Underlay自动化部署功能,真正做到了“设备即插即用”、“网络即连即通”,降低了设备部署成本,也缩短了设备开通和上线时间;助力IT人员提升运维效率。

    强大iMaster NCE支持向AI加持的NCE-CampusInsight分析平台无缝演进。基于大数据分析技术提供实时体验可视、智能故障预测等智能运维能力,让网络更自动、更智能地为业务服务。

    “雄关漫道真如铁,而今迈步从头越”,站在新的历史起点,F5G全光园区解决方案从学校管理者、学生和教师的使用需求出发,点亮师生用网体验,全面联接校园数据与应用,建设面向未来的校园基础网络,夯实智慧校园建设的根基。通过此次智慧校园一期建设,将中南大学建成湖南首个全光高校样板点。