以太彩光，多媒体教室网络的“好拍档”

2024-05-23 14:05

导语：教育数字化转型与”彩光“相遇，极简光方案将如何满足数字化转型过程中，高校各使用场景的新需求新挑战。我们将和您一起，共同解读场景和方案的适配性，探讨数字校园发展方向，为教育数字化转型贡献力量。

新一轮科技革命正重塑课堂教学，随着ChatGPT-4o等国内外AI产品在多模态实时交互能力上的持续投入，使得AI可以更好的理解学生的意图及情感，未来，AI领衔的信息化技术将在课堂教学中扮演更加重要的角色。系统的快速响应能力与实时交互能力，将成为教学方式革新的最大瓶颈。凭借彩光技术在带宽与时延方面的优异能力，极简以太彩光方案将成为新时代多媒体教学网络的优选。

多媒体教室的典型环境要求

我国多媒体教室的建设发展，经历多个历史过程。现行的国家标准《GB/T 36447-2018 多媒体教学环境设计要求》（以下简称为《设计要求》）指出，演示型多媒体教学环境，主要适用于授课、学术报告、演讲等教学活动模式。其基本应用功能应包括：便捷上网、多媒体演示、扩声和大屏幕显示。其系统组成应包括：板书演示设备、多媒体演示设备、多媒体计算机、大屏幕显示系统、扩声设备、信号源切换分配设备、中央控制系统、多媒体讲台与辅材等。【1】

图：传统的演示性多媒体教室网络设计示意图

传统的演示型多媒体教室的业务较为简单，主要服务于教学便捷上网以及多媒体演示数据传输，因此网络设计多采用传统以太网方案，按照《设计要求》的规定，演示型多媒体教学环境仅需采用6类铜线部署，满足6个信息点，有线网络大于4个接口，无线网络大于1Gbps带宽即可满足需求。

图：演示型多媒体教室环境的信息网络系统特性指标

新技术重塑多媒体教室

网络要求倍速提升

随着物联网技术与数字治理的发展，多媒体教室内的物联终端不断增加，课堂需要采集的数据大量增加，给网络规划提出了新问题。面对不断增加的教室业务，每次教室改造，需从弱电井拉线，过程中协调复杂、施工成本高、工期长、新业务上线慢，给业务部门造成了很大的困扰。

因此十四五期间，依托光网络技术不断进步，越来越多的学校希望采用全光方案，通过部署入室光设备，解决有线网络信息点位扩容和无线网络带宽增加的难题。

然而随着大数据、物联网、知识图谱与AI助手的快速发展，学生获取知识的渠道发生了重大的变化。传统的教育教学势必跟随时代的脚步调整。

清华大学校长李路明对外表示，2024年学校将建设100门人工智能赋能教学试点课程，并为每一位2024级新生配备“AI成长助手”。【2】

这意味着十五五期间，多媒体教室的网络建设，需要在保障传统师生便捷上网、多媒体演示的基础上，为每一位新生提供充足的带宽，保障其流畅访问校内的大数据中心与课程视频中心业务，促进知识图谱与“AI助手”的使用体验提升。同时还要让师生的业务终端可以便捷访问教室内的各类显示终端与物联网设备，保障多媒体演示、教学设备访问及线上线下师生互动。

因此多媒体教室需保障每学生至少30-50Mbps的可用带宽，小型教学环境（50人）需要至少1.5G-2.5Gbps的独享带宽，大型教学环境（150人）需要近4.5G-7.5G的独享带宽。

《高等学校数字校园建设规范（试行）》指出：信息技术始终处于快速发展中，新技术层出不穷。高等学校在数字校园建设中应积极探索新技术的创新应用，使信息化能更好地支撑教学、科研、管理、服务等业务创新和高等学校事业发展。【3】

在这样的应用场景之下，传统的基于时分复用的全光方案，无论是基于千兆速率的PON方案，还是基于万兆速率的XGSPON方案，都存在分光降低实际接入速率的问题，难以保障带宽的独享可用，从而降低业务的使用流畅度和体验度，难以满足面向未来的多媒体教室对带宽的需求。

更适合未来课堂多媒体场景

的以太彩光方案

针对此类应用场景需求，基于波分复用的以太彩光方案，更加适用于面向未来课堂的多媒体教学场景。

图：采用以太彩光方案部署的演示型多媒体教室

彩光技术，通常指的是光通信领域中的波分复用技术（Wavelength Division Multiplexing, WDM）。极简光方案通过WDM将一系列载有信息、但波长不同的光信号合成一束，沿着单根光纤传输；在接收端再用同样的技术，将各个不同波长的光信号分开。不同波长的光相互之间不干扰，各波长同时各自独立传输信号，因此没有传输带宽上的损失。