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基于5G网络部署的智慧校园场景应用方案
研究
作者:李春艳戴志锋
来源:《湖北经济学院学报·人文社科版》2022年第04期
摘要:为应对未来5G网络创新应用场景下对于网络服务的各种需求,移动边缘计算技术
应运而生,本文围绕“服务配置、服务调度、服务质量”三个内容开展研究,对5G网络技术在
建设智慧校园中的应用展开研究,并根据5G在智慧校园中的沉浸式学习空间教育应用、智慧
平安校园应用、混合式实验教学应用、移动泛在学习应用、教师专业素养培养系统应用等进行
系统的阐述,促进5G网络技术和智慧校园的共同发展,提升网络服务质量和校园用户体验,
实现资源的高效分配、公平利用,满足新兴应用的智慧校园服务需求。
关键词:5G网络技术;智慧校园;教育信息化
一、引言
2013年欧盟开始加快发展5G网络技术,5G网络技术的各项通用标准和相关技术得到长
足发展。2019年,中国工信部获准颁发国内首个5G无线电通信设备进网许可证,这一举措标
志着5G技术开始正式进入公用商用网络,同时各类5G技术也得到大规模发展应用。5G作为
我国“新基建”战略的重要支柱,逐渐改变着社会。5G网络技术对比4G,凭借高速性、便携
性、高可靠性、时延低、超大容量连接等特点,大大提高了网络的使用感受。2019年发布的
《5G+智慧教育白皮书》,详细解释了5G网络部署针对学校展开的一系列关于软硬件设备部
署、数字教学场景设置、教育教学配套模式创新等各种对策,助力智慧校园建设。
新型5G智慧校园是由5G信息技术为引领的新型智慧校园,它依托5G网络和相应的驱
动智能技术应用,如物联网、云计算、人工智能、大数据等,促使内部多要素的融合与升级,
实现智能化的全面覆盖,涉及基础设施、校园交通以及产业服务等多个领域,促进智慧教育技
术的研发与迭代更新,并与教学过程、方法、模式深度融合,优化各种教学应用场景,促进虚
拟仿真和现实应用学习场景的融合,丰富知识内容的表现方式和形式,形成一个层次分明的整
体。5G智慧校园在相应的智能运营平台的统一管理下,进一步促进数据融合,发挥数据的运
营价值,使得教育应用情景更好地融入到教学模式中,逐步形成智慧教育和智慧校园新格局,
有利于构建“校园智能中枢”,从根本上促进校园教育与产业升级与发展[1]。
二、5G智慧校园需求分析与建设思路
(一)5G网络技术特点
2020年是5G建设爆发年,全国主要经济体也在加速推进5G商用落地[2]。5G产业成功
的关键因素是5G创新应用生态的发展,同时他将互联扩展到万物互联,5G多种特色的应用场
景对于网络的服务质量有极高的要求,需要网络提供确定性的服务。5G网络的整体架构形式
偏向于扁平化,数据的传输速率相对于4G网络要快100倍左右,所以可以很好地满足虚拟现
实场景等大数据的传输应用;同时5G网络的时延较低,使用起来用户的各种感受会更加的流
畅;5G网络可以同时提供多个端口供设备的链接,满足物联网通信的需求。
校园专网的用户相对于其他行业专网,具有一定的针对性,用户绝大部分都是教师、学
生、行政管理人员。他们在校园内具有一定范围的移动特征[3],具有实时大规模访问各种网
络的需求。对于校园网的架构,5G网络根据校园特点采用小基站模式,叠加多个基站的方式
获得大服务器集群,增强了信号强度,解决了移动用户密度大移动性強、网络负载的不均衡、
短时间内负载的剧烈变化、建筑物和植被遮挡而产生的信号屏蔽等问题,客观上也降低了被干
扰的风险,同时实现校园网络集中接入架构。5G网络技术小基站的各项技术特点,决定了它
在校园区域范围内可以高效实现:多种视频上传下载和在线播放需求、实验教学中的VR虚拟
现实场景布置、实时流畅在线教学、AR混合现实模拟综合实验教学场景、校园环境车联网管
理、复杂教学和实验环境监控和及时反馈等应用,提高高校教育教学、多维度管理服务、科研
教研等诸多领域的智能化和信息化水平。
(二)5G智慧校园应用
国际电信联盟ITU召开的ITU-RWP5D第22次会议上确定了未来的5G创新应用场景:
3D超高清晰度视频、智慧校园建设、云办公和游戏、增强现实、工业自动化、移动医疗、紧
急任务应用、自动驾驶汽车等。这些应用场景对于网络的服务质量(QoS,Qualityof
Service)提出了极高的要求。
5G网络技术的不断成熟完善和运营推广,进一步
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