高校无线网络升级改造概述及功能需求描述

高校无线网络升级改造概述及功能需求描述一、项目概述1、项目背景（学校情况描述）。学校校园网目前是“一主七辅”的城域级校园网，有线和无线网络覆盖全部有教学活动的校区，网络规模、拓扑与技术复杂程度居市属高校前列。但学校近3年内未进行大规模基础设施升级改造工程，学校IT使用需求激增，网络设备、服务器、存储等软硬件支撑能力和服务效能不足的问题日趋凸显，特别是无线网设备老旧、性能不足，覆盖密度不足，负载能力差等问题最为严重，师生无线网使用的满意水平很低。2、执行依据根据《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》《教育信息化2.0行动计划》《北京市"十三五"时期教育改革和发展规划（2016-2020年）》《（地市）市大数据和云计算发展行动计划（2016-2020年）系列文件精神，更要落实好《（地市）教育信息化三年行动计划（2018-2020）》任务要求，为建设新型"互联网+教育"管理服务平台做好校园基础环境保障，逐步建成能够支撑“互联网+教育”各类应用场景的校园高速无线网络环境。学校也将提升网络信息化环境建设水平作为学校“十三五”时期的主要建设任务之一。同时，依据《（地市）大学信息化顶层设计方案》，基础设施应能够满足数据高速传输与互联网应用发展需求。3、项目目标（一）业务目标校园无线覆盖是学校信息化建设的需要，要以下一代互联网的标准来建设校园网络，使校园无线网络成为下一代校园网的有机组成部分。校园网络为师生服务而建，与教学改革创新、科研创新紧密结合，本着满足未来3－5年迅速增长的需求出发，业务目标如下：（1）实现无线网提速：提升无线网核心负载能力，实现人均无线上网体验速率平均在30Mbps以上；（2）实现高密覆盖：提高小营、学院路和蒲黄榆校区无线网覆盖密度，提升单体AP同时接入人数上限，实现校园内覆盖无死角。（二）技术目标1、无线设备性能提升：新增无线网络设备需满足未来3-5年的网络性能要求，新增无线设备接入速率和可接入人数，根据无线覆盖场景需要采用业界已成熟的最高标准。且无线网设备能够加入到学校现有网络监控系统中，满足网络所有设备处于安全可靠的环境中。2、无线网络链路优化：随着信息化的迅速发展，移动终端的类型也越来越多，如笔记本、PAD、手机等对终端的性能要求越来越高，终端网卡类型由单流单频网卡、双流单频网卡到现在主流的双流双频网卡，随着用户终端应用系统的提升与用户上网习惯的改变，用户使用无线网已不至是单纯的访问网页或发送文字内容，更多的是流媒体视频资源，单终端流量上网流量已经从以前平均2-5M，提高到平均10-30M。3、考虑到网络发展迅速以及适应未来5G需求本次采购无线路由器1、无线路由器2、无线路由器3、无线路由器4、无线路由器5等应支持WIFI5、WIFI6,并增加无线控制器授权。4、在AP之间采用六类网线，实现千兆到AP。4、项目内容本项目主要建设内容1、在X大学，通过增补无线AP点位，对无线AP点位重新进行设计和优化后，达到提升教学区域、室内公共区域、室外区域的整体用网体验，提升并发待机量和无线转发速率，满足未来2-3年学校实际移动业务需求主要覆盖区域如下：2、在X大学教学楼和校区室外公共区域部署相关场景化AP（无线路由器1、无线路由器2、无线路由器3、无线路由器4、无线路由器5和配套网络设备），进行无线调优。并在无线核心交换机上增加配套无线业务接口卡和无线控制器授权，用于满足本次整体无线扩容升级3、校区室外公共区域部署场景化AP（无线路由器2、无线路由器4、无线路由器5和配套网络设备），进行无线调优4、在X校区教学楼、实验楼、食堂、报告厅和室外公共区域部署场景化AP（无线路由器1、无线路由器2、无线路由器3、无线路由器4、无线路由器5和配套网络设备）,并进行无线调优。二、技术需求1、业务需求1、为互联网+教学模式发展提供优质无线网络环境支撑我校积极探索互联网+教学模式，深入推进教学改革,促进教育教学和信息技术的深度融合。并且，在教育发展的过程中，还需要具备一定前瞻性，比如：智慧教室、虚拟现实等新技术的应用探索，以此保证学校的办学质量有长足的发展。对于当前正在使用和已经出现的较为先进的教学方式中，无线网都是教学环境中的必备条件。师生利用校园无线网要能够流畅的播放校内外的高清视频资源，要能够流畅的使用校内网络教学平台或互联网常见的各类媒体资源和应用，需要能够顺畅的完成师生网上交互行为,需要能够连接当前智慧教室中常用的教学终端实现人-机交互,需要探索虚拟现实、虚拟仿真的教学应用，均需要全覆盖、高速率、低延迟的无线网络做保障。大学各校区基本都是用于教学的教室、实训室，均需要优质的无线网络环境。另一方面，教师属于非固定办公的教职工人群，一般教师没有固定办公电脑，多依靠笔记本或移动设备进行办公，比如教师教学前需进行线上备课和预习，在线下课堂教学中，需实现互动教学和资源随时调取、共享等，课后还需要进行线上跟踪评价等，所有信息化教学业务其实更多依赖无线网络，教师对学校无线网质量的诉求明显。2、需要为全流程信息服务提供优质无线网络环境支撑《（地市）市教育信息化三年行动计划》中涉及教育管理信息化提升行动。即：打造全流程教育管理服务。构建精细化、协同化的教育管理和教学管理信息系统，实现日常办公管理、人事管理、财务管理、装备管理等业务精细化、网络化管理；通过系统整合和流程对接，实现招生管理、学籍管理、学业水平管理、体质健康管理、综合素质评价、就业管理等各项工作的全程贯通与融合；实现督政、督学、评估监测等业务的精准化在线管理。在学校信息化建设实践过程中，项目建成后推广应用的程度决定了信息化建设成果的真实效益，在当前以移动应用为主流的时代背景下，管理信息系统如果想顺利应用，必须以信息服务的形式进行推广，进一步的人机交互界面开发也必须以尊重用户使用习惯为前提，特别是在高校中，我们面对的是有“数字原住民”为称号的“00后”，如果想让服务实现全流程服务并真正自主运转，则必须将信息服务推送到移动端，这不仅是当前技术发展的趋势，同时也是目前信息系统建设的基本需求。3、需要支撑校园多元化场景的用网需求X大学具有多校区的客观情况，舌动场所方面并不充裕，经常有场所复用的情况，比如X校区不仅作为体育馆和食堂使用，还作为学校活动和学生活动的场所使用，因此对于无线网络也有全覆盖、高速率方面的实用需求。另外还有学校的一些教室，也会在学校大型活动中作为展示场所使用。总体来说，校园多元化场景主要分为以下三种情况：教学场景：在教室教学场景中，随着师生移动终端增加，在教室内使用无线网络进行教学互动、下载教学资源、共享教学资源等，在教室内已经成为主流流量，占据AP大部分性能和带宽，在教室内经常存在高峰期并发过百单个AP难以承载全部用户流量，导致用户体验不好，卡顿等现象，我校在后续的无线升级中，在教室内需要部署高密度AP，可以满足100-150终端同时使用，并播放720P高清视频，无卡顿，并支持11acwave2标准办公场景：在办公场景中，室内面积较小，面积一般在十几平米，并且此环境内用户数量少，具有台式机与移动终端设备，需要在办公场景下考虑覆盖效果，保证环境内各个角落的无线信号强度＞-60dBm,信号覆盖无死角，并支持11acwave2标准，满足老师常规办公需求和老师在校内进行上传、下载校内、外视频教学课件资源等。师生服务场景：在校内室外和室外师生主要活动场所，提供随意可接入无线网络服务，并保证在校内进行漫游无感知的体验，为师生提供优质的无线使用体验，方便用户在校内通过移动终端进行校内资源、校内多种应用使用，随着移动终端的更新换代，大部分移动终端支持5G射频，支持11acwave2，要求无线AP设备至少要支持11acwave2标准。本次项目主要针对三个校区的部分楼宇基于不同场景的需求进行优化改进，三校区直接受益教职工1200人，学生19000人。涉及改造区域包括：（高校各个区域）。需要解决留学生宿舍无线上网问题国际交流是学校的一项重要工作，为留学生提供上网环境是一项基础性工作。X号楼为学校留学生宿舍，急需解决因设备老旧，新手机协议无法接入的问题。5、需要对无线网服务质量进行整体提升（1）解决学校无线网网速慢问题：通过提升无线网设备性能、优化无线网结构与配置，全校范围内提升无线网上网速度，师生至少可以使用校园无线网能够流畅的播放高清视频，能够流畅的使用互联网常见的各类媒体资源和应用。（2）解决人员密集区域的高密接入问题：因学校校区多，施工分散具有一定难度，因此采用分步实施的方式。本次项目建设先对无线网使用问题反映较多的区域进行高密覆盖，包括：（具体楼层）。要求完成全方位立体式无线覆盖，让师生们可以在本次无线覆盖楼宇内随时随地、无拘束的连接到网络，教职工及学员可以依托无线完成各项教学办公事务，外来访客可以顺畅地访问校内和校外网络公开的资源。（3）解决上网速率体验不均衡的问题：根据校区内同一楼宇或相邻区域无线网设备性能的实际情况，调整或更换无线AP的型号，避免用户在移动场景下，感知到无线上网速率的巨大落差，提升无线网的稳定性和可用性。（4）提升学校无线网的可靠性和可扩展性：更新无线网控制器，调优无线网部署拓扑结构，使无线网的技术框架可以支持未来3年内可能增加的无线设备，能够应对无线网提速后流量增长给交换机层面带来的负载压力。2、系统需求1、基本功能需求要求师生在校内随时可以访问无线网络，无线网络在满足现有访问校内和校外资源的同时，保证对未来网络技术和应用的支持，如IPv6、无线话音、无线视频、组播、物联网等技术的支持，以满足学校教学和使用的要求。项目实施范围内，笔记本、台式计算机、智能手机、平板电脑等多种类型WIFI无线终端，802.11a、802.11b、802.11g、802.11n、802.11ac等多种标准的终端均可便捷接入，满足我校网络师生接入覆盖需求。2、与原有网络系统兼容的需求（1）需要兼容原有无线设备，新增无线网核心控制器授权必须能够同时管理新旧无线AP；（2）新建无线网络须支持无感知认证，新建无线网络与现有有线、无线系统使用同一个账号、密码进行认证，并获取三个月免登陆的访问权限；（3）新建无线网络必须支持与现有无线网络无缝漫游，实现覆盖区域内无线漫游，用户终端从一个无线路由器覆盖范围移动到另一个无线路由器覆盖范围，无需重新登录和认证即保证用户校园移动过程中可以保证IP地址不变、网络连接不间断、应用会话不间断，配合无线AC，保证终端在不同接入设备过程中，无感知漫游，从而保证用户网络应用在移动中的连续性。3、服务质量QoS（1）精细化控制：老师、学生、访客不同的角色拥护不同的权限，且教师和学生之间要隔离，限制教师和学生互访；（2）多用户调度：AP能感知接入用户数量，灵活调整物理信道竞争参数，降低碰撞几率，避免过多的用户接入同一AP，保障服务质量和体验。（3）网络链路：本地转发模式下，若遇到CAPWAP隧道中断、AC故障、控制链路错误等问题时，AP可进入半自治状态，继续对终端业务数据进行转发，业务不中断，保障用户体验。（4）认证方式：认证系统需要支持Portal、MAC、802.1X等多种认