2022年初,由北京大学发起的“北京大学5G专网建设及智慧教学创新应用”以及“北京大学基于三网融合的IPv6智慧校园应用示范”项目,双双通过教育部、工信部评审,成功入选5G+智慧教育试点项目及IPv6技术创新和融合应用试点项目名单。
2021年底,工业和信息化部、教育部下发相关文件,支持和选拔全国范围内5G+智慧教育及IPv6技术创新融合应用优秀项目。经过对文件精神的学习理解,结合我校智慧校园建设和智慧教学工作实践的进展和需要,通过对校内5G专网和智慧校园建设项目的调研分析,网信办会同计算中心、教师教学发展中心,与校内外相关单位进行多轮分析论证,经学校研究审批同意,组织申报了“北京大学5G专网建设及智慧教学创新应用”以及“北京大学基于三网融合的IPv6智慧校园应用示范”项目。最终,两个项目不负众望,成功入选工信部、教育部试点项目名单。
北京大学5G专网建设及智慧教学创新应用项目
“北京大学5G专网建设及智慧教学创新应用”由北京大学牵头,合作单位包括北京移动、北京电信、北京联通、华为公司和翼欧公司,项目立足北京大学现有信息化建设基础,将5G专网作为校园网的重要延伸,对网络基础设施和业务系统进行充分整合、更新,集中力量、优先建设技术相对成熟、各方面迫切需要而又对学校整体发展具有重大促进作用的应用。
项目拟将智慧校园、绿色校园、平安校园、人文校园、创新校园和健康校园等多方面应用延展至5G环境中,赋能学校精细化管理、个性化服务,共同打造5G+智慧校园应用示范网络,提升师生校园生活无处不在的获得感、幸福感、安全感,为学校“双一流”建设提供关键保障。
项目预期在北京大学燕园校区、医学部校区和昌平新校区推进5G基站和室分系统建设,构建北京大学5G教育专网,推动我校5G公共物联设施网络的升级与部署,进而形成智慧化互动教学等典型创新应用,同时,该项目还具有实用性、创新性、可推广性等多个特征,可为其他高校的5G推广建设提供经验与参考。
- 实用性
北京大学5G专网建设及智慧教学创新应用项目能实现基于北京大学校园用户的5G教育专网,建设有沉浸式体验感的实践教学基地构建更移动更开放的线上线下混合式课堂,构建智慧互动教学大数据收集与分析环境。
该项目将建成5G基站,移动75个(含昌平及大兴)室分30个,峰值性能达到下行500Mbps及以上,最高上行速率约为100Mbps,最终实现各校区的5G室外全覆盖,和重点区域的室内覆盖。
并且项目能实现11个场景的应用,其中5G教育专网、健康校园等应用实现校园用户全覆盖,规模可达4万人,并且能够形成一套高校5G智慧园区的建设标准,为5G在全国高校的建设推广发挥实效。
- 创新性
本项目将能实现5G、2B和2C业务融合,并立足“三三三”推动业务安全大融合,通过三大电信运营商搭建5G教育专网,利用网络切片切分移动终端网、物联网和安防设备网三张网,确保安全上网、可管可控,进一步推动北京大学三校区间教学、科研、管理和服务的工作融合。
基于北京大学牵头建设的教育网联邦认证和资源共享基础设施(CARSI,CERNET Authentication and Resource Sharing Infrastructure)系统,高校师生可便捷、自助式申请5G教育专网服务,运营商可精准识别师生身份并开通业务,具备很好的推广性。项目将创新和丰富一批5G典型创新应用,如多维度观赛体验应用、智慧体育场馆预约、虚拟仿真平台等。
- 可推广性
该项目建设充分利用5G的高速率、大容量、低时延,创新性的与园区安防管理、园区能源管理、园区运营管理结合起来,解决了园区日常管理过程中的布线难、布线复杂、传输效率低、管理效率低四大痛点问题。
项目将与运营商共同研发1套系统平台,并于校园网用户管理实现自助对接,接入4万个终端,实现TAC区域分流功能,实现与运营商的自助对接。项目建成将成为高校5G双域专网项目的标杆,制定教育行业的5G双域产品的行业标准,为5G在全国高校的建设推广起到积极的作用。
北京大学基于三网融合的IPv6智慧校园应用示范项目
北京大学基于三网融合的IPv6智慧校园应用示范项目立足教育新基建,由计算中心牵头实施,通过深化IPv6,建设5G教育专网助力实现信息网络新型基础设施,推动“数智校园”新型基础设施的创新与融合。项目建成后将全面提升IPv6在校园网的覆盖率和使用率,多层次、多角度实现校内用户流量从IPv4向IPv6的全面过渡,从而实现基于IPv6+5G的2B+2C专网与校园网无缝融合。
同时,该项目将创新和丰富一批IPv6+5G基于教育行业的典型应用,在推进5G基站和室分系统建设的同时,在智慧校园、健康校园和绿色校园领域扩展一系列关键应用,实现IPv6+5G智慧校园典型示范案例。此外,项目还能够促进CARSI联邦认证服务和IPv6的深度融合,强化IPv6安全防护体系的建设,提升IPv6网络安全的综合防护能力,具备较好的融合性、层次性和丰富性,并因此受到青睐。
- 融合性
北京大学基于三网融合的IPv6智慧校园应用项目将与运营商合作,改造现有面向北京大学校园个人用户的5G教育专网,从单一支持IPv4向IPv4/IPv6双栈过渡,升级校园物联网关键应用。
项目能够利用与运营商合作创新的5G、2B和2C融合场景,实现面向个人用户(2C)的5G教育专网。师生无论使用IPv4还是IPv6,无论使用校园网还是5G教育专网,均可以访问校园网内各类网络资源,同时可顺畅地访问互联网各种学术资源。同时,项目利用5G边缘计算等多种技术,对现有技术相对成熟、且有迫切需要的关键物联网应用,在智慧校园、绿色校园方面开展IPv6单栈+5G(2B)的典型应用示范。
项目还将持续推进CARSI联邦认证服务和IPv6的深度融合,从而将现有的应用服务体系向IPv6迁移,实现全业务、全功能的IPv6支持,提高现有近500所会员高校和近200项共享资源对IPv6协议的支持率,侧面推动IPv6在CARSI会员单位的发展。
- 层次性
IPv6智慧校园应用示范项目建成后将全面提升IPv6在校园网的覆盖率和使用率,多层次、多角度实现校内用户流量从IPv4向IPv6的全面过渡,大幅度提高校园网内、互联网的IPv6流量和IPv4/IPv6带宽占比。
首先,项目将对校内各级网站、应用系统、APP客户端等系统进行IPv6全面梳理,从网络基础、应用平台、系统开发、安全防护等多层面,打通IPv6使用不畅的各级壁垒。
其次,项目将对科学计算网络进行IPv6专项升级,将现有计算平台的用户日常工作平台从IPv4向IPv6过渡,积极引导用户习惯使用IPv6的工作环境。同时,新建计算平台将从节点建设、网络通信、对外服务等各环节均采用IPv4/IPv6双栈,并在局部区域试验IPv6单栈实现的可能性和具体实施方案,逐步扩大IPv6单栈实现的占比。
项目最终将增强IPv6环境下的对教学、科研和生活等方面的支撑保障,进一步强化网络基础对IPv6的支持,与多运营商实现IPv6互联,与已经支持IPv6访问的学术资源进行沟通,从访问权限、网络路由、安全防护等多方面分析并解决访问不畅的问题。
- 丰富性
在北京大学燕园校区、医学部校区和昌平新校区推进5G基站和室分系统建设的同时,在智慧校园、健康校园和绿色校园领域扩展一系列基于IPv4的关键应用,实现IPv6+5G智慧校园典型示范案例,推进教育现代化和IPv6+5G产业化。
IPv6智慧校园应用示范项目将推进智慧校园构建。基于北京大学统一身份认证系统、校园网准入准出等多种认证机制,实现基于IPv6、融合5G的无感知准入认证。项目将创新地利用CARSI认证机制,与运营商合作,通过自助式申请IPv6+5G教育专网服务,运营商可精准识别师生身份,保证授权用户可以通过IPv4+IPv6+5G无缝访问校园网和相关学术资源。
IPv6智慧校园应用示范项目将推进健康校园构建。以建设北京大学虚拟仿真平台为契机,以北京大学瑜伽、体适能、太极拳等特色体育课程为示范,探索IPv6+5G环境下虚拟现实VR、增强现实AR的课程实践应用。
IPv6智慧校园应用示范项目将推进绿色校园构建。机房动环监控系统的IPv6+5G升级改造将升级已有校园信息化核心机房和网络汇聚机房的动环系统网络环境和系统平台,支持IPv4/IPv6双栈,最终进一步提升校园网的整体运行保障能力,增加对遍布全校范围的各级网络接入设备间的动环监控。
北京大学历来高度重视贯彻落实国家网信战略部署,坚持网信融合发展。 IPv6技术创新和融合应用、5G+智慧教育入选试点项目名单,体现了北京大学在网信事业的特色优势,彰显了北京大学追求卓越、勇于创新的精神风貌。 北京大学网信工作队伍将以试点为契机,以项目为抓手,充分调动校内外多种资源,持续推动网信事业融合发展,为5G和IPv6技术的建设推广起到积极的作用。