文/杨彦力 河南省德备通信科技有限公司董事长

摘  要：随着教育部教育数字化战略行动的实施，高校对校园网的升级需求不断提高，光电复合缆在高校信息化基础建设中逐渐被广泛应用。文章通过对高校校园网的发展进行分析，简要概述了光电复合缆的优点和发展，为全光网建设简化施工、提高网络维护效率提供了新方法，对促进教育数字化转型具有重要意义。

关键词：数字化转型；全光网；光电复合缆

党的二十大做出了“实施科教兴国战略，强化现代化建设人才支撑”的重要战略部署，首次将“推进教育数字化”写进了党代会报告。2024年政府工作报告也强调“大力发展数字教育”。《河南省“十四五”教育信息化发展规划》明确提出：着力健全教育新型基础设施，促进信息技术与教育教学融合创新，打造教育服务新业态，推动教育数字化转型。而搭建高性能、高可靠的校园网络通道，是支撑教育数字化转型的必要举措。

一、高校校园网络现状

高校校园网建设已有30年的发展历程，网络架构和网络技术多次迭代更新。校园网从千兆到楼宇、百兆到桌面的“千百网”逐渐升级过渡到万兆到楼宇、千兆到桌面的“万千网”；连接方式上，多数学校有线网络和无线网络实现了融合；服务应用上，校园网还为一卡通、平安校园、标准考场、电子班牌、IP广播、校园门禁等特殊应用网络连接提供支持。尽管如此，随着教育部教育数字化战略行动的实施，高校对校园网的升级需求显得越来越迫切。

1．高带宽的需求

随着网络应用、网络视频、AR/VR/3D、网络游戏等应用的发展，特别是随着直播、录播、互动教学、教学评价和教学管理工作数字化、校园智能安防等应用的发展，学校对带宽需求很大。

2．多终端多业务的需求

智慧教学的发展，使得智慧教室终端数量及业务需求增加。以一个基础型智慧教室为例，中控、教学大屏、录播摄像头需要联网，智慧教学环境中的师生互动也需要网络连接，尤其是教学大屏和录播摄像头最佳的联网方式是有线连接。而多数高校早期的校园网建设预留的信息口只有一至两个，远远不能满足各种新需求；而新布设网线工程浩大，教室增加交换机又会带来网络运维管理等一系列新的问题。

3．统一管理的需求

校园网络经历了频繁升级。每次升级都需要对现网的线路进行改造或者迭加。由于不同批次的招标建设或者建设单位不同，造成空间狭小的弱电间同时存在光纤、五类线、超五类线、六类线，使得网络维护处理更加困难。

因此，基于学校越来越多元的应用场景，越来越复杂的需求以及网络技术发展等因素的联合作用，构建一个稳定、安全、高速的网络基础底座，是学校实现各种信息化目标及教育数字化转型的重要基础，也是高校信息化建设发展中优先建设、优先保障的项目。

二、校园网的全光化网络改造

随着教育新基建的开展，校园网络在FTTB（光纤到楼）或FTTF（光纤到楼层）基础上升级至FTTR（光纤入室），不断有高校宣布在局部或者某个校区建成校园全光网络。全光网建设主要采用两种模式：一是基于以太网协议的建设模式，二是基于GPON/EPON协议的建设模式。与传统网络相比，全光网具有以下优势：

1．带宽保障

光纤在校园网中的传输速率已经达到100 Gbps，而铜缆目前还在努力突破10 Gbps速率瓶颈。在已经建设全光网的高校中，万兆到楼宇、千兆入房间已是常规指标。

2．多业务专网融合

以教室为例，教室中设备繁多，业务复杂，全光网建设必然需要在一张网络上承载多种业务与应用，而目前无论是以太全光网还是PON，在功能上均可实现专网业务的划分与管理。在实现方式上，PON可以基于ONU设备、ONU以太网端口以及波长进行专网的划分，以太网主要以虚拟专网、波分复用等形式实现。由于带宽和传输距离不用考虑，实现方式上既可以通过前端加POE交换机，也可以在汇聚上配置。

3．管理更简单有效

PON技术分光进入每个房间共享带宽，还解决了取电难的问题。以太全光网方式多采用光电复合缆集中供电的方式来实施，两种方式均可大量节能。全光网络可以更好地监控链路状态，因此在提升网络质量的同时，维护工作量显著降低。

三、德备通信的全光布线解决方案

全光网络发展初期，在组网实践中，大多应用骨干光缆+集中供电模式或本地取电模式来解决远端设备取电、取网的问题；在工程实践中，需要兼顾网络布线和强电布线同时铺设，工程量增加，施工成本偏高，维护节点多，维护成本高。因此，前端（远端）设备的取电问题成为了组网实施和后期运维的痛点。而光电复合缆的产生则有效解决了这一问题。

图1 （a）普通光缆图片；（b）强电接电面板；（c）设备端电源适配器

光电复合缆（也叫光电混合缆，Photoelectric Composite Cable），是一种适用于通信接入网系统的新型接入方式，利用网线的POE供电能力、光纤的带宽和远距离传输的特性，集输电铜线与光纤于一体，有利于一次性同步解决长距离信号传输和设备供电的问题。

图2 光电复合缆示意图

光电复合缆在企业网布线施工中，单条光电复合缆线路同时承载了网络信号和电力信号的传输，施工节点从近端设备直达远端设备，故障点大量减少，显著减少了后期设备故障排除、线路维护等工作量，减轻了后期维护人员的压力，节约了维护成本。

河南省德备通信科技有限公司作为一家专业从事IT信息化基础相关产品的研发和销售的生产厂商，长期关注教育行业互联网发展需求，随着“光进铜退”的发展，德备通信适时开展“光电复合缆”的研发和升级工作，“品类更全、连接更远、结构简单、施工便利”是德备通信一直追求的目标。

随着用户需求的变化和科技的不断发展，德备光电复合缆也不断更新：

图3 德备初代光电复合缆

德备初代光电复合缆是由皮线光缆和电源线组合而成，基本能够满足网络建设中网络信号和电信号传输的需求，但后来发现在终端节点布线施工中，光纤熔接和电源联线会发生结构上的冲突，导致施工复杂；因此，德备研发出二代（分体式）光电复合缆，在光电复合缆的结构上做出了巨大改变，将线缆外皮改成分叉式结构，使复合缆中的光缆和电缆有效分离，互不干扰，显著减少了施工过程中剥线、熔纤、接线工作，使得工作效率得到有效提升。

图4 分体式德备光电复合缆

为了更好地适应互联网设备的发展变化，2023年12月，德备通信科技率先推出了第三代SC型光电一体式复合缆、SC型光电复合式配线架、SC型光电一体预接端子，能够完全满足主流网络厂商设备接口要求。新光缆接口通过预置口结构压紧电的连接，通过冷熔接方式使光缆保护在预置端子里，一个人即可完成光纤接口的制作以及与设备或者预接端子的连接，极大节约了施工成本。

图5 新一代通用型SC接口光电一体缆；（a）SC型光电复合缆；（b）SC光电复合式预接端子；（c）SC光电复合式适配端子

为满足高校多业务的需求，德备研发了多彩光电复合缆，该系列产品为光电扁平式光电复合缆，根据不同类型分为白色、红色、黄色、蓝色等；还可以根据用户连接端设备的不同、供电距离的不同、业务的不同适时调整光电复合缆的规格。

白色：常规线缆，多用于常规布线，可选定其他颜色；

红色：电源线规格均为一平方以上；

黄色：颜色较为分明，用于数据中心等项目的实施。

图6 多彩光电复合缆

四、全光网络的发展展望

“光进铜退”的“介质革命”是IT领域落实节能减排，助力碳中和的重要举措。教育部联合工信部发布的《关于提高高等学校网络管理和服务质量的通知》中提出，学校新建的建筑应按照《公共建筑光纤宽带接入工程技术标准》等要求，同步设计、部署宽带网络设施。在国家政策的支持下，全光网进校园已是潮流，校园网络必将进入 “光联万物”的阶段。学校关注的问题已经从要不要上全光网转变为如何上全光网。

作为河南本土生产研发企业，河南德备通信的光电复合缆已经在我省郑州大学、郑州升达经贸管理学院得到规模化应用；2023年，德备通信的光电复合缆还在哈尔滨工业大学、哈尔滨工程大学等高校大规模使用，目前还有省内外多个高校和代理商在咨询洽谈校园全光改造事宜。2024年，德备通信将继续加强创新和研发，推出更多高品质、高性能的产品，有效服务教育数字化转型发展。