依托校企合作平臺，探究通信工程專業實驗室的建設

【摘 要】隨著通信領域的發展，高校通信工程專業實驗室建設嚴重滯后的問題日益突出。為適應高校人才培養和工程技術人才培訓的要求，通信工程專業實驗室建設積極探索校企共建模式，與企業共建LTE-R實驗室，合理規劃實驗場地，并設計相應的實驗項目。

【關鍵詞】LTE-R實驗室 實驗室建設 通信工程專業 校企共建

【中圖分類號】G482 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810（2015）01-0062-02

隨著移動通信技術的發展，未來GSM-R不會過渡到3G，而是直接過渡到“準4G”的LTE-R技術。LTE-R將是下一代的鐵路專用移動通信技術熱點，具有很大的發展前景。

一 LTE-R實踐教學需求

我校有著深厚的鐵路行業背景，原為鐵道部隸屬院校，多年來為鐵路建設和發展輸送了大量的專業人才。隨著鐵路系統改革的推進，GSM-R的建設已全面展開。目前，專業從事鐵路無線通信系統（GSM-R）運營維護服務的運維工程師、高級運維工程師成為緊缺的人才。LTE-R將是下一代的鐵路專用移動通信技術熱點，可以預測未來專業從事鐵路LTE-R運營維護服務的運維工程師、高級運維工程師也會成為緊缺的人才。作為有著悠久歷史的原鐵路院校，培養鐵路系統急需的人才責無旁貸。

目前，從我校電類各專業的教學計劃、教學大綱來看，通信工程專業的微波與衛星通信、現代通信技術、鐵路專用通信、天線與電波傳播、多媒體通信、移動通信課程設計、移動通信原理實驗、城市軌道交通綜合監控系統、軌道交通通信技術九門課程（近256個課時）缺乏相應的實驗平臺，嚴重影響了教學效果，不符合國家對工科專業學生加強實踐能力培養的要求。LTE-R實驗室的建設可以滿足電類各專業實踐教學的需要。同時，軟件工程專業、電子與信息工程專業、計算機專業、物聯網工程專業的現代鐵路信息技術、移動設備軟件開發、軟件質量與測試、RFID原理及應用、物聯網通信技術、智能交通、物聯網通信課程設計等課程，在各自專業自有實驗室中，也不能得到系統級的實驗平臺。導致畢業生創新能力與實踐能力不足，畢業生得不到產業界的認同。

二 LTE-R實驗室建設存在的問題

我校的GSM-R專業教學工作開展得較早，但實踐教學中由于GSM-R系統實驗設備過于昂貴，相關專業配套的實驗室建設滯后一直困擾我校，這對教學工作的正常進行造成了較大影響，也制約了相關領域科研工作的發展及水平的提升，對提升人才培養質量也造成一定程度的影響。隨著移動通信技術的發展，LTE-R將是下一代的鐵路專用移動通信技術熱點。通過全面調研，LTE-R實驗室的建設投入估算大約在1000萬元以上，這么龐大的投資對于我校來說是無法想象的，為此我校積極探索校企共建模式。經過系統的比較，我校選擇大唐作為合作的對象。這是因為：一方面大唐是全球領先的信息與通信解決方案供應商，也是目前國內通信領域技術最全面最先進的集專業技術設備生產、安裝為一體的通信解決方案供應商之一。通過與大唐的合作可以提高教師的實踐教學能力及學生的設備操作能力，滿足我校培養新型工程師人才的需求。另一方面大唐作為通信領域的設備廠商及方案解決商，每年都要接納大量的畢業生，我校通信專業的往屆畢業生有去大唐工作的，我校希望給學生提供一個更便捷的渠道，從而拓寬學生的就業面。

大唐公司對與我校的合作表示了極大的興趣和誠意。經過多輪溝通和論證，校企雙方決定結合蘭州交通大學多年從事軌道交通行業人才培養的豐富經驗以及大唐技術有限公司在通信與信息行業的領先技術和企業人才培養方面的優秀實踐，共同成立LTE-R蘭州交通大學—大唐聯合實驗室。

三 LTE-R實驗室的建設目標

LTE-R聯合實驗室的建設可以極大地滿足我校電類各專業人才培養的需求，成為學生工程實踐中心；并在此基礎上進行校企深度的合作，利用我校科研平臺，借助大唐的行業優勢，致力于把蘭州交通大學—大唐聯合實驗室建設成為西北地區專注于軌道交通行業通信人才培養的創新平臺，成為企業員工培訓基地及項目研發和學術交流的研究基地。

四 LTE-R專網實驗室建設方案

LTE-R專網實驗室建設既要考慮到學校進行人才培養的教學需要，也要符合現場工作人員實際工作的情況。經過多次組織學校教授及大唐工程師進行研討，決定建設端到端的TD-LTE實驗網絡，該網絡支持商用網絡的所有特性，是一個高帶寬、高速率、低時延的網絡傳輸平臺。通過三個基站進行室內和室外的覆蓋，以及在機房內部署核心網和業務服務器群，滿足在實驗室內外的區域進行多用戶TD-LTE無線接入，實現在此平臺上的教學、科研活動。

1.LTE-R專網實驗室總體設計

為了真實再現鐵路系統，實驗室設計為設備間、調度室、候車室、列車車廂四個部分。LTE-R系統的主控設備在設備間。在候車室、列車車廂和調度室這三個場景下進行教學和演示，實驗室的平面圖如下圖所示。

此實驗室包括四大系統：鐵路視頻監控系統、鐵路旅客信息服務系統、鐵路信息調度系統、鐵路沿線組網優化系統。這些系統可供學生和教師進行教學和科研等活動。鐵路視頻監控系統利用LTE-R數據通信的優勢進行鐵路沿線視頻的監控，并且可將畫面進行存儲、回放；鐵路旅客信息服務系統可以通過信息發布平臺，掌握列車和出行等信息，可以手持二維碼車票通過檢票閘機，還可以在車廂內進行視頻點播或其他互動體驗；鐵路信息調度系統可以管理：LTE-R語音調度、信息平臺發布管理、室內和車廂內的安全監控（煙感、溫濕度等）、候車大廳和列車內視頻監控系統；鐵路沿線組網優化系統包括路測的軟硬件設備，通過分析數據了解系統網絡信息，優化網絡結構。

2.實驗項目設計

實驗項目是為現場服務的，在設計實驗項目時在充分考慮在校學生學習需求的同時，還要將現場實際操作融合進來。目前已開發的實際實驗項目有：LTE-R組網基本設備配置選型實驗、LTE-R設備安裝實驗、LTE-R設備開通實驗、LTE-R網絡優化實驗。

LTE-R組網基本設備配置選型實驗主要包括：TD-LTE基站產品介紹、TD-LTE核心網產品介紹、TD-LTE操作維護中心介紹；TD-LTE基站設備安裝實驗主要掌握：eNode B 在網絡中的位置、EMB5116TD-LTE系統結構、安裝總體流程；LTE-R設備開通實驗包括：TD-LTE 基站設備開通總體流程、TD-LTE 基站數據制作；LTE-R網絡優化實驗主要掌握：無線網絡優化工具的使用、路測原理與方法。

五 結束語

LTE-R實驗室是通信工程及鐵路系統相關專業培養實踐專業工程師的重要基地，通過模擬現場實際設備和工作環境，讓學生有真實的現場體驗，有助于學生理解學習相關專業知識。另外，通過與現場結合，讓現場操作維護人員在真實的環境下充分發揮主觀能動性，真正結合實際需要調試出更靈活機動的平臺，優化系統。

參考文獻

[1]劉振宇、魏志強、王曉影等.企業國家重點實驗室建設的探索與實踐[J].實驗室科學，2009（4）

[2]李瑞瑞、米曉、王志強.探索高校中國家重點實驗室與企業合作的途徑[J].實驗技術與管理，2009（10）

〔責任編輯：龐遠燕〕