基于現(xiàn)網(wǎng)設(shè)備的TD—LTE4G移動通信實驗教學(xué)模式初探

【摘要】隨著信息類專業(yè)技術(shù)的不斷進(jìn)步，占據(jù)未來發(fā)展教育的制高點已經(jīng)得到了中國教育界的普遍認(rèn)可。當(dāng)前很多高校都非常重視現(xiàn)網(wǎng)設(shè)備的TD-LTE4G移動通信實驗教學(xué)，這種教學(xué)不僅可以幫助學(xué)生熟練掌握移動通信系統(tǒng)的工作過程和工作原理，而且能夠很好地幫助學(xué)生在移動通信實驗教學(xué)中認(rèn)識和了解通信網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備。本文基于現(xiàn)網(wǎng)設(shè)備并配以4G移動通信實驗教學(xué)平臺，探索分析了新型的實驗教學(xué)模式，為增強(qiáng)學(xué)生的實際動手能力、提高學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)奠定了良好的基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】TD-LTE4G 移動通信實驗 教學(xué)模式 探索分析

【中圖分類號】G71 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）23-0111-02

1.TD-LTE系統(tǒng)的構(gòu)成

1.1TD-LTE系統(tǒng)構(gòu)成的原理

TD-LTE系統(tǒng)主要由演進(jìn)型分組核心網(wǎng)EPC、基站eNodeB以及用戶設(shè)備UE三部分構(gòu)成。其中核心網(wǎng)EPC又包括移動性管理實體MME、服務(wù)網(wǎng)關(guān)SGW、分組數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)PGW和用戶服務(wù)器HSS。MME主要負(fù)責(zé)LTE介入網(wǎng)絡(luò)的控制、安全控制以及移動性管理；SGW主要負(fù)責(zé)LTE的用戶數(shù)據(jù)的傳遞和轉(zhuǎn)發(fā)；PGW主要負(fù)責(zé)分配終端IP地址，連接移動終端設(shè)備和外部分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)并且它也是移動網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的錨定點；HSS主要負(fù)責(zé)管理用戶的簽約數(shù)據(jù)和信息。eNodeB是LTE系統(tǒng)的無線接入設(shè)備，主要負(fù)責(zé)管理用戶資源、控制接入的設(shè)備。UE作為用戶的終端設(shè)備，主要負(fù)責(zé)處理用戶終端遇到的問題。

1.2TD-LTE系統(tǒng)的實驗教學(xué)要求

首先，要求學(xué)生使用TD-LTE現(xiàn)網(wǎng)主體設(shè)備，充分利用設(shè)備資源模擬現(xiàn)網(wǎng)的運行環(huán)境。

其次，要求學(xué)生在核心網(wǎng)和無線接入網(wǎng)實現(xiàn)對接以后，需要滿足數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的通信要求。

最后，能夠很好地滿足大約40名學(xué)生移動通信實驗教學(xué)的要求，達(dá)到既能夠連接到操作維護(hù)中心進(jìn)行系統(tǒng)在線實驗，又能夠進(jìn)行系統(tǒng)脫機(jī)配置實訓(xùn)的目的。

2.TD-LTE系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)

TD-LTE系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)主要包括全局參數(shù)、傳輸參數(shù)、鄰接網(wǎng)元參數(shù)以及小區(qū)參數(shù)。全局參數(shù)對所有小區(qū)都有效，在eNodeB全部小區(qū)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用；傳輸參數(shù)包括GE參數(shù)、IP參數(shù)、SCTP參數(shù)、OMC參數(shù)和靜態(tài)路由參數(shù)；鄰接網(wǎng)絡(luò)參數(shù)能夠更好地展現(xiàn)偶聯(lián)的對端網(wǎng)元屬性；小區(qū)參數(shù)則為幾個定向天線小區(qū)的屬性參數(shù)。

3.實驗教學(xué)項目

TD-LTE系統(tǒng)實驗教學(xué)項目的目的是使用模擬現(xiàn)網(wǎng)的TD-LTE硬件平臺和維護(hù)操作網(wǎng)絡(luò)管理平臺，使學(xué)生通過一系列基礎(chǔ)型、拓展型以及創(chuàng)新研發(fā)型實驗教學(xué)項目，了解和掌握無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之中各個網(wǎng)元設(shè)備的工作配置原理，熟練掌握無線網(wǎng)絡(luò)信令流程，理解無線網(wǎng)絡(luò)對接數(shù)據(jù)的含義特征，提高學(xué)生對現(xiàn)網(wǎng)設(shè)備的安裝、維護(hù)能力，提高學(xué)生對無線網(wǎng)絡(luò)的開局能力，提升學(xué)生的工程實踐操作能力，增加學(xué)生自身以后上崗就業(yè)的機(jī)會。

3.1基礎(chǔ)型實驗教學(xué)項目

基礎(chǔ)型實驗教學(xué)項目主要包括兩部分，分別是：EMS基礎(chǔ)配置和eNodeB基礎(chǔ)配置。

EMS基礎(chǔ)教學(xué)實驗主要使學(xué)生熟悉和初步掌握EMS客戶端的操作和使用方法。學(xué)生通過登錄EMS客戶端、創(chuàng)建并啟動網(wǎng)元代理以及啟動配置管理等，初步完成網(wǎng)元的開通工作。

eNodeB基礎(chǔ)教學(xué)實驗主要使學(xué)生了解eNodeB的實踐操作流程。學(xué)生通過創(chuàng)建LTE子網(wǎng)、創(chuàng)建子網(wǎng)基站網(wǎng)元、創(chuàng)建配置集、創(chuàng)建地面資源管理，從而生成配置目錄樹，進(jìn)而進(jìn)行設(shè)備、無線、傳輸?shù)榷鄠€細(xì)節(jié)的配置。

3.2拓展型實驗教學(xué)項目

拓展型實驗教學(xué)項目主要包括兩部分，分別是：eNodeB地面資源管理配置和eNodeB無線資源管理配置。拓展型教學(xué)實驗要求學(xué)生依據(jù)實驗?zāi)康暮蛯嶒炄蝿?wù)，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)計、參數(shù)和設(shè)備的配置，從而更好地完成一系列的實驗工作。

eNodeB地面資源管理配置實驗。通過添加BBU設(shè)備、選擇單板、配置RRU和光口設(shè)備BPL、配置光纖和物理層端口以及配置時鐘設(shè)備和IR天線組對象，合理進(jìn)行eNodeB的物理資源配置。通過配置以太網(wǎng)鏈路層和寬帶資源、配置IP層和偶聯(lián)SCTP以及配置靜態(tài)路由和OMC通道，合理進(jìn)行eNodeB傳輸資源的配置。

eNodeB無線資源管理配置實驗。該實驗主要通過創(chuàng)建LTE網(wǎng)絡(luò)、配置基帶資源、配置服務(wù)小區(qū)、重選配置小區(qū)、配置系統(tǒng)信息調(diào)度和測量，從而進(jìn)行調(diào)整和分配無線傳輸資源和eNodeB資源，進(jìn)而建立LTE小區(qū)。

3.3創(chuàng)新研發(fā)型教學(xué)實驗項目

創(chuàng)新研發(fā)型教學(xué)實驗項目是指學(xué)生在老師的殷切指導(dǎo)下，憑借已經(jīng)建成的現(xiàn)網(wǎng)TD-LTE4G移動通信實驗教學(xué)系統(tǒng)，充分利用目前已有的軟件和硬件資源，適當(dāng)將軟硬件資源與實際實踐活動相結(jié)合，使學(xué)生自主進(jìn)行移動通信開發(fā)實驗。除此之外，老師也要告誡學(xué)生管理小型TD-LTE網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)評估與規(guī)劃等創(chuàng)新研發(fā)實驗項目難度比較大，工作強(qiáng)度也很高，在實驗過程中不要輕易放棄，激勵學(xué)生把這個實驗項目當(dāng)成課程的學(xué)習(xí)任務(wù)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和綜合知識運用能力。

4.總結(jié)

由現(xiàn)網(wǎng)設(shè)備eNodeB和IEPC組成的TD-LTE4G移動通信實驗教學(xué)系統(tǒng)，給學(xué)生提供了一個學(xué)習(xí)移動4G通信的基本原理、TD-LTE設(shè)備的軟硬件結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備組網(wǎng)、工程安裝的平臺，為學(xué)生打造了一個良好的學(xué)習(xí)現(xiàn)網(wǎng)設(shè)備的環(huán)境。基于現(xiàn)網(wǎng)設(shè)備的TD-LTE4G移動通信實驗教學(xué)有利于將一些抽象的原理定理具體化，將復(fù)雜的過程變得直觀化，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)通信技術(shù)的熱情和興趣，加快了學(xué)生理解TD-LTE4G移動通信技術(shù)的進(jìn)程，提高了學(xué)生現(xiàn)網(wǎng)設(shè)備安裝和維護(hù)以及上崗工作的能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]應(yīng)祥岳，徐鐵峰，劉太君.大型儀器應(yīng)用于移動通信實驗教學(xué)的探索.《實驗室研究與探索》.2014年6期

作者簡介：

唐百寧（1967-），男，廣西桂平人，本科，工程師，研究方向：通信類，主要從事通信終端（手機(jī)維修）教學(xué)，移動4G—LTE通信技術(shù)教學(xué)方面。