4G时代移动通信技术课程教学改革与实践

常怡萍 刘 琴 李春雷

中原工学院电子信息学院 中国郑州 450000

4G时代移动通信技术课程教学改革与实践

常怡萍 刘 琴 李春雷

中原工学院电子信息学院 中国郑州 450000

移动通信技术是通信工程的重要专业课程，在移动通信技术教学改革中，与时俱进更新教学内容，将数字移动通信无线规划设计案例应用于教学，注重实验教学，借助校企合作平台产学研一体化，为学生树立职业导向服务，在实际中应用取得良好教学效果。

移动通信；教学改革；设计案例

移动通信技术是电子通信类专业的一门重要专业课程，作为一门综合性强、知识面广的专业课程，移动通信涉及多个领域，要求学生必须具备扎实的基本功。随着移动通信技术的飞速发展和普及，移动通信课程的重要性和实用性更加突出，传统的教学模式已经不能满足课程与教学的发展。为提高课程教学质量，针对移动通信技术课程的特点，探索教学改革，结合教学经验，从以下几个方面对移动通信技术课程的教学进行改革探索与实践。

1 与时俱进更新教学内容

移动通信技术课程有一定的难度，知识面涵盖内容广、更新快，移动通信技术发展日新月异，3G，4G技术飞速发展，课程内容也需要随之更新。移动通信的发展也进入了关键时期，从下面的数据可见一斑，2014年6月23日消息，三大电信运营商都已公布了当年5月份的业务数据，中国移动的新增用户一枝独秀，中国移动2G用户加速升级3G及4G，通过中国移动用户的增长分析，其很大程度上是在吸引2G用户升级。数据显示，中国移动4G用户数增速加快，5月新增用户331.1万，累计达810.9万户[1]。

移动通信技术课程教材的建设往往跟不上技术的发展，这就要求我们要根据发展选择教学内容。移动通信技术发展迅速，旧的通信技术逐渐被淘汰或改进，新的无线传输思想和基本概念不断出现，并应用到新的系统中。要求我们教学内容必须及时更新，适应技术的发展。否则，难以使学生学以致用，也将势必影响学生的学习兴趣，从而影响教学质量[2]。

根据学校教学大纲的要求，选择一本内容综合、知识涵盖全面的教材，然后辅助最新技术的参考书，增加教学的信息量。在讲授相关内容时，考虑到技术的演变与升级，承上启下。以数字移动通信的网络为例，3GPP R4版网络由电路域和分组域组成，其中核心网电路域的主要网元包括MSC Server，MGW，HLR等(与GSM网相同)，核心网分组域主要网元包括GPRS服务支持节点、GPRS网关支持节点(与通用分组无线网相同)。所以授课内容以GSM网络为基础，以技术标准的演进讲述3G，4G网络。

移动通信技术的发展一直强调兼容、平稳过渡的理念，2G与3G设备和技术之间始终存在着密切联系，2G系统的相关知识是理解3G系统的基础，二者之间密不可分。4G已经商用，不过目前教材关于4G的内容有限，根据课时和学生的理解情况，作为课程知识的拓展，可适当介绍4G系统的特点和涉及的一些先进技术，逐步形成移动通信技术课程特色，如图1所示。

图1 课程内容体系

另外，在讲述抽象概念时与实际问题联系起来，例如，话务量的概念，话务量是一个无量纲单位，抽象难懂。以实际案例分析引入，例如某商场人流量峰值约500人/小时，预计80%人拥有手机，移动用户为总用户的70%，移动用户=500人/小时×80%×70%= 280人/小时。按平均每用户忙时话务量0.02 Erl计算，则某商场忙时话务量约为280×0.02=5.6 Erl。

2 数字移动通信无线规划设计案例应用于教学

案例教学首创于哈佛大学，与传统教学法相比，案例教学法具有明显优势。传统教学方式以教材为中心，而案例教学注重引导学生通过对案例的分析推导，运用概念较好地解决实际问题。在这过程中，学生要学会收集各方面的资料和信息，对已有资料进行分析，以利于提高分析问题和解决问题的能力[3]。

组网技术这一章内容，可以说是移动通信网的核心部分，现在通行的教材都是以蜂窝网为主，众所周知蜂窝网是一种很好的理论设计分析工具，与实际问题处理方式还有很大的差别，鉴于此，考虑将具体的移动通信网规划设计案例引入教学中，以改变枯燥无味的理论教学，这样既活跃了课堂气氛，也可使学生学为所用。引入的案例有：

(1)商业区、密集住宅区及高校宿舍区的信号覆盖解决方案：宏基站+室内分布系统；城市中央商务区的规划方案：①宏蜂窝基站覆盖，从宏观覆盖整个区域；②微蜂窝覆盖，分布在高话务地点，吸收话务量，分担宏蜂窝的负荷；③室内分布系统覆盖，吸收室内话务量，解决室外基站无法完全覆盖的写字楼、商场等。

(2)农村地区的信号弱覆盖解决方案：光纤直放站。

(3)高铁覆盖：分布式基站拉远方式覆盖。

(4)隧道覆盖解决方案：①宏蜂窝直接覆盖：适合很短的过街隧道；②微蜂窝直接覆盖：一般只是用于话务需求较高的地铁隧道；③信号源+分布式天线系统：可以采用宏蜂窝、微蜂窝和直放站为信号源，利用有源或无源同轴电缆、光纤、泄漏电缆等分布式传输介质对无线信号进行分配，是一种极为灵活的覆盖方式，能够很好地满足隧道的覆盖。

通过上述这些的分析学习，学生可以将理论与当前的移动通信技术联系在一起，理论结合实际、拓展了视野，对他们以后的工作大有裨益。

3 借助校企合作平台，为学生树立职业导向服务，构建面向通信行业需求的实践体系

目前，在国内各重点高校的通信与信息相关学科，都在积极开展移动通信关键技术尤其是新一代移动通信4G关键技术的研究，设立了相关学科方向，并结合教学和科研实际，从学科建设出发，购置了相应的科研设备，组建了相应的实验平台。本学科在这方面也做了积极的努力，本着改善中国高校专业实训及实训教学环境，提升中国高校专业实训及实训教育水平，提高专业技术人才职业技能素质的目标，我院引入华为交换机，建成现代通信实验系统。学科前期已与“上海大唐移动通信设备有限公司”“深圳市讯方通信技术有限公司”进行了初步合作，建立了综合实验室。

“上海大唐移动通信设备有限公司”派高级工程师对我校学生毕业实习进行全程指导，毕业后30余名进入大唐移动工作，现已成为我国4G网络建设的骨干。其中，李慧杰同学在公司内部进行500人的技能大比武中，超过许多“985”和“211”高校的学生获得了前十名的优异成绩。与“深圳市讯方通信技术有限公司”合作建立了“通信实训中心”，经过实训的学生，多人进入该公司工作。校企合作大大提高了学生的就业竞争力，为运营商储备和提供合格的零距离上岗的移动通信人才奠定了基础，为我们更深远的实践改革奠定了基础。学科组大力支持本课程的主讲教师参加移动通信学科研讨会、移动通信TD-LTE技术培训，组织调研国内其他高校学科建设，我们的长远目标是构建面向通信行业需求的实践体系(如图2所示)。

图2 面向通信行业需求的实践体系

4 结束语

根据以上教学改革思路，我们对多媒体教学课件内容不断更新、增加信息量，做到精益求精，紧跟移动通信技术的发展步伐。在教学中不断探索教学方法的改进，取得一定的效果，为进一步提高移动通信课程教学质量打下了一定的基础，在实验上不断开发新实验，通过校企合作平台构建面向通信行业需求的实践体系，拓展学生的知识面，增强学生的实践能力。

[1] 中国移动公布5月运营数据.[EB/OL].http：//www.mscbsc.com/ viewnews-100991.html.

[2] 李蕾，滕志军，陈晓娟.《移动通信》课程教学改革的探索与实践[J].东北电力大学学报：社会科学版，2008(6)：32-34.

[3] 方勇，刘凯，黄青华.“随机信号分析”课程案例教学的实践[J].电气电子教学学报，2009(2)：102-104.

[4] 徐大业.浅论移动通信技术的教学改革与实践[J].南昌教育学院学报，2011(5)：81.

The Exploration and Practices on Teaching Reformation of the Course of Mobile Communication Technology in 4G Times

Chang Yiping， Liu Qin， Li Chunlei
Zhongyuan University of Technology， Zhengzhou， 450000， China

Mobile communication technology is an important professional course in engineering of communication. In the teaching reform，keeping pace with the times， renew the teaching content， applying the digital mobile communication wireless planning and design cases to teaching， focusing on experimental teaching， and by means of the school enterprise cooperation platform， establishing occupation oriented services for students， based on the above aspects are discussed， and the application has achieved good teaching results in practice.

mobile communication； teaching reformation； design case

2014-07-18

常怡萍，硕士，讲师。