基于LTE的全程全网仿真实训基地建设与实践

张文祥 刘鑫 张智勇

摘 要：文章以黑龙江科技大学为例，探讨了基于LTE的全程全网仿真实训基地的建设原则，阐述了全程全网仿真实训基地的建设方案，并在此基础上，进一步阐述了该实训基地的教学实践与内涵建设策略。

关键词：实训基地；LTE；应用型本科院校

中图分类号：G642.3 文献标识码：A 文章编号：1002-4107（2016）10-0030-02

为了加快特色应用型本科院校内涵发展，进一步增加学生的就业竞争力，强化实践教学环节的实效性，使人才培养质量更加符合行业应用、适应市场需求，切实提高黑龙江科技大学电子信息类专业学生的工程实践能力[1]。按照“专业、行业、企业、职业”四位一体的总体布局，我们把先进的实验设备、真实的企业岗位、优质的实践项目和经验丰富的企业导师引入校园，实现了实习实训与生产实际、课堂与岗位的一体化[2-3]。在以“合作、共赢、发展”为宗旨的前提下，黑龙江科技大学与企业开展全方位合作，共同建设了基于LTE的全程全网仿真实训基地。

一、建设原则

（一）明确功能定位

该实训基地的建设除了能满足基本的实验、实训需求外，还可进行较复杂的技术验证、业务开发、岗位培训、承接相应的科研课题、申办或承办相应的技能大赛等。

（二）突出先进性与适用性

所选择的核心设备必须是市场上最新的主流产品，并且要满足今后相当长时间内，新技术的发展与产品的更新换代需要。所建设的全程全网仿真实训系统应具有升级的可能性，确保系统的先进性。同时，系统的操作与设备的安装调试要简便易行，能够适应和满足实践教学的需要，体现实训基地的适用性。

（三）满足教学的实际需求

实训基地的建设必须充分考虑教学的实际情况，要确保把现有的实训设备充分利用起来。新建的全程全网仿真实训基地要具备信息管理、实验管理、考试管理、课堂互动等教学功能，配套的教材和实训指导书要完备。

二、建设方案

实训基地建设方案的指导思想是面向整个4G通信产业链的就业岗位群，融合LTE全领域技术，覆盖4G移动通信领域绝大部分岗位技能培养。通过市场调研和多方论证，充分利用实践基地现有的设备资源，组建了一个全程全网仿真实训基地。该实践基地主要由LTE基站、LTE核心网、语音服务系统、移动智能终端开发、移动应用开发平台、LTE仿真系统、网络优化系统、基站工程仿真共8个子系统组成。

（一） LTE基站子系统

LTE基站系统的核心设备是采用华为公司生产的DBS3900基站。DBS3900基站具有体积小、功耗低、安装灵活、部署快速等特点，支持LTE TDD主流频带，射频拉远单元具有全工作带宽、大发射功率、高功放效率等优点。该基站是秉承华为的“基于客户需求持续创新”的理念，整合无线平台资源，融合多元技术，面向未来移动网络发展的产品解决方案。

（二）LTE核心网

LTE核心网的核心设备是讯方公司研发的XCN9000L交换机。主要包括移动管理单元（MME）、业务承载服务网关（SGW）、终结和外面数据网络的SGi接口（PGW）、归属用户服务器（HSS）。

（三）语音服务系统

语音服务系统的核心设备采用的是基于VOIP技术的VoLTE方式，它可以在4G网络上实现数据与语音业务的统一。即语音业务不通过传统的TDM方式，而是使用VOIP服务器进行注册，通过媒体流方式进行处理。支持ISUP板卡连接，支持SIP信令注册功能等。

（四）移动智能终端开发子系统

移动智能终端开发子系统的核心设备是采用讯方公司生产的移动智能开发终端，使用底板+核心板+显示屏三层组合结构，搭载Android操作系统，支持Linux操作系统，集成了WiFi无线模块、GPS定位模块、LTE模块、蓝牙模块、ZigBee模块等，可供学生学习智能手机组成结构和开发测试智能手机终端应用。

（五）移动应用开发平台

移动业务开发平台采用Java语言、B/S架构，组件化、模块化、分布式、跨平台以及强大的自纠错自管理能力使维护更加便捷。该平台的主要特点是致力于提供一个移动数据增值业务的开发和测试环境，亦是融合多业务的综合管理平台，可支持网络视频播放器、天气预报服务更新、多手机终端在线游戏、GPS定位服务、手机彩铃以及各种移动互联综合应用，如移动支付、手机门禁、智能家居等，并且可灵活部署开发各种新的业务。

（六）网络优化系统

网络优化系统的核心设备是讯方公司研发的Air-Bridge测试平台。该测试平台具有灵活的数据导入和智能识别测试终端功能，支持多种测试方式，提供了强大的数据统计分析、报表和视图展现功能。通过对LTE网络数据的前台采集及后台分析，可在移动通信业务流程、信令消息结构、关键参数的含义以及对系统性能的影响等几个方面加强学生的实践认识与对优化分析技能的掌握。

（七） LTE仿真系统

LTE仿真软件主要由客户端仿真环境、仿真业务配置、仿真基站建立、仿真故障告警和仿真验证组成。系统多模式可选，包含逻辑场景组网功能、逻辑后台功能、逻辑核心网功能、网络规划功能、基站规划功能、基站概预算功能、告警与测试功能、实验结果存储与导出功能等。本LTE仿真软件旨在使学生更好地掌握通信基本原理，熟悉LTE设备的工作原理，增强学生对LTE传输设备的数据配置和通信操作。

（八）基站工程仿真系统

基站工程安装仿真软件实现在校园网环境下模拟基站安装、施工环境，能使学生更好地理解基站工程安装和施工的基本过程与业务，主要包括工程设计图纸、机柜安装、BBU和DCDU安装、RRU安装、UBBP单板安装、天线安装、GPS安装、线缆布线与连接。

三、教学实践路径

（一）加强课程体系改革

全程全网仿真实训基地建成后，根据黑龙江科技大学应用型人才培养目标，按照市场需求，制定了大类招生体制下应用型人才培养方案。重构课程体系，让用人单位和企业全面介入教学模式改革，使人才培养理念从原来以理论教学为主，转变为以实践教学为主，教学场地从原来的课堂教学为主，转变为以现场教学为主，教学的实施主体由学校一元转变为校企双元。企业与学校共同进行了教材、讲义、教案、实验手册、课件及动画的编写与制作，并根据企业考核标准，制定了理论考核、实验考核、实践考核相结合的评价体系。

（二）注重项目实战锻炼

该实训基地的建成，不仅学生能进行4G网络技能、智能终端和嵌入式开发、移动业务开发以及网络优化、网络规划等全方位的实训和培养，而且教师还可以组织学生参与企业的相应研发项目组，帮助学生提升项目实战能力，并且帮助学生获得以下几个方面的体验：体验项目管理过程、体验工作规范、体验团队开发合作、体验项目现场实施等。

（三）引入EBCT认证体系

EBCT认证体系是经过工信部授权认可的专业通信技术培训体系。EBCT培训提供从程控交换到NGN、从传输到安全存储、从数据通信到宽带、从有线到无线共十类产品，技术从助理工程师、工程师、高级工程师的3个级别技术体系，工作内容从安装调测、验收测试、操作维护、网络运营的EBCT全方位通信技术培训认证体系。目前，黑龙江科技大学已有40多名学生获得了EBCT认证证书，学生通过培训学习，强化了实践动手能力，提高了就业竞争力，近几年的毕业生初次就业率都超过96%。

四、内涵建设策略

基于LTE全程全网仿真实训基地的建设，不仅能为我校提供一个现代化的综合实训基地，承担黑龙江科技大学的日常教学、实习实训、毕业设计等，同时也为黑龙江科技大学提供一个创新科研平台。

（一）突出产品开发与成果转让

企业负责项目整体开发管理并且承担主要的开发工作，把商用产品开发中的部分模块委托给黑龙江科技大学相关开发团队承担，或者把商用产品开发中的部分技术问题委托给我校的开发团队解决。黑龙江科技大学研发团队也可以将研发成果转让给合作企业，由企业通过商业化运作，将研发成果产业化，实现利益共享，形成产学研一体化。

（二）加强双师型师资队伍建设

师资队伍建设对人才培养质量至关重要，也是人才培养方案得以顺利实施的重要保障。通过该实践基地的建设，我们采用了“请进来、走出去”的方式加强了双师型队伍的培养。“请进来”就是把企业的优秀工程技术人员请进学校为学生授课、与在校教师交流，这不仅使学生感受到企业文化和运营状况，也使教师的教学方法和教学手段有所提高。“走出去”就是轮流委派教师到企业进行顶岗或挂职锻炼。目前，我们已经先后委派了5名教师到企业进行为期1年的顶岗挂职锻炼，这切实提高了教师的实践能力。

基于LTE的全程全网仿真实训基地，不但能满足黑龙江科技大学的实践教学需求，更能够面向当前通信行业绝大多数的就业岗位，对学生进行全方位的实践工作技能培养。同时，教师通过该实训平台，与企业进行技术开发合作，委派教师到企业进行顶岗或挂职锻炼，既提高了教师的科研与实践能力，又为企业解决了技术难题，实现了学生、企业和学校三方共赢的良好局面。

参考文献：

[1]魏小锐，李阳苹，赵维佺等.面向应用型人才培养的校企

联合实验室建设与实践[J].实验室研究与探索，2015，（2）.

[2]张文祥，郭继坤，陈丽娟.数据通信与网络课程实践教学

改革探索[J].黑龙江教育学院学报.2012，（5）.

[3]李志军，张智勇，陈丽娟.通信工程专业实训基地建设与

实践[J].实验室研究与探索.2009，（6）.