基于现网设备的TD—LTE4G移动通信实验教学模式初探

【摘要】随着信息类专业技术的不断进步，占据未来发展教育的制高点已经得到了中国教育界的普遍认可。当前很多高校都非常重视现网设备的TD-LTE4G移动通信实验教学，这种教学不仅可以帮助学生熟练掌握移动通信系统的工作过程和工作原理，而且能够很好地帮助学生在移动通信实验教学中认识和了解通信网络和设备。本文基于现网设备并配以4G移动通信实验教学平台，探索分析了新型的实验教学模式，为增强学生的实际动手能力、提高学生的职业素养奠定了良好的基础。

【关键词】TD-LTE4G 移动通信实验 教学模式 探索分析

【中图分类号】G71 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）23-0111-02

1.TD-LTE系统的构成

1.1TD-LTE系统构成的原理

TD-LTE系统主要由演进型分组核心网EPC、基站eNodeB以及用户设备UE三部分构成。其中核心网EPC又包括移动性管理实体MME、服务网关SGW、分组数据网网关PGW和用户服务器HSS。MME主要负责LTE介入网络的控制、安全控制以及移动性管理；SGW主要负责LTE的用户数据的传递和转发；PGW主要负责分配终端IP地址，连接移动终端设备和外部分组数据网络并且它也是移动网络内部的锚定点；HSS主要负责管理用户的签约数据和信息。eNodeB是LTE系统的无线接入设备，主要负责管理用户资源、控制接入的设备。UE作为用户的终端设备，主要负责处理用户终端遇到的问题。

1.2TD-LTE系统的实验教学要求

首先，要求学生使用TD-LTE现网主体设备，充分利用设备资源模拟现网的运行环境。

其次，要求学生在核心网和无线接入网实现对接以后，需要满足数据网络的通信要求。

最后，能够很好地满足大约40名学生移动通信实验教学的要求，达到既能够连接到操作维护中心进行系统在线实验，又能够进行系统脱机配置实训的目的。

2.TD-LTE系统的网络参数

TD-LTE系统的网络参数主要包括全局参数、传输参数、邻接网元参数以及小区参数。全局参数对所有小区都有效，在eNodeB全部小区中发挥着至关重要的作用；传输参数包括GE参数、IP参数、SCTP参数、OMC参数和静态路由参数；邻接网络参数能够更好地展现偶联的对端网元属性；小区参数则为几个定向天线小区的属性参数。

3.实验教学项目

TD-LTE系统实验教学项目的目的是使用模拟现网的TD-LTE硬件平台和维护操作网络管理平台，使学生通过一系列基础型、拓展型以及创新研发型实验教学项目，了解和掌握无线网络设备之中各个网元设备的工作配置原理，熟练掌握无线网络信令流程，理解无线网络对接数据的含义特征，提高学生对现网设备的安装、维护能力，提高学生对无线网络的开局能力，提升学生的工程实践操作能力，增加学生自身以后上岗就业的机会。

3.1基础型实验教学项目

基础型实验教学项目主要包括两部分，分别是：EMS基础配置和eNodeB基础配置。

EMS基础教学实验主要使学生熟悉和初步掌握EMS客户端的操作和使用方法。学生通过登录EMS客户端、创建并启动网元代理以及启动配置管理等，初步完成网元的开通工作。

eNodeB基础教学实验主要使学生了解eNodeB的实践操作流程。学生通过创建LTE子网、创建子网基站网元、创建配置集、创建地面资源管理，从而生成配置目录树，进而进行设备、无线、传输等多个细节的配置。

3.2拓展型实验教学项目

拓展型实验教学项目主要包括两部分，分别是：eNodeB地面资源管理配置和eNodeB无线资源管理配置。拓展型教学实验要求学生依据实验目的和实验任务，进行网络设计、参数和设备的配置，从而更好地完成一系列的实验工作。

eNodeB地面资源管理配置实验。通过添加BBU设备、选择单板、配置RRU和光口设备BPL、配置光纤和物理层端口以及配置时钟设备和IR天线组对象，合理进行eNodeB的物理资源配置。通过配置以太网链路层和宽带资源、配置IP层和偶联SCTP以及配置静态路由和OMC通道，合理进行eNodeB传输资源的配置。

eNodeB无线资源管理配置实验。该实验主要通过创建LTE网络、配置基带资源、配置服务小区、重选配置小区、配置系统信息调度和测量，从而进行调整和分配无线传输资源和eNodeB资源，进而建立LTE小区。

3.3创新研发型教学实验项目

创新研发型教学实验项目是指学生在老师的殷切指导下，凭借已经建成的现网TD-LTE4G移动通信实验教学系统，充分利用目前已有的软件和硬件资源，适当将软硬件资源与实际实践活动相结合，使学生自主进行移动通信开发实验。除此之外，老师也要告诫学生管理小型TD-LTE网络结构评估与规划等创新研发实验项目难度比较大，工作强度也很高，在实验过程中不要轻易放弃，激励学生把这个实验项目当成课程的学习任务，培养学生的创新能力和综合知识运用能力。

4.总结

由现网设备eNodeB和IEPC组成的TD-LTE4G移动通信实验教学系统，给学生提供了一个学习移动4G通信的基本原理、TD-LTE设备的软硬件结构、网络设备组网、工程安装的平台，为学生打造了一个良好的学习现网设备的环境。基于现网设备的TD-LTE4G移动通信实验教学有利于将一些抽象的原理定理具体化，将复杂的过程变得直观化，激发了学生学习通信技术的热情和兴趣，加快了学生理解TD-LTE4G移动通信技术的进程，提高了学生现网设备安装和维护以及上岗工作的能力。

参考文献：

[1]应祥岳，徐铁峰，刘太君.大型仪器应用于移动通信实验教学的探索.《实验室研究与探索》.2014年6期

作者简介：

唐百宁（1967-），男，广西桂平人，本科，工程师，研究方向：通信类，主要从事通信终端（手机维修）教学，移动4G—LTE通信技术教学方面。