移动通信实验室建设浅析

汪鑫

摘 要 本文以移动通信课程为例，探讨了在信息及通信类专业的课程设置中，“移动通信”课程在实践教学方面的相关问题。目前大部分高校仅仅用实验箱来进行移动通信的实践教学，这样的培养方案与实际工作对人才的要求差距较大。该文以高校实验箱管理模式及学生实际岗位需求为出发点，探讨移动通信实验室的建设思路，分析存在的问题，并提出有针对性的解决方法。

关键词 移动通信 实践教学 实验室建设

中图分类号：TN91 文献标识码：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2016.12.086

Abstract This paper discusses the problem about mobile communication courses in practice teaching. Currently， most universities only take experimental box to practice teaching in mobile communication courses. This kind of training plan has a big disparity with the person's request in actual work. In order to study the construction of mobile communication laboratory， this paper discusses the construction method of the mobile communication laboratory， analyzes the existing problems， and puts forward some solutions to the problems.

Keywords mobile communication； practice teaching； laboratory construction

0 前言

通信技術，尤其是移动通信，在近几年发展得非常迅速，其应用也越来越广泛。随着社会的发展，移动通信已经由一门新兴的实用技术成为一门成熟的学科。由于市场对移动通信人才的大量需求，也使得众多高校都开设了移动通信的相关课程，大批量的实验设备在高校中投入使用，让学生能够从实践中了解移动通信。但是目前移动通信人才的发展还没有跟上实际发展的步伐，主要原因在于学校的理论教学与社会实际的岗位需求存在一定的差距。因此，如何根据学校自身条件建设移动通信实验室，成为众多高校越来越重要的研究课题。

市场上有众多的实验教学设备，如何合理利用这些设备，建设一个真实系统的移动通信网络，让学生能够真实了解移动通信的整个过程，尽量缩小与实际工作的差距，是本文将要探讨的主要内容。

1 移动通信实验室建设现状

对于目前大部分学校来说，实验箱依然是建设移动通信实验室的首要选择。这些实验箱能够对移动通信课程中的调制解调、扩频解扩等原理进行一个模拟仿真，帮助学生了解基础的原理知识。但是这类的实践教学存在很大的局限性，学生无法将真实的移动通信系统与所做的实验仿真结合，无法真实理解移动通信过程，并且这种培养方案与实际工作岗位对人才的要求相差比较大。移动通信技术专业要求掌握移动通信技术的基础理论和专业技能，毕业后能够从事通信设备安装、调试、管理与维护，移动基站设备的研发等等。并且根据高校培养方向的不同，学生的就业方向也有不同。图1展示的是目前通信人才市场上两大类就业方向。第一种为研究型人才，这类岗位需要对移动通信系统具有深刻的理解，对移动通信行业相关产品能够有独到的理解并能加以改进；第二种是工程应用型人才，这种岗位主要是要求对目前市场上现存的通信产品能够了解应用，解决产品在使用过程中的问题。在实际的市场需求情况中，工程应用型人才的岗位数量要比研发型岗位多很多。

图1 通信工程类专业就业方向

2 移动通信实验室建设现状分析

学校的实践教学水平，直接影响了学生的培养质量，从而影响了学生的就业。对于学校来言，这是很大的问题。对于市场而言，人才的稀缺，也影响了通信行业的发展。因此，学校的实践教学方案和思路应该与市场人才培养的方向相匹配，培养出与市场需求相契合的专业型人才。从图1分析的通信工程类专业就业方向来看，学校在移动通信的课程实践教学方面应该采用基础实验教学与实训教学相结合的思路。从当前众多高校的实验建设情况来看，主要采用的是以下几种方案和思路：移动通信实验箱、用几台实验箱搭建一个模拟的移动通信架构、采用大型商业设备以及采用移动通信协议分析仪或路测分析系统对移动通信原理以及网络优化进行理解和实训。

2.1 采用基础实验箱来建设

移动通信实验箱对于大多数高校来说，是一个基础类的实验室。不管是本科类院校还是职业类院校，这类型的实验室都必须要建，因为对于学生来说，单纯的移动通信课程理论知识学习，他们很难理解，这就需要基础的实验来做支撑。通过做实验，让学生了解实际电路的搭建、系统的构成，真真实实看到信号的调制解调，从而加深对理论知识的理解。但这种实践教学也仅仅是让学生了解学习底层原理知识，不能展现移动通信现网的真实数据、业务流程以及系统原理，这种培养方案培养的学生难以与社会岗位需求对接。

2.2 采用实验箱搭建移动通信系统

随着教学仪器行业的发展，在移动通信这块，有部分厂家提供了这样一种方案。结合移动通信实验箱，加上自主研发的小型基站和移动交换中心，搭建一个真实的移动通信网络。这种建设方案相比于基础实验箱的方案，增加了系统网络结构的展示，学生既能够通过基础的实验箱来熟悉理解理论知识，又可以通过模拟的移动通信网络来了解移动通信系统的架构，对学生来讲，就不再是纸上谈兵了。但深入了解之后发现，这种模拟的移动通信系统仅仅只是拼凑了一个系统的结构，它与真正的移动通信系统相差很大，学生通过这样的实验设备学习的知识会让其对真实生活中的网络产生误解，对以后就业很不利。

2.3 利用大型商业设备建设移动通信实训室

随着通信行业的发展，部分高校也开始着眼于真实的商用设备。华为、烽火、中兴等通信设备公司都是三大运营商的直接供货商，他们生产的设备都是用于真实的网络系统搭建。因此，部分高校采用这种大型的商用3G、4G设备，在学校内部搭建一个真实的、独立于大网的3G网络。部署这样一个真实的通信网络系统能让学生接触到实际的系统网络设备，还可以完成一些实际业务以及系统配置。学生可以通过这种设备了解一些工程实训的内容。但是这种商业设备封闭性很强，外在的借口较少，开放性不够，学生不能达到有效的硬件及系统搭接方面的训练，只能熟悉设备的操作。而且这些商用设备都价格昂贵，学校需求资金投入量非常大，经费难以控制。因此，这种大型商业设备建设的移动通信实训室也不能符合众多高校实验室建设的需求。

2.4 采用移动通信协议分析仪或路测分析系统

目前移动、联通、电信三大运营网络非常成熟，这也正是以后学生工作所要面对的。因此，在进行实训的时候，需要对真实的网络系统进行分析。采用路测及协议分析的方法，抓取手机与基站通信的整个通信过程及其底层数据，并对其进行解析，研究它的工作原理和过程。学校可以通过这种方式来对学生进行很好地训练，让学生可以对移动通信系统的底层协议、信令、流程以及网络架构等方面进行深入的观察和分析。学生一直学习的是真实实际的通信网络，在以后实际的工作中，无论是进行网络建设、还是进行网络优化，或者是在技术开发中进行与协议栈有关的开发或增值应用，都会有一个很好的基础。

3 移动通信实验室建设目标

移动通信是一门实践性很强的专业课程。从事移动通信行业的学生，不仅需要较高的理论知识，还需要较高的实践能力。因此在教授这门课程时，除了培养学生移动通信基本的理论知识，更重要的是培养学生移动网络规划、优化设备的实践能力，为今后从事相应的岗位工作做好准备。

从教材编排方面可以看出，移动通信分为两大部分，即基础理论部分和系统原理部分。针对这两个部分，应该采用不同的实验及训练方案。基础理论部分可以通过实验箱完成一些基础实验来加强理解，系统原理部分则需要通过实训来让学生了解系统的架构、相关的接口以及一些基本的流程、重要的参数等等。图2展示了移动通信实验室建设方面的一个总体思路。整个移动通信实验室的建设可以有以下几部分组成：

（1）基础实验箱。主要用来学生平时的实验，帮助学生加强对理论知识点的了解。部分教仪厂家还研发了对应的虚拟仿真软件，将实验箱搬到了电脑上，学生可以随时随地打开仿真软件来进行实验。

（2）实训网络。建设一个真实的实训网络，能够让学生了解移动通信中的终端技术、空口无线接口技术、核心网技术等理论知识，学习如何分配无线频谱资源，了解影响各种网络融合的因素等等，让学生对移动通信技术体系有真实直观的认知。

（3）协议分析仪。用协议分析仪能让学生能真正观察和捕捉空中的数据码流进行细致的分段并解析，让学生对基站、手机甚至是移动交换中心的相关工作过程以及网络中各个设备的交互均可以从进行较为深入的观测和分析，这对学生以后从事网络建设、网络优化等相关工作有很大帮助。

4 结束语

通信行业的快速持续发展，对通信人才提出了更加专业的需求。高校在培养模式这块，要加强对实践教学的把握。建立一个系统、完整地展示移动通信底层理论知识的移动通信实验室，是培养移动通信专业合格人才的保障。本文从多个方面分析了现有的实验室建设存在的问题和不足，最后提出了一个相对完善的建设方案，从分析来看，这种方案比较合适现在的人才需求。

参考文献

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