移动通信课程教学过程改革方案的探讨

秦岭

摘 要：移动通信技术是当今社会发展最快的通信技术之一，也是通信工程等相关专业的一门主要的本科必修课程。该课程的重要性是不言而喻的。本文主要针对该课程的教学过程提出了一些改革方案，方案包括在理论教学的基础上一定要增加相应的实验环节。而且，在实验环节中，既要包括巩固基础理论知识的验证型实验项目，又要包括理论结合实际的应用型实验项目（此类实验项目是基于目前已经商用的LTE设备），并给出了具体的实验项目。这样既可以帮助学生加深对基础理论的理解，又可以帮助学生熟悉实际应用设备，提高实际动手操作能力，进而达到理论结合实际的目的。

关键词：移动通信 实验 LTE

中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）01（c）-0161-02

移动通信技术在人们的日常生活中已经无处不在。从19世纪90年代马可尼第一个无线电通信实验开始，通往真正移动无线通信的道路已经走了很久[1]。从只为一个国家或地区所关注到成为全球的焦点，从只有少数人研究到成千上万人参与其中。移动通信技术发展的速度之快，应用范围之广都是被人们所共睹的。因此，移动通信是通信工程等相关专业的本科必修课程。学生对该课程的掌握程度直接影响着未来的发展方向。在过去的教学过程中，发现学生对所学的理论知识理解的不够深入，无法将理论和实践紧密的联系起来，不能用理论知识解决实际问题。说明仅仅依靠理论教学是完全不够的，一定要有与课程配套的实验环节。并且，实验环节中的实验内容的选取也是非常重要的，不但要包含基础理论的验证实验项目，帮助学生加深对基础理论知识的理解，而且还要包含和实际接轨的，帮助学生掌握实际操作能力的实验项目。基于上述原因提出了如下改革方案，并已应用到课程当中，达到了预期的效果。

1 基础理论验证型实验项目的选择

调制的目的是使所传送的信息更好地适应信道特性，以达到有效和可靠传输的目的。在移动通信中，由于电波传播的恶劣条件、快衰落的影响，接收信号幅度发生急剧变化[2]。因此，在移动通信中必须采用抗干扰能力强的调制方式，数字调制技术也理所当然的成为该课程的核心理论。为了让学生扎实的掌握这方面的内容。精选了如下实验项目。

1.1 四相移相键控（QPSK）调制及解调实验

在实验中，学生首先用MATLAB语言编写QPSK调制及相干解调的程序。然后观察Ι、Q两路基带信号的特征及与输入NRZ码的关系，观察Ι、Q调制解调过程中信号的变化以及功率谱。通过本实验，使学生掌握QPSK调制解调原理及特性。

1.2 MSK、GMSK调制及相干解调实验

在实验中，学生先编写MSK调制及相干解调的程序。然后观察Ι、Q调制解调过程中各信号的变化。然后对程序进行修改获得GMSK调制解调的程序，并观察各信号的变化。

1.3 正交幅度调制（QAM）及解调实验

在实验中，学生先编写QAM及相干解调的程序。然后观察星座图在不同噪声环境下的变化。

1.4 OFDM调制解调仿真

在实验中，学生先编写OFDM系统调制解调程序，然后绘出各步骤图形并分析系统特性。

1.5 扩频码仿真

在实验中，学生先编写M序列生成程序并观察相关特性，再编写Gold序列并观察其相关特性，然后和M序列进行比较。

2 理论结合实际应用型实验项目的选择

LTE也被通俗的称为3.9G，具有100Mbps的峰值数据下载能力，被视作从3G向4G演进的主流技术。LTE是一个高数据率、低时延和基于全分组的移动通信系统[3]。LTE网络架构如图1所示。

为了让学生将所学理论知识应用到实际，增强实际操作能力，精选了如下实验项目。

2.1 LTE系统设备认知

在实验中，学生首先要了解EPC设备XCN9000L的硬件系统结构、掌握单板的功能和配置原则、对外接口和线缆连接，各单板间信号流程。然后掌握eNodeB设备系统结构功能及工作原理。

2.2 维护软件的使用

在实验中，学生通过实际操作学习并掌握LTE设备维护工具的使用方法。

2.3 eNodeB数据配置

在实验中，掌握eNodeB的基本数据配置流程与相关命令、传输数据配置与相关命令、无线数据配置与相关命令，按照规划要求完成eNodeB的数据配置，检查配置结果。

2.4 EPC数据配置

在实验中，掌握XCN9000L的接口数据配置内容、XCN9000L典型组网、接口数据配置流程、网元互通检查、按照规划要求完成XCN9000L的接口数据设定、检查配置结果；掌握XCN9000L的签约用户数据配置内容、用户鉴权知识和用户状态检查方法、按照规划要求完成XCN9000L的签约用户数据设定、检查配置结果；掌握EPC的网关APN数据配置流程与相关命令、按照规划要求完成XCN9000L的APN数据配置、检查配置结果。

2.5 LTE语音业务的实现

在实验中，掌握LTE语音业务的实现方案、掌握LTE手机语音业务实现方法，在LTE手持终端实现VOIP模式的语音业务，话机间进行语音通话。

3 结语

移动通信技术的发展日新月异，从1978年第一代模拟蜂窝网电话系统诞生到现在，不到40年的时间里，已经经历了四代变更，而且即将进入第五代。可以说移动通信是当今发展最快、应用最广和最前沿的通信领域之一。因此，对于通信工程等相关专业的本科生來说，它是一门非常重要的必修课程。学生对该课程的掌握程度直接影响着未来的就业发展方向。为此，本文对该课程提出了一些改革方案，指出该课程除了充足的理论讲授学时以外，还应包括足够的实验学时。而且，在实验项目安排方面既要包括基础理论的验证型实验，又要包括理论结合实际的应用型实验，二者相辅相成，缺一不可。

参考文献

[1] Erik Dahlman，Stefan Parkvall，Johan Sk?ld.4G移动通信技术权威指南：LTE与LTE-Advanced[M].北京：人民邮电出版社，2012.

[2] 章监武.移动通信[M].西安：西安电子科技大学出版社，2013.

[3] 叶欢.LTE系统中符号定时同步算法的研究[J].信息技术，2016（7）：131-134.