3G—WCDMA仿真實驗系統(tǒng)的應(yīng)用

蔣雯雯

【摘 要】為了提高學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力，培養(yǎng)學(xué)生實踐動手能力及分析解決3G技術(shù)工程中實際問題的能力，在第三代移動通信技術(shù)課程中引入3G-WCDMA仿真實驗系統(tǒng)教學(xué)，能夠有效地激發(fā)學(xué)生的積極性和創(chuàng)造性，并極大提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生在虛擬電話撥打測試成功時能夠獲得極大的滿足感和成就感，課堂教學(xué)效果得到有效提升。

【關(guān)鍵詞】第三代移動通信技術(shù) 仿真實驗系統(tǒng) 仿真

1第三代移動通信技術(shù)課程簡介

1.1課程地位

第三代移動通信技術(shù)是高職通信技術(shù)專業(yè)的專業(yè)核心課程。該課程是一門理論性和實用性很強(qiáng)的課程，根據(jù)通信技術(shù)的發(fā)展應(yīng)運而生，它以第三代移動通信系統(tǒng)所涉及的基本原理、關(guān)鍵技術(shù)、應(yīng)用系統(tǒng)為主線，與通信技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)體系所涉及的其他課程密切相關(guān)，如數(shù)字通信原理、現(xiàn)代通信網(wǎng)基礎(chǔ)、通信工程施工技術(shù)和4G技術(shù)等課程。

1.2課程教學(xué)現(xiàn)狀

為了培養(yǎng)適應(yīng)現(xiàn)代電信技術(shù)發(fā)展的應(yīng)用型、技能型高級專業(yè)人才，保證3G技術(shù)優(yōu)質(zhì)高效推廣應(yīng)用，促進(jìn)電信行業(yè)的發(fā)展，通過本課程的學(xué)習(xí)，我們必須培養(yǎng)學(xué)生熟悉通用的3G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、掌握必備的專業(yè)技術(shù)知識和3G接入網(wǎng)運行維護(hù)基本操作技能。

目前本課程教學(xué)設(shè)計以具體工作任務(wù)為導(dǎo)向，在教學(xué)內(nèi)容上強(qiáng)調(diào)理論與實踐的結(jié)合，但該課程理論性強(qiáng)，學(xué)習(xí)內(nèi)容抽象，加之通信技術(shù)日新月異，通信運營設(shè)備更新速度快，教學(xué)設(shè)備跟不上運營設(shè)備更新速度，理論與實際無法緊密聯(lián)系。

因此，為了加深學(xué)生對課程中的基本理論知識和基本原理的理解，提高學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力，培養(yǎng)學(xué)生實踐動手能力及分析解決3G技術(shù)工程中實際問題的能力，我們在理論教學(xué)過程中充分利用各種現(xiàn)代化教學(xué)手段，將計算機(jī)技術(shù)、多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)平臺融入教學(xué)；在實踐教學(xué)過程中，通過引入深圳市訊方通信技術(shù)有限公司開發(fā)的WCDMA仿真實驗系統(tǒng)，使學(xué)生不僅可以了解WCDMA-RAN系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)地位和設(shè)備結(jié)構(gòu)，掌握華為BSC6810和DBS3900設(shè)備的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)和信號流程等技術(shù)知識，也能熟悉設(shè)備數(shù)據(jù)配置及故障告警排除的方法，從而掌握3G接入網(wǎng)運行維護(hù)的基本操作技能。

2 WCDMA仿真實驗系統(tǒng)

2.1模擬真實機(jī)房

WCDMA仿真實驗系統(tǒng)模擬真實的機(jī)房大數(shù)和樓層結(jié)構(gòu)，樓房樓層按實際現(xiàn)場布置來實現(xiàn)。如圖1所示。

圖1 模擬仿真機(jī)房大樓

一層為電源動力室、倉庫和貨換室；二層為移動機(jī)房；三層為固網(wǎng)機(jī)房；四層為光網(wǎng)絡(luò)機(jī)房、智能網(wǎng)機(jī)房及配線室中心；五層為呼叫中心、計費中心；頂層為機(jī)房管理辦公室和辦公室。天臺為移動天線安裝界面。

2.2客戶端仿真環(huán)境模塊

（1）在虛擬機(jī)房中看到真實環(huán)境結(jié)構(gòu)，真實的操作維護(hù)臺、設(shè)備機(jī)房的機(jī)柜排列，機(jī)房環(huán)境等。如圖2所示。

（a）虛擬設(shè)備機(jī)房 （b）虛擬WCDMA設(shè)備機(jī)柜

圖2 虛擬機(jī)房環(huán)境

（2）機(jī)房里的RNC設(shè)備和NodeB單板指示燈的不同狀態(tài)和狀態(tài)說明，單板功能的文字介紹，將真實設(shè)備與教學(xué)方式有機(jī)結(jié)合，便于學(xué)生快速掌握。如圖3所示。

圖3 虛擬WCDMA設(shè)備機(jī)框及單板

（3）虛擬機(jī)房中的三維動畫生動展現(xiàn)了BBU和RRU的安裝過程，包括BBU的機(jī)柜安裝、機(jī)框安裝、蓄電池安裝、以及電源線，信號線、與RRU的饋線連接、光纖安裝和連接。

（4）射頻部分設(shè)備通過真實工程現(xiàn)場線纜連接圖和三維動畫詳細(xì)介紹了硬件安裝、線纜連接及室外天線連線等。

在虛擬機(jī)房中，學(xué)生通過全面的互動查看，可以對機(jī)房布置和硬件結(jié)構(gòu)達(dá)到較深入的了解；由軟件形象具體的場景建立起基本概念，增加學(xué)習(xí)興趣，為進(jìn)一步的學(xué)習(xí)奠定良好的理解基礎(chǔ)。同時，學(xué)生還可以通過“虛擬設(shè)備安裝”演示全面了解設(shè)備結(jié)構(gòu)，深入掌握各設(shè)備之間接口、線纜的連接規(guī)范及方法，從而分析整個RNC、NodeB的硬件物理組網(wǎng)。

2.3仿真數(shù)據(jù)配置模塊

（1）仿真配置是讓學(xué)生在規(guī)定的協(xié)商數(shù)據(jù)下，通過“數(shù)據(jù)配置”模塊對RNC和NODEB數(shù)據(jù)進(jìn)行配置，學(xué)生可以在“數(shù)據(jù)配置”中體驗如同在真實環(huán)境下的數(shù)據(jù)配置操作過程，完成RNC全局?jǐn)?shù)據(jù)、RNC IUCS接口、RNC IUPS接口、RNC IUB接口、無線小區(qū)和NODEB數(shù)據(jù)配置。如圖4所示。

圖4 仿真數(shù)據(jù)配置模塊

（2）教學(xué)與真實網(wǎng)管操作的融合。網(wǎng)管操作界面完全模仿真實網(wǎng)管數(shù)據(jù)配置，數(shù)據(jù)配置步驟、配置內(nèi)容與真實情況一致，真實反映了工程現(xiàn)場數(shù)據(jù)配置和操作步驟。在配置過程中，對配置的內(nèi)容和命令行進(jìn)行了實時保存，可在課后或配置后學(xué)習(xí)并總結(jié)，有利于快速掌握數(shù)據(jù)配置方法。同時，數(shù)據(jù)配置命令完全可以加載到真實的RNC設(shè)備上進(jìn)行復(fù)位加載調(diào)試。

本模塊再現(xiàn)了華為WCDMA RNC、NodeB網(wǎng)管的界面，學(xué)生可在此模塊中完成對RNC和NODEB數(shù)據(jù)的配置。同時此軟件中的配置規(guī)則，可引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行數(shù)據(jù)配置，加深了學(xué)生對關(guān)鍵數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)理解，更易于學(xué)習(xí)和熟悉WCDMA設(shè)備。

2.4仿真故障系統(tǒng)模塊

圖5 設(shè)備數(shù)據(jù)故障告警模塊

（1）真實反映設(shè)備的故障狀態(tài)和數(shù)據(jù)配置結(jié)果，并給出真實的故障告警信息，提供故障信息瀏覽窗口方便排查故障。上圖5所示。

（2）利用真實信令跟蹤功能，配合故障告警，便于排除故障。

（3）利用仿真撥打測試功能排除故障。

仿真故障系統(tǒng)模塊是在學(xué)生配置完成設(shè)備數(shù)據(jù)、接口數(shù)據(jù)、無線小區(qū)數(shù)據(jù)的情況下，利用仿真軟件加載完成數(shù)據(jù)后，在故障系統(tǒng)中真實反應(yīng)數(shù)據(jù)的配置正確與否，根據(jù)配置參數(shù)顯示對應(yīng)的故障信息，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行故障排錯。

2.5仿真撥打測試模塊

手機(jī)現(xiàn)今作為人們不可或缺的聯(lián)系工具，日常的通話、短信都是怎么實現(xiàn)的呢？兩部手機(jī)是如何進(jìn)行通話的呢？在完成數(shù)據(jù)配置和故障排除后，學(xué)生可打開“信令跟蹤測試模塊”，通過撥打電話來體驗配置數(shù)據(jù)成功實現(xiàn)業(yè)務(wù)的喜悅，并對手機(jī)的呼叫流程達(dá)到全面的理解。圖6所示。

圖6 虛擬手機(jī)撥打測試模塊

3教學(xué)效果

為了達(dá)到“舉一反三”的效果，使學(xué)生更加深入地認(rèn)識和理解移動通信平臺，要求學(xué)生完成該仿真實驗系統(tǒng)中5個協(xié)商數(shù)據(jù)5種基站類型的數(shù)據(jù)配置及調(diào)測。所有學(xué)生都能熟練進(jìn)行數(shù)據(jù)配置和調(diào)測，90%的學(xué)生能自主進(jìn)行故障排除，且能通過實驗掌握3G主流技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的主要參數(shù)和要求，具備了網(wǎng)絡(luò)配置能力，教學(xué)效果顯著提升。

4結(jié)語

通過仿真實驗系統(tǒng)真實、動態(tài)的反饋和調(diào)研發(fā)現(xiàn)，在教學(xué)中利用仿真實驗系統(tǒng)，不僅能改善教學(xué)設(shè)備缺乏和理論知識難理解的狀況，且能極大提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和積極性，同時培養(yǎng)學(xué)生自我學(xué)習(xí)、團(tuán)隊協(xié)作和創(chuàng)新發(fā)展的能力，應(yīng)在其他課程中廣泛推廣。

參考文獻(xiàn)：

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