IUV—4G仿真教學(xué)軟件在移動通信課程教學(xué)中的應(yīng)用

胡志恒　李英祥　賈麗

摘 要：文章針對移動通信課程教學(xué)的特點，探討移動通信課程采用IUV-4G 全網(wǎng)仿真教學(xué)軟件在授課教學(xué)和實驗教學(xué)這兩個方面實現(xiàn)理論與實踐相結(jié)合的有效應(yīng)用。課程涉及大量的工程實踐知識點，結(jié)合仿真教學(xué)軟件，實現(xiàn)準(zhǔn)確、形象、生動的“準(zhǔn)現(xiàn)網(wǎng)”條件下的實踐融合教學(xué)，達(dá)到理論與工程實踐高效結(jié)合的目的，明顯提高教學(xué)質(zhì)量和效果。

關(guān)鍵詞：IUV-4G；移動通信；仿真教學(xué)

中圖分類號：TN91 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

現(xiàn)代移動通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價昂貴，高校在有關(guān)課程教學(xué)和實驗兩個方面難以憑借自身力量去建立移動通信實驗網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，同時，移動通信網(wǎng)絡(luò)作為基礎(chǔ)設(shè)施，電信運營商通常不會為高校課程教學(xué)提供有關(guān)通信網(wǎng)絡(luò)方面的參觀、實驗、實踐等機會。此外，移動通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和設(shè)備高速演進(jìn)，基本以十年為周期，更新?lián)Q代快，這對課程教學(xué)內(nèi)容的時效性也有很高的要求。

移動通信作為本科教學(xué)的專業(yè)課程，其教學(xué)內(nèi)容越來越注重理論與工程實踐的結(jié)合。移動通信教學(xué)及實驗涉及多種移動通信的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架、接口、協(xié)議、移動性管理等內(nèi)容，如果不結(jié)合現(xiàn)網(wǎng)和工程實踐進(jìn)行教學(xué)，則容易導(dǎo)致學(xué)生對現(xiàn)網(wǎng)的概念印象模糊，理解深度不足。

一、IUV-4G仿真教學(xué)軟件在授課中的應(yīng)用

移動通信課程教學(xué)內(nèi)容在移動通信關(guān)鍵技術(shù)方面重點講述了從第2代移動通信技術(shù)到第4代移動通信技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架、信道結(jié)構(gòu)、接口與信令、關(guān)鍵功能等內(nèi)容。因前述各種原因，高校難以提供真實的移動通信現(xiàn)網(wǎng)實踐教學(xué)條件，因此移動通信課程的授課通常以理論為主，實驗內(nèi)容難以覆蓋網(wǎng)絡(luò)層面，很難達(dá)到理論與工程實踐相融合的目的。

IUV-4G仿真教學(xué)軟件是近年來所發(fā)布的仿真教學(xué)軟件，借助電腦平臺強大的多媒體功能，提供4G移動通信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟?guī)劃、容量規(guī)劃、4G無線接入網(wǎng)設(shè)備組網(wǎng)與配置、4G無線接入網(wǎng)協(xié)議與數(shù)據(jù)配置等功能。該軟件所涵蓋的內(nèi)容符合3GPP協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，同時針對教學(xué)內(nèi)容實現(xiàn)了廠家設(shè)備無關(guān)的4G組網(wǎng)、數(shù)據(jù)配置能力的仿真實踐。

移動通信課程大部分關(guān)鍵授課的內(nèi)容中，都可以借助IUV-4G仿真教學(xué)軟件所提供的環(huán)境，生動地展示、演示、講解與工程實踐有關(guān)的內(nèi)容和資源。例如電磁波傳播模型、鏈路預(yù)算、移動通信網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)、接口與信令、接續(xù)和移動性管理、移動業(yè)務(wù)等內(nèi)容。該軟件涉及對象豐富，展現(xiàn)方式逼真，包括網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D、機房結(jié)構(gòu)示意圖、網(wǎng)元設(shè)備外觀示意圖、網(wǎng)元設(shè)備接口圖、豐富的線纜圖片、走線架、天線示意圖、鐵塔天面示意圖等，有助于學(xué)生快速建立直觀的網(wǎng)元設(shè)備、移動通信無線網(wǎng)絡(luò)、核心網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)組網(wǎng)、工程建設(shè)等工程和實踐知識與概念。

二、IUV-4G仿真教學(xué)軟件在實驗教學(xué)中的應(yīng)用

移動通信課程注重理論與實踐的融合，其實驗教學(xué)內(nèi)容應(yīng)以網(wǎng)絡(luò)層面的結(jié)構(gòu)、過程、主要系統(tǒng)功能為主。IUV-4G仿真教學(xué)軟件提供網(wǎng)絡(luò)層面的仿真內(nèi)容，包括網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟?guī)劃、網(wǎng)絡(luò)容量規(guī)劃、4G無線接入網(wǎng)設(shè)備組網(wǎng)與配置、4G無線接入網(wǎng)協(xié)議與數(shù)據(jù)配置等。這幾個方面都可以獨立成為實驗內(nèi)容，通過“實訓(xùn)”模式，可以讓學(xué)生熟悉并掌握4G無線網(wǎng)絡(luò)的工程規(guī)劃計算、4G網(wǎng)絡(luò)配置與數(shù)據(jù)配置等實驗操作訓(xùn)練技能。

通過該軟件的“測評”或“競技”模式，課程教師可以推出實驗題目并下發(fā)到學(xué)生賬戶，學(xué)生進(jìn)行4G網(wǎng)絡(luò)配置與參數(shù)排錯，4G網(wǎng)絡(luò)配置與參數(shù)完善等實驗，并由軟件自動評分。

三、結(jié)語

移動通信課程的教學(xué)及實驗涉及多種移動通信網(wǎng)元設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架、接口、協(xié)議、移動性管理等內(nèi)容，教學(xué)方式越來越注重理論與工程實踐相結(jié)合，但由于諸多條件限制，高校難以憑借自身力量為有關(guān)課程的教學(xué)去建立移動通信實驗網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。針對該問題，本文探討了可采用IUV-4G 全網(wǎng)仿真教學(xué)軟件，對移動通信課程中所涉及的4G移動通信網(wǎng)絡(luò)工程內(nèi)容，采取從授課內(nèi)容和實驗教學(xué)兩個方面進(jìn)行接近移動通信網(wǎng)絡(luò)“準(zhǔn)現(xiàn)網(wǎng)”條件下的工程實踐融合教學(xué)方式，從而促使課程教學(xué)效果達(dá)到理論與工程實踐完美結(jié)合的目的，以提高教學(xué)質(zhì)量和效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]啜 鋼，王文博，常 永，等.移動通信原理與系統(tǒng)（第2版）[M].北京：北京郵電大學(xué)出版社，2009.

[2]陳佳瑩，張 溪，林 磊.IUV-4G移動通信技術(shù)[M].北京：北京郵電大學(xué)出版社，2016.endprint