基于現網設備的TD—LTE4G移動通信實驗教學模式初探

【摘要】隨著信息類專業技術的不斷進步，占據未來發展教育的制高點已經得到了中國教育界的普遍認可。當前很多高校都非常重視現網設備的TD-LTE4G移動通信實驗教學，這種教學不僅可以幫助學生熟練掌握移動通信系統的工作過程和工作原理，而且能夠很好地幫助學生在移動通信實驗教學中認識和了解通信網絡和設備。本文基于現網設備并配以4G移動通信實驗教學平臺，探索分析了新型的實驗教學模式，為增強學生的實際動手能力、提高學生的職業素養奠定了良好的基礎。

【關鍵詞】TD-LTE4G 移動通信實驗 教學模式 探索分析

【中圖分類號】G71 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）23-0111-02

1.TD-LTE系統的構成

1.1TD-LTE系統構成的原理

TD-LTE系統主要由演進型分組核心網EPC、基站eNodeB以及用戶設備UE三部分構成。其中核心網EPC又包括移動性管理實體MME、服務網關SGW、分組數據網網關PGW和用戶服務器HSS。MME主要負責LTE介入網絡的控制、安全控制以及移動性管理；SGW主要負責LTE的用戶數據的傳遞和轉發；PGW主要負責分配終端IP地址，連接移動終端設備和外部分組數據網絡并且它也是移動網絡內部的錨定點；HSS主要負責管理用戶的簽約數據和信息。eNodeB是LTE系統的無線接入設備，主要負責管理用戶資源、控制接入的設備。UE作為用戶的終端設備，主要負責處理用戶終端遇到的問題。

1.2TD-LTE系統的實驗教學要求

首先，要求學生使用TD-LTE現網主體設備，充分利用設備資源模擬現網的運行環境。

其次，要求學生在核心網和無線接入網實現對接以后，需要滿足數據網絡的通信要求。

最后，能夠很好地滿足大約40名學生移動通信實驗教學的要求，達到既能夠連接到操作維護中心進行系統在線實驗，又能夠進行系統脫機配置實訓的目的。

2.TD-LTE系統的網絡參數

TD-LTE系統的網絡參數主要包括全局參數、傳輸參數、鄰接網元參數以及小區參數。全局參數對所有小區都有效，在eNodeB全部小區中發揮著至關重要的作用；傳輸參數包括GE參數、IP參數、SCTP參數、OMC參數和靜態路由參數；鄰接網絡參數能夠更好地展現偶聯的對端網元屬性；小區參數則為幾個定向天線小區的屬性參數。

3.實驗教學項目

TD-LTE系統實驗教學項目的目的是使用模擬現網的TD-LTE硬件平臺和維護操作網絡管理平臺，使學生通過一系列基礎型、拓展型以及創新研發型實驗教學項目，了解和掌握無線網絡設備之中各個網元設備的工作配置原理，熟練掌握無線網絡信令流程，理解無線網絡對接數據的含義特征，提高學生對現網設備的安裝、維護能力，提高學生對無線網絡的開局能力，提升學生的工程實踐操作能力，增加學生自身以后上崗就業的機會。

3.1基礎型實驗教學項目

基礎型實驗教學項目主要包括兩部分，分別是：EMS基礎配置和eNodeB基礎配置。

EMS基礎教學實驗主要使學生熟悉和初步掌握EMS客戶端的操作和使用方法。學生通過登錄EMS客戶端、創建并啟動網元代理以及啟動配置管理等，初步完成網元的開通工作。

eNodeB基礎教學實驗主要使學生了解eNodeB的實踐操作流程。學生通過創建LTE子網、創建子網基站網元、創建配置集、創建地面資源管理，從而生成配置目錄樹，進而進行設備、無線、傳輸等多個細節的配置。

3.2拓展型實驗教學項目

拓展型實驗教學項目主要包括兩部分，分別是：eNodeB地面資源管理配置和eNodeB無線資源管理配置。拓展型教學實驗要求學生依據實驗目的和實驗任務，進行網絡設計、參數和設備的配置，從而更好地完成一系列的實驗工作。

eNodeB地面資源管理配置實驗。通過添加BBU設備、選擇單板、配置RRU和光口設備BPL、配置光纖和物理層端口以及配置時鐘設備和IR天線組對象，合理進行eNodeB的物理資源配置。通過配置以太網鏈路層和寬帶資源、配置IP層和偶聯SCTP以及配置靜態路由和OMC通道，合理進行eNodeB傳輸資源的配置。

eNodeB無線資源管理配置實驗。該實驗主要通過創建LTE網絡、配置基帶資源、配置服務小區、重選配置小區、配置系統信息調度和測量，從而進行調整和分配無線傳輸資源和eNodeB資源，進而建立LTE小區。

3.3創新研發型教學實驗項目

創新研發型教學實驗項目是指學生在老師的殷切指導下，憑借已經建成的現網TD-LTE4G移動通信實驗教學系統，充分利用目前已有的軟件和硬件資源，適當將軟硬件資源與實際實踐活動相結合，使學生自主進行移動通信開發實驗。除此之外，老師也要告誡學生管理小型TD-LTE網絡結構評估與規劃等創新研發實驗項目難度比較大，工作強度也很高，在實驗過程中不要輕易放棄，激勵學生把這個實驗項目當成課程的學習任務，培養學生的創新能力和綜合知識運用能力。

4.總結

由現網設備eNodeB和IEPC組成的TD-LTE4G移動通信實驗教學系統，給學生提供了一個學習移動4G通信的基本原理、TD-LTE設備的軟硬件結構、網絡設備組網、工程安裝的平臺，為學生打造了一個良好的學習現網設備的環境。基于現網設備的TD-LTE4G移動通信實驗教學有利于將一些抽象的原理定理具體化，將復雜的過程變得直觀化，激發了學生學習通信技術的熱情和興趣，加快了學生理解TD-LTE4G移動通信技術的進程，提高了學生現網設備安裝和維護以及上崗工作的能力。

參考文獻：

[1]應祥岳，徐鐵峰，劉太君.大型儀器應用于移動通信實驗教學的探索.《實驗室研究與探索》.2014年6期

作者簡介：

唐百寧（1967-），男，廣西桂平人，本科，工程師，研究方向：通信類，主要從事通信終端（手機維修）教學，移動4G—LTE通信技術教學方面。