朱振宇

(浙江水利水電?？茖W(xué)校，浙江 杭州 310018)

0 引言

通信行業(yè)無論是在傳輸、交換還是移動(dòng)等各個(gè)領(lǐng)域的人才需求越來越多.通信是一門技術(shù)含量高、覆蓋面廣、發(fā)展快的綜合性、實(shí)踐性強(qiáng)的專業(yè).要全面地掌握這一領(lǐng)域的知識(shí)，一方面需要完整、系統(tǒng)的通信理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，如數(shù)字程控交換技術(shù)、數(shù)據(jù)通信技術(shù)、光傳輸技術(shù)、移動(dòng)通信技術(shù)等.另一方面還要結(jié)合設(shè)備進(jìn)行實(shí)訓(xùn)操作，從實(shí)踐中理解理論知識(shí)，積累實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，以適應(yīng)技術(shù)的發(fā)展.可以說如果沒有足夠的實(shí)訓(xùn)過程，學(xué)習(xí)者無法真正掌握通信技術(shù).但學(xué)校傳統(tǒng)的教學(xué)模式，注重理論知識(shí)的傳授，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目大多停留在驗(yàn)證的基礎(chǔ)上，很難滿足現(xiàn)在通信市場(chǎng)的人力需求.因此建立一套完整的通信實(shí)驗(yàn)平臺(tái)對(duì)教學(xué)和科研有很重要的意義［1］.

1 實(shí)驗(yàn)室建設(shè)目的

本實(shí)驗(yàn)室為了更好的為學(xué)校服務(wù)，專門根據(jù)中國電信網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)出發(fā)，通過簡化、匯集、典型性的研究，對(duì)各種實(shí)訓(xùn)室進(jìn)行了模擬現(xiàn)網(wǎng)運(yùn)行的研究，并且通過對(duì)設(shè)備對(duì)接的融合，最大程度的模擬現(xiàn)網(wǎng)運(yùn)行，從而提供良好的實(shí)訓(xùn)環(huán)境.實(shí)驗(yàn)室建設(shè)目的是:

(1)滿足通信專業(yè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的要求，提高學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力.

(2)滿足高端教研人員，對(duì)技術(shù)進(jìn)一步提升，進(jìn)行深層次學(xué)術(shù)研究的要求.

(3)滿足職業(yè)技術(shù)培訓(xùn)的要求.

2 實(shí)驗(yàn)室總體架構(gòu)

本實(shí)驗(yàn)室采用SDH網(wǎng)絡(luò)，TD-SCDMA無線側(cè)網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)以及相關(guān)的仿真教學(xué)系統(tǒng)、通訊電源系統(tǒng)，組成一個(gè)互聯(lián)互通的小型基礎(chǔ)電信業(yè)務(wù)平臺(tái)，見圖1.能夠?qū)崿F(xiàn)模擬網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行，各個(gè)網(wǎng)絡(luò)對(duì)接，并能夠完成對(duì)每種設(shè)備平臺(tái)的實(shí)訓(xùn)與研究.同時(shí)，為了更好的滿足進(jìn)行通信設(shè)備實(shí)驗(yàn)以及實(shí)訓(xùn)的要求，實(shí)驗(yàn)室還選用了專為滿足學(xué)校通訊教育要求的通訊仿真軟件，包括TD-SCDMA RNS仿真軟件、WCDM RNS仿真軟件、CDMA-BSSB仿真軟件、程控交換仿真軟件.

圖1 現(xiàn)代電信技術(shù)實(shí)驗(yàn)室拓?fù)鋱D

2.1 SDH課程及其實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)

本課程詳細(xì)介紹了SDH的傳輸技術(shù)發(fā)展的過程，SDH的傳輸技術(shù)原理和應(yīng)用以及傳輸技術(shù)在未來發(fā)展的趨勢(shì)，在授課的同時(shí)將相關(guān)的內(nèi)容在現(xiàn)有的設(shè)備上進(jìn)行實(shí)際操作，真正做到了理論聯(lián)系實(shí)際的教學(xué)方法.課程內(nèi)容還包括了當(dāng)前通信行業(yè)傳輸維護(hù)人員的崗位職責(zé).同時(shí)考慮到將來傳輸技術(shù)的發(fā)展，課程最后還安排了一些先進(jìn)傳輸技術(shù)的介紹.使所學(xué)者對(duì)整個(gè)SDH傳輸從理論到實(shí)踐有一系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，并對(duì)將來傳輸技術(shù)的發(fā)展有一定的了解.

光纖傳輸實(shí)驗(yàn)平臺(tái)采用三臺(tái)中興主流局用機(jī)架式速率為STM-4的光傳輸設(shè)備(ZXMP325)為載體，以SDH的形式來搭建，提供SDH自愈環(huán)的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng).該系統(tǒng)除提供SDH基本業(yè)務(wù)外，還可以提供基于MSTP技術(shù)的IP、ATM等多業(yè)務(wù)接入形式，保證后期綜合業(yè)務(wù)接入的可擴(kuò)展性［2］.

2.1.1 主要特點(diǎn)

(1)模擬中國現(xiàn)有SDH網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行，展現(xiàn)出光傳輸網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)典模式;

(2)多級(jí)別設(shè)備的組網(wǎng)連接;

(3)多種業(yè)務(wù)，E1、以太網(wǎng)等業(yè)務(wù)的透明傳輸;(4)靈活的組網(wǎng)規(guī)劃以及設(shè)計(jì);

(5)完美的實(shí)驗(yàn)室管理方案，提供能夠使20－30人同時(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)管理平臺(tái);

(6)科研教育培訓(xùn)方案的完美融合.

2.1.2 SDH平臺(tái)可提供的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

(1)設(shè)備的認(rèn)知及操作，光纖的識(shí)別、光纖損耗、色散的測(cè)量，光衰減器的使用，有源和無源器件的作用;

(2)開銷字節(jié)的測(cè)試，SDH光電口的測(cè)試，HDB3碼觀察，誤碼率、抖動(dòng)、碼間干擾、光功率、靈敏度、動(dòng)態(tài)范圍的測(cè)量;

(3)SDH網(wǎng)元維護(hù)操作，MSTP業(yè)務(wù)E1配置，公務(wù)配置，時(shí)鐘源配置，業(yè)務(wù)配置(時(shí)隙配置)，組網(wǎng)配置(鏈形網(wǎng)、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、環(huán)行網(wǎng)Mash網(wǎng)、相切環(huán)相交環(huán)的組網(wǎng))，通道保護(hù)配置，復(fù)用段保護(hù)配置，子網(wǎng)連接保護(hù)配置;

(4)告警設(shè)置、查詢功能實(shí)習(xí)，性能設(shè)置、查詢功能，查詢登錄用戶信息;

(5)測(cè)試功能維護(hù)實(shí)習(xí)，時(shí)間維護(hù)管理，NCP操作、安全日志;

(6)數(shù)據(jù)庫備份和恢復(fù)，數(shù)據(jù)庫容量設(shè)置，數(shù)據(jù)庫配置數(shù)據(jù)的自動(dòng)備份，數(shù)據(jù)庫歷史數(shù)據(jù)歸檔，數(shù)據(jù)庫下載、上載;

(7)當(dāng)前告警性能事件報(bào)表，歷史告警性能事件報(bào)表中繼配置;

(8)聯(lián)機(jī)業(yè)務(wù)設(shè)置環(huán)回，共享光纖虛擬路徑保護(hù)，VPR、RPR 實(shí)驗(yàn);

(9)業(yè)務(wù)中斷故障，誤碼故障，時(shí)鐘故障，公務(wù)故障，網(wǎng)管連接故障，設(shè)備對(duì)接故障.

2.2 數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)課程及其實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)

本課程從實(shí)際角度出發(fā)，系統(tǒng)的介紹了數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)、局域網(wǎng)的構(gòu)建與擴(kuò)展、路由網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建、相關(guān)協(xié)議的應(yīng)用及廣域網(wǎng)的擴(kuò)展技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)安全認(rèn)證技術(shù).

實(shí)驗(yàn)室解決方案采用中興通訊最新網(wǎng)絡(luò)技術(shù)而為高校節(jié)省建設(shè)成本，提高實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量，增加業(yè)務(wù)的綜合性以及完整性、完全模擬現(xiàn)網(wǎng)運(yùn)行的一種IP網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方案.系統(tǒng)可分為接入層、匯聚層、核心層三層結(jié)構(gòu)，有效保證數(shù)據(jù)通信的安全性，更保證了業(yè)務(wù)的可擴(kuò)展性［3］.

2.2.1 主要特點(diǎn)

(1)綜合性

為基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)與多種業(yè)務(wù)應(yīng)用信息網(wǎng)絡(luò)提供統(tǒng)一的綜合業(yè)務(wù)傳送平臺(tái).

(2)擴(kuò)展性

易于增加新設(shè)備、新用戶，易于和各種公用網(wǎng)絡(luò)連接，隨系統(tǒng)應(yīng)用的逐步成熟不斷延伸和擴(kuò)充，充分保護(hù)現(xiàn)有投資利益.

(3)開放性

符合開放性規(guī)范，方便接入不同廠商的設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品.

(4)實(shí)用性

具有良好的性能價(jià)格比，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和技術(shù)符合教學(xué)網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn).

(5)易管理

為達(dá)到集中管理的目的，網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)支持虛擬網(wǎng)絡(luò)，并可與路由器、骨干和局域網(wǎng)交換機(jī)配合，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)可以進(jìn)行遠(yuǎn)程控制.

2.2.2 數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)可提供的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:

(1)認(rèn)識(shí)網(wǎng)絡(luò)，組建小型局域網(wǎng)，常用IP網(wǎng)絡(luò)設(shè)備基礎(chǔ)操作;

(2)路由網(wǎng)絡(luò)的基本操作，路由網(wǎng)絡(luò)的OSPF單域及跨域操作配置;

(3)用訪問控制列表管理IP通信;

(4)網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換，網(wǎng)絡(luò)交換和路由設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn);

(5)廣域網(wǎng)互聯(lián)PPP、HDLC、FR IPV6的相關(guān)應(yīng)用實(shí)驗(yàn);

(6)IP+MPLS技術(shù)、路由協(xié)議、二層協(xié)議技術(shù)教學(xué)應(yīng)用;

(7)VPN技術(shù)、冗余備份技術(shù)、QoS技術(shù)、隧道技術(shù)、網(wǎng)管教學(xué)應(yīng)用.

2.3 TD-SCDMA課程及其實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)

實(shí)驗(yàn)室通過與現(xiàn)網(wǎng)的完全模擬以及對(duì)業(yè)務(wù)的多業(yè)務(wù)組網(wǎng)設(shè)計(jì)，為學(xué)校提供高質(zhì)量的專業(yè)、完整的實(shí)驗(yàn)室解決方案:無線側(cè)網(wǎng)絡(luò)采用最先進(jìn)的光纖基帶拉遠(yuǎn)的光纖到塔頂宏基站解決方案:利用一根光纖來代替?zhèn)鹘y(tǒng)基站需要大量饋纜進(jìn)行連接的方式，徹底解決了TD-SCDMA傳統(tǒng)宏基站存在的工程問題.實(shí)驗(yàn)室選擇了基于BBU+RRU技術(shù)的“光纖到塔頂宏基站”和“分布式微基站”產(chǎn)品，考慮到高校試驗(yàn)網(wǎng)用戶量非常少，但是要兼顧到教學(xué)試驗(yàn)的需求，本次配置一套B8300+R21，全面支持HSDPA以及HSUPA技術(shù)，使得整體平臺(tái)達(dá)到3.5 G的標(biāo)準(zhǔn);同時(shí)全面支持SDR軟基站最新技術(shù)，使得整體平臺(tái)可以平滑升級(jí)到LTE(3.9 G)標(biāo)準(zhǔn)，具一定的前瞻性，完全再現(xiàn)現(xiàn)網(wǎng)真實(shí)環(huán)境［4－5］.

考慮到3G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)費(fèi)用較昂貴，因此兩子系統(tǒng)模塊化設(shè)計(jì)，可根據(jù)各自的需求進(jìn)行無線或核心網(wǎng)子系統(tǒng)平臺(tái)的搭建.以便達(dá)到以下實(shí)驗(yàn)?zāi)康?

(1)采用TD-SCDMA現(xiàn)網(wǎng)設(shè)備，最大限度的模擬現(xiàn)網(wǎng)運(yùn)行;

(2)無線側(cè)滿足天饋功率增益的要求;

(3)滿足30～40個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，連接到OMC網(wǎng)管平臺(tái)進(jìn)行系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的要求.

2.3.1 TD-SCDMA平臺(tái)可提供的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

(1)RNC、Node B硬件觀察試驗(yàn)，天饋系統(tǒng)與Node B電纜連線觀察;

(2)RNC配置管理，RNC物理設(shè)備配置，RNC局向配置，RNC無線參數(shù)相關(guān)配置，RNC動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)管理，公共資源配置，ATM通信端口配置，TD移動(dòng)手機(jī)測(cè)試實(shí)驗(yàn);

(3)Node B系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析，Node B動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)管理，BBU基站配置;

(4)信令跟蹤分析，綜合故障排查實(shí)驗(yàn);

(5)LMT客戶端IP的設(shè)置，LMT的設(shè)置，利用LMT對(duì)NODEB狀態(tài)觀察.

2.4 網(wǎng)絡(luò)通信綜合實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)教學(xué)管理資源分配系統(tǒng)

2.4.1 解決方案

利用一個(gè)專用配置服務(wù)器CCS(Configure and Control Server).對(duì)于不需要console口的系統(tǒng)，可以只提供網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)和路由功能.通過一個(gè)高速計(jì)算機(jī)或者服務(wù)器來實(shí)現(xiàn).針對(duì)特定的系統(tǒng)開發(fā)實(shí)驗(yàn)軟件，提出多媒體教學(xué)以及配置仿真系統(tǒng);開發(fā)實(shí)驗(yàn)管理軟件.實(shí)現(xiàn)教師的超級(jí)管理，實(shí)現(xiàn)學(xué)員的登錄，配置預(yù)約，排隊(duì)，狀態(tài)現(xiàn)實(shí)，進(jìn)度顯示等功能.起到自動(dòng)管理的功能.這些系統(tǒng)將為網(wǎng)絡(luò)通訊教學(xué)，以及其他使用大量計(jì)算機(jī)的實(shí)驗(yàn)管理提供最好的解決方案.圖2基于全網(wǎng)的總體邏輯結(jié)構(gòu).

圖2 現(xiàn)代電信技術(shù)實(shí)驗(yàn)室總體邏輯結(jié)構(gòu)

3 結(jié)語

為了培養(yǎng)具有扎實(shí)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)及電子技術(shù)有關(guān)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和工程實(shí)踐能力，掌握通信技術(shù)領(lǐng)域?qū)I(yè)基本理論與技能，熟悉通信設(shè)備和通信終端產(chǎn)品;具有計(jì)算機(jī)通信與移動(dòng)通信相結(jié)合的應(yīng)用能力的高等通信技術(shù)應(yīng)用型專門人才.為了更好的提高學(xué)校在通訊領(lǐng)域的教研、教學(xué)的成就，并為通訊專業(yè)提供更專業(yè)的教育條件，學(xué)校還將引入企業(yè)化的通訊教育理論以及企業(yè)化通訊專業(yè)課程，完善該實(shí)驗(yàn)室，從而將通信專業(yè)提升為學(xué)校的名牌專業(yè).

［1］段渝龍，張 欣.通信技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)［M］.北京:中國電力出版社，2010:5－15.

［2］中興通訊股份有限公司.H001 ZXMP S325設(shè)備手冊(cè)［EB/OL］.2010 －08 －04［2011 －11 －28］.http://support.zte.com.cn/support.

［3］高傳善.數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò):習(xí)題解答與實(shí)驗(yàn)指南［M］.北京:高等教育出版社，2005:50－136.

［4］中興通訊NC教育管理中心.TD-SCDMA移動(dòng)通信技術(shù)原理與應(yīng)用——原理/設(shè)備/仿真實(shí)踐［M］.北京:人民郵電出版社，2010:106－308.

［5］中興通訊股份有限公司.ZXTR_RNC硬件描述［EB/OL］.2010－10－04［2011 － 11 － 28］.http://support.zte.com.cn/support.