秦嶺

摘 要：移動(dòng)通信技術(shù)是當(dāng)今社會(huì)發(fā)展最快的通信技術(shù)之一，也是通信工程等相關(guān)專業(yè)的一門主要的本科必修課程。該課程的重要性是不言而喻的。本文主要針對(duì)該課程的教學(xué)過程提出了一些改革方案，方案包括在理論教學(xué)的基礎(chǔ)上一定要增加相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。而且，在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)中，既要包括鞏固基礎(chǔ)理論知識(shí)的驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，又要包括理論結(jié)合實(shí)際的應(yīng)用型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目（此類實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目是基于目前已經(jīng)商用的LTE設(shè)備），并給出了具體的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。這樣既可以幫助學(xué)生加深對(duì)基礎(chǔ)理論的理解，又可以幫助學(xué)生熟悉實(shí)際應(yīng)用設(shè)備，提高實(shí)際動(dòng)手操作能力，進(jìn)而達(dá)到理論結(jié)合實(shí)際的目的。

關(guān)鍵詞：移動(dòng)通信 實(shí)驗(yàn) LTE

中圖分類號(hào)：G64 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2018）01（c）-0161-02

移動(dòng)通信技術(shù)在人們的日常生活中已經(jīng)無處不在。從19世紀(jì)90年代馬可尼第一個(gè)無線電通信實(shí)驗(yàn)開始，通往真正移動(dòng)無線通信的道路已經(jīng)走了很久[1]。從只為一個(gè)國(guó)家或地區(qū)所關(guān)注到成為全球的焦點(diǎn)，從只有少數(shù)人研究到成千上萬人參與其中。移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展的速度之快，應(yīng)用范圍之廣都是被人們所共睹的。因此，移動(dòng)通信是通信工程等相關(guān)專業(yè)的本科必修課程。學(xué)生對(duì)該課程的掌握程度直接影響著未來的發(fā)展方向。在過去的教學(xué)過程中，發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)所學(xué)的理論知識(shí)理解的不夠深入，無法將理論和實(shí)踐緊密的聯(lián)系起來，不能用理論知識(shí)解決實(shí)際問題。說明僅僅依靠理論教學(xué)是完全不夠的，一定要有與課程配套的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。并且，實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)中的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選取也是非常重要的，不但要包含基礎(chǔ)理論的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，幫助學(xué)生加深對(duì)基礎(chǔ)理論知識(shí)的理解，而且還要包含和實(shí)際接軌的，幫助學(xué)生掌握實(shí)際操作能力的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?；谏鲜鲈蛱岢隽巳缦赂母锓桨?，并已應(yīng)用到課程當(dāng)中，達(dá)到了預(yù)期的效果。

1 基礎(chǔ)理論驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的選擇

調(diào)制的目的是使所傳送的信息更好地適應(yīng)信道特性，以達(dá)到有效和可靠傳輸?shù)哪康摹Ｔ谝苿?dòng)通信中，由于電波傳播的惡劣條件、快衰落的影響，接收信號(hào)幅度發(fā)生急劇變化[2]。因此，在移動(dòng)通信中必須采用抗干擾能力強(qiáng)的調(diào)制方式，數(shù)字調(diào)制技術(shù)也理所當(dāng)然的成為該課程的核心理論。為了讓學(xué)生扎實(shí)的掌握這方面的內(nèi)容。精選了如下實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

1.1 四相移相鍵控（QPSK）調(diào)制及解調(diào)實(shí)驗(yàn)

在實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生首先用MATLAB語言編寫QPSK調(diào)制及相干解調(diào)的程序。然后觀察Ι、Q兩路基帶信號(hào)的特征及與輸入NRZ碼的關(guān)系，觀察Ι、Q調(diào)制解調(diào)過程中信號(hào)的變化以及功率譜。通過本實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生掌握QPSK調(diào)制解調(diào)原理及特性。

1.2 MSK、GMSK調(diào)制及相干解調(diào)實(shí)驗(yàn)

在實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生先編寫MSK調(diào)制及相干解調(diào)的程序。然后觀察Ι、Q調(diào)制解調(diào)過程中各信號(hào)的變化。然后對(duì)程序進(jìn)行修改獲得GMSK調(diào)制解調(diào)的程序，并觀察各信號(hào)的變化。

1.3 正交幅度調(diào)制（QAM）及解調(diào)實(shí)驗(yàn)

在實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生先編寫QAM及相干解調(diào)的程序。然后觀察星座圖在不同噪聲環(huán)境下的變化。

1.4 OFDM調(diào)制解調(diào)仿真

在實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生先編寫OFDM系統(tǒng)調(diào)制解調(diào)程序，然后繪出各步驟圖形并分析系統(tǒng)特性。

1.5 擴(kuò)頻碼仿真

在實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生先編寫M序列生成程序并觀察相關(guān)特性，再編寫Gold序列并觀察其相關(guān)特性，然后和M序列進(jìn)行比較。

2 理論結(jié)合實(shí)際應(yīng)用型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的選擇

LTE也被通俗的稱為3.9G，具有100Mbps的峰值數(shù)據(jù)下載能力，被視作從3G向4G演進(jìn)的主流技術(shù)。LTE是一個(gè)高數(shù)據(jù)率、低時(shí)延和基于全分組的移動(dòng)通信系統(tǒng)[3]。LTE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖1所示。

為了讓學(xué)生將所學(xué)理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際，增強(qiáng)實(shí)際操作能力，精選了如下實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

2.1 LTE系統(tǒng)設(shè)備認(rèn)知

在實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生首先要了解EPC設(shè)備XCN9000L的硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、掌握單板的功能和配置原則、對(duì)外接口和線纜連接，各單板間信號(hào)流程。然后掌握eNodeB設(shè)備系統(tǒng)結(jié)構(gòu)功能及工作原理。

2.2 維護(hù)軟件的使用

在實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生通過實(shí)際操作學(xué)習(xí)并掌握LTE設(shè)備維護(hù)工具的使用方法。

2.3 eNodeB數(shù)據(jù)配置

在實(shí)驗(yàn)中，掌握eNodeB的基本數(shù)據(jù)配置流程與相關(guān)命令、傳輸數(shù)據(jù)配置與相關(guān)命令、無線數(shù)據(jù)配置與相關(guān)命令，按照規(guī)劃要求完成eNodeB的數(shù)據(jù)配置，檢查配置結(jié)果。

2.4 EPC數(shù)據(jù)配置

在實(shí)驗(yàn)中，掌握XCN9000L的接口數(shù)據(jù)配置內(nèi)容、XCN9000L典型組網(wǎng)、接口數(shù)據(jù)配置流程、網(wǎng)元互通檢查、按照規(guī)劃要求完成XCN9000L的接口數(shù)據(jù)設(shè)定、檢查配置結(jié)果；掌握XCN9000L的簽約用戶數(shù)據(jù)配置內(nèi)容、用戶鑒權(quán)知識(shí)和用戶狀態(tài)檢查方法、按照規(guī)劃要求完成XCN9000L的簽約用戶數(shù)據(jù)設(shè)定、檢查配置結(jié)果；掌握EPC的網(wǎng)關(guān)APN數(shù)據(jù)配置流程與相關(guān)命令、按照規(guī)劃要求完成XCN9000L的APN數(shù)據(jù)配置、檢查配置結(jié)果。

2.5 LTE語音業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)

在實(shí)驗(yàn)中，掌握LTE語音業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)方案、掌握LTE手機(jī)語音業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)方法，在LTE手持終端實(shí)現(xiàn)VOIP模式的語音業(yè)務(wù)，話機(jī)間進(jìn)行語音通話。

3 結(jié)語

移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展日新月異，從1978年第一代模擬蜂窩網(wǎng)電話系統(tǒng)誕生到現(xiàn)在，不到40年的時(shí)間里，已經(jīng)經(jīng)歷了四代變更，而且即將進(jìn)入第五代?？梢哉f移動(dòng)通信是當(dāng)今發(fā)展最快、應(yīng)用最廣和最前沿的通信領(lǐng)域之一。因此，對(duì)于通信工程等相關(guān)專業(yè)的本科生來說，它是一門非常重要的必修課程。學(xué)生對(duì)該課程的掌握程度直接影響著未來的就業(yè)發(fā)展方向。為此，本文對(duì)該課程提出了一些改革方案，指出該課程除了充足的理論講授學(xué)時(shí)以外，還應(yīng)包括足夠的實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)。而且，在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目安排方面既要包括基礎(chǔ)理論的驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)，又要包括理論結(jié)合實(shí)際的應(yīng)用型實(shí)驗(yàn)，二者相輔相成，缺一不可。

參考文獻(xiàn)

[1] Erik Dahlman，Stefan Parkvall，Johan Sk?ld.4G移動(dòng)通信技術(shù)權(quán)威指南：LTE與LTE-Advanced[M].北京：人民郵電出版社，2012.

[2] 章監(jiān)武.移動(dòng)通信[M].西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2013.

[3] 葉歡.LTE系統(tǒng)中符號(hào)定時(shí)同步算法的研究[J].信息技術(shù)，2016（7）：131-134.