無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化是一門實踐性較強專業(yè)課，對培養(yǎng)通信專業(yè)學(xué)生的分析和解決實際工程問題的能力有非常突出的作用，以便未來能夠適應(yīng)通信行業(yè)工作需求，同時有助于工程教育專業(yè)認(rèn)證對畢業(yè)要求的實現(xiàn)[1-4]。由于無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化課程既能聯(lián)系通信專業(yè)理論知識，又能解決復(fù)雜通信工程實際問題。通過對無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃優(yōu)化課程的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生建立用全網(wǎng)的思維來解決各種網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃優(yōu)化的問題。因此從該課程開始，通過實驗案例的設(shè)計表現(xiàn)實踐教學(xué)的特點，強化理論實踐有機結(jié)合，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，助力提高創(chuàng)新實踐人才培養(yǎng)質(zhì)量[5-6]。

1 實驗案例教學(xué)改革的緊迫性

1.1 工程教育專業(yè)認(rèn)證的需要

工程教育專業(yè)認(rèn)證是工程教育國際互認(rèn)和工程師資格的重要標(biāo)志。工程教育專業(yè)認(rèn)證是針對工程類專業(yè)教育實施的專門性認(rèn)證，就是確保工科專業(yè)畢業(yè)生達(dá)到行業(yè)認(rèn)可的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求，是一種以培養(yǎng)目標(biāo)為導(dǎo)向的合格性評價[7-8]。工程教育專業(yè)認(rèn)證制定畢業(yè)要求主要體現(xiàn)在專業(yè)畢業(yè)要求應(yīng)能滿足工程教育專業(yè)認(rèn)證規(guī)定的“十二條”，對畢業(yè)生創(chuàng)新精神和實踐能力提出了要求。TD-LTE實驗案例設(shè)計有助于畢業(yè)要求中問題分析、設(shè)計/開發(fā)解決方案、工程與社會、使用現(xiàn)代工具、個人和團隊、溝通、項目管理和終身學(xué)習(xí)的目標(biāo)實現(xiàn)。

1.2 我國高等教育發(fā)展的要求

深化教育改革，推進(jìn)素質(zhì)教育，是提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的根本途徑。加強創(chuàng)新實踐教育，是深化教育改革、推進(jìn)素質(zhì)教育的重點，也是我國高等教育的重要使命。高等教育要加強生成實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)等重要環(huán)節(jié)。讓所有學(xué)生都有創(chuàng)新實踐精神和能力，是當(dāng)前國家對高等教育最緊迫的要求。創(chuàng)新實踐教育的重點是培養(yǎng)具有創(chuàng)新實踐能力的人才。因此在無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化教學(xué)中，設(shè)計新的實驗案例，加強樹立育人為本的教育理念，在人才培養(yǎng)全過程重視創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，以學(xué)生為中心，發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用。

2 實驗案例的設(shè)計

全球很多國家部署了TD-LTE商用網(wǎng)絡(luò)。隨著TDLTE網(wǎng)絡(luò)的廣泛使用，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化成為了關(guān)鍵，對于配套的路測軟件的需求越來越多。大唐移動路測系統(tǒng)提供的信令跟蹤和采集功能，實時顯示測試路線功能，測試結(jié)果導(dǎo)出和遠(yuǎn)程生成報表功能，數(shù)據(jù)后分析處理功能，可以實現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化階段對網(wǎng)絡(luò)性能進(jìn)行測試，對于網(wǎng)絡(luò)問題進(jìn)行定位和優(yōu)化；不僅可以對網(wǎng)絡(luò)性能進(jìn)行評價，還可以對TDLTE網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行故障排查、維護(hù)和優(yōu)化。大唐移動Span Outum路測軟件可以將相關(guān)網(wǎng)元數(shù)據(jù)和路測數(shù)據(jù)自動采集，實現(xiàn)路測自動優(yōu)化分析和執(zhí)行。其工作內(nèi)容為：通過路測系統(tǒng)的控制管理平臺，向自動下發(fā)路測系統(tǒng)測量命令。根據(jù)用戶設(shè)置的測量配置上報路測日志，對已采集的網(wǎng)絡(luò)配置數(shù)據(jù)和自動路測數(shù)據(jù)，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化分析。采用數(shù)據(jù)展現(xiàn)和統(tǒng)計分析手段定位網(wǎng)絡(luò)存在的問題，并以報告的形式反應(yīng)測試結(jié)果[9-10]。路測的流程圖1所示。

利用大唐移動路測軟件設(shè)計實驗案例，實驗案例分析過程中結(jié)合對學(xué)生的引導(dǎo)、提出創(chuàng)新性思考，更能體現(xiàn)案例設(shè)計對學(xué)生實踐工程能力、創(chuàng)新思維培養(yǎng)的有效性。

圖1 路測的步驟

2.1 實驗案例1：干擾問題

2.1.1 實驗現(xiàn)象

路測時SINR值較低，RSRP值情況也不好，導(dǎo)致下載速率低，切換失敗等問題。

2.1.2 實驗問題分類

（1）模三干擾，鄰區(qū)與主服務(wù)小區(qū)的PCI模3值相同，且RSRP差值在10dBm之內(nèi)，就會造成模3干擾。

（2）TDS/TDL共天饋干擾，一般網(wǎng)絡(luò)建設(shè)期間可以避免。

（3）由于弱覆蓋導(dǎo)致的干擾問題。

2.1.3 解決思路

（1）對于不可避免的模三干擾，一般最通用的方法是為小區(qū)設(shè)置合理的PCI值（變更小區(qū)PCI），最大可能地減少這種不可避免的干擾問題，雖然治標(biāo)不治本，根據(jù)需求合理解決問題。

（2）調(diào)整天饋：調(diào)整方向角就調(diào)整干擾小區(qū)的覆蓋范圍；調(diào)整下傾角縮小兩個小區(qū)的重疊覆蓋區(qū)域，如果TDS/TDL共天饋，需考慮調(diào)整天饋對TDS的影響。

（3）降低干擾小區(qū)發(fā)射功率：為了優(yōu)化用戶速率，降低干擾信號電平，使得SINR提升，讓網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量由一定的提升，是一種會影響小區(qū)的覆蓋能力而且較為常用的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化辦法。

Outum測試軟件默認(rèn)SINR(信號與干擾加噪聲比)閾值如圖2所示。

圖2 SINR閾值范圍

2.1.4 實驗案例分析

如圖3中紅色五角星標(biāo)注的點為干擾問題點：

（1）干擾問題點分析：由服務(wù)小區(qū)測量可知，RSRP值-116.5 dBm，屬于覆蓋問題中的極差點，此時SINR值為-4.29 dBm也是極差點。由拉線可知，該點由基站“開縣平橋社區(qū)-DLH”的扇區(qū)PCI:315覆蓋，地理化圖形可知，基站“開縣漁場移民區(qū)-DLH”離此點最近，該由PCI:450覆蓋，屬于越區(qū)覆蓋帶來的干擾問題。

（2）解決方案：其該點的干擾問題是由于越區(qū)覆蓋造成的。解決方式：應(yīng)增大小區(qū)PCI:315天線的下傾角并調(diào)整其方位角，讓該點由小區(qū)PCI:450作為主覆蓋小區(qū)。

圖3 干擾問題點

2.2 實驗案例2：覆蓋問題

以O(shè)utum為例通常覆蓋利用RSRP值來估測覆蓋的好壞，如果出現(xiàn)覆蓋問題，測試區(qū)域的RSRP（-110 dBm左右）值過低，導(dǎo)致下載速率低，產(chǎn)生掉話，切換失敗等風(fēng)險。以下是對開縣地區(qū)進(jìn)行路測生成的log日志進(jìn)行覆蓋問題的分析解決，以下是對于地圖上存在的問題點進(jìn)行分析解決。如圖4中紅色五角星標(biāo)注的點為覆蓋問題點：

覆蓋問題點分析：由地拉線圖形如圖4，該點由基站“開縣開中?！钡纳葏^(qū)PCI:243覆蓋，其參考信號接收功率為-105.81 dBm，可見此點屬于差點，屬于基站位置合理規(guī)劃但信號差的弱覆蓋。

解決方案：此點離扇區(qū)243最近，理應(yīng)讓其覆蓋，但其旁瓣對準(zhǔn)了該點，解決方式應(yīng)該將主波瓣對準(zhǔn)該點調(diào)整天線方位角或者將下傾角調(diào)低。

圖4 覆蓋問題點

3 案例說明

在實際教學(xué)過程中，設(shè)計了網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化多個案例。在案例教學(xué)過程中，引導(dǎo)學(xué)生分析實際問題、調(diào)整參數(shù)等，逐步培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的自主學(xué)習(xí)能力、實踐動手能力、創(chuàng)新思維能力。案例教學(xué)結(jié)果說明，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中也積極探索網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化新思路，提出有創(chuàng)新性的問題。

4 結(jié)語

以學(xué)生為中心的教學(xué)理念，要尊重學(xué)生、相信學(xué)生，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓課堂教學(xué)充滿活力，讓學(xué)生能真正在課堂學(xué)習(xí)中找到學(xué)習(xí)樂趣，通過學(xué)生自己的創(chuàng)意讓學(xué)生獲得成功的體驗。實驗案例彌補了通信專業(yè)實驗教學(xué)無法開設(shè)實際的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的缺陷，通過學(xué)習(xí)大唐的路測軟件SPAN Outum，使學(xué)生生動而真實地學(xué)習(xí)無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的流程，用路測軟件的數(shù)據(jù)判斷網(wǎng)絡(luò)中存在的問題從而采取相應(yīng)的優(yōu)化措施，加深對鄰區(qū)優(yōu)化、覆蓋問題和干擾問題等多種問題進(jìn)行優(yōu)化的認(rèn)知與掌握。經(jīng)過TD-LTE網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化實驗案例訓(xùn)練的學(xué)生具備了更強的工程實踐能力，更能適應(yīng)通信行業(yè)的工程技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)管理、系統(tǒng)維護(hù)等工作崗位需求，為國家和社會培養(yǎng)更多的通信專業(yè)技術(shù)型人才。