實驗室設備
校企合作 專業共建 定向培養 基地建設
4G（TD-LTE）移動通信系統
目錄
1 通信實驗室建設規劃... 1-4
1.1 通信技術發展背景... 1-4
1.2 通信網建設拓撲圖... 1-4
1.3 實驗室建設目標... 1-6
1.4 實驗室規劃設計... 1-7
2 4G移動通信系統... 2-9
2.1 系統簡介... 2-9
2.2 實驗室規劃定位... 2-10
2.3 功能介紹... 2-11
2.3.1 總體介紹... 2-11
2.3.2 移動互聯網終端... 2-12
2.3.3 工程組網仿真... 2-16
2.3.4 系統配置... 2-16
2.3.5 網絡優化... 2-18
2.3.6 工程實訓... 2-22
2.3.7 移動互聯網展示... 2-22
2.3.8 物聯網擴展... 2-24
2.4 設備介紹... 2-25
2.5 實驗室課程規劃... 2-27
2.5.1 課程劃分及設置... 2-27
2.6 課程說明... 2-28
2.6.1 網絡搭建，配置及故障排除... 2-28
2.6.2 網絡開通及業務驗證... 2-29
2.6.3 網絡測試及優化... 2-29
2.6.4 綜合類實驗... 2-29
2.7 課時設置... 2-29
2.7.1 物理層原理類... 2-29
2.7.2 AT指令及協議解析類... 2-30
2.7.3 4G移動通信原理... 2-30
2.7.4 網絡模擬搭建，配置及業務驗證... 2-30
2.7.5 網絡測試與故障排除類... 2-31
2.7.6 綜合實訓類... 2-31
1 通信實驗室建設規劃
1.1 通信技術發展背景
發展了近百年的通信產業，為人類日常生活帶來了極大的方便，從早期的模擬程控交換，20世紀90年代的數字程控交換和移動通信，21世初的基于語音業務的移動通信，到如今基于語音、視頻、數據等內容的多媒體通信時代，通信技術已經融入我們日常生活，并且仍在快速演進。如下圖所示，通信技術發展概況：
圖1-1 通信技術發展路徑圖
在圖中可以看到，當前我們處于多媒體融合通信時代，傳統的程控交換已經自然消亡，VOIP取而代之，移動通信進入4G時代，而傳輸介質也實現“棄銅用纖”，寬帶接入實現光纖入戶（FTTH）。
而未來則是以“物聯網”技術為主的萬物互聯的通信時代，包括5G通信，萬物互聯的大數據通信等，如今發展技術還未成熟。作為教學及實訓為主的實驗室，我們建議采用當前主流通信技術主導的建設方案。
1.2 通信網建設拓撲圖
規劃建設的通信網內容，從大的方面層面分為了兩個部分：機房區域和實訓區域。其中機房區域實現功能和管理分離：管理區域類似于運營商機房進行管理的功能單元，只能由運營商內部人員進入進行管理，和普通用戶隔離，主要完成設備管理，設備配置等管理員級別的操作；而功能區域則完成設備的組網功能，類似于我們日常生活中的手機打電話，寬帶上網等，主要完成常規業務體驗，性能測試，協議信令分析，以及網絡優化等第三方服務功能。
組網拓撲圖如下圖所示：
圖1-2 實訓網絡拓撲圖
1.3 實驗室建設目標
實驗室在建設規劃時，最主要目的是完成學生的實驗及實訓教學任務，但是這樣有時候會導致實驗室使用率過低，因此，在規劃時期，需要結合實驗室的特點，在完成授課任務的基礎上可以結合實驗室的特點，增加實驗室的擴展功能，即我們經常講到的“加分項”，以便建設的實驗室可以承擔多方便的應用。
如下圖所示，我們結合實驗室特點總結了以下幾個方面的應用：
圖1-3 實驗室承擔任務
l 實驗室參觀展示：可以將實驗室建設成為地區內特色的實驗室，提供多種類型的展示系統，可以配合實驗室的實際情況，搭建展示系統。如：部署大屏彩色液晶，展布等展示方式；
l 通信課程實訓：承擔通信課程的實訓任務，完成從網絡規劃，網絡仿真，系統配置，運營商模擬，用戶業務測試，網絡測試及網優等多方面的應用；
l 職業技能培訓：采用商用架構，提供標準的配置接口和參數，提供模擬考證系統，可以作為職業技能培訓的實測場地；
l 教學及科研：提供開放式的平臺，學生或老師可在該平臺完成通信相關課題的研究；
1.4 實驗室規劃設計
在進行實驗室規劃時，需要結合實驗室的實際分布情況，面積大小，電源及網絡布局，學生人數等進行綜合規劃。
具體實驗室要根據實際情況進行考慮，本節提供內容僅供參考。
實訓實驗室規劃時，需要滿足以下幾個標準：
l 機房和實訓區域隔離，設計專用的機房區域，提供無塵及恒定溫濕度空間；
l 配備機房專用的防靜電地板；
l 布線時強電和弱電分離；
l 管理網絡和教學網絡：物理相通，邏輯分離；
l 無線覆蓋要考慮覆蓋的完整性及干擾；
l 根據學生人數進行實訓桌布局；
l 搭配適量的存儲柜，方便設備存儲及管理。
下面結合某個高校的實際案例，講解實驗室布局后的基本功能，以供參考：
在進行實驗室規劃時，將實驗室從功能上分為兩個主要方面：一是承擔通信實訓相關的課程內容，二是承擔實驗室展示參觀的基本功能。因此除了需要部署完善的覆蓋網絡外，還規劃了展示相關的內容，在硬件上，配置相關高清攝像頭，大屏高清展示屏，系統展布等設備，在軟件上配套了移動互聯網展示系統；可完成高清視頻點播，二維碼動態掃描等多種類型的應用內容。
如下圖，設計的效果參考圖：
圖1-4 實驗室部署效果示意圖（供參考）
圖1-5 實驗室平面覆蓋示意圖（供參考）
詳細具體內容實驗室方案歡迎各位領導到公司實際考察了解。
