通信技术实训基地建设方案草案.docx
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通信技术实训基地建设方案草案
《通信技术实训基地》
项目建设规划及实施方案（草案）
2014年12月
根据陕教财【2014】33号《关于组织上报2013—2017年度民办高等教育专项资金建设规划的通知》和我院《关于做好组织上报2013—2017年度民办教育专项资金项目建设项目规划的通知》文件精神，结合我院《2013—2017年专项资金项目建设规划》，建设通信技术实训基地，通信技术实训基地包括两个部分，《4G移动通信LTE实训平台》和《通信传输网实训平台》。
一、4G移动通信LTE实训平台建设的目的、意义
工信部于2013年底正式向三大运营商发布4G牌照，开启了我国移动通信的4G时代。
在可以预见的未来，4G移动通信相关的人才需求无疑将持续旺盛。
以科技研发为先导，具有搞创新性、应用多样性是现代通信行业发展的重要特征，单纯的具备理论指示已经无法满足行业发发展需求，复合型、创新型且具备实际经验的高端技能型人才将真正受到这个行业的青睐。
我国移动通信4G网络采用了自主研发的TD-LTE4G移动技术标准。
TD-LTE移动通信实验系统正是在该技术标准的基础上研发的：
在20MHz频谱带宽上能够提供下行100Mbps、上行50Mbps的峰值速率，并可灵活配置1.25MHz到20MHz多种带宽；系统提供宽带的无线接入应用，支持授权用户使用TD-LTE商用终端接入系统。
通信技术各专业的基本技能训练，对通信基础网的认识是学习的基本要求。
根据当前移动通信行业对人才的需求以及我校通信专业群、电子信息专业群、物联网专业人才培养方案实践教学、通信各专业职业资格证培训的要求及专业教学理实一体化的需要，来建设一套具有创新性、实用性的通信技术实训基地。
二、4G移动通信LTE实训平台建设的功能、规模
该4G移动通信平台应能够在脱离公网的情况下，构建一个真实的4G网络。
实验系统需提供下列两方面的实训实验：
ØTD-LTE移动通信系统实验：
网络构建、各网元参数配置、接口协议分析和消息跟踪、小区参数与属性管理、各种通信业务承载配置、增值业务开发等，满足通信信息类专业的专业需求；
Ø基于TD-LTE的移动互联网实验：
系统除了可以提供传统的移动业务（如：
通话、短信）外，还可以提供移动互联网接入服务，将系统的移动终端通过4G移动通信实验系统接入到当前的宽带互联网中，以便移动终端使用多媒体服务内容，面向无线城市和数字家庭开发：
无线政务、移动警务、无线安防、应急联动、无线调度、移动金融、移动办公、无线数字生活、无线数字娱乐等领域的各种应用；通过系统开放的二次接口，完成系统平台搭建、应用开发等综合应用，满足我院对高端技能型人才的培养需求。
该实训平台建成后，与移动通信技术、通信技术、通信系统运行管理、物联网技术以及计算机通信等通信、电子类专业教学标准相配合，将满足每届约300余名学生的4G通信实训教学工作，并能为学校的教改、科研等工作提供有力支撑。
三、4G移动通信LTE实训平台建设规划与设备选型
4G移动通信实训平台主要由机房设备（网络侧），实验室设备（终端测）以及配套的交换设备，教学管理辅助工具组成。
在该实验环境下，可以开展TD-LTE网络下的全功能业务模式，包含语音（语音及视频通话），短消息，高速数据业务等。
另外，该平台通过提供的开放接口，将移动通信技术，移动互联网技术，软交换技术等多种主流技术应用综合到教学系统中，有助于提高教师教学水平，积累学生多方面的开发经验，极大提高学生就业知识面。
图1 4G移动通信实训平台结构图
系统提供多功能的教学管理平台，采用B/S架构，抛弃传统的C/S架构模式，具有更好的通用性和兼容性，方便日常教学管理和维护。
在授课时通过系统的授权管理，分时配置，信息监控等多种管理模式，可以更加便捷的完成教学工作。
图2 授课系统管理示意图
在硬件结构上建议采用业界先进的全IP分布式架构设计，各个功能单元功能结构清晰，并且设备之间开放接口数据信息，不仅可以完成商用设备常规的系统配置功能，还可以完成接口协议分析，消息跟踪，信息提取，状态监控等教学内容，深入掌握4G移动通信涉及的关键技术。
整套系统由核心网（EPC），无线接入网（E-UTRAN），以及射频单元及无线终端组成。
系统软件采用B/S架构，在传统商用软件的基础上，开放了权限分配，系统管理，无线资源管理及标准接口协议分析等。
另外，实验系统还可以和常用设备制造商与运营商的设备进行对接，完成局域网到广域网的融合。
图3 4G移动通信系统硬件架构图
设备选型与性能指标如表1中所示。
表1 4G移动通信实训平台设备性能指标
序号
设备名称
数量
性能指标
1
LTE射频拉远单元eRRU
3台
eRRU是TD-LTE分布式基站远端射频单元，与eBBU配合实现一个完整的TD-LTE分布基站功能
参数：
支持频段：
2575～2615MHz
工作频带宽度：
40MHz
支持的通道数：
2
输出功率：
2*5W
光纤接口（个数×速率）：
2*10Gbps
长期工作温度：
-40℃～55℃
功耗：
85W
2
LTE基站基带单元
3台
eBBU功能板性能：
1、智能信道处理板，完成基带处理功能，并提供Ir接口。
每个板上有6个光接口，SFP光模块封装。
Ir接口速率为4915.2Mbps，自适应兼容2457.6Mbps。
2、智能主控板，完成平台控制、数据交换，提供时钟单元；并提供同核心网之间的物理连接。
两个10/100/1000M自适应接口，即是S1物理接口或X2物理接口。
S1/X2接口速率最高可达1Gbps。
一个RJ45调试网口，一个RJ45测试串口。
一个USB接口，一个GPS/北斗时钟接口。
3、智能多接口板，为设备提供维护接口。
Ref.OUT：
级联时钟TOD输出（RJ45）。
Ref.IN：
级联时钟TOD输入（RJ45）。
Env：
环境告警箱接口（RJ45）。
用于监测环境信息。
Dry.N：
干节点接口（RJ45）。
干节点用于监测环境信息。
3
LTE移动核心网-HSS网元
1台
性能：
1、支持EPS用户数据管理功能
2、EPS鉴权支持功能
3、移动性管理
4、EPS用户位置管理功能
5、错误恢复功能
6、备份功能
4
LTE移动核心网-MEE网元
1台
性能：
1、NAS信令以及安全性功能
2、3GPP接入网络移动性导致的的CN节点间信令
3、空闲模式下UE跟踪和可达性
4、漫游
5、承载管理功能（包括专用承载的建立）
参数：
10,000S1AP对话；100/秒呼叫事件；
128个eNodeB；5个S-GWs
5
LTE移动核心网-SGW网元
1台
性能：
1、支持UE的移动性切换用户面数据的功能
2、eNodeB空闲模式下分组数据缓存和寻呼支持
参数：
可给16个eNodeB提供GTP-U通道、可给64个P-GW提供GTP-Utunnels通道、支持1Gbps以太网络接口
6
LTE移动核心网-PGW网元
1台
性能：
1、基于用户的包过滤
2、合法监听IP地址
3、分配上下行传输层数据包
4、标记业务
参数：
可给64个S-GW提供GTP-U通道、支持1Gbps以太网络接口
7
移动通信系统管理服务器
1台
基于B/S架构，完成学生对基站系统配置的分时管理、协议数据和跟踪消息的发送、移动互联网各种服务软件
8
机柜
1台
采用优质冷轧钢板,柜体厚度1.5mm，门厚度2.0mm，整体焊接制造，外观大方，可上、下进线，顶部配有散热电扇，利于有源设备散热。
尺寸：
1600*800*600。
内装有排气风扇和电源
9
天线
3套
全向天线、单极化天线、抱杆、馈线等
10
MiFi接入设备
10个
直插SIM卡，可满足10人/台设备通过MIFI同时上网聊天、浏览网页、收发邮件等数据传输UL50Mbps/DL100Mbps;MIFI配备2900mAH的电池，可以在4G网络下连续工作8小时以上，待机时间超过150小时;支持WindowsXP，WindowsVista、Windows7等操作系统支持802.11.b/g/n,加密：
WEP、WPA、WPA2
11
网络交换机
1台
24个10/100/1000M自适应RJ45端口所有端口均具备线速转发能力、支持MTUVLAN、PortVLAN和802.1QTagVLAN、支持端口镜像、端口限速、端口汇聚、支持基于端口优先级和802.1p优先级的QoS、支持Web管理，提供VCT（线缆检测）及Ping检测等维护手段。
12
无线网卡（USB）
10个
类型:
局域网卡
接口:
USB接口
速度:
150Mbps
连接方式:
无线网卡
13
SIM卡读写器与白卡
10个
1、USIM卡数据管理；
2、了解USIM卡的基本数据信息；
3、掌握USIM卡的读写卡方法；
14
智能终端（手机）
20个
1、完成移动系统语音、数据、视频、空口协议、采集与分析实验；
2、基于Android完成移动互联网开发实验
机柜配置图如图4所示，实验室建设效果图如图5所示。
图4 机柜配置效果图
图5 实验室建设效果参考图
序号
设备名称
数量
单价
（万元）
总价
（万元）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
四、4G移动通信LTE实训平台建设资金预算
见上表
五、通信传输网实训平台建设资金预算
序号
设备名称
数量
单价
（万元）
总价
（万元）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
六、4G移动通信LTE实训平台市场调研、论证
由于目前省内暂无高校建成4G移动通信LTE实训平台，因此该调研活动暂时通过网络查询资料完成。
在设备厂商方面，由于4G技术已经成熟商用，因此业内通信相关厂家设备应能满足本项目需求。
但由于该项目所用4G技术设施专业性很强，在市面或网络中的电子市场无法搜寻到，建议直接与相关厂家联系。
七、通信技术实训基地建设实施安排
2015年3月—4月对所选设备的厂家进行用户调查
2015年5月对项目进行招投标工作
2015年6月签订项目合同
2015年7月—8月项目建设施工（设备安装调试）
2015年9月—10月项目试运行
2015年11月项目验收
八、项目验收、人员培训及使用管理
项目建成后由设备厂商及施工单位组织有关人员进行检查评定，并向我校项目办公室提交工程竣工报告，申请竣工验收。
工程竣工报告应包括设备性能、施工质量报告、系统指标、竣工图纸、测试资料、重大障碍和事故处理记录、工程质量监督档案等相关合格证明文件，由项目办公室审查合格后移交学院实验中心。
在项目建设期间可利用暑期安排设备厂商对学院人员进行技术培训，使用管理建议交由电子实验中心具体负责。
通信工程学院
2015年01月
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