通信工程专业实验室建设方案设计与实践

薛礼妮 华北电力大学电气与电子工程学院, 北京 102206

通信工程专业实验室建设方案设计与实践

薛礼妮 华北电力大学电气与电子工程学院, 北京 102206

通信实验室是通信工程专业建设的重要组成部分，经过不断的建设完善，使其成为培养通信专业人才创新能力的实践基地。依据我校通信专业的电力行业特色和发展历程，给出了通信专业实验室的建设方案和实施成果。

通信工程；实验室建设；方案

communicat；ionconstructing laboratory；scheme

通信工程专业是我校历史最悠久的四大专业之一，经过几十年的蓬勃发展，为电力系统培养了大量的专科、本科以及研究生各层次人才。由于电力系统通信发展过于迅速，设备投资过于庞大，致使通信工程专业的实践教学和电力系统现实要求距离越来越大。通信工程专业尽管这些年加大了投资力度，但总投资仍然不足150万，只能满足最基本的教学需要，光纤通信技术、微波与卫星通信技术、移动通信技术、现代交换技术、接入网技术、扩频通信技术以及电力通信网络管理等等这些优势通信技术依然是空白。而这些技术恰恰又是用人单位对通信人才非常看重的，以往大量的毕业生反馈信息也充分说明了我校人才培养在这些方面存在的严重缺陷。因此有必要拓宽渠道，全力争取外部资助，充分挖掘内部潜力，重新规划建设通信实验室。

1.建设规划通信实验室的整体目标

通信实验室发展建设的总体思路是：挖掘潜力，争取外援，优化资源，突出亮点。

通信实验室经过这些年的努力建设，一些基础设施得到了一定加强，但这些成绩只能算作 “点”，在内部潜力极其有限的情况下，要想取得全面发展，就需要大量争取外部资源，这样内外结合才能取得“全面”发展和建设。

通信实验室发展建设的整体目标是：构建多层次平台，全面服务教学。

1.1 构建本科实践教学平台。全力打造多功能和名副其实的实验教学和各种实习基地。

1.2 构建大学生科技创新平台。大学生科技创新能力的培养已经成为我校人才培养的一个重要特征，通信实验室发展建设为大学生科技创新提供了一个很好的平台。

1.3 构建大学生工程实践能力训练平台。大学生工程实践能力的培养已经成为世界各国高等人才培养的一种新趋势，学校虽然已经建设了工程训练中心，但只要是针对电气工程专业的，通信实验室发展建设为对电子信息类专业提供了一个很好的工程实践能力训练平台。

1.4 构建大学生开放实验平台。开放实验室是实验教学的一个重要方面，通信实验室发展建设之后，在通信协议、通信接口以及协议转换之间提供了大量的开放实验项目，这些实验实用性强、可操作性好，可以完成多种综合性和设计性实验。

1.5 构建教师队伍培养平台。教师是提供优质教学服务的必要保证，多年来教师队伍的建设一直被忽视，许多教师学历虽然满足教学需要，但实际动手能力和专业素养存在着各种各样的缺陷，通过实验室的建设为广大教师的业务能力和动手能力提供了很好的学习平台。

1.6 构建研究生培养平台。随着研究生招生规模的扩大和研究生教学工作的深入进行，为研究生提供培养平台越来越迫切，通信实验室的建设和发展可以为研究生教育提供一个很好的培养平台。

1.7 构建对外培训服务平台。作为一所知名大学对外提供培训服务是社会发展的必然，也是自身发展的需要，通信专业这些年非常重视为电力系统提供通信技术培训服务，通信实验室的建设和发展为培训服务打下了坚实的物质保证。

2.实验室现有条件及其利用

通信实验室现在主要由三部分构成：光纤通信实验室、网络通信实验室和数字传输实验室。

光纤通信实验室为通信、电子信息、电子科学专业学生提供光纤通信的基础实验，还可以为通信专业学生提供光纤传输网络课程设计和毕业实习。

数字传输实验室是电子信息类专业的基础实验室，主要为通信工程、电子信息与工程以及电子科学与技术基础教学服务，开设的课程包括：通信原理实验、数字通信原理实验、数据通信实验、通信系统综合实验以及电力线载波通信实验。2007年得到了重新建设，一次投资达到了37万，配套的教学和仪器是很先进的，完全可以成为本专业的一个亮点，可以增加的开放实验包括：通信接口实验、程控交换电话接口实验以及各类信号频谱分析实验。

网络通信实验室可以开设的实验包括：SDH工程测试实验、通信网络管理工程设计、通信技术综合实验以及CDMA无线通信实验。实验室重新建设之后，现有的SDH设备和ATM设备可以成为新通信网络的一个子接点和重要组成部分。

3.通信实验室建设方案的具体内容

我校立足于电力系统多年，在电力系统有着丰富的资源，国家电网公司极其下属公司多次表示有兴趣支持学校实验室的发展和建设，经过沟通协调，愿意提供比较先进和实用的通信设备和测试仪器，愿意为通信实验室建设和发展提供全方位的资助。

通信实验室具体的建设规划分三步：(1）现代交换实验室建设；（2）电力通信实验室建设；（3）无线通信技术综合实验平台建设。

3.1 现代交换实验室建设

现代交换技术实验室由辽宁锦州供电公司、美国捷思锐科技（北京）有限公司和我校联合共建，其中西门子数字程控交换设备由锦州供电公司捐赠，软交换设备由捷思锐公司捐赠。

数字程控交换技术是通信专业课程中最基础和最重要的内容之一，而软交换技术将是下一代网络语音通信解决方案的焦点。现代交换技术实验室是集传统的数字程控交换技术和代表下一代网络（NGN）的软交换技术于一体的综合性实验室。实验室可开设的实验课程有：

3.1.1 数字程控交换实验：数字程控交换机系统组成及各组成部分功能介绍；用户线二/四线变换原理实验；程控交换PCM编码实验；用户摘挂机检测实验；信令及铃流信号发生器实验；双音多频DTMF接收发送实验；数字中继接口实验；数字程控交换机用户配置管理实验。

3.1.2 软交换实验：语音业务和数据业务兼容性试验；PSTN和IP软交换系统互通实验；多媒体调度交换实验；SIP软交换协议实验；开放式API编程实验。

3.2 电力通信实验室建设

电力通信实验室由辽宁沈阳供电公司锦州供电公司、盘锦供电公司、铁岭供电公司和我校联合共建，实验室目前的设备主要是均为电力企业捐赠。电力通信实验室主要设备有电力线载波机、SDH光通信设备、ATM广域网通信设备、数字微波通信设备、无线扩频通信设备、一点多址无线通信设备等。

“电力系统通信”课程是通信专业课程中最具电力行业特色的内容之一，可开设的实验内容：电力系统通信网络设计与规划；电力系统通信网络管理设计；电力系统通信常用接口设计；电力系统通信协议转换设计；通信工程及相关专业认识实习等。

3.3 无线通信技术综合实验平台建设

构建无线通信技术综合实验平台可以完善和丰富目前通信实验室的实践教学内容，提高实验室现有各种设备的利用率，增加通信专业实验科目，便于合理规划现有各种通信技术，使现有实验设备经过优化组合后，发挥最大作用，使各实验课程达到一个新高度，还可以使通信专业各种实习环节得到保障。

通信实验室经过近两年的合作建设，从社会企业得到了许多无偿捐赠的实验设备，这些设备包括：1套SCDMA宽带基站（含全向宽带智能天线），1套SCDMA窄带基站（含全向窄带智能天线，已签署赠送协议，还未到获），客户服务器软件，6台CPE通信终端；1套软交换系统设备，1套软交换控制软件，1台IP调度机。这些实验设备都是全新的，技术含量很高，代表了现代通信技术的发展的方向。但同时这些设备又是零散的，缺乏统一的设计，缺乏统一的调度使用，加上通信终端的缺乏，这些设备没有和通信教学内容真正衔接，造成这些设备难以发挥最大的作用，不能使这些设备合理地运用到实验教学和实习环节当中，构建无线通信技术综合实验平台就是针对这些问题提出的。

构建无线通信技术综合实验平台的主要内容包括以下方面：

3.3.1 完善SCDMA通信终端和通信协议的开发，使SCDMA技术运用到《无线通信技术》课程当中。

3.3.2 完善软交换系统配置，使软交换系统和SCDMA系统真正融合为一体，使软交换技术运用到《现代交换技术》课程当中。

3.3.3 完善无线通信技术教学内容，将TD3G技术补充到教学当中，使通信专业教学内容和社会需求紧密结合，有利于学生就业。

3.3.4 搭建无线通信技术综合实验平台，将SCDMA系统和软交换系统连接起来，同时为每个系统增加相应终端设备。

3.3.5 全面规划《无线通信技术》、《现代交换技术》以及《通信网络设计》各门课程的实验内容。

3.3.6 全面规划SCDMA系统和软交换系统实习内容，使校内实习基地不但有新内容，更能达到好的实习效果。

3.3.7 全面规划TD3G技术的实验教学和实习内容。

4.通信实验室建设的效益和成果

4.1 覆盖的专业和学生

通信实验室重新建设规划之后，覆盖的专业包括：通信工程专业，电子信息工程专业，电子科学与技术专业以及电气工程各专业。

每年可以完成500人次以上实验和实习教学任务。

4.2 增加的课程实验

通信实验室重新建设规划之后，可以大量增加实验教学内容，并且增加了学生选择的机会，大大丰富了学生的实际动手操作机会，新开设的实验包括以下内容如表1所示。

4.3 增加的课程设计

表1

4.3.1 光纤传输网课程设计；

4.3.2 光纤综合接入网络工程设计；

4.3.3 电力系统通信网络管理设计；

4.3.4 电力系统通信协议转换设计；

4.3.5 电力系统通信网络设计与规化；

4.3.6 电力系统通信常用接口设计；

4.4 完善各类实习；

4.4.1 本科生现场参观实习；

4.4.2 本科生生产实习；

4.4.3 本科生毕业实习；

4.4.5 研究生实践环节。

5 结语

本文结合我校通信工程专业的特色和具体的发展要求，给出了通信实验室建设规划方案和实施情况。通信实验室重新建设之后，实验室成为名副其实的实验和实习教学基地，为本科实践教学、研究生教育和科学研究提供了发展和壮大的条件，从而使本学科更加具备生存和竞争的能力。

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Design and practice scheme for constructing communication laboratory

Xue li-ni (School of Electrical and Electronic Engineering, North China Electric Power University, Beijing 102206,china)

Communication laboratory is an important link for constructing communication and it becomes a practice base for training students’ abilities of special skills after continual construction and improving. A scheme for constructing communication laboratory is advanced and put into effect in accordance with features of communication using in power trade and development course in my university.

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.23.155

华北电力大学教学改革项目“电子信息类专业人才科技创新能力培养方案的设计与实践”（2010）

薛礼妮（1973-），女，陕西省蓝田县人，硕士，工程师，主要从事通信系统的教学和科研工作。华北电力大学电气与电子工程学院。