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现代通信网工程实践中心建设与教学改革研究 摘要：针对传统“现代通信网络”课程在实践教学环节中存在的问题，为了提高学生的实践实力，建设了现代通信网工程实践中心。该中心由数据通信、EPON、SDH、NGN四个子系统组成，分别介绍了四个子系统的特点、技术指标、网络结构和试验项目，并提出了现代通信网工程实践中心的教学改革方案。 关键词：现代通信网；试验室建设；工程实践中心；实践教学改革 作者简介：张占强，男，内蒙古呼和浩特人，内蒙古工业高校信息工程学院，讲师；孟克其劳，男，内蒙古鄂尔多斯人，内蒙古工业高校信息工程学院，教授。 基金项目：本文系内蒙古工业高校教改项目的探讨成果。 中图分类号：G482 文献标识码：A 文章编号：1017-007906-0141-02 “现代通信网络”是通信工程专业的一门专业必修课，其可以使学生从网络层面对通信学问进行全面的了解。学生在学习专业通信技术的基础上，通过学习“现代通信网络”课程可以驾驭通信网的结构、通信设备之间的互连及配置，从而建立起“全程全网”1的概念。目前高校的试验环境及课程设置并不能完全满意通信行业发展对人才的需求，课程的更新相对滞后于通信技术的发展，理论与实践经常存在脱节的现象。 在传统教学过程中实践环节相对薄弱，2主要表现在以下几个方面：一是教学设备不能满意“现代通信网络”课程的须要，课程体现了网络化和系统化的原则，但传统的试验设备以试验箱为主，只能实现简洁的通信系统，不能模拟通信网络的结构、协议以及通信网的规程。二是试验项目单一，以验证性试验或仿真试验为主。验证性试验不利于培育学生的创新实力；仿真试验只是对课程的理论及原理的验证，不利于学生动手实力的提高。三是传统教学设备只是对课堂所学学问的验证和演示，不能模拟通信网现网运行的设备，满意不了好用化通信人才培育的须要。 一、现代通信网工程实践中心的建设目标 通信行业的发展日新月异，从传统的电话网络到高速宽带网络，从模拟移动通信到3G、4G数字移动通信，都体现了通信技术的不断进步。通信工程是一个技术含量高、发展快、应用广和实践性强的专业。因此，要求学生在学习过程中，一方面要系统的学习通信基础理论，另一方面要学习设备的实际操作，在实践中理解理论学问，提高动手实力，适应通信技术的发展。没有足够的实践学习，就不能很好地驾驭通信技术，因此建设现代通信网工程实践中心对学生实践实力的提高具有重要意义。建设现代通信网工程实践中心的主要目标3包括以下几方面： 1.建设模拟现网运行设备的工程实践中心 依据电信网络的运行状况，通过整合优化设备和教学方法的改革，提出了既能模拟现网运行的设备，又能满意教学需求的建设方案。为培育具有扎实理论基础和高水平技能的通信综合人才，建设了良好的、不须要过渡的试验平台。 2.全面深化地进行教学内容、教学体系和教学方法的改革 “现代通信网络”课程的发展，强调课程体系的构建，以基础理论为指导，以技术应用为目标，通过对实际工作需求的调研和分析，真正实现理论与实践的有机结合。 3.培育通信行业所需的应用型人才 可以帮助学生清楚地理解通信设备的原理、接口和设备的配置，使学生尽快熟识通信行业的工作；可以帮助学生更快地适应通信企业对人才的技术需求，从而供应快速融入通信行业的通道。多平台的设备与新的课程体系可以使学生加深对通信网络的理解，从而胜任通信行业各类工作。 二、现代通信网工程实践中心的建设 内蒙古工业高校综合考虑了通信网实践教学中存在的问题，在充分调研和考查的基础上，制定了现代通信网工程实践中心的建设目标，在2022年年底建成了现代通信网工程实践中心。 1.网络总体拓扑结构 现代通信网工程实践中心由光传输SDH平台、EPON接入网平台、数据网络平台、NGN软交换平台以及通信电源系统组成，是一个面对教学的小型电信业务平台。统一的网管系统可以管理学生的试验进程，优化试验的组织。图1是现代通信网工程实践中心总体拓扑图，各部分不是孤立的系统，是可以相互融合，组成综合性的网络。4 2.数据通信子系统 数据通信子系统采纳中兴通讯的成熟商用网络设备。系统分为接入层、汇聚层、核心层三层结构。数据通信子系统组网的原则是：综合性、高牢靠性、高性能、平安性、扩展性、开放性、标准化、好用性、易管理。数据通信子系统包括二层交换机、三层交换机、路由器、无线AP、学朝气等。 数据通信子系统的核心层采纳中兴智能集成多业务路由器ZXR10 1800，负责数据的快速转发以及整个网络路由表的维护，同时实现子系统与广域网的互联。汇聚层采纳的是中兴三层智能以太网交换机ZXR10 3950，它供应高密度一百零一兆接入和千兆上行接口，具备全面的二层交换和三层路由实力，汇聚层设备供应了用户流量限制及其他的策略管理功能，还供应了必要的服务层面的功能。接入层采纳的是中兴二层智能以太网交换机ZXR10 2850，负责学生终端设备的接入。该子系统可以完成的试验项目有：IP地址规划、VLAN的配置、RIP路由试验、OSPF路由试验、无线接入网试验和模拟城域网试验等。 3.EPON通信子系统 EPON是最广泛的网络承载技术Ethernet和无源光网络PON结合的产物，是“三网合一”的主流技术之一。EPON通信子系统由视频服务器、OLT、ODN、ONU等组成。 OLT采纳中兴ZXA10 C200，其属于中小容量OLT，最大支持连接640个ONU，无中继传输距离可达20公里，OLT可以通过网管服务器来配置。OLT供应了EC4GM和EPFC/4。EC4GM有两个GE光口和两个10/101/1010Base_T电接口，上连口从交换主控板上引出，连接到IP城域网和组播视频服务器，完成EPON的业务接入。EPFC/4供应4路EPON光接口，光接口可以下连18分光器，分光器与ONU对接，将业务下发到桌面设备上。ODN是光配线网由分光器组成。ONU的主要作用是光电转换和信号的分路功能。该子系统可以完成的试验项目有C200的基本业务配置、EPON的网管配置试验、EPON VLAN配置试验、组播业务的开通等。 4.SDH传输子系统 SDH传输子系统由3个中兴ZXMP S325网元组成，3个网元组成一个环形网。ZXMP S325支持的最高速率为STM-16，ZXMP S325主要应用于网络的接入层。设备可接入E1、T1、E3、T3等业务，适合于业务种类多、业务量较小、对业务质量要求较高的场合。 ZXMP S325设备由各种单板组成，其中有系统接口板、业务接口板、业务处理板、交叉时钟线路板、网元限制板。该子系统可以完成的试验项目有SDH业务配置、以太网业务配置、ATM业务配置、DWDM设备业务配置等。 5.NGN软交换子系统 软交换子系统采纳中兴ZXECS IBX1010综合业务交换设备，设备可以为多用户供应多种业务，实现数据、VOIP语音、图像业务融合和网络融合。 ZXECS IBX1010设备可扩充硬件接口，通过硬件接口接入PSTN网络、Internet网络、局域网；可以连接模拟电话、IP电话、PC等终端设备。IAD的主要功能是完成终端用户语音、数据等业务的接入，作为下一代网络用户接入设备。该子系统可以完成的试验项目有7号信令网组网、PRI信令组网、H.323组网、SIP组网等。 三、现代通信网工程实践中心的教学改革 实践教学是培育具有创新意识和工程实力的重要环节，是理论联系实际、培育学生驾驭科学方法和提高动手实力的重要环节。结合专业理论和现代通信网工程实践中心，构建相对完整的综合性、设计性的实践教学体系，培育学生的实践实力和创新实力。5 1.探究“现代通信网络试验群”的教学模式，编制切实可行的试验教学大纲，推动人才培育和社会需求相结合 在通信试验平台上可以开设的试验课程有“数据通信”、“光纤通信”、“现代交换”、“移动通信”、“接入网”等，这些课程之间有肯定的内在联系。“试验群”是各个试验的有机结合体，而不是几门课程试验的简洁相加。“试验群”内部试验之间相互联系，通过对试验进行分析比较，删除相同的内容，再进行融合分解，形成新的试验体系，达到整体大于各门试验课程之和的目的。 2.重视学生创新实力和工程实力的培育 在现有的现代通信网工程实践中心下，激励实施高校生科技活动项目、高校生科研与创新项目安排。在老师的指导下，以学生为主体开展科学探讨活动，培育学生的科研意识和素养，提高创新实力。激励学生参与电子设计竞赛，培育高素养的应用型人才。 3.加强师资队伍建设 通过选派老师到科研院所、企业参与工程实践等手段，打造一支适应试验教学的老师队伍，提升专业老师的工程素养、强化工程背景。主动与中兴公司联系进行专业学问的更新，包括课程的更新，结合行业发展趋势，对相关课程内容进行补充与替换；对老师进行再培训，保证老师的学问体系结构和行业最新的技术发展相同步。 四、结语 该实践中心模拟了通信网的现网运行设备，设备的各项指标满意教学的须要，经过一年的教学试运行，收到了良好的效果，为培育从事通信行业的人才，建设了良好的、不须要过渡的试验平台。 参考文献： 1王化兰，桑林，吴建伟，等.“现代通信与全程全网”虚拟试验教学平台设计与应用J.试验技术与管理，2022，27：203-205. 2邵峥嵘，董芳，莫有权，等.构建现代通信网络课程立体化教学体系J.高等教化探讨学报，2022，34：94-101. 3刘良桂，黄静，姚青，等.通信网络课程建设特色和人才培育定位探讨J.浙江理工高校学报，2022，27：1024-1026. 4邓月明，王玲，周志彬.现代通信实训平台建设与试验教学改革J.试验室探讨与探究，2022，26：122-125. 5齐兆群，王文博，桑林.通信工程特色专业培育方案的探讨J.北京邮电高校学报，2022，12：95-101. 第8页 共8页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页