电子信息工程专业“3+4”课程标准

4G移动通信技术

课程名称：4G移动通信技术

英文名称：4G Mobile Communication Technology

课程性质: 专业课

总 学 时：80 理论学时：48 实验学时：32

适用专业：电子信息工程“3+4” 试点项目

第一部分 课程定位与设计

一、课程性质

本课程是电子信息工程专业的专业课，是培养学生LTE 4G通信系统理论知识及LTE 4G通信产品安装、调试、配置和维护能力的一门核心课程。在经过项目化课程的学习后，不仅能掌握现代LTE 4G无线网络的设计与实施、网络管理、设备安装、调试等技能，而且具有建立、维护和管理LTE 4G移动通信网络的技术支持能力，同时了解主流移动通信网络产品的相关性能及参数，具备担当售前售后工作。

二、课程作用

通过课程学习，使学生具备适应4G移动通信相关岗位的专业技能和职业素养，并掌握一定的理论知识为就业后的可持续发展奠定基础。

第二部分 课程目标

（一）知识目标

LTE技术基础，LTE关键技术，LTE无线资源管理，LTE无线信道，中兴无线设备，仿真软件操作。

（二）能力目标

1、综合能力目标：

学生首先对LTE移动通信技术有全面的理解和掌握，认识EPC无线侧设备，能够熟练的使用中兴后台网管软件对LTE网络做数据配置以及故障排除。

2、单项技能目标：

（1） 了解通信行业发展史以及未来发展趋势。

（2） 掌握LTE信道的结构与调制。

（3） 掌握LTE的关键技术。

（4） 掌握无线资源管理技术。

（5） 掌握正确配置后台数据，能够实行开局操作。能迅速发现故障，排除故障。

（三）素质目标

通过本课程的学习和实训，不仅让学生学到关于移动通信系统的知识，而且还要培养学生对于通信行业的学习兴趣、自学能力以及培养学生在以后的工作中，具备良好的职业素养、严谨的工作态度以及团队协作能力、沟通能力

第三部分 课程内容标准

（一）理论部分

第一章 TD-LTE系统概述

教学目标：通过对TD-LTE发展历程及技术特点的介绍，使学生对4G移动通信网络有一个宏观认识，并对将要学习的协议、技术与组网应用的知识有所了解。

教学重点：TD-LTE的主要技术特点，TD-LTE的发展及演进。

教学难点：TD-LTE的主要技术特点。

知识点及要求

第一节 移动通信系统的发展

1、了解移动通信系统的发展历程；

2、了解从第一代到第四代移动通信系统的特点；

第二节 移动通信标准化组织

1、了解ITU组织及工作内容；

2、了解3GPP及3GPP2组织及工作职责；

3、了解CCSA组织及作用。

第三节 TD-LTE技术特点

1、了解TD-LTE系统的主要技术特点；

2、了解TD-LTE与FDD-LTE系统各自的优缺点。

第四节 TD-LTE标准演进

1、了解TD-LTE标准提出的背景；

2、了解TD-LTE标准演进的过程；

3、了解TD-LTE未来演进的方向。

第二章 TD-LTE网络结构和关键技术

教学目标：通过对TD-LTE技术的学习，学生能够对TD-LTE网络有直观的认知，了解系统结构，学习空中接口协议栈，掌握系统关键技术，为后续更深层次知识的学习打下良好基础。

教学重点：TD-LTE关键技术；TD-LTE空中接口协议；信道调制和编码方式。

教学难点：TD-LTE空中接口协议

知识点及要求

第一节 TD-LTE系统结构

1、了解TD-LTE系统的组成；

2、了解TD-LTE系统相对于TD-SCDMA的变化；

3、了解系统中的网元及接口。

第二节 空中接口协议栈

1、了解控制平面协议；

2、了解用户平面协议；

3、掌握S1接口协议栈；

4、掌握X2接口协议栈。

第三节 TD-LTE系统关键技术

1、掌握TDD双工方式；

2、掌握上下行多址传输方式；

3、掌握MIMO技术的原理及工作方式。

第四节 AMC链路自适应技术

1、掌握信道调制和编码方式；

2、了解AMC在系统中的应用。

第五节 HARQ混合自动重传

1、了解HARQ的类型；

2、了解HARQ的基本原理。

第六节 小区干扰抑制和协调

1、了解小区间干扰随机化方式；

2、了解小区间干扰消除方法；

3、了解小区间干扰协调/回避。

第三章 TD-LTE空中接口协议规范

教学目标：通过本章内容的学习，使学生了解TD-LTE空中接口协议栈的结构、各类信道的分类及功能等知识，从而为后续课程的学习打好基础。

教学重点：各类信道的分类；RLC层服务模式；数据传输的过程。

教学难点：各类信道的分类；RLC层服务模式。

知识点及要求

第一节 空中接口结构概述

1、了解空中接口的定义；

2、了解空中接口协议栈的结构。

第二节 信道的定义和映射关系

1、掌握物理信道的分类；

2、掌握传输信道的分类；

3、掌握逻辑信道的分类；

4、掌握信道间的映射关系。

第三节 媒体接入控制层

1、了解MAC层功能；

2、掌握MAC层关键过程。

第四节 无线链路控制层

1、了解RLC层功能；

2、掌握RLC层服务模式。

第五节 分组数据汇聚层

1、了解PDCP层功能；

2、掌握数据传输过程。

第四章 TD-LTE系统物理层规范

教学目标：通过本章节的学习，学生能够了解TD-LTE系统物理层的基本规范，掌握物理层功能、物理信道处理流程、传输信道与控制信息等核心内容，对TD-LTE物理层的工作原理有比较深刻的认识。

教学重点：物理层的功能；物理信道处理流程；传输信道与控制信息

教学难点：物理信道处理流程；传输信道与控制信息。

知识点及要求

第一节 物理层概述

1、了解物理层的协议结构；

2、掌握物理层的功能。

第二节 TD-LTE无线传输帧结构

1、了解无线传输帧结构；

2、了解特殊时隙设计；

3、了解同步信号设计；

4、了解TD-LTE和TD-SCDMA帧结构的区别。

第三节 物理信道处理流程

1、掌握上行物理信道处理流程；

2、掌握下行物理信道处理流程。

第四节 传输信道编码与复用

1、了解信道编码的基本过程；

2、掌握上行传输信道与控制信息；

3、掌握下行传输信道与控制信息。

第五章 TD-LTE系统物理层基本过程

教学目标：通过对本章内容的学习，学生能够了解TD-LTE系统物理层的基本工作原理，掌握时间同步检测、频率同步检测、随机接入、上下行功率控制等关键知识点。

教学重点：时间同步检测；频率同步检测；上下行功率控制。

教学难点：时间同步检测；频率同步检测；上下行功率控制。

知识点及要求

第一节 小区搜索与同步

1、了解配置同步信号；

2、掌握时间同步检测；

3、掌握频率同步检测；

4、了解小区同步维持。

第二节 随机接入

1、掌握随机接入过程；

2、了解随机接入前导序列结构；

3、了解随机接入响应鉴权。

第三节 功率控制

1、掌握下行功率控制；

2、掌握上行功率控制。

第六章 TD-LTE系统移动性和无线资源管理

教学目标：通过本章知识的学习，使学生了解TD-LTE系统移动性管理以及无线资源管理的基本内容，掌握无线小区选择/重选/切换的原理及实现流程，同时了解无线资源管理所涉及到的接入控制、负载均衡等方面的知识。

教学重点：小区选择/重选；小区切换；无线资源管理。

教学难点：小区选择/重选；小区切换；无线资源管理。

知识点及要求

第一节 移动性管理

1、掌握小区选择/重选的原理及流程；

2、掌握小区切换的原理及流程。

第二节 RRM无线资源管理

1、了解无线资源分配的原理及方式；

2、掌握接入控制的原理；

3、掌握负载均衡的实现方式；

4、了解干扰协调技术及实现方法。

第七章 TD-LTE无线网络规划

教学目标：通过对TD-LTE无线网络规划知识的学习，学生能够了解无线网络规划的思路及特点，掌握无线网络规划的不同阶段及每个阶段需要完成的工作，掌握无线网络的指标要求，掌握无线覆盖分析及容量估算的方法，并具备使用相关软件进行规划仿真及参数设计的能力。

教学重点：无线网络规划的几个阶段及需要完成的工作；无线网络规划的指标；无线网络规划覆盖分析和容量估算的方法；无线网络数据仿真分析和参数设计。

教学难点：无线网络规划的几个阶段及需要完成的工作；无线网络规划的指标；无线网络规划覆盖分析和容量估算的方法；无线网络数据仿真分析和参数设计。

知识点及要求

第一节 TD-LTE无线网络规划概述

1、了解TD-LTE无线网络规划思想；

2、了解TD-LTE无线网络规划特点。

第二节 TD-LTE无线网络规划流程

1、掌握无线网络规划的五个阶段；

2、掌握各个阶段需要完成的工作。

第三节 网络建设需求分析

1、了解基本数据采集的内容和方法；

2、了解无线网络覆盖分类和需求；

3、掌握无线网络建设指标要求；

4、掌握无线网络建网策略。

第四节 无线网络规模估算

1、掌握无线网络覆盖分析的方法；

2、掌握无线网络容量估算的方法。

第五节 规划站点勘察

1、了解站点勘查内容；

2、掌握站点选址注意事项；

3、掌握勘察数据整理的方法。

第六节 无线网络仿真分析

1、掌握无线网络仿真的流程；

2、掌握ANPOP软件的使用。

第七节 无线网络参数设计

1、掌握TD-LTE无线网络设备配置原则；

2、掌握无线网络频率规划方法；

3、掌握PCI码资源规划的原则；

4、掌握无线邻区规划方式。

第八章 TD-LTE室内分布系统建设

教学目标：通过本章内容的学习，学生能够了解TD-LTE室内分布系统的基本知识，了解室分系统的基本建设原则及指标，掌握室分系统覆盖及容量性能的分析方法，并对室分解决方案有一定了解。

教学重点：室内分布系统覆盖性能分析；2、室内分布系统容量性能分析。

教学难点：室内分布系统覆盖性能分析；2、室内分布系统容量性能分析。

知识点及要求

第一节 TD-LTE室内覆盖综述

1、了解室内分布系统建设的基本原则；

2、了解室内分布系统建设的指标要求。

第二节 室内分布系统组成

1、了解室内分布系统的信源类型；

2、了解室内分布系统的分布方式；

3、掌握室内分布系统设备的组成。

第三节 TD-LTE室内覆盖规划方案

1、了解室内覆盖规划的思路；

2、掌握室内分布系统覆盖性能的分析；

3、掌握室内分布系统容量性能的分析；

4、了解TD-LTE与其他系统的干扰分析。

第四节 TD-LTE室内覆盖解决方案

1、了解TD-LTE室内建设模式；

2、了解TD-LTE的三种双路建设方案；

3、了解TD-LTE双路室分建设场景。

第九章 TD-LTE的演进技术

教学目标：通过本章内容的学习，使学生了解TD-LTE未来的技术发展方向，对IMT-Advanced及TD-LTE-Advanced有一定了解，并掌握TD-LTE-Advanced的关键技术。

教学重点：TD-LTE-Advanced及IMT-Advanced的关系；TD-LTE-Advanced的关键技术。

教学难点：TD-LTE-Advanced的关键技术。

知识点及要求

第一节 IMT-Advanced

1、了解IMT-Advanced的背景；

2、了解IMT-Advanced的技术方案；

3、了解IMT-Advanced的特性要求。

第二节 TD-LTE-Advanced

1、了解TD-LTE-Advanced与IMT-Advanced的关系；

2、掌握TD-LTE-Advanced的关键技术。

（二）实践部分

项目一 网络拓扑规划实验

1、项目要求：通过本次项目的操作，掌握 LTE FDD 网络整网结构，调试参数规划。

2、实验内容

规划核心网网元，记录IP参数；记录对接参数。

3、所需实验设施设备

LTE工程仿真教学软件。

4、教学形式及过程

（1）实验指导老师讲解、说明、演示；

（2）学生分组进行实训，教师重点指导；

（3）实验报告要求。

5、教学重点与难点

（1）IP地址规划；

（2）对接参数规划。

项目二 硬件安装实验

1、项目要求：熟悉硬件安装的机房总体布局、设备类型、馈线类型、安装方式；掌握硬件安装中的故障处理。

2、实验内容

2.1、实验一：机框的安装及设备板卡的安装。

2.2、实验二：BBU电源连接。

2.3、实验三：BBU传输线连接。

2.4、实验四：DEBUG线连接。

2.5、实验五：RRU设备安装及电源连接。

2.6、实验六：RRU天馈系统及传输线缆连接。

3、所需实验设施设备

LTE工程仿真教学软件。

4、教学形式及过程

（1）实验指导老师讲解、说明、演示；

（2）学生分组进行实训，教师重点指导；

（3）实验报告要求。

5、教学重点与难点

（1）BBU设备的安装；

（2）RRU设备的安装；

（3）天馈系统的连接。

项目三 LMT配置实验

1、项目要求：掌握 LMT 的使用方法以及数据配置。

2、实验内容

回到网络拓扑，连接基站；LMT电脑连接CC单板；登录LMT，配置参数并同步。

3、所需实验设施设备

LTE工程仿真教学软件。

4、教学形式及过程

（1）实验指导老师讲解、说明、演示；

（2）学生分组进行实训，教师重点指导；

（3）实验报告要求。

5、教学重点与难点

（1）LMT电脑的连接；

（2）参数的同步。

项目四 网管操作实验

1、项目要求：熟悉EMS的操作和使用方法；掌握在EMS上配置一个模板基站的过程和参数。

2、实验内容

2.1、实验一：创建子网及父节点。

2.2、实验二：配置BBU、RRU设备的机架及相关参数。

2.3、实验三：传输资源及全局端口配置。

2.4、实验四：IP参数及静态路由配置。

2.5、实验五：SCTP及OMCB配置。

2.6、实验六：基站资源配置。

2.7、实验七：基站配置的导入、下载及激活。

3、所需实验设施设备

LTE工程仿真教学软件。

4、教学形式及过程

（1）实验指导老师讲解、说明、演示；

（2）学生分组进行实训，教师重点指导；

（3）实验报告要求。

5、教学重点与难点

（1）平台传输资源配置；

（2）无线资源配置。

项目五 拨号测试实验

1、项目要求：掌握终端拨号和业务测试方法。

2、实验内容

进入虚拟网管界面，点击终端，对每个扇区都进行拨号测试；对有问题的扇区进行处理。

3、所需实验设施设备

LTE工程仿真教学软件。

4、教学形式及过程

（1）实验指导老师讲解、说明、演示；

（2）学生分组进行实训，教师重点指导；

（3）实验报告要求。

5、教学重点与难点

（1）按扇区进行拨号测试；

（2）问题扇区处理。

项目六 FTP测试实验

1、项目要求：掌握性能测试方法。

2、实验内容

拨号成功后，进入FTP下载页面；对每个扇区都进行测试，并记录测试结果；对有问题的扇区进行处理。

3、所需实验设施设备

LTE工程仿真教学软件。

4、教学形式及过程

（1）实验指导老师讲解、说明、演示；

（2）学生分组进行实训，教师重点指导；

（3）实验报告要求。

5、教学重点与难点

（1）FTP业务测试；

（2）问题扇区处理。

项目七 故障处理实验

1、项目要求：掌握常见问题的故障处理思路。

2、实验内容

硬件故障处理；建链问题处理;SCTP问题处理；小区问题处理。

3、所需实验设施设备

LTE工程仿真教学软件。

4、教学形式及过程

（1）实验指导老师讲解、说明、演示；

（2）学生分组进行实训，教师重点指导；

（3）实验报告要求。

5、教学重点与难点

（1）问题处理思路；

（2）常见问题处理方法。

项目八 基站切换实验

1、目的要求：掌握LTE基站切换的参数配置方法。

2、实验内容

基站前台连接；后台参数调整；切换业务测试。

3、所需实验设施设备

LTE工程仿真教学软件。

4、教学形式及过程

（1）实验指导老师讲解、说明、演示；

（2）学生分组进行实训，教师重点指导；

（3）实验报告要求。

5、教学重点与难点

（1）前后台连接调整；

（2）切换测试。

第四部分 课程实施

章	学 时 分 配						小计
	讲课	实验(含上机)	其他
			习题课	课堂讨论	自主学习	知识拓展
一	4						4
二	6	2					8
三	6	2					8
四	6	4					10
五	6	4					10
六	6	4					10
七	6	14					20
八	4	2					6
九	4						4
合计	48	32					80

第五部分 课程考核与评价

主要分为三个部分，考试成绩占：35%，实践（期末成绩+随堂实践操作）占：40%，平时成绩（作业+KPI考核）：占25%。

考核形式		所占比例	考核内容	评定细则
考试成绩		35%	大纲要求	根基LTE 4G移动通信技术教学大纲要求，对重点内容、关键知识点进行考核。
实践成绩		30%	大纲要求	能够分组完成综合实训内容，并提交完整实验报告。
平时成绩	考核过程	10%	作业测评	按时完成每次作业。
		10%	实践操作	能够独立或者分组完成各个实践操作并提交实验报告。
	课堂管理	15%	KPI考核成绩	中兴班学生日常KPI管理考核内容

第六部分 课程资源的开发与利用

一、教学资源

在教学过程中不断利用幻灯片、教学录像、电子教案等，充分利用这些资源创设形象生动的工作情境，激发学生的学习，促进学生对知识的理解和掌握。

二、教材的选用和使用建议

1、张天魁. B3G/4G移动通信系统中的无线资源管理. 北京.电子工业出版社.2011年.

2、陈宇恒/肖竹/王洪. LTE协议栈与信令分析. 北京.人民邮电出版社.2013年.

3、王映民/孙韶辉. TD-LTE技术原理与系统设计. 北京.人民邮电出版社.2010年.