前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的移动通信原理主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。
中图分类号:TN711文献标识码:A文章编号:
1. 3G基本的网络结构和功能
跟我们以前所认识的GSM网络一样,在3G的网络里,也有交换,传输和用户终端,根据IMT-2000系统的基本标准,第三代移动通信系统主要由4个功能子系统构成,它们是核心网(CN)、无线接入网(RAN)、移动台(MT)和用户识别模块(UIM),且基本对应于GSM系统的交换子系统(SSS)、基站子系统(BBS)、移动台(MS)和SIM卡。
如图所示,3G网络系统主要是UMTS无线接入系统,包括:CN(核心网)、UTRAN(无线接入网)、UE(用户装置)。NodeB(BS)、RNC(BSC)其中RNC可以看成GSM网络中的基站控制器,而NodeB可以看成GSM网络中的基站收发信台。对某个NodeB来说,控制其的RNC称为控制RNC(CRNC)。
CN核心网部分包括UMSC、SGSN、GGSN等功能实体,支持3G并发业务、高速电路业务和分组业务的MSC/VLR/HLR框架实现传输管理,移动性管理,呼叫控制,基本电信业务和补充业务等功能。
RNC无线网络控制器提供IU、IUb、IUr接口,管理和控制Node-B与CN信息传递,实现技术标准中的控制平面和用户平面的一些功能。
Node-B基站系统通过IUb接口,接收来自RNC无线资源控制命令,完成标准中的专用和物理信道的接收和发送功能。我们从这里知道,其实3G网络的各功能结构和GSM有相似之处,那么3G网络是怎么在GSM网络功能模块中演进的呢?其实3G网络的演进包括RNC和CN部分的演进:UMTS无线接入部分RAN,采用UTRAN作为基站侧,以新建的方式实现3G宽带数据业务的无线接入;3G的演进主要的是核心网部分的演进,UMTS CN演进根据3GPP标准分为两个阶段,第一个阶段为3GPP R-99的演进基于GPRS网络,第二阶段为3GPP演进基 于全IP网络。由于网络的这些种种演进,因此有了区别于2G(GSM)网络的3G的一个基本特征:
(1)具有全球范围设计的,与固定网络业务及用户互连,无线接口的类型尽可能少和高度兼容性;
(2)具有与固定通信网络相比拟的高话音质量和高安全性;
(3)具有在本地采用2Mb/s高速率接入和在广域网采用384kb/s接入速率的数据率分段使用功能;
(4)具有在2GHz左右的高效频谱利用率,且能最大程度地利用有限带宽;
(5)移动终端可连接地面网和卫星网,可移动使用和固定使用,可与卫星业务共存和互连;
(6)能够处理包括国际互联网和视频会议、高数据率通信和非对称数据传输的分组和电路交换业务;
(7)支持分层小区结构,也支持包括用户向不同地点通信时浏览国际互联网的多种同步连接;
(8)语音只占移动通信业务的一部分,大部分业务是非话数据和视频信息;
(9)一个共用的基础设施,可支持同一地方的多个公共的和专用的运营公司;
(10)手机体积小、重量轻,具有真正的全球漫游能力;
(11)具有根据数据量、服务质量和使用时间为收费参数,而不是以距离为收费参数的新收费机制。
2.3G的技术原理
2.1 双工方式
频分双工(FDD): 频分双工收发信各占用一个频率(段):收发同时进行,时延小技术成熟
时分双工(TDD): 时分双工收发信用同一频率,收发使用不同时隙:只占用一段频率;上下行信道对称,利于智能天线:设备简单,成本低;不对称FDD工作,数据传输使用时效率高。
WCDMA和CDMA2000都采用FDD模式,只有TD-SCDMA采用TDD模式。FDD模式的特点是在分离的两个对称频率信道上,系统进行接收和发送,用频段来分离接收和传送信道;采用包交换等技术,可突破第二展的瓶颈,实现高速数据业务,并可提高频谱利用率,增加系统容量。但FDD必须采用成对的频率,即在每2×5MHz的带宽内提供第三代业务。该方式在支持对称业务时,能充分利用上下行的频谱,但在非对称的分组交换(互联网)工作时,频谱利用率则大大降低,在这点上,TDD模式有着FDD无法比拟的优势。
2.2 多址方式
通信的多址方式:码分多址 (CDMA)、空分多址 (SDMA)、频分多址 (FDMA)、时分多址 (TDMA)。
2.3 CDMA在无线信道中传输的优势
采用RAKE接收机,有效利用了信道相干时间形成的时间分集效应;宽带传输系统,利用了信道的频率分集效果;码字的多址传输,利用了多用户分集的效果;信号在信道中传输功率低,降低了干扰,提高了保密性;扩频因子灵活变换,有助于多媒体等多速率并发业务的传输;频谱效率高,优于以往的AMPS和GSM,频率复用系统WCDMA为1,GSM为1~~18;支持软切换和更软切换;支持新技术的应用,如多用户检测;WCDMA有下行发射分集,而GSM没有。
2.4 智能天线
智能天线是基于自适应天线阵原理,利用天线阵的波束赋形产生多个独立的波束,并自适应地调整波束方向来跟踪每一个用户,达到提高信号干扰噪声比SINR,增加系统容量的目的。采用智能天线技术,实际上就是通过数字信号处理,使天线阵为每个用户自适应地进行波束赋形,相当于为每个用户形成了一个可跟踪他的高增益天线,从而既可以进行全方位通信,又可以用较小的发射功率覆盖相同的范围。在3G系统中,其他新的功能技术如多用户检测技术、联合检测、空时码、HDR等等,在这里就不多做阐述了。下面对这些技术基础的三种主流标准作介绍,还有一种新标准的简单介绍。
2.5 CDMA2000技术标准
CDMA2000是国际电信联盟(ITU)规定的第三代移动通信无线传输技术之一,是从窄频CDMA one数字标准衍生出来的,CDMA2000是美国ITU提出的第三代移动通信空中接口标准的建议,是IS-95标准向第三代演进的技术体制方案,是一种宽带CDMA技术。前反向同时采用导频辅助相干解调;在扩频码选择采用相同M序列,通过不同的相位偏置区分不同的小区和用户;射频带宽从1.25MHz到20MHz可调;快速前向和反向功率控制;下行信道中采用公共连续导频方式进行相干检测,提高系统容量;在下行信道传输中,定义直扩和多载波传输两种方式,码片速率分别为3.6864Mcps和1.22Mcps,多载波方式能很好地兼容IS-95网络;支持F-QPCH,可延长手机待机时间;核心网络给予ANSI-41网络的演进,并保持与ANSI-41网络的兼容性;支持软切换和更软切换;设计了两类码复用业务信道,基本信道用于传送语音、信令和低速数据,是一个可变速率信道,补充信道用以传送高速率数据,在分组数据传送上应用了ALOHA技术,改善传输性能;在同步方式上cdma2000与IS-95相同,基站间同步采用GPS方式。CDMA2000标准是一个体系结构,按照使用的带宽来区分,CDMA2000可以分为1x系统和3x系统。其中1x系统使用1.25MHz的带宽,提供的数据业务速率最高只能达到307kbit/s。在1x系统以后,国际上比较公认的发展方向是1x EV-DO和1x EV-DV系统。其中1x EV-DO系统重点提高了数据业务的性能,将用户的最大数据业务传送速率提高到2.4Mbit/s。而1x EV-DV系统在将数据业务最大速率提高到3.1Mbit/s的同时,又进一步提高了语音业务的容量。
Application of the Mobile Nursing System in Hospital Informatization
TAO Liang- liang , WANG Guo-song
(Information Center of Children’s Hospital of Anhui Province, Hefei 230051, China)
Abstract: The paper introduces the main functions of mobile nursing system in Children’s Hospital of Anhui Province, including the input of nursing documents and execution of medical orders, and expounds the application effect and insufficiency of the system in the daily work of the hospital. The mobile nursing system can assist the clinical nursing work, optimize the nursing process, improve the work efficiency, reduce the nursing error, and improve the level of hospital information management.
Key words: PDA; Mobile Nursing; Clinical Nursing; Hospital Informatization
1 概述
近年?硪皆盒畔⒒?建设正以十分惊人的速度发展,在医院信息化的大力推动下,临床护理工作的信息化应用也越来越广泛,其中基于PDA设备的移动护理系统,它的便捷性、规范性、时效性使临床护士从复杂繁多的护理工作中得到解放,让她们有更多的时间和精力去关注病患病情变化与治疗,提高了患者的整体满意度。我院从2015年8月开始使用移动护理系统,目前在临床科室使用过程中取得效果比较满意。
2 移动护理系统
移动护理系统是由手持护理终端设备(PDA),与之相匹配的移动护理软件(NIS),无线网络环境以及护理管理系统等软硬件产品组成。它以无线网络技术作为环境支撑,通过使用移动终端设备(PDA),将医院的HIS、EMR等信息系统资源与移动护理系统无缝对接,实现了医院各信息系统之间实现跨平台数据共享。
移动护理系统以服务临床护理工作为核心,将PDA与日常临床护理业务流程相结合。临床护士通过PDA上的条码识别功能,扫描患者的腕带、输液标签上的二维码信息,在核对患者信息之后完成体征录入、医嘱执行、护理评估、健康教育等各项护理工作,同时实现护理工作全过程的追踪、监控,准确记录各项操作的实际执行时间、执行人,闭合医嘱的生命周期,让护理工作执行过程有迹可循,为临床护理环节质控与工作量统计提供可靠的参考依据。
3 系统主要功能
移动护理系统应用场景分为移动设备端(PDA)和护士工作站端(PC端)。
PDA程序具备患者数据中心、护理巡视、待测体征、待录评估以及按照特定指证筛选病人功能。其中患者数据中心包含:患者体征数据采集、医嘱执行、护理记录、护理评估记录、查看检验检查结果、健康宣教、查看体温单等功能。
PC端作为移动护理系统数据的桌面化体现,具备体征录入、护理记录、风险评估以及入院评估记录单等护理文书的书写与打印功能,并且支持患者腕带/床口卡打印、医嘱标签打印、护士工作量统计功能。体温单曲线图由体征录入的数据实时生成。
下面主要介绍一下PDA在移动护理中的功能运用:
3.1 病人数据中心
在患者列表中通过扫描患者腕带进入患者数据中心界面。体征数据采集界面可以通过扫描患者腕带进行患者切换,医嘱执行需要二次核对患者信息,即腕带、输液标签患者信息必须一致。
3.1.1 体征数据采集
按照护理文书书写规范,根据病人的实际情况(是否发热、手术、病危等情况)在固定的时间点进行体征数据采集。执行护士使用PDA录入病人护理文书之前,需要先扫描病人腕带进行患者身份信息核对,核对无误后记录患者的护理事件(包括:病人入、出、转、手术、死亡等)、体温、脉搏、呼吸、血压、疼痛、意识水平、大便次数、尿量、药物过敏等数据、身高、体重、出入量等数据。体征录入完成后系统自动生成体温单曲线图,出入量数据自动累加,24h累加结果自动记录在体温单上,并且记录执行护士、执行时间等信息方便后续环节质控与绩效考核。系统自动生成的电子体温单不仅仅规避了手工绘制经常出现的漏画、错画的问题,确保了体温单绘制的及时性、准确性,减少了护士手工转抄医嘱体征所花费大量的时间,提高了工作效率。
3.1.2 医嘱执行
在配液前通过PDA扫描药品上的输液标签进行核对,确认是否停医嘱,确保配药准确,同时记录配液班工作量。执行医嘱时执行护士使用PDA扫描患者腕带与输液标签条码,验证患者身份与输液标签是否一致,如不一致提示错误信息,如一致则开始执行输液医嘱,并记录执行人、输液时间。护士续水时仍需使用PDA对患者信息与输液信息进行核对,及时发现医嘱有没有停止或是已执行,确保输液安全。同时护士还可以使用PDA进行核对检验医嘱,同扫描病人腕带和检验条形码,经过核对病人信息避免了多抽,漏抽、抽错,减少出错的可能性。通过扫描病人腕带、药品条码,确认信息核对医嘱,杜绝因护理差错造成的医疗事故,减少医患纠纷,同时每一环节的数据记录为后续的医疗质控与绩效考核提供数据基础。
3.1.3 护理记录录入
根据病历书写规范要求,患者在病情、生命体征段有变化的情况下(例如:病重、发热降温等情况)需要记录护理记录单。执行护士使用PDA在病床前通过自动、勾选等方式提取病人的体征信息写入护理记录单,同时系统记录执行护士与执行时间。
3.1.4 护理评估记录
评估记录包含入院评估记录和风险评估记录单两种,根据具体评估要求首次或是多次进行评估。执行护士通过勾选的方式完成评估记录,并记录评估执行人与执行时间。
3.1.5 查看检验检查结果
通过与LIS、PACS系统的接口实现病人的检验检查结果查看功能,方便护理查房。
3.1.6 健康宣教
护士利用PDA在患者床旁,对患者进行健康宣教工作,并及时的记录。这种新的沟通方式建立了良好的护患关系,提升了患者的就?t感受。
3.1.7 查看体温单
护士可以在PDA上实时的查看体温单曲线图,方便及时地掌握患者的体征变化,节约了护士护理操作的时间。
3.2 护理巡视
临床护士按照病人护理级别进行护理巡视时,可以通过使用PDA扫描患者腕带确认患者之后记录患者病情变化情况。操作完成后系统会记录巡视时间、巡视护士。
3.3 待测体征、待录评估录入
系统根据书写规范要求统计并提示某一时间点需要采集体征和评估的病人信息,防止信息漏填。
3.4 患者特定指证筛选
患者列表可以根据病人的特定指证进行患者筛选,特定指证包含:护理等级、高烧、发热、手术、病危、病重、每周第一天未录入体重/血压、三日内无大便等可以自定义的指证。方便临床护士发现哪些病人需要关注,哪些工作需要及时完成。
4 应用成效与不足
1) 应用成效 移动护理系统优化了临床护理工作流程,护士在进行护理操作的同时就可以实时的记录患者的各项体征信息、护理记录等信息,缩短了护士在处理体征转抄、护理文书书写等日常工作中所花费时间,减少了重复劳动,提高了工作效率;为医院无纸化、无胶片化办公提供了技术支持,节省医院成本;运用PDA的射频扫码技术对患者信息和医嘱标签、检验条码进行数据核对,以及配液过程中医嘱核对,减少了护理差错,降低了医疗纠纷出现的可能性,提升患者满意度;规范了日常护理行为,准确的记录了临床护士的各项操作数据,便于护理质控和护理工作的量化、精细化以及护理行为的闭环管理。
2) 存在的不足 PDA高度依赖于无线网络技术,对于医院无线网络环境要求较高。在移动护理系统建设过程中首先要对医院网络进行合理化规划,如果是老旧的病房网络改造难度较大。在无线网络环境存在死角的情况下,网络丢包严重造成系统响应慢,用户体验差,护理人员可能因此抵制系统的使用。如何对医院无线信号进行合理优化实现信号全覆盖,是移动医疗顺利开展的技术保障。
关键词:移动通信电源 蓄电池 维护管理
一、移动通信电源中蓄电池特点
从移动通信电源中蓄电池使用寿命分析,其包括循环寿命、浮充寿命和存放寿命三种使用寿命方式。该三种使用寿命共同决定了蓄电池的使用寿命的时间长短。其中循环寿命是指容量减小到规定值以前,蓄电池的充放电循环次数;浮充寿命是指正常条件下,蓄电池浮充供电的时间;存放寿命是指蓄电池存放过程中自放电原因是其剩余容量逐渐减少,电池剩余容量小到50%的时间。
蓄电池循环寿命能够保持在一定范围内,如果超过了规定的最低的容量减少值,只就会变成蓄电池浮充供电,就是浮充寿命阶段。而在浮充阶段的最低限度电量也使用完成后,就会进入存放寿命阶段。因蓄电池使用年限有限,因此增加其使用寿命,除了有本身的质量因素外,还与是否对电池进行细致到位的维护和是否浮充工作状态正常等因素有关。正常情况下,针对蓄电池供电要进行严格控制。由于蓄电池有三种使用寿命阶段,最开始就要减少循环放电阶段的出现,保证蓄电池电流处于充足状态,减少放电循环周期,增加蓄电池使用寿命。
二、移动通信电源中蓄电池的维护管理
(一)科学选择浮充电压
移动通信电源中蓄电池具有自放电特性,且会长时间处于浮充状态。因此,科学选择蓄电池浮充电压能够保证蓄电池的浮充电流保持一定的状态,并使蓄电池始终处于充满状态。要科学选择蓄电池浮充电压,电压过高或过低均不可,浮充电压过高会造成浮充电流过大,增加能源消耗,对电池本身造成影响,使蓄电池分解出氢氧气体发生化学反应导致电池爆炸;浮充电压选择过低,电池经常充电不足会使其缩短寿命。因此,选择均衡充电和低压保护及二次下电能够有效维护蓄电池。
1.应用低电压恒压充电(均衡充电)技术。低压恒压充电状态下,给蓄电池充电时,蓄电池本身的状况不同,充电设备会根据实际情况进行修正。比如采用每只蓄电池平均端电压为2.25~2.35V的恒定电压充电,当蓄电池释放容量大而电势较低时,为防止充电电流过大,充电设备对其进行限流,故处于恒流充电状态。当充入一定容量后,蓄电池电压升高,充电电流会逐渐减小。
2.掌握蓄电池浮充电压与温度关系。环境温度等是影响蓄电池蓄浮充充电的电压的主要因素。因此在浮充运行阶段,要根据实际的环境温度对正在进行充电的蓄电池进行相应调整。浅度放电情况下,电池在2.27V/C(25℃)下运行一段时间就可以补足其需要的能量;在深度放电的情况下,电池充电电压可设定为2.35~2.40V/C(25℃),限流点定为o.1Q,经过一定时间的补充后,再转入正常的浮充运行。
3.采取低电压保护与二次下电措施。在浮充电压运行中经常会出现因为浮充电流调整不当造成的欠压,补偿蓄电池放电和爬、漏电所造成电池容量的损失等现象,为弥补以上问题,通常应2-3个月对电池进行一次补充充电。而弥补措施除了是定时充电意外定,还包括对蓄电池的日常维护管理。其维护管理方面主要有低电压保护、二次下电、温度补偿等措施用来保证蓄电池处于良好的运行状态。在维护管理的时候,一定要注意对电压的控制,必要的时候要断开电压。然而通常而言,蓄电池的作用主要是确保维持通信流畅。
(二)加强充放电维护管理
移动通信电源中蓄电池主要有恒流充电法、恒压充电法和分级定流充电法等三种充电方法。其主要特点为:
1.恒流充电法。其能够让充电电流始终保持不变。蓄电池充电时,电池的两端电压会随充电的时间加长而电压逐渐升高,因此保证充电电压的阶梯性升高,是主要的保证充电电流稳定不变的方式,也是维护蓄电池使用的必要手段。一般这种方法充电会减少充电的时间短,但是往往在充电末期的时候,大部分充电电流都是用来电解水的,因此导致蓄电池中出现大量的气泡,会使极板上的活性物质脱落,由于该缺点导致该方法较少被采用。
2.恒压充电法。其能够让充电电源的电压有始终保持不变。刚充电时,充电的电流相当大,但是在两端电压不断升高的时候,充电电流却逐渐在减小。因此,采用这种充电方法能够尽量避免电池过量充电。然而充电初期电流过大也容易损坏极板。
3.分级定流充电法。其是蓄电池充电较常用的充电法。其充电过程分为两个阶段:第一阶段用10小时率电流充电,通常需要6-7小时,蓄电池的单体端电压可达到2.4V。第二阶段用20小时率电流充电,至端电压(2.6-2.8V)连续两小时稳定不变为止,大约需要14-1 7小时。
通过对优秀青少年运动员连续服用新动力一氧化氮胶囊三周前后血液某些生化指标的变化分析,结果表明:新动力一氧化氮胶囊具有辅助促进运动机体的恢复和肌肉损伤的康复作用,有利于运动能力的发挥;新动力一氧化氮胶囊有提高运动员的机体免疫力、辅助消除炎症的作用;新动力一氧化氮胶囊有促进血脂代谢,帮助运动员迅速清除体内代谢垃圾,改善机体血液循环,辅助促进运动机体内氧和营养物质的运输和辅助提高机体运动机体有氧代谢能力的作用;新动力一氧化氮胶囊具有明显改善运动员睡眠质量的作用;新动力一氧化氮胶囊具有排除运动员体内毒素的作用。
新动力一氧化氮为什么要做优秀运动员人体试验?
完成穆拉德博士多年夙愿,符合国家体育总局体育科学研究所长期需求
将自己亲自研发的新动力一氧化氮服务于最出色的运动员是穆拉德博士多年的夙愿,而国家体科所也在积极寻求能帮助运动员改善睡眠质量、促进运动机体恢复和伤病康复的高科技健康品。
实验机构公证权威——国家体育总局体育科学研究所
国家体育总局体育科学研究所(CISS)创建于1958年,是中国成立最早、规模最大的国家级综合性的体育科研机构;主要任务是为增强国民体质,提高优秀运动员运动技术水平进行科学研究。
肃清一氧化氮市场乱象,让消费者买到真正的一氧化氮产品
自新动力进入中国以来,市场上随之出现了很多假冒伪劣产品,为消费者选择真正的科技含量高、保健效果好、综合作用强的诺奖产品带来了障碍。
超越了一般保健品的传统实验对象
一般保健品只需做动物实验就可获得卫生部的保健品批文及小蓝帽标识;
[关键词]物联网;移动通信;网络资源管理
[中图分类号]TN929.5 [文献标识码]A [文章编号]1672-5158(2013)05-0007-01
物联网技术与应用是近十几年来兴起的一种全新的智能网络技术,被看作是信息领域的一次革命性的变革,越来越受到人们的重视,其发展十分迅速,应用的范围领域越来越宽。
移动通信技术在民用领域已经发展多年,技术上比较成熟,已经由第二代(the 2nd Generation,2G)通信技术发展到第三代(3G)通信技术,甚至第四代(4G)通信标准也在许多重点城市和地区开始试运行。
由于移动通信服务使用上的便捷性,使得移动通信的应用已经融人到人们的日常生活当中,越来越深刻地影响着我们的生活方式和通信方式。基于这一点,对移动通信网络技术的理论与技术方面的研究,一直以来都是学术研究和工程领域研究的重点课题。
1 物联网技术
美国麻省理工学院在1999年建立的自动识别中心,提出了网络无线射频识别(RFID)系统的概念。这个系统可以把所有有形的物品,通过射频识别等传感设备,与互联网进行互联,从而达到实现系统内个体的智能化识别与管理的目的,这便是物联网概念的最初来源。
2005年,国际电信联盟ITU(International Telecommunication Union)在突尼斯举行的信息社会世界峰会上,正式确定了“物联网”的概念,并了题为《ITU Internet reports 2005—the Internet of things》的报告,在报告中详细介绍了物联网的基本特征、相关的应用技术、技术发展面临的挑战以及物联网在市场推广中的机遇。ITU在报告中指出:我们正处在一个全新的通信技术发展的时代,信息交互与通信技术发展的目标,已经从原来的满足人与人之间的沟通目的,发展到为了实现人与物、物与物之间的连接,一个无所不在的物联网通信的时代即将到来。
由此可见,物联网技术的发展,突破了信息交互双方的“人”的属性的限制,将传统的信息通信网络延伸到了更为广泛的物理世界,将连接扩展到了物与物以及人与物之间,从而形成了一个物的联网的世界,即物联网。
物联网技术的基本特征主要包括以下三个方面:
(1)全面感知的特性:物联网技术可以利用射频识别、二维码、传感器等多种技术来随时随地的对网络成员进行信息的采集。
(2)可靠传输的特性:通过将物直接接人信息网络,需要通过可用的多种通信网络进行信息交互和共享,以保证信息传输的可靠性。
(3)智能处理的特性:通过使用多种智能计算技术,从而对采集到的海量的物体数据和信息进行处理,以实现智能化的决策和控制。
2移动通信网络资源管理
移动通信网络资源管理作为移动网络通信的核心和关键技术,主要职能是对移动通信网络中有限的资源进行合理地分配和管理,并可以在网络负载和资源的空间分布不均匀的情况下,能够及时调整可用的网络资源,从而保证移动通信系统的可靠工作。
不同种类和技术基础的无线通信网络,其所采用的信号传输技术、多址接入方式会有所不同,相应的通信网络资源的管理机制也会存在诸多的差异,但是,移动通信网络的资源管理问题,就其根本目标,可以分为两个方面,一是实现既定的用户级目标,二是实现通信网络的系统级目标。通常,用户级目标的实现,主要体现在通信网络使用中的用户体验上;而系统级目标是从技术的角度考虑,达到最大化系统吞吐量或者频谱利用效率、提高移动网络的系统发射功率的效率等几方面,具体的研究内容包括以下几个方面:
(1)功率控制:其主要目标是,在维持通信链路服务质量的前提下,尽可能减小通信时的功率消耗,从而节约能源,延长移动通信终端电池的使用时间。
(2)切换控制:当移动通信的终端从一个基站的服务当中切换到另一个基站的服务当中时,需要尽量保证该用户的通信服务不被中断。
(3)接纳控制:在保证已经连接进移动通信服务网络的用户的正常业务使用的同时,应该尽可能地接纳更多用户,从而更有效地利用网络资源,最大化移动通信网络的综合性能指标。
(4)调度机制:使接入网络的各分组用户,能够充分合理地利用通信网络的资源,合理分配数据传输速率和分组长度。
(5)负载控制:在移动通信网络过载或即将过载时,需要即时进行网络资源调整,从而保证通信网络的稳定可靠运行。
3物联网技术与移动通信网络资源管理的契合点
通过以上的分析,我们可以看到,移动通信网络资源管理的核心问题,即是对网络资源的合理分配问题,而网络资源得到合理分配的前提,是对资源的属性、分布等信息的全面、有效、快速的掌握,并将这些分布与控制信息可靠地传输到网络资源管理节点,通过更高效合理的智能资源分配算法,来对有限的通信网络资源进行整合安排,这些移动通信网络资源管理需求,恰恰是物联网技术所反映出的基本特征,也即是说,通过使用物联网技术,可以更加恰当、高效地完成以上的资源管理任务。
4结论
移动通信网络资源管理是移动通信网络应用的核心问题,是无线网络通信领域研究的重要课题,其目的在于通过功率控制、切换控制、接纳控制、调度机制、负载控制等技术,在保证通信网络服务质量的前提下,合理、高效地利用网络资源,从而提高移动通信网络的综合性能。
利用物联网技术,可以很好地解决移动通信网络的资源管理问题,并且物联网在信息采集层上的优势,可以更加全面、实时地采集移动通信用户的非隐私眭信息,从而提高移动通信应用的商业价值。因此,研究基于物联网技术的移动通信网络资源管理技术,是值得我们下大力气研究的课题。
参考文献
[1]刘云浩.从普适计算、CPS到物联网:下一代互联网的视界[J]中国计算机学会通讯,2009,502):66 69
[2] International Telecommunication Union,Internet geports 2005:TheInternet 0f thingslRI.Geneva:ITU,2005
[3]沈苏彬,范曲立,宗平等.物联网的体系结构与相关技术研究[J].南京邮电大学学报,2009,29(6):1-11
深圳市政府提出“十二五”公共机构单位面积能耗下降20%。要完成这一节能目标,必须对全市1500万平方米既有建筑进行改造,需投入约15亿元。如何摆脱依赖财政资金实施节能改造成为面临的首要问题。他们没有等、靠、要,而是根据市场的实际情况,确立了“依靠市场、完善政策、建立标准、规划路径” 的“四位一体”工作思路,采取合同能源管理模式解决问题。
(一)依靠市场手段,推动公共机构节能
依靠市场手段解决公共机构节能改造难题,首选合同能源管理;实施合同能源管理,就必须依靠节能服务企业。率先启动市民中心合同能源管理项目试点,取得成功后在多家媒体宣传,并召开企业座谈会,听取对公共机构推行合同能源管理的意见建议。在此基础上,出台了《深圳市公共机构合同能源管理实施方案》,明确把合同能源管理作为公共机构开展节能改造的主要方法,提出了合同能源管理的招投标流程以及资金支付的具体办法,并分批向社会公布了公共机构拟改造的相关项目,激发了企业参与的积极性。为解决中小企业融资难的问题,搭建了企业―银行信贷平台,修改了合同中不允许抵押的规定,允许企业用合同向金融机构抵押贷款,促使多家银行和节能企业签订了战略合作协议。同时,根据市场的实际情况,出台相关文件,对设备供应、节能量审核、工程监理、审计等单位的选择,给予了规定,初步建立起较为完善的市场运行机制。
(二)发挥政府主导作用,提供节能政策保障
节能服务产业发展壮大离不开良好的政策环境驱动。深圳市委、市政府始终把推进合同能源管理摆在重要位置,王荣书记、许勤市长先后作出批示,要求市机关事务管理局在推广合同能源管理方面要“敢想敢干,先行先试”。陈彪副市长作为市公共机构节能工作联席会议召集人,多次主持召开会议研究合同能源管理相关政策。市发改、财政、采购等部门挑选专业骨干组成研究小组,一起研究制定促进公共机构合同能源管理实施的具体办法和规定,先后出台了公共机构节能管理办法、公共机构合同能源管理实施方案、公共机构“十二五”节能三年行动方案、合同能源管理采购招标模板、公共机构合同能源管理项目资金支付流程、公共机构“十二五”节能工作绩效考核评估办法等一系列文件,这些政策为公共机构推进合同能源管理提供了政策保障。
(三)建立标准体系,规范政府采购行为
以国家颁布的节能行业技术标准为基础,结合推行综合节能改造模式的实际和南方夏热冬暖的气候特点,提出了针对政府机关和医院、学校等不同类型既有建筑的改造需求标准;以项目基准能耗量为基础,根据项目大小不同,对参与投标企业的注册资金、融资能力、技术力量、案例个数等提出了不同的商务标准,形成阶梯档次,便于企业根据自身实力选择参与相应项目;针对办公、教学及其他建筑等照明的不同要求,编制了单项LED照明系统改造的一系列技术标准。参考国家和省市的节能技术标准,专门在招标模板中增加了技术创新的加分条件,鼓励企业加大创新力度,研发独有的核心技术,鼓励企业不断提升综合实力和竞争力。
(四)科学规划路径,保证项目有序推进
根据公共机构“十二五”节能目标要求,以能耗统计数据分析结果为基本依据,确立了“分批实施、分类指导”的工作原则,全市一盘棋,合理规划布局。把能耗排名前50名的能耗大户或能耗超过同类建筑平均水平的用能单位作为改造重点,区分项目大小、能耗高低和难易程度,按照先大后小、先易后难的顺序,分批推进。在具体实施过程中,将公共机构既有建筑分为机关、医院、学校三大类,抓好分类指导,每类先抓一至两个点,摸索路子,积累经验,再在相应系统内推广。为提高推广效率,解决同一系统内项目节能效益“贫富”不均的问题,采取“系统打包”的形式,难易搭配,统一招标,有效避免了好的项目企业抢着做、效益差的没人做的局面。
二、实现合同能源管理招标模式“四个突破”
(一)突破项目申报难的障碍
长期以来,公共机构的能耗支出实行实报实销的财政制度。开展节能改造不仅工程技术复杂,而且具有一定的风险,采用合同能源管理模式又不属于政府采购招标的范围,导致用能单位节能改造的热情始终不高,甚至还有抵触情绪。如何让用能单位自觉申报项目,成为公共机构开展合同能源管理的首要问题。深圳市从转变观念入手,首先,转变“不能采购招标”的观念。把合同能源管理作为工程、服务、货物之外的第四种模式纳入到政府招标采购中,并简化审批手续,开辟绿色通道,方便用能单位申报项目。其次,转变“申报难”、“立项难”、“审批难”的观念。积极向用能单位宣传合同能源管理知识,讲解新招标模式中立项招标、合同签订、监理检测等细节,让用能单位熟悉每个流程。最后,转变“干不干都一样”的观念,把节能改造任务作为市政府重大事项分指标到户,提出强制性改造要求,并实行问责制。通过转变观念激发了各单位的积极性,仅在第一期项目征集中,市直机关就申报了86个合同能源管理项目。
(二)突破传统工程立项审批程序
市发改委简政放权,将合同能源管理项目的审批权转移到机关事务管理部门,负责审核全市申报的项目,发改部门仅负责项目备案确认。财政部门也简化了采购计划下达程序,由过去的对口管理用能单位资金的处室分头下达采购计划,归口为一个处室集中批量下达。优化审批流程后,大大缩短了项目审批时间,提升了行政效率,使多个项目、多批次集中招标成为可能。
(三)突破固有的招评标模式
坚持公开招标的原则,把过去由企业主导的价格谈判变为通过市场竞争产生价格,增加了透明度,有利于发挥市场机制的作用。在项目招标的具体实施上,着重把握了以下几点:一是主推综合性节能改造。采用对用能单位进行整体改造的方法招标,不仅便于准确测定能耗基准,测算节能效益,也有利于不同技术优势节能企业之间的联合互补,推动节能产业由单一向综合发展。二是采用最优方案的形式招标。合同能源管理项目兼具工程与服务的特点,且各个节能公司技术千差万别,难以确定标底,明确由各节能公司自行制作“节能改造方案”,并以“方案”的形式进行招投标。这样既无需财政额外支付能源审计费用和编制标底预算费用,又能够通过市场竞争发挥企业优势,最终由节能专家评选出最优节能改造方案,确保节能效益最大化。三是建立合同能源管理采购招标模板。编制《公共机构合同能源管理采购模板》,采取综合评分法,设定了年综合节能率、节能效益分享年限、资金效率、节能效益分享比例四个核心指标来评价节能效果。四是实行“系统打包”项目招标。全市共有1700多家公共机构,项目多、能耗跨度大,若全部以“一事一招”的形式招标,会给政府采购部门造成极大压力,进度缓慢。为了提高项目招标效率,市机关事务管理局与发改、财政部门和采购中心采取以系统为单位整合项目,将同一系统的全部项目打包进行公开招标。
(四)突破财政支付瓶颈
财政支付难是节能企业对公共机构节能改造望而却步的最大障碍。首先,固化预算,由财政部门按项目业主单位改造前原有的预算标准或能耗定额全额拨付给项目业主单位,用于支付实际发生的水电费、节能效益和节能奖励资金,解决“无钱可付”的问题。其次,明确支付流程,由项目业主单位负责向财政部门申报节能效益,并向节能服务企业支付资金。这种支付方法不但有效地化解了财政预算和节能效益分配之间的矛盾,而且大大激发了各单位实行节能改造的积极性。
电磁场与电磁波主要研究电磁场运动规律,包括时变电磁场和电磁波,是后续微波技术与天线等课程的先修课程.微波技术与天线讲授传输线理论、规则金属波导、微波集成传输线、微波网络基础、微波谐振器等方面的理论知识,为微波通信及相关领域的学习和研究打下坚实的基础;移动通信原理研究现代移动通信的基本理论、关键技术及体系结构,涉及到电波传播及模型、话务量及模型、高阶调制解调、先进的信道编解码、扩频等移动通信系统中的多项关键技术及其性能分析;卫星通信原理主要内容包括卫星通信链路设计、卫星通信网和移动卫星通信系统等;微波技术与天线、移动通信原理、卫星通信原理这三门课程在课程群中起着承上启下的作用.
CDMA与3G技术、移动通信系统与工程这二门课是目前广泛使用的通信网、通信系统及相应的技术,理论教学与实际应用的结合.在课程群内部,各课程之间即有纵向知识的联系,又有横向内容的关联.利用现代教学手段提高教学效果充分利用信息资源,利用丰富的多媒体课件形象地展现课程内容和移动通信系统流程,提供丰富的网络资源进行课程内容的跟踪和复习,对一些比较复杂的通信过程,用nash的形式辅助进行讲解,从而极大地激发学生的学习兴趣,使学生能够主动学习,了解更多的知识.
采用类比方式优化学习效果移动通信课程内容更新快,基本理论和关键技术理解难度大,但是该课程和前期的通信原理等课程内容衔接紧密,很多内容有相似性.在教学过程中,以前期课程的知识点为例进行类比,加强课程内容的融合.在讲解TD一SCDMA同步过程等具体系统知识点时,以教师为基站,以学生为终端进行上下行同步过程的讲解.在进行移动通信呼叫流程和物理层过程讲解中,以学生日常拨打手机和被叫等过程为例进行现场讲解,同时结合手机终端和系统基站的具体结构进行类比和实例分析.
以完成项目的方式引导学生独立思考在整个课程中规定两次“Proect’’作为课下作业,该部分内容由学生主动完成,上交时间不作硬性要求.教师确定“Project”的方向和实现的大致目标,题目和具体内容由学生确定.学生大部分以科研论文的形式上交,通过“Project’’方式培养学生对具体工程和对象的整体把握能力.为达到目标,学生需要查阅大量的文献,并且进行整理和分析,给出自己的方案和实现步骤,提高了学生独立思考能力和综合分析能力.
我校具有优势的第三代移动通信系统实验环节更能提升学生的动手能力,进一步拓展学生的学习兴趣.同时还开设包括“大学生科技文化节”等在内的实践、外训、参观等活动,大都是与移动通信相关的实践活动.这些活动一方面对学生在移动通信学习提出新的要求,同时进一步提升学生的动手能力和学习兴趣,促进学生对抽象理论的决速理解,有利于培养学生的创新意识和创新能力.综上所述,通过课程群建设,充分发挥课程群结构整体功能效益,减少课程内容的重复,加深了学生对课程间联系和主要知识点的理解掌握,提高了教学质量,并使学生具备一定的实践和研究能力,有利于培养适应社会发展和需求的毕业生.
0 引言
近年来,移动通信技术的发展异常迅速,移动通信在日常生活中的地位显著提高,从20年前大款用来谈生意的大哥大,到10年前城市里开始普及的方便通讯用具,再到现在不论城镇乡村大批中青年甚至老年人都已经离不开的万能信息平台,移动通信已经成为人们工作和生活中不可缺少的重要部分,中国庞大用户群的潜力已经几乎挖掘完毕,而围绕着这些用户,运营商之间的竞争也越来越激烈。随着移动通信标准的更新和移动通信网络的大规模建设,提高移动通信网络质量和性能成为移动运营商增强竞争力的杀手锏,如何高效且经济地满足用户对移动通信网络建设和维护的需求,已经成为三大运营商急需重视的问题,移动通信网络规划与优化的工作变得更加炙手可热。“无线通信网络优化与优化”这门课程的设立,正是为了响应通信领域对具备移动通信专业技术人才的需求。
无线通信网络规划是根据蜂窝移动通信网络的特性以及需求,设定相应的工程参数和无线资源参数,并在满足一定信号覆盖、系统容量和业务质量要求的前提下,使网络的工程成本降到最低。移动通信网络优化是通过对现已运行的移动通信网络进行业务数据分析、测试数据采集、参数分析、硬件检查等手段,找出影响无线网络质量的原因,并且通过参数的修改、网络结构的调整、设备配置的调整和采取某些技术手段,确保系统高质量地运行,使现有网络资源获得最佳效益,以最经济的投入获得最大的收益。
而无线通信网络规划与优化这门课程主要是为了培训移动通信规划与优化工程人员而设立的,是一门涵盖知识面广且相当复杂的专业课;并且需要将理论与工程实践相结合:首先从移动通信网络的基本原理开始,然后引导学生了解和熟悉网络规划与优化的基本流程,使学生们从理论上掌握网络规划与优化的步骤与目标,在此之外再尽量从工程的角度,结合案例分析,引导学生运用所学的方法与理论去解决实际网络运行中出现的各种故障问题,并提出相应的解决方案。我院从数年前就开始开设此门课程,也与企业进行过一些培养合作,在教学过程中遇到过许多问题,并针对这些问题做了一些改进。从学生的成绩、毕业生及用人单位的反馈来看,取得了一定的成果。
1 问题归纳
在移动通信理论知识的学习和网络规划与优化案例的分析过程中,教师和学生会遇到各种各样的问题,其中很多问题存在着普遍性。下面将对这些普遍存在的问题进行归纳,为后续教学方法的研究奠定基础。
1.1 课程知识面覆盖内容太广
无线通信网络规划与优化课程具有较强的专业性,涉及到的理论知识多而细,且较为复杂。学生首先需要掌握无线通信网络的架构和组成、天线原理和结构、电波传播模型、频率分配、干扰控制等等,然后才能对网络规划与优化的具体步骤进行学习。在理论学习中学生会遭遇铺天盖地的知识点、缩写词、概念、公式等内容,对学生来说难免枯燥,也给教学带来了许多困难。
对于本课程来说,长篇大论地教授理论知识似乎不可避免,这样往往会让学生产生对立情绪,教学效果堪忧。理想情况下,先重点讲解移动通信网络的理论基础,然后一步步介绍实际的网络规划和优化操作,会帮助学生打好坚实的基础,在学习系统的理论知识之后再进行实践,可以更顺利掌握网络规划与优化的技术。然而实际情况下,如此多的内容需要在有限的课时内完成,比如我校该门课程的学时数仅为32学时,理论知识学习时间有限,还要留出足够的时间来讲解案例和实际操作,这样教师不得不把大量内容以“填鸭”的方式灌输给学生,容易使学生失去学习该课程的兴趣和动力。
1.2 课程内容更新速度太快
移动通信技术是近年来发展最快的技术之一,不仅仅是3G、4G的技术在飞速发展完善,5G技术也已经提上日程。移动通信技术课程教材的建设往往跟不上技术的发展,这就要求我们根据当前通信网络的实际发展情况以及网络规划与优化实际操作的改变来修改教学内容。旧的通信技术逐渐被淘汰或改进,新的无线传输思想和概念不断出现,并应用到新的系统中。在教学中需要使学生对现有移动通信系统及未来的发展方向有较为系统和全面的认识,从而对网络规划与优化操作的变化能够从原理上进行理解和掌握,因此我们的教学内容必须及时更新,适应技术的发展,否则难以使学生学以致用,也势必影响学生的学习兴趣,从而影响教学质量。
但如果不断更新教材,对教师来说是比较沉重的负担,因为每次更新教材教师都需要花较多的时间去阅读和掌握,然后再重新编写教案和讲稿等等。另外,受限于教材的编写和出版周期,即使经常更新教材,也需要我们在教学中不断自行修改和补充,这也进一步增加了教学的内容和难度。
1.3 授课对象对移动通信基础知识的掌握有所不足
在过去与网络规划与优化相关的教学论文中,经常会提到这门课程由于应用性极强且涉及大网络做背景,需求一定的实验和实践操作,才能理论与实践相结合,获得较好的教学效果。而我们由于与企业进行合作,课程的对象不仅仅是本科生,也面向企业员工。过去的文献指出,对一般高校学生来说,存在着理论和实践脱节的问题:学校受限于资金和场地等原因难以提供相应的实验和实践环境,多采用传统的课堂讲授的方式,学生能接受的只有与网络优化相关的一些原理性的方法、流程和算法知识,如果面临实际的网络操作就无从下手。针对这些问题,过去的文章中提出了一些有效改革手段,类似的手段我们也有所采用。
另一方面,据我们所知,企业员工也存在着理论和实践脱节问题,只不过和高校学生处于完全相反的方向。从我们对合作企业的了解来看,实际从事网络规划与优化工作的员工中有相当一部分并没有系统学习过移动通信网络的基础课程。这些课程对学生的专业基础知识需求较高,要求熟练掌握信号与系统、通信原理的基本知识,还要能用一定的电磁波、微波理论基础来分析电磁波传播特性。此外,相对有线传输方式,无线信号传输需要从时域和频域的不同方面分析和理解信道、信号的特性。无线信号传输过程中存在很多不确定因素,采用的数学模型更加复杂,这样就会有较为繁琐的数学公式推导,要求学生有足够的数学功底。学生必须先打好上述的这些基础,再去学习通信技术的一系列基础知识,才能达到对移动通信完全彻底的掌握。许多员工原本并没有这方面的专业知识,或是对专业知识掌握不牢,主要是从实践中学习网络规划与优化的步骤、要点等,往往知其然而不知其所以然,导致事倍功半。对于这样的人员来说,如果从头开始对移动通信网络的基础知识进行系统的补充,则需要消耗较多的时间和精力进行专门培训,比较难以实现。
2 无线通信网络规划与优化课程教学的几点思考
基于上述归纳的问题,本文针对无线通信网络规划与优化教学提出几点改进意见。
2.1 明确授课目的,改变授课重点
本课程的目的有两个方面:一是,为企业预培养合格的网络规划与优化人才;二是,为企业员工补充必要的无线通信基础知识。这两个方面看似有所区别,实际上存在着完全相同的核心。
作为企业,必定会对新员工进行实际工作内容的培训,以及让老员工带领新员工尽快熟悉操作。因此对高校来说,在教学过程中做到让学生在较大程度上掌握对网络规划与优化的实际操作过程并不是必需的,但如果让学生通过本科课程牢牢掌握无线通信基础知识和网络规划与优化原理,这样的学生能够轻易理解每一个操作步骤的意义,因此可以预见能够在企业顺利完成培训。另一方面,对企业员工开课的目的是给他们补充移动通信网络的专业基础知识,而实际操作对他们来说也早已熟悉。因此,与着重加强实验、实践教学环节的常见教学改革方向相反,我们做出对基础理论教学环节进行着重加强的决定。
但这并不意味着放弃在实验、实践方面的教学,毕竟本课程注重的是实用性,并且单纯的理论教学会让学生感觉本课程是一门生涩枯燥毫无用处的课程。为了对这方面进行兼顾,我们选择将日常网络规划与优化工作中遇到的一些的实例进行拆分,把拆分后的适当部分加入到相应的理论知识点中作为例题,这样既可以让学生对实际操作有一定的了解,避免理论脱离实际;又可以为理论教学添加必要的缓冲和总结,避免枯燥的理论教学。而这种做法的难点在于对实例的选择和拆分有比较高的要求,需要花费较多的精力去解决,但好处在一劳永逸:一旦完成这方面的例题准备,哪怕通信技术再更新,也只需要在同一层次和方向上找类似的实例进行同样的拆分。在此之外,我们也会请企业教师进行数个课时的授课,主要是在讲解网络规划与优化的流程之后带给学生更多实例,这些实例的复杂程度比理论教学中遇到的更高。
2.2 对教学内容进行精简和改动
由于本课程覆盖范围太大,知识点太多,且授课时间有限,需要对教学内容进行精简和改动,这样可以充分利用授课时间,以传授更多实用信息。
首先,尽可能避免把上课时间浪费在教授过时的或者已经学习过的知识上。例如,在目前的课程内容中一般会安排天线原理、电波传播模型等章节作为基础知识进行教授,然而这些章节的知识点在微波与天线以及通信原理等前期课程中都有所涉及。因此,授课时要注意避免知识上的重复,对已经学习过的内容只需要进行简单回顾即可,着重强调各章节之间的联系,把教学重点放在学生比较不熟悉的领域,例如覆盖、容量等等。
然后,减少对掌握网络规划与优化具体操作来说没有实际帮助的教学内容。例如公式推导过程,作为本科教材,经常会习惯性地将从已知公式推导得出新公式的过程放进课程中。这样对学生来说固然容易加深理解,但对以实际应用作为目的的本课程来说其实意义不大。本课程的公式多且复杂,一一讲解其来历会占用太多时间,作为学生也很难全程都集中精力听讲,更何况很多公式都是从经验公式推导而来,并没有太多的理论意义。此外,根据对企业员工的调研,大多数此类公式只需要掌握其意义和用法即可,而且一些在本科期间学习过这方面课程的员工早已忘记公式的来历,但并不影响他们的工作。
2.3 承前启后,兼顾不同的移动通信系统
目前运营商所服务的移动通信网络是从2G到4G同时存在的,并且已经开始考虑5G网络,因此我们的教学不仅需要兼顾历代通信系统,还需要对它们之间的联系进行承前启后的分析讲解。不同世代的移动通信系统之间有着非常多的异同,一一讲解需要太多的时间,但因为课时的关系,我们需要在重点考虑网络规划与优化的层面上适当选择相关的知识点进行详细讲解,对其余内容只能一笔带过。
移动通信系统的发展实质是移动通信向更快数据传输、更好服务的不断发展。历代的移动通信技术都离不开蜂窝网络的基本架构,虽然技术细节存在很多不同,但网络规划和优化就是针对构成蜂窝网络架构的每一个节点进行的,在这方面可以说是万变不离其宗。因此我们把蜂窝网络、天线选择、频率分配、覆盖和干扰分析等学习任一代移动通信技术都不可缺少的基础内容在前半部分的课程中进行讲解,然后在讲解技术方案和通信标准这些存在代差的内容时,才对各代移动通信系统加以区分。把重心放在对于经典移动通信系统的介绍,通过对不同系统的学习去更好地理解它们之间的异同,从而更进一步地体会不同系统对于系统容量,位置更新方式,鉴权方式,越区切换策略,信道的分配和使用等方面的处理,并且,更重要的,网络规划和优化方面的异同。
3 结束语
无线通信网络规划与优化的教学不仅需要教师随着通信标准的变化不断更新教学内容,还要求教师能够培养出适应这种变化的网络规划与优化人才。本文总结归纳了无线通信网络规划与优化在教学中出现的一些常见问题,并针对这些问题提出了三点改进建议。这些改进要求任课教师相当程度的投入,因此最好是能够组织编写一部专门的教材,我们已经在这方面做了一些工作,相信能对这门课程的教学起到足够的帮助。
整合知识内容,建立自己的教学内容体系参考多本相关教材,结合行业对通信工程人才的需求,在讲授过程中贯彻了自己的教学内容体系。整个内容体系包括三部分,一是基础知识和技术,二是移动通信网络发展,三是移动增值业务。第一部分主要包括移动通信概述、无线电波传播与移动信道特征、蜂窝组网原理与基本技术、抗干扰和抗衰落技术。第二部分包括GSM/GPRS到WCDMA的发展、IS-95到CDMA2000的发展、TD-SCDMA的发展、HSPA/LTE到IMT-Advanced的发展。第三部分包括移动增值业务平台和智能手机业务开发技术。整个内容体系可以保证学生对移动通信原理、技术、系统和应用有一个全面的认识,引导学生今后对相关知识的深入学习。
教学方法探索
1板书和多媒体课件相结合
对于一些基本原理的推导以及涉及到计算的部分,仍然注重采用课堂板书的方式。如频率复用原理中同频复用距离的推导以及陆地移动信道场强估算和损耗计算等,都需要仔细推导和耐心计算,多媒体课件的形式达不到这种效果。但另一方面,移动通信中还含有大量的原理方框图和网络结构图以及控制流程图等,内容多,信息量大,需要老师提前精心制作多媒体课件。在内容上既要做到提纲挈领,又要保证含有足够的信息量,以满足学生课下自学的需要。在形式上要适宜地加入动画音效等,吸引学生注意力,活跃课堂气氛。
2增强案例教学环节
移动通信中的许多技术特征可以反映为社会生活中的一些具体现象,可以在教学中密切结合学生感兴趣的实际现象和问题,引入案例教学。如,在讲解多径效应时引入:为什么有时候稍微一动通信效果就会变化很多?在对比GSM讲解CDMA系统特点时引入:为什么最初CDMA手机以“绿色、环保”作为其宣传点?案例教学对于课堂气氛的提高和教学效果的改善非常明显,但对于教师的能力要求较高,不仅能够将理论和生活中的实际现象融汇贯通,更需要教师在整个案例教学过程中起到积极的引导和主导作用。
3提供外延学习的导引
对于移动通信网络的讲解,我们注重以网络发展脉络为线,以不同网络的技术特征为点,点线结合推动学生对整个移动通信网络发展的认识。如,对不同移动通信网络的认识模式基本都是:系统概述和网络结构—无线信道—关键技术—网络控制流程,我们对GSM按照这种模式进行重点示范讲解,而对于UMTS向IMT-Advanced演进过程中出现的多种网络形态,则以介绍网络演进的需求和网络的特征为主,简要介绍所采用的一些特有的关键技术,其他的网络相关内容则提供对应的具体参考资料或网站链接如3GPP规范,建议学生课下自学。
4讨论式教学和专题讲座
以小组为单位,鼓励和要求学生对某个专题进行研究[3]。小组人数不宜过多,否则影响学生积极性,分组数也不宜过多,否则专题会太多太散,可根据上课总人数确定,如作者上课时以5-6人划为一个小组。专题的选定可以由教师提供一些,如TD-SCDMA在中国的发展、智能手机操作系统调查及对比分析等,更鼓励学生按组自由选择。同一组同学课下就选定的专题多方收集资料进行研究,并整理成一份专题报告。每组推举一位同学作为主讲,同组其他同学也要负责回答其他组同学提出的问题,从而调动每位同学的研究和讨论积极性。
考核方式
采用开卷考试方式,避免学生把主要精力放在有限内容的死记硬背上,调动学生的学习兴趣。试卷题型包括单选题、填空题、判断题、问答题和计算题等,并有少量题目来自于课本外,考核学生对目前移动通信发展现状的基本认识和了解。最终成绩的评定包括试卷成绩、专题报告、实验、作业、考勤等。教学改革之前成绩两级分化现象较明显,90分以上和60分左右成绩人数较多,而改革后学生的成绩集中在70-89之间,基本呈正态分布,能够较为真实地反映出学生的学习情况。