智慧型化5G通信全覆蓋虛擬仿真實驗是湖南師範大學建設的虛擬仿真實驗課程。
基本介紹
- 中文名：智慧型化5G通信全覆蓋虛擬仿真實驗
- 建設院校： 湖南師範大學
- 課程負責人： 唐文勝
- 授課教師：鄧月明、江沸菠、張連明、杜保強
課程性質,教學目標,
課程性質
課程背景
(1)回響國家科技發展戰略的鵒要
隨著SG通信逐漸商用，將在遠程醫療、虛擬現實、萬物互聯、無人駕駛等領域帶來翻天覆地的變化。從經濟產出貢獻來看，預計到2030年，5G帶動的直接產出和間接產出將分別達到6.3萬億和10.6萬億。在科技、政治、經濟和社會層面，5G已成為我國國家發展戰略。
同時，發展“人工智慧”技術也是國家戰略規劃之一，2017年3月， 在十二屆全國人大五次會議的政府工作報告中，“人工智慧”首次被寫入政府工作報告; 2017年10月,“人工智慧“進入十九大報告，將推動網際網路、大數據、人工智慧和實體經濟深度融合。
本實驗項目圍繞“5G通信”與“人工智慧“技術開展《現代通信技術與系統》課程的實驗教學，使人才培養符合國家發展戰略的需要。
(2)提升教學質量和效果的醫要
在5G通信中，最大特點就是智慧型化覆蓋。本實驗項目針對通信工程專業的課程特點，結合新工科“工工結合”的建設思想，融合“5G+人工智慧”的實驗思路，在5G移動通信綜合組網中集成無人機集群。針對大規模密集人群流動的動態移動場景，在固定式5G通信基站不能滿足“全覆蓋”高速大流量實時通信要求時，可以通過部署無人機機戴基站來實現信號覆蓋到大規模移動人群的每一個移動終端，提供拍照、視頻等通信服務。
本實驗項目通過虛擬仿真技術，提供了智慧型化5G通信全覆蓋實驗環境，學生如身臨其境般地全面感受5G智慧型化通信的特點，提高學生學習興趣和積極性，從而達到提升教學質量和效果的需要。
(3)課程建設的需要
當前移動通信實驗面臨如下困難:首先，硬體、場地等建設成本高。建設經費多達數百萬;核心網部分需恆溫恆濕的專用機房和大型機櫃;更新換代快，移動通信2G/3G/4G/5G, 5-10年換一代;其次。實際操作難以落地。類似核電站、火電站，通信中心機房是國家戰略和民生安全重點保護單位，不能現場實訓;運營商中心機房不允許進行任何實質性的動手實踐實驗。最後，無線接入網具有高輻射性。基站具有高輻射性，在有限的實驗室空間、高輻射敏感的實驗教學樓內難以真實部署。
因此，建設一套面向通信工程專業核心課、同時面向計算機科學與技術、人工智慧等專業輔修課的現代通信虛擬仿真實驗項目，是十分必要的，具有非常重要的意義和價值，完全符合“能實不虛、虛實結合”的實驗教學建設原則，也是我校“通信工程”省一流專業建設的重要內容。
教學目標
本實驗為《現代通信技術與系統》課程的實驗教學環節。《現代通信技術與系統》 課程是通信工程本科專業教學的核心課程，但由於學生不能進入運營商機房實地操作，通信設備疊代更新快，價格昂貴，真實的5G組網實驗在學校課堂教學中無法實現。
為適應國家對5G新技術戰略發展的需要，給學生提供體驗最新通信技術的實驗環境，本實驗教學團隊依託我校“通信工程”省級一流專業、湖南省“智慧型計算與語言信息處理”重點實驗室，聯合技術力量雄厚的通信領域虛擬教學軟體開發科技公司，開發了本虛擬仿真實驗。
根據課程實驗教學大綱要求，本實驗目的為:
(1)熟悉城市中心等不同場景下多業務接入需求;
(2)掌握5G移動通信基礎設施網路規劃與組網;
(3)掌握SG移動通信動態套用場景中，無人機基站集群的智慧型化部署與組網，實現大規模業務接入需求下的5G通信全覆蓋。
