面向智慧城市場景的窄帶物聯網規劃設計是北京信息科技大學建設的虛擬仿真實驗課程。
基本介紹
- 中文名：面向智慧城市場景的窄帶物聯網規劃設計
- 建設院校： 北京信息科技大學
- 課程負責人： 王亞飛
- 授課教師：李振松、吳韶波、職如昕、李學華
課程性質,教學目標,
課程性質
課程背景
隨著最新一代蜂窩移動通信技術一--第 五代移動通信技術(5th generation wireless systeme, 5C) 的總體完善與市場商用，由中國產業鏈主導的窄帶物聯網(Naromw Band Internet of Things, INB-IoT) ,不僅在實踐中獲得了全球產業鏈的廣泛認可與支持，而且正式納入到了全球56標準體系。NB. -IoT作為5G標準之一， 具有多場景套用靈活組網能力，截至目前，已深入40多個行業，連線數已破億。是構建“數位化、網路化和智慧型化”社會，進行“新基建”必不可少的關鍵環節。2020年4月，工信部印發了《關於深入推進移動物聯網全面發展的通知》，明確指出“B -IoT網路要實現縣級及以上城區實現普遍覆蓋，面向室內、 交通路網、地下管網、現代農業示範區等套用場景實現深度覆蓋，進步加大NB-IσT網路部署力度，按需新增建設吧-IoT基站:打造NB -IoT完整產業鏈，提供滿足市場需求的多樣化產品和套用系統。”可見未來NB-IoT產業發展空間巨大，人才需求旺盛。
北京信息科技大學作為北京市重點支持建設的高校.具有鮮明的信息特色。立足新發展階段，貫徹新發展理念,面對新形勢、新技術、新需求,北京信息科技大學通信工程專業以“智慧型融合通信”為新工科建設方向，以培養適應新一代信息通信產業發展以及智慧型社會對海量信息傳輸、處理和套用的高素質套用型人才為目標，定位於信息通信系統集成、製造、套用開發以及信息通信網路設計: .規劃、管理和服務，努力打造“就業有優勢、深造有基礎、發展有信念”的高質量成才模式。2017年，通信工程專業通過了工程教育專業認證，2019年， 入選北京高校重點建設一 流專業， 2020年， 入選國家級一流專業建設點，通信工程專業教學團隊入選了北京高校優秀本科育人團隊。
2010年，北京信息科技大學通信工程專業建立了我國高校電子信息類首個第三代移動通信系統全套實物設備的實驗環境，2015年, 升級建設了第四代移動通信系統實訓平台，同時， 編寫出版了實踐課程教材-- 《移動通信實訓教程》。為通信工程專業《移動通信》、《數據通信網》 、《移動通信實訓》等課程實驗創造了良好的條件。《移動通信》 作為通信工程專業的主幹課，是一門綜合性很強的課程，綜合了通信原理、信號與系統、無線通信系統等知識體系，已有的實驗實訓內容為學生，及時掌握最先進的移動通信技術，構建完整的移動通信技術知識體系，為培養學生具有移動通信系統的設計、規劃和運營維護等工程實踐能力提供了基礎條件,初步形成了移動通信系統實踐教學體系。
2018年，我校入選了第二 批北京市“一帶-路”國家人才培養基地校，在“一帶- -路 ”政策指引下，本團隊前期已經開展了《通信原理》國家級一流課程的建設工作， 推進“-帶-路”空間信息走廊建設與套用人才培養。結合目前移動通信在5G領域中的發展與套用，面向“一帶路” 國家人才培養與教育科技服務社會的需求，移動通信的實踐教學將具有更大的套用舞台。
教學目標
以把首都北京建設成為全球新型智慧城市的標桿城市為目標，立足北京，面向全國，通過提供面向智慧城市建設的5G虛擬仿真實驗項目，為“加速5G行業全面開花，助力智慧城市建設”培養更多的高素質套用型人才。
通過對本實驗項目內容的學習，使學生掌握最新移動通信系統的原理、技術與套用。將幫助學生樹立移動通信系統的概念，融會貫通移動通信的知識體系，掌握NB-loT的網路架構、組網規劃設計等，並達到以下知識能力水平。
1.面向智慧城市場景，使學生掌握NB-loT信道的理論容量承載與實際可用容量的關係，掌握利用異頻組網來提升容量的方法，掌握基站天線下傾角與基站小區覆蓋範圍的關係。
2.能夠根據NB-loT網路 質量實時反饋的關鍵績效指標(Key Performance Indicator, KPI) 來調整已規劃基站小區的相關參數、位置等，使網路質量達到最最佳化，能夠通過不斷的試錯與糾錯來解決複雜工程問題，能夠在考慮信道容量和不同的業務模型下對NB-IoT網路基站小區進行規劃設計，並同時考慮建設成本等非技術因素。
3.掌握NB-loT在智慧城市(社區)不同場景下站點的規劃要求， 掌握不同覆蓋等級(Coverage Enhancement， CE)類型的業務終端對基站小區覆蓋相關參數的要求，了 解社區各場景下不同類型業務終端的分布特徵，能夠解訣越區覆蓋，綜合考慮不同CE終端在同一區域的覆蓋與接入等複雜工程問題。
4.在已經對城市NB-IoT網路基站小區進行規劃的基礎上，對具體的社區場景再進行定向小區覆蓋規劃設計，通過多種業務^下的規劃實戰設計演練，使學生充分掌握NB-loT組網規劃設計流程，具備大規模規劃、管理與維護的工程技術能力，樹立堅守工程倫理和職業道德規範意識。
5.針對可能出現的問題，具備對實驗結果進行分析、推導出有效結論並對方案進行最佳化的能力;針對實驗設計中未定義的參數，具備根據自己的知識儲備或者查閱資料等方式進行學習、定義並進行分析判斷，具備獨立解決問題的能力。
6.在完成本實驗項目的基礎上，通過對本虛擬仿真實驗系統的進一步學習與實驗， 可使學生系統掌握5G通信系統原理，包括NB-1oT的系統架構、容量測算、設備選型、數據配置、功能驗證、故障分析與業務管理等知識，並且通過採用“競技”模式，設計不同難度的組網業務，在題目設定上安排補充填空、故障排錯點等類型，使學生能夠結合NB-1oT相關的工程技術及工程管理等知識，分析判斷系統性能並進行業務調試，解決故障錯誤，形成對系統複雜度、成本、調優的多維度評價和分析能力，統籌最佳化解訣方案，提升學生的綜合設計能力、解決複雜工程問題的能力與非技術因素能力。
