一、概述
(一)课程性质
本课程是“通信工程”专业的一门专业课,这门课主要概括介绍了现代移动通信基本概念、基本组成、基本原理、基本技术和典型系统等。学生通过本课程的学习,能了解移动通信系统及发展趋势。本课程任务是,不仅要阐述移动通信,尤其要论述数字移动通信的工作原理、系统与设备构成、网络与技术,还将介绍移动通信的未来发展,以使学生能成为具有较深厚理论基础的移动通信的高级人材。
(二)课程基本理念与设计思路
1、课程基本理念:
教师在教学过程中,应始终以培养学生能力为中心,将学生从枯燥的理论学习中解放出来,让教学过程尽可能贴近实际工作过程。采用引探法教学,通过教师设置学习情景引导学生积极主动的参与教学活动,把学生学习的主动性、探究性、参与性与创造性很好地融合在一起,全面培养学生的技能操作水平、工作态度,掌握操作规范,加强职业道德的培养等,教师应根据模块的学习目标编制模块任务书,模块任务书应明确教师需讲授的内容,并明确学习要求,提出模块整体安排计划。教学内容与高级维修工的国内职业技能要求相融通,便于学生取得相应的技能证书。本课对照通信信号专业的典型工作环境来设计课程的每一个模块,通过每一个模块的学习,学生应具有分析、操作实际电路、解决实际问题的能力。
2、课程设计思路
本课程采用模块的课程框架,共六个项目模块,以模块作为载体,除了理论传授外,还设计实训环节,在完成每一个实训环节过程中帮助学生获取经验性知识,在完成了数个任务的基础上,再拓展相关技术理论技术知识,最后以技术理论知识指导各项目的完成。本课程各学习项目的课时数是依据各学习项目的内容总量以及在该门课程中的地位合理分配的。
二、课程目标
(一)总目标
这门课程的目的在于使学生对整个移动通信有了全面的了解,所以在教学中应突出重点,多分析概念,省去较麻烦的数学推导过程,注重结论和应用。使学生能适应现代社会通信事业快速发展的需要,并对移动通信原理、数字移动通信系统、数字移动通信技术与工程、个人通信有较深刻的理解。设置本课程的目的是使学生学习了本课程之后,对移动通信的基本概念,基本原理和组网技术有较全面的了解和领会,应能应用移动通信的原理与技术分析,阐述常见移动通信方式中信息传输的发送与接收原理,应能分析设计一些简单移动通信系统,为移动通信系统的管理维护,研究和开发打下必要的理论基础和技能。
(二)分目标
1、知识目标:本课程主要讲授移动通信概述、时分多址数字公用陆地蜂窝移动通信网、公用无绳电话系统、CDMA系统移动台、基站、移动交换中心及常用技术等内容。通过学习,学员应该了解以上设备的结构、特性,掌握工作原理,通过现场教学的环节和实际训练后,具有一定的实际操作能力和日常维护维修知识,为日后从事专业工作打下坚实的基础。
2、能力目标:
(1)掌握数字调制解调技术。
(2)了解个人通信网(PCN)及现代移动通信的发展。
(3)了解VHF、UHF电波传播特性;噪声的分类与特点。熟悉移动信道的特征;传播损耗计算。掌握对邻道干扰、共频道干扰分析。
(4)了解越区切换和位置管理。掌握多址技术、区域覆盖和信道配置、网络结构和信令等。
(5)了解无线寻呼系统的基本概念。熟悉CT-2数字无绳电话系统和DECT系统。
(6)掌握时分多址数字蜂窝网及码分多址移动通信系统。
3、情感目标::通过参与模块学习活动,培养质量意识和安全意识,养成实事求是、尊重技术的科学态度、敢于提出与别人不同的意见,勇于放弃和修正自己的错误观点,有不断学习新知识、新技术、创新革命的意识,不断充实、完善自己,有将生产技术服务于社会及可持续发展的意识,在学习中培养责任心和责任感。
三、课程内容与要求
课程任务
| 教学内容
| 应达到的知识、技能、态度目标要求
| 学时
|
课题一
(14课时)
| 概述
| 1、了解移动通信的发展概况;
| 2
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2、了解PDC(JDC)、个人通信、低轨道卫星移动通信和当前3G发展概况;
| 4
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3、掌握发展数字移动通信的原因和数字蜂窝系统的多址方式、调制技术、话音编码技术的原理以及特点;
| 4
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4、熟悉AMPS和D-AMPS(工作频段、频道间隔、双工间隔、话音编码、调制技术、多址方式等)。
| 4
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课题二
(26课时)
| 时分多址数字公用陆地蜂窝移动通信网
| 1、掌握GSM系统的网络构成及各部分主要作用;
| 2
|
2、掌握该系统的编号计划、位置登记、呼叫过程以及鉴权、设备识别技术原理;
| 4
|
3、掌握GSM系统信道定义、分类、作用和突发脉冲序列类型、作用;
| 4
|
4、掌握该系统的帧结构及跳频技术原理和分类;掌握GSM系统的DTX技术;
| 4
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5、熟悉GSM系统的HO技术以及该系统的接口、协议模型和智能网结构;
| 4
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6、了解GSM系统的业务网、信令网结构和分类;
| 2
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7、了解GSM系统的业务种类和频率配置和加密技术,以及SIM卡构成及其功能;
| 4
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8、了解GSM系统基站子系统的构成、主要功能以及MS的构成、规律。
| 2
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课题三
(8课时)
| 公用无绳电话系统
| 1、掌握PHS的工作原理和特点;
| 4
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2、熟悉DECT的工作原理。
| 4
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课题四
(10课时)
| 码分多址技术原理及扩频通信系统
| 1、掌握码分多址技术和扩频通信技术的基本原理以及二者必须相结合的原理;
| 4
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2、掌握Walsh码、m序列、Gold码的主要特性和产生方法;
| 2
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3、了解扩频技术的分类和直接序列扩频系统的同步原理。
| 4
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课题五
(14课时)
| 双模式码分多址蜂
蜂窝移动通信系统
| 1、掌握IS-95系统的网络构成及各部分的主要作用并和G网相较,找出其异同处;
| 4
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2、掌握IS-95系统的信道划分和HO分类以及软切换技术(原理、特点及意义);
| 4
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3、了解IS-95系统的频率配置、业务、网络功能、编号计划、路由及接续。
| 6
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课题六
(16课时)
| CDMA系统移动台、基站、移动交换中心及常用技术
| 1、解IS-95系统的MS和基站设备的构成和工作原理;
| 4
|
2、了解IS-95系统常用的分集技术;
| 4
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3、掌握基站上、下行信道的电路构成及各主要电路的主要作用以及信号流程;
| 2
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4、掌握瑞克接收技术(工作原理及特点);
| 2
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5、掌握IS-95系统的功率控制系统组成
和工作原理。
| 4
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四、实施建议
(一)教学建议
教师应依据项目的学习目标编制项目任务书,项目任务书应明确教师讲授(或演示)的内容,明确学习者预习的要求,提出该项目整体安排以及各模块训练的时间、内容等。如以小组形式(如实作小组)进行学习,对分组安排以及小组讨论(或操作)的要求,也应作出明确规定。教师应以学习者为主体设计教学结构,营造民主、和谐的教学氛围,激发学习者参与教学活动,提高学习者学习积极性,增强学习者学习的信心与成就感。教师应指导学习者完整地完成项目,并将有关知识、技能与职业道德和情感态度有机融合。以课堂教学为主,并带领学生参观移动通信公司的机房。使学生在实习的工程中理解移动通信网的机柜组成原理,基站的容量以及移动通信GSM网的基本工作原理。并且使学生在理论教学的基础上和实践相结合,了解现在通信网的发展情况。
(二)考核评价建议
学生学习应以教师评价和学习者互评相结合、过程评价和结果评价相结合、课内评价和课外评价相结合、理论评价和实践考核相结合。
(三)教材选用与编写建议
1、教材内容编写
教材内容尽量体现本专业的特点及重要内容。建议按照项目课程的体例进行教材编写,即:教学目标、工作任务、实践操作(相关实践知识)、问题探究(相关理论知识)、知识拓展(选学内容)和练习。其中,工作任务建议增加学生创新发挥内容。在教材编写中注重对学生学习方法的指导教材不仅要组织好学习的内容,还应根据学生学习本课程的特点,突出学习方法的指导。编写教材时应设计相应的学习指导语,教材中给出针对性的提示,指导学生科学的学习,有助于学生掌握学习的方法,为进一步学习后续行业特定能力模块课程打好基础。激发学生进行思考,促进学生的自主探索教材应注意创设职业情境,从实际出发,使学生能够在完成任务中发现问题,提出问题,为引导学生自主探索留有比较充分的空间,有利于学生经历观察、猜测、实践、推理、交流、反思等过程。编写教材时,可以通过设置具有启发性、挑战性的问题,激发学生进行思考、鼓励学生自主探索,并在独立思考的基础上进行合作交流,在思考、探索和交流的过程中获得对本课程较为全面的体验和理解。课后练习要多样话,应增加开发实验和创新实验内容编写课后练习时,要在重视基础题的同时,设计一些开放习题、研究性习题,要结合全天候开放的实验室,设置一些与课堂实验教学相对应的创新,创新实验选取来自生活,生产实际的测试项目和教师的科研课题,让学生自主选取在课余时间完成,以培养学生的实践能力和创新精神。
2、教材的使用建议
在教材的使用时,由于客观条件的差异,学生现有水平的差异、以及具体教学实际情况的差异,教师要善于结合实际教学需要,灵活地和有创造性地使用教材,对教材的内容、编排顺序、教学方法等方面进行适当的取舍和调整,鼓励补充新知识、新技术。建议使用崔雁松等编,移动通信技术,西安电子科技大学出版社,2005出版。
(四)课程资源开发与利用建议
重视利用网络资源和其他媒体信息建立公共信息库等教学资源。鼓励教师制作与新课程配套的影像资料,开发优秀的多媒体教学课件,利用校园网建立教学案例、教学课件、参考文献、与本课程相关的科技动态、检测评价等数据库和学习讨论室,通过信息共享、交流反馈等方式,为师生提供大量的课程信息。可利用相关的网站、公共数据库和专用数据库中的教学资源来为教学服务,拓宽教师与学生的视野,体现本课程与现代科技发展的关系。
五、参考书
① 孙立新,邢宁霞编著,CDMA移动通信技术,人民邮电出版社.
② 孙儒石等编著,GSM数字移动通信工程,邮电出版社.
③ 赵荣黎编著,GSM数字移动通信系统,电子工业出版社.
④ 蒋同泽编著,现代移动通信系统,西安电子科技大学出版社.