《高热点场景5G基站选址优化设计虚拟仿真实验》--电子科学与工程学院  - 南京恒点信息技术有限公司

《高热点场景5G基站选址优化设计虚拟仿真实验》--电子科学与工程学院

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5G基站建设是国家新基建领域中的重大战略产业,但在5G基站选址优化设计实验教学中存在现实不可及、不可逆、高成本、危险程度高等突出问题。因此,本实验利用现代信息技术,将国家级科研成果反哺转换成教学资源,基于自主开发的射线跟踪算法三维模型实现鼓楼广场5G基站优化设计全过程可视化。本实验通过构建“原理认知”— “综合训练”—“自主探索”三层次实验体系,着力培养学生综合设计、自主创新能力以及科技报国的思想品格,满足了5G基站建设人才培养的迫切需要。

 本实验通过自主研发的射线跟踪算法,实现了无线电波传播预测、信道传播特性参数提取、电磁波传播路径三维可视化以及5G基站选址及优化等四大虚拟仿真实验教学,将5G无线电波传播理论和真实场景工程实践有机结合,实行多元化、系统化、场景化等多种实验教学方法,通过虚实结合的教学技术,有助于学生理解电磁波传播机制等抽象理论,强化学生解决复杂工程问题能力的培养,有效提高实验教学质量。具体分为以下几点:

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1. 通过5G基站选址系统的认知学习模块,帮助学生了解和掌握5G基站的基本组成和原理,提高学生对无线网络优化设计知识点的理解能力。

帮助学生掌握5G基站系统的组成及系统中重要组成部件的结构、工作原理和运行特性,采用虚拟现实的学习方式,帮助学生深入了解各个核心部件如AAU、BBU、电源、蓄电池、监控等部件细节组成、结构形式和工作原理,为系统综合实验奠定基础。

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2.  通过5G选址设计的综合训练,强化学生解决复杂工程问题能力的培养,显著提高学生对5G选址系统优化设计能力。

学生根据自己的理解设计基站选址系统分布和参数,根据5G基站选址系统的原则,设计基站位置、高度、间距、数量等参数,并由软件进行静态评估, 学生根据评估结果开展系统性能参数优化设计。软件评估通过了才能继续开展 下一阶段的实验。对设计的5G基站系统进行动态测试,包括人群密度和覆盖率两部分。

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3.  通过5G选址设计的探索实验,培养学生自主创新设计的能力。

在综合实验的基础上,结合课程教学和相关的5G基站系统的创新能力培养的教学要求,在虚拟仿真系统中提供给学生开放性设计和测试环境,结合探索实验的要求,学生可自主开展5G基站子系统的设计和鼓楼广场环境模型的搭建,结合控制参数的优化设计,开展探索性和创新性的实验。

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4.  有效解决实物教学成本高、危险性大等难题。

虚拟仿真实验系统避免学生攀登高层楼宇楼顶,也不会在设置故障时损坏昂贵的基站设备,因此不具有危险性。容易构建系统,并且系统具有可逆性,有利于学生探索如高热点场景人群密度、基站位置高度对5G基站选址系统的网络质量及覆盖影响分析等实验。虚拟仿真教学实验系统成本低,因而具有示范性和可推广性。

本课程实验主要针对《无线通信网络规划与优化》、《天线与电波传播》两门课程进行配套实验。本实验将整个虚拟实验内容按照能力培养递进分解为四个子任务(设备与原理学习、无线电波传播仿真、基站选址优化),每个子任务对应相关的知识点模块,每个模块就是一个具体的实验任务,学生完成具体的模块任务来达到实践目标。实验评价过程采用形成性评价的综合评价方式,包括认知学习环节考核、无线电波传播仿真环节考核和5G基站选址优化设计等三个评价环节,每个评估环节目标明确。本实验利用学生自我测试、实验仿真、自主设计优化等多种评价方式检查学生学习效果,形式多样,反馈信息量大,基于能力培养的形成性评价可有效用于教学的持续改进。

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恒点新闻

  • 2023年国家级虚拟仿真一流本科课程申报研讨培训会

    根据《教育部办公厅关于开展第三批国家级 一流本科课程认定工作的通知》(教高厅函〔2023〕24 号)文件精神,第三批国家级一流本科课程认定工作即将开始。为了让拟申报省级、国家级一流课程的教师团队充分理解申报要求,明晰材料撰写的要点,我司拟于2023年12月03日,举行第三批国家级虚拟仿真一流本科课程材料准备与申报研讨培训活动

  • 教育部办公厅关于开展第三批国家级一流本科课程认定工作的通知

    为深入贯彻党的二十大精神,全面落实党的教育方针,根据《教育部关于一流本科课程建设的实施意见》(教高〔2019〕8 号,以下简称《实施意见》),教育部决定开展第三批国家级一流本科课程认定工作,现将有关事项通知如下。

  • 恒点全新的MOOL理念-专注虚拟仿真教学,提供系统化解决方案

    恒点MOOL云包含了课件创作、课程建设、分享交流三个环节的工具集合。首先,恒点MOOL云提供傻瓜式建设课件的一系列工具,让老师能够像制作PPT那样开发虚拟仿真课件。其次,开发完备的课件可以在课程建设中用于课堂教学、在线共享开放。

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