１實驗室建設(shè)方案設(shè)計原則

便于管理、維護(hù)和安全使用原則。實驗室要能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)實行集中監(jiān)測、分權(quán)管理、統(tǒng)一分配網(wǎng)絡(luò)資源；有統(tǒng)一的網(wǎng)管軟件，當(dāng)出現(xiàn)混亂時，系統(tǒng)有恢復(fù)能力，可實施對網(wǎng)管誤操作和軟件死循環(huán)等重大故障的數(shù)據(jù)恢復(fù)；對于合法的用戶通過認(rèn)證能進(jìn)行設(shè)備的操作，而非法用戶沒有權(quán)限對設(shè)備進(jìn)行操作；網(wǎng)絡(luò)軟件符合人們的操作習(xí)慣，操作界面清晰。經(jīng)濟(jì)性、規(guī)模性和層次性原則。從設(shè)備的選型上盡量做到花最少的錢建符合學(xué)校要求的最好的實驗室；實驗室至少要滿足２０組學(xué)生同時實驗的需求。實驗室可以滿足不同層次專業(yè)教學(xué)的需求，可完成實驗、實習(xí)、課程設(shè)計和綜合實訓(xùn)任務(wù)。

２數(shù)據(jù)通信實驗室方案

數(shù)據(jù)通信實驗室是長沙學(xué)院與思科公司共建的實驗室。思科網(wǎng)絡(luò)技術(shù)學(xué)院是思科公司在全球推廣的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教育項目。與思科公司合作就是引進(jìn)該項目，包括教材、Ｅ－ｌｅａｒｎｉｎｇ的教學(xué)方式、Ｅ－Ｌｅａｒｎｉｎｇ實驗室和支撐理論教學(xué)的思科數(shù)據(jù)通信實驗室方案等。思科公司對于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教育開展得好的學(xué)校一般會給予部分軟硬件設(shè)備捐贈或優(yōu)惠。２００６年５月，長沙學(xué)院思科網(wǎng)絡(luò)技術(shù)學(xué)院正式成立，２００７年我校成為Ｃｉｓｃｏ網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備在湖南地區(qū)的首家獲贈高校，并著手建設(shè)數(shù)據(jù)通信實驗室。

２．１實驗室設(shè)備構(gòu)成方案

將實驗室分成４個分實驗室建設(shè)。從學(xué)生的數(shù)量、實驗效果和資金３個方面考慮，每次實驗人數(shù)為半個班（１６～２０人），實驗設(shè)備每套為４～５人使用，所以每種設(shè)備都需要４套。４個實驗分室的設(shè)備構(gòu)成情況是：（１）路由和二層交換實驗室主要由４臺路由器、４臺二層交換機組成；（２）語音和三層交換實驗室主要設(shè)備包括：語音交換機８臺、語音路由器８臺、三層交換機８臺、ＶＯＩＰ電話系統(tǒng)１套、語音編碼器２個，語音視頻管理軟件和硬件１組、ＩＰ電話８個、模擬電話１２個、視頻套件１套、語音轉(zhuǎn)換卡５塊；（３）安全實驗室主要由８個安全路由器、４個防火墻、４個安全自適應(yīng)設(shè)備、４個入侵檢測器組成；（４）無線實驗室主要設(shè)備包括：路由器４個、無線路由器４個、無線ＡＰ４個、無線局域網(wǎng)控制器１臺，無線管理軟件與硬件１套，室內(nèi)和室外天線各２個，ＰＣ內(nèi)置無線網(wǎng)卡２４個，無線網(wǎng)橋２個。

２．２實驗室可開出的實驗

數(shù)據(jù)通信實驗室可開出以下實驗：（１）數(shù)據(jù)通信課程實驗６個：ＩＯＳ基本操作實驗、ＩＰ地址配置實驗、數(shù)據(jù)路由實驗、無線網(wǎng)橋的配置實驗、無線路由通信實驗和數(shù)據(jù)安全通信實驗；（２）現(xiàn)代交換原理課程實驗３個：基于ＯＳＩ協(xié)議的ＶＯＩＰ系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)實驗、ＭＰＬＳ交換實驗、ＦＲ分組交換數(shù)據(jù)報方式實驗；（３）多媒體通信實驗５個：自動帶寬選擇的編碼器－譯碼器實驗（內(nèi)含Ｇ．７１１ｍｕ－ｌａｗ、ａ－ｌａｗ，Ｇ．７２３．１，Ｇ．７２９Ａ／Ｂ，ＧＳＭ－ＥＦＲ、ＦＲ寬帶音頻———專用１６位分辨率、１６ｋＨｚ采樣音頻實驗）、ＩＰ電話路由設(shè)定實驗、自動接聽和語音提示實驗、ＩＰ電話與模擬電話互通測試、視頻通信實驗；（４）無線網(wǎng)絡(luò)通信實驗６個：無線用戶接入認(rèn)證實驗、無線用戶的漫游實驗、無線網(wǎng)絡(luò)Ｑｏｓ研究實驗、無線ＩＰ語音通信實驗、無線網(wǎng)絡(luò)管理實驗、Ｃｉｓｃｏ無線兼容實驗；（５）Ｃｉｓｃｏ通信安全實驗６個：防火墻冗余備份及故障切換實驗、防火墻其他安全功能測試實驗、入侵檢測與防御設(shè)備安全性測試實驗、入侵檢測與防御攻擊應(yīng)對策略測試實驗、點對點ＩＰＳＥＣＶＰＮ實驗、多點動態(tài)ＶＰＮ實驗；（６）遠(yuǎn)程實驗：為提高實驗室利用率和加強課程教學(xué)的效果，支持實驗室２４小時開放，購置了遠(yuǎn)程實驗設(shè)備１套，主要包括ＣＩＳＣＯ２８０１路由器１臺、ＮＭ－１６Ａ１６端口的異步通信模塊１塊、ＣＡＢ－ＯＣＴＡＬ－ＡＳＹＮＣ轉(zhuǎn)換線２根。

２．３實驗室的其他教學(xué)服務(wù)功能

實驗室除可開出上述實驗外，還可進(jìn)行以下幾個方面的工作：（１）課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計和綜合實訓(xùn)：如校園網(wǎng)絡(luò)設(shè)計與實現(xiàn)、企業(yè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計與實踐、小型ＩＰ電話網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)和服務(wù)器安全環(huán)境設(shè)計等；（２）認(rèn)知實習(xí)：由于實驗室的設(shè)備與電信企業(yè)的在網(wǎng)運行設(shè)備相同，所以實驗室在滿足本專業(yè)實驗教學(xué)的同時，還可以為全校師生提供ＩＴ技術(shù)實驗環(huán)境，可承擔(dān)全校理工科學(xué)生的認(rèn)知實習(xí)，使學(xué)生能夠了解數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的最新技術(shù)，增加對現(xiàn)有實際運行網(wǎng)絡(luò)的感性認(rèn)識；（３）職業(yè)資格認(rèn)證教育：在教學(xué)計劃中引入職業(yè)認(rèn)證模塊，教學(xué)中直接采用思科公司的認(rèn)證課程，鼓勵學(xué)生參加思科公司職業(yè)資格認(rèn)證考試，還可以面向社會招生，為社會培養(yǎng)更多的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人才。

３光傳輸實驗室

３．１實驗室的構(gòu)成

光傳輸實驗室是長沙學(xué)院與中興通訊股份有限公司共建的實驗室。２００６年６月，中興通訊學(xué)院成立了近３０人的ＮＣ教育項目組，開展了促進(jìn)高校通信工程專業(yè)改革的ＮＣ教育研究探索，專門面向高校通信專業(yè)的學(xué)生進(jìn)行“中興通訊ＮＣ工程教育”。中興推出的在局運行通信網(wǎng)實驗平臺選擇了大規(guī)模的程控交換機和ＧＳＭ、３Ｇ移動通信設(shè)備，ＳＤＨ光網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備，智能網(wǎng)系統(tǒng)等。根據(jù)實驗室建設(shè)方案，我們先期構(gòu)建了光傳輸和程控交換實驗室，獲得中興通訊ＮＣ聯(lián)合教育授權(quán)。光傳輸實驗平臺由下列硬件設(shè)備和軟件組成：ＺＸＭＰ３３０ＳＤＨ光傳輸系統(tǒng)設(shè)備１套、ＺＸＭＰ３２０ＳＤＨ光傳輸系統(tǒng)設(shè)備２套、ＺＸＭＰ２００ＳＤＨ光傳輸系統(tǒng)設(shè)備２套、通信電源ＺＸＤＵ１５０組合電源系統(tǒng)１套、Ｅ３００（ＥＭＳ）應(yīng)用軟件１套、ＮＣ實驗管理和資源自動分配系統(tǒng)１套。

３．２光傳輸實驗室實驗?zāi)康?

傳輸實驗室實驗?zāi)康氖牵海ǎ保┩ㄟ^對在線實際光傳輸設(shè)備的操作，更透徹地了解光通信、ＳＤＨ等概念；（２）對在線光傳輸通信設(shè)備及其原理和實用技術(shù)有較系統(tǒng)的認(rèn)識；（３）熟練使用光傳輸技術(shù)原理配置光傳輸設(shè)備，滿足運營商網(wǎng)絡(luò)典型應(yīng)用需求。

３．３光傳輸實驗室支撐的實驗項目

（１）基礎(chǔ)配置實驗：ＳＤＨ光傳輸點對點組網(wǎng)實驗，ＳＤＨ鏈型、環(huán)網(wǎng)組網(wǎng)實驗，ＳＤＨ相切環(huán)相交環(huán)的組網(wǎng)實驗；（２）業(yè)務(wù)配置實驗：Ｅ１信號、以太網(wǎng)信號雙向傳輸實驗，命令行配置、光傳輸平臺網(wǎng)管實驗；（３）業(yè)務(wù)性能測試實驗：ＳＤＨ開銷驗證實驗；（４）業(yè)務(wù)保護(hù)配置實驗：二纖單向通道保護(hù)環(huán)實驗、二纖雙向復(fù)用段保護(hù)環(huán)實驗、１＋１／１：１／１：Ｎ復(fù)用段保護(hù)環(huán)實驗；（５）子網(wǎng)連接保護(hù)實驗：共享光纖虛擬路徑保護(hù)實驗、子網(wǎng)雙節(jié)點互聯(lián)保護(hù)實驗。為了給高年級學(xué)生及教師提供科研平臺，實驗室開放一定的設(shè)備接口和后臺數(shù)據(jù)庫（例如網(wǎng)管軟件、路由協(xié)議等），提供二次開發(fā)環(huán)境。

４程控交換實驗室

４．１實驗室的組成

程控交換實驗室也是長沙學(xué)院與中興通訊股份有限公司共建的實驗室。程控交換實驗室由１套數(shù)字程控交換設(shè)備ＺＸＪ１０組成，交換容量為８Ｋ＊８Ｋ。具體硬件包括控制模塊、交換網(wǎng)及接口、時鐘模塊、數(shù)字中繼、資源模塊、用戶模塊、電源模塊等部分。系統(tǒng)軟件配置有系統(tǒng)基本軟件、信令軟件、業(yè)務(wù)功能軟件和維護(hù)管理軟件等。

４．２實驗?zāi)康?

程控交換室的實驗?zāi)康氖牵海ǎ保┩ㄟ^對在線實際程控交換設(shè)備的操作，更透徹了解通信、電路交換等概念；（２）對在線通信設(shè)備程控交換機及其原理和實用技術(shù)有較系統(tǒng)的認(rèn)識；（３）熟練使用通信技術(shù)原理配置程控交換設(shè)備，滿足運營商網(wǎng)絡(luò)典型應(yīng)用需求。

４．３程控交換實驗室開出的實驗項目

（１）驗證性實驗：信號音觀察實驗、交換機硬件配置模塊實驗、時分?jǐn)?shù)字交換和用戶電路實驗、中繼電路測試實驗、消息跟蹤實驗、狀態(tài)查詢及監(jiān)控實驗、本局通話調(diào)測、網(wǎng)管計費信息查詢、網(wǎng)管告警信息查詢、網(wǎng)管性能數(shù)據(jù)查詢、模擬用戶內(nèi)外線及單板測試實驗；（２）系統(tǒng)性實驗：電話撥測輔助分析實驗、ＮＯ．７的自環(huán)實驗、程控交換機商務(wù)群實驗、程控交換機測試系統(tǒng)實驗、鑒權(quán)系統(tǒng)實驗、廣域群實驗、終端系統(tǒng)操作與維護(hù)實驗、數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)實驗、告警系統(tǒng)分析實驗；（３）綜合性實驗：電話撥測分析實驗、話務(wù)統(tǒng)計實驗、中繼路由數(shù)據(jù)設(shè)定和查詢實驗、本局用戶基本呼叫聯(lián)機實驗、程控交換機新業(yè)務(wù)設(shè)定及演示實驗、故障處理實驗。為了給高年級學(xué)生及教師提供科研平臺，開放一定的設(shè)備接口和后臺數(shù)據(jù)庫（例如網(wǎng)管軟件、話單結(jié)構(gòu)），提供二次開發(fā)環(huán)境。

５結(jié)束語

目前我校與中興通訊股份有限公司合作，建立了光傳輸和程控交換等綜合實驗系統(tǒng)，與思科公司合作，建立了思科網(wǎng)絡(luò)實驗室。這些設(shè)備充分結(jié)合了當(dāng)前主流通信技術(shù)及典型工程應(yīng)用，模擬了真實的在局運行環(huán)境，能夠真正實現(xiàn)以就業(yè)為導(dǎo)向的通信專業(yè)工程教育。幾年來的教學(xué)實踐證明：通過以上實驗室的建立，可以在硬件開發(fā)、軟件開發(fā)和通信設(shè)備實際維護(hù)等幾個方面培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，大幅度提高了學(xué)生對就業(yè)崗位的適應(yīng)能力。通過在局運行通信網(wǎng)絡(luò)實驗平臺的實習(xí)，學(xué)生綜合運用所學(xué)習(xí)的知識，實踐能力逐步提高，最終達(dá)到了對整體專業(yè)技術(shù)的綜合理解，并具備了通信類系統(tǒng)的上崗工作能力。長沙學(xué)院將進(jìn)一步建設(shè)智能網(wǎng)實驗平臺和移動通信實驗平臺，以提高實驗室的實驗技術(shù)水平。

作者：劉光燦 張剛林 黃飛江 陳威兵 單位：長沙學(xué)院電子與通信工程系