１實驗室建設方案設計原則

便于管理、維護和安全使用原則。實驗室要能夠對網絡實行集中監測、分權管理、統一分配網絡資源；有統一的網管軟件，當出現混亂時，系統有恢復能力，可實施對網管誤操作和軟件死循環等重大故障的數據恢復；對于合法的用戶通過認證能進行設備的操作，而非法用戶沒有權限對設備進行操作；網絡軟件符合人們的操作習慣，操作界面清晰。經濟性、規模性和層次性原則。從設備的選型上盡量做到花最少的錢建符合學校要求的最好的實驗室；實驗室至少要滿足２０組學生同時實驗的需求。實驗室可以滿足不同層次專業教學的需求，可完成實驗、實習、課程設計和綜合實訓任務。

２數據通信實驗室方案

數據通信實驗室是長沙學院與思科公司共建的實驗室。思科網絡技術學院是思科公司在全球推廣的網絡技術教育項目。與思科公司合作就是引進該項目，包括教材、Ｅ－ｌｅａｒｎｉｎｇ的教學方式、Ｅ－Ｌｅａｒｎｉｎｇ實驗室和支撐理論教學的思科數據通信實驗室方案等。思科公司對于網絡技術教育開展得好的學校一般會給予部分軟硬件設備捐贈或優惠。２００６年５月，長沙學院思科網絡技術學院正式成立，２００７年我校成為Ｃｉｓｃｏ網絡通信設備在湖南地區的首家獲贈高校，并著手建設數據通信實驗室。

２．１實驗室設備構成方案

將實驗室分成４個分實驗室建設。從學生的數量、實驗效果和資金３個方面考慮，每次實驗人數為半個班（１６～２０人），實驗設備每套為４～５人使用，所以每種設備都需要４套。４個實驗分室的設備構成情況是：（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個安全自適應設備、４個入侵檢測器組成；（４）無線實驗室主要設備包括：路由器４個、無線路由器４個、無線ＡＰ４個、無線局域網控制器１臺，無線管理軟件與硬件１套，室內和室外天線各２個，ＰＣ內置無線網卡２４個，無線網橋２個。

２．２實驗室可開出的實驗

數據通信實驗室可開出以下實驗：（１）數據通信課程實驗６個：ＩＯＳ基本操作實驗、ＩＰ地址配置實驗、數據路由實驗、無線網橋的配置實驗、無線路由通信實驗和數據安全通信實驗；（２）現代交換原理課程實驗３個：基于ＯＳＩ協議的ＶＯＩＰ系統的設計與實現實驗、ＭＰＬＳ交換實驗、ＦＲ分組交換數據報方式實驗；（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）無線網絡通信實驗６個：無線用戶接入認證實驗、無線用戶的漫游實驗、無線網絡Ｑｏｓ研究實驗、無線ＩＰ語音通信實驗、無線網絡管理實驗、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、入侵檢測與防御設備安全性測試實驗、入侵檢測與防御攻擊應對策略測試實驗、點對點ＩＰＳＥＣＶＰＮ實驗、多點動態ＶＰＮ實驗；（６）遠程實驗：為提高實驗室利用率和加強課程教學的效果，支持實驗室２４小時開放，購置了遠程實驗設備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轉換線２根。

２．３實驗室的其他教學服務功能

實驗室除可開出上述實驗外，還可進行以下幾個方面的工作：（１）課程設計、畢業設計和綜合實訓：如校園網絡設計與實現、企業網絡設計與實踐、小型ＩＰ電話網絡實現和服務器安全環境設計等；（２）認知實習：由于實驗室的設備與電信企業的在網運行設備相同，所以實驗室在滿足本專業實驗教學的同時，還可以為全校師生提供ＩＴ技術實驗環境，可承擔全校理工科學生的認知實習，使學生能夠了解數據通信網的最新技術，增加對現有實際運行網絡的感性認識；（３）職業資格認證教育：在教學計劃中引入職業認證模塊，教學中直接采用思科公司的認證課程，鼓勵學生參加思科公司職業資格認證考試，還可以面向社會招生，為社會培養更多的網絡技術人才。

３光傳輸實驗室

３．１實驗室的構成

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

３．２光傳輸實驗室實驗目的

傳輸實驗室實驗目的是：（１）通過對在線實際光傳輸設備的操作，更透徹地了解光通信、ＳＤＨ等概念；（２）對在線光傳輸通信設備及其原理和實用技術有較系統的認識；（３）熟練使用光傳輸技術原理配置光傳輸設備，滿足運營商網絡典型應用需求。

３．３光傳輸實驗室支撐的實驗項目

（１）基礎配置實驗：ＳＤＨ光傳輸點對點組網實驗，ＳＤＨ鏈型、環網組網實驗，ＳＤＨ相切環相交環的組網實驗；（２）業務配置實驗：Ｅ１信號、以太網信號雙向傳輸實驗，命令行配置、光傳輸平臺網管實驗；（３）業務性能測試實驗：ＳＤＨ開銷驗證實驗；（４）業務保護配置實驗：二纖單向通道保護環實驗、二纖雙向復用段保護環實驗、１＋１／１：１／１：Ｎ復用段保護環實驗；（５）子網連接保護實驗：共享光纖虛擬路徑保護實驗、子網雙節點互聯保護實驗。為了給高年級學生及教師提供科研平臺，實驗室開放一定的設備接口和后臺數據庫（例如網管軟件、路由協議等），提供二次開發環境。

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套數字程控交換設備ＺＸＪ１０組成，交換容量為８Ｋ＊８Ｋ。具體硬件包括控制模塊、交換網及接口、時鐘模塊、數字中繼、資源模塊、用戶模塊、電源模塊等部分。系統軟件配置有系統基本軟件、信令軟件、業務功能軟件和維護管理軟件等。

４．２實驗目的

程控交換室的實驗目的是：（１）通過對在線實際程控交換設備的操作，更透徹了解通信、電路交換等概念；（２）對在線通信設備程控交換機及其原理和實用技術有較系統的認識；（３）熟練使用通信技術原理配置程控交換設備，滿足運營商網絡典型應用需求。

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、時分數字交換和用戶電路實驗、中繼電路測試實驗、消息跟蹤實驗、狀態查詢及監控實驗、本局通話調測、網管計費信息查詢、網管告警信息查詢、網管性能數據查詢、模擬用戶內外線及單板測試實驗；（２）系統性實驗：電話撥測輔助分析實驗、ＮＯ．７的自環實驗、程控交換機商務群實驗、程控交換機測試系統實驗、鑒權系統實驗、廣域群實驗、終端系統操作與維護實驗、數據備份與恢復實驗、告警系統分析實驗；（３）綜合性實驗：電話撥測分析實驗、話務統計實驗、中繼路由數據設定和查詢實驗、本局用戶基本呼叫聯機實驗、程控交換機新業務設定及演示實驗、故障處理實驗。為了給高年級學生及教師提供科研平臺，開放一定的設備接口和后臺數據庫（例如網管軟件、話單結構），提供二次開發環境。

５結束語

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，與思科公司合作，建立了思科網絡實驗室。這些設備充分結合了當前主流通信技術及典型工程應用，模擬了真實的在局運行環境，能夠真正實現以就業為導向的通信專業工程教育。幾年來的教學實踐證明：通過以上實驗室的建立，可以在硬件開發、軟件開發和通信設備實際維護等幾個方面培養學生的動手能力，大幅度提高了學生對就業崗位的適應能力。通過在局運行通信網絡實驗平臺的實習，學生綜合運用所學習的知識，實踐能力逐步提高，最終達到了對整體專業技術的綜合理解，并具備了通信類系統的上崗工作能力。長沙學院將進一步建設智能網實驗平臺和移動通信實驗平臺，以提高實驗室的實驗技術水平。

作者：劉光燦 張剛林 黃飛江 陳威兵 單位：長沙學院電子與通信工程系