文/時野坪 郭佳,吉林電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 青島海洋電氣設(shè)備檢測有限公司
由于移動通信的強(qiáng)有力支撐,越來越多終端應(yīng)用和服務(wù)相應(yīng)而生。而未來的5G移動通信網(wǎng)絡(luò)也必將滿足不同垂直行業(yè)的需求,而構(gòu)建智慧城市。智慧城市的5G通信網(wǎng)絡(luò)是混合網(wǎng)絡(luò),將機(jī)器和人連接在一起,通過高可靠,超低延時和移動寬帶提供各種公共服務(wù),帶來了無數(shù)的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。
5G的很多新技術(shù),是為了更廣泛的應(yīng)用場景而被提出來,例如:增強(qiáng)型移動寬帶下能支撐的3D影像視頻傳輸播放,大規(guī)模機(jī)器類型通信中物與物相連的物聯(lián)網(wǎng),低延遲高可靠通信中的無人駕駛車輛通信等等。在設(shè)計5G時便考慮不同的應(yīng)用領(lǐng)域情況,不僅考慮了高帶寬的應(yīng)用情況,而且還考慮了如車聯(lián)網(wǎng)這樣的關(guān)鍵性任務(wù)應(yīng)用程序。
5G通信改變現(xiàn)代通信方式,企業(yè)和用戶從移動通信網(wǎng)絡(luò)中享受到智慧通信的科技福利,同時當(dāng)代通信人需要承載著更多的使命感。因而,高職院校移動通信技術(shù)專業(yè),也有責(zé)任向行業(yè)輸送合格的5G通信專業(yè)人才。
我國的職業(yè)教育已歷經(jīng)發(fā)展與改革,但目前還存在與社會不能完全切合的狀態(tài)。1)科技進(jìn)步應(yīng)用于教學(xué)方面非常匱乏。2)學(xué)生就業(yè)方向與社會人才緊缺,專業(yè)方向上不對稱。3)高職學(xué)生的工作適用性和創(chuàng)新性還是不足。
通信基礎(chǔ)建設(shè)對提高國家的綜合實力作用巨大。因此,為提高我國通信人才培養(yǎng)質(zhì)量,進(jìn)行智慧通信教育改革。1)加快智慧教育的發(fā)展,使學(xué)生更好的融入學(xué)習(xí)環(huán)境中。2)通信專業(yè)方向適時而調(diào)整,減少學(xué)生就業(yè)與行業(yè)企業(yè)需求差異化。3)培養(yǎng)專業(yè)學(xué)生的綜合素質(zhì),提高崗位技能,更好的建設(shè)5G通信。
職業(yè)院校通信相關(guān)專業(yè)課程有如下的特征包括:多元化、個性化和具體化。1)多元化,當(dāng)代職業(yè)院校已突破了傳統(tǒng)的通信理論教學(xué)形式,形成了項目化課程、教學(xué)做一體化課程、實習(xí)實訓(xùn)課程、校企工學(xué)交替等多元化教學(xué)體系。2)個性化,通信課程的人文化、企業(yè)需求人才個別化和通信專業(yè)各方向特色。3)具體化,要求學(xué)生在掌握有關(guān)專業(yè)技能的同時,強(qiáng)調(diào)學(xué)生在專業(yè)實踐中掌握經(jīng)驗并形成良好的行為習(xí)慣。
因此,職業(yè)院校通信類課程要在專業(yè)課程特征基礎(chǔ)上結(jié)合ITU-5G發(fā)布的相關(guān)技術(shù),進(jìn)行5G相關(guān)智慧通信課程的改革。
ITU-R為5G定義了三大應(yīng)用場景:增強(qiáng)型移動寬帶(eMBB),大規(guī)模機(jī)器類型通信(mMTC)和低延遲高可靠通信(URLLC)。在未來的教學(xué)過程中,5G三大應(yīng)用場景都可以嵌入到日常高職教育的形式和內(nèi)容當(dāng)中去。
智慧教育平臺并不是一個新概念。在日常生活中越來越多得人們在使用移動通信設(shè)備進(jìn)行交互活動,而隨著5G智能通信的到來,為人們提供基礎(chǔ)、補(bǔ)充或進(jìn)修教育服務(wù)也會應(yīng)運(yùn)而生。
5G移動服務(wù)可以使偏遠(yuǎn)地區(qū)和農(nóng)村地區(qū)與實際課堂進(jìn)行快速緊密的連接互動。在課堂上教師講課的文本、圖表及板書等圖像信息和授課的語音信息,形成高質(zhì)量4K視頻傳輸?shù)竭h(yuǎn)端。不會因壓縮或低分辨率而丟失細(xì)節(jié),并且遠(yuǎn)端學(xué)生可以放大局部圖像并仍可清晰讀取信息。而將智能設(shè)備捆綁在頭戴式耳機(jī)中的VR智慧通信服務(wù),能為學(xué)生提供原生態(tài)教室身臨其境的體驗,使學(xué)生和老師能夠自然而有效地互動。
5G移動通信技術(shù)的蜂窩網(wǎng)絡(luò)設(shè)計發(fā)生了根本變化包括5方面:以設(shè)備為中心的體系結(jié)構(gòu),毫米波,大規(guī)模MIMO,更智能化設(shè)備,機(jī)器與機(jī)器通信。智慧通信教學(xué)改革的內(nèi)容可以圍繞這5方面內(nèi)容展開。
1)以設(shè)備為中心的體系結(jié)構(gòu):以基站為中心的蜂窩系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)在5G中發(fā)生變化,根據(jù)上行鏈路和下行鏈路特點以及控制信道和業(yè)務(wù)信道的功能進(jìn)行重新架構(gòu),使不同優(yōu)先級和不同目的地的信息流更好的路由到網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的不同節(jié)點
2)毫米波:微波頻率下的頻譜資源十分稀缺,但在毫米波領(lǐng)域中頻譜卻非常豐富。目前毫米波技術(shù)已經(jīng)針對短距離服務(wù)(IEE E 802.11ad)進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化,并在小蜂窩無線通信系統(tǒng)中已進(jìn)行部署和應(yīng)用。
3)大規(guī)模MIMO:大規(guī)模多輸入多輸出無線通信技術(shù),是利用多天線技術(shù),在每個時頻資源上進(jìn)行多路復(fù)用多個設(shè)備的信息,將輻射的能量集中在預(yù)期的方向上,同時能最大程度地減少小區(qū)間和小區(qū)間干擾。
4)更智能化設(shè)備:5G系統(tǒng)設(shè)備側(cè)協(xié)議棧的層間協(xié)議更加智能化,這樣也會導(dǎo)致通信系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)上也會產(chǎn)生變化。
5)機(jī)器與機(jī)器通信:M2M通信包含3個特點:海量設(shè)備互聯(lián),數(shù)據(jù)傳輸速率低,數(shù)據(jù)傳輸時延率低。
移動數(shù)據(jù)給人類社會帶來了的巨大價值,我們正處在第五代通信系統(tǒng)的邊緣。通過提供更高的數(shù)據(jù)速率,更低的端到端等待時間以及更可靠更大容量的通信系統(tǒng),5G通信將成為應(yīng)用程序進(jìn)一步區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)的拐點。因而,智慧通信教育無論從教育形式還是教育內(nèi)容,都有很大的空白,智慧通信教育任重而道遠(yuǎn)。