在新工科建設(shè)與數(shù)字化人才培養(yǎng)的需求下,高校 5G 實(shí)驗(yàn)室已成為通信、物聯(lián)網(wǎng)等專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)與科研創(chuàng)新的核心載體。搭建符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、適配教學(xué)科研場(chǎng)景的 5G 實(shí)驗(yàn)室,核心設(shè)備的選型是關(guān)鍵 —— 既要覆蓋 3GPP 規(guī)范的完整架構(gòu),也要兼顧教學(xué)實(shí)操的可操作性與科研擴(kuò)展的靈活性。
一、核心網(wǎng)設(shè)備:選全云原生架構(gòu),適配教學(xué)與科研雙場(chǎng)景
高校 5G 實(shí)驗(yàn)室的核心網(wǎng)設(shè)備,建議優(yōu)先選擇全云原生 5GC 方案(如 IPLOOK 5G 核心網(wǎng)),其核心網(wǎng)元需包含 UPF、AUSF、UDM、AMF、SMF、PCF 等完整模塊,同時(shí)支持控制面與用戶(hù)面分離設(shè)計(jì):
控制面基于 SBA 架構(gòu),可還原 AMF、SMF 等網(wǎng)元的協(xié)同過(guò)程,滿足 “真實(shí)網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)教學(xué)” 中注冊(cè)鑒權(quán)、業(yè)務(wù)建立等實(shí)驗(yàn)需求;
用戶(hù)面采用一體化 UPF,時(shí)延可低至 1ms,既能支撐大帶寬、低時(shí)延的教學(xué)演示,也能適配車(chē)聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)控制等科研場(chǎng)景的高要求。
此外,需確保核心網(wǎng)支持國(guó)產(chǎn) CPU 與操作系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)自主可控,同時(shí)兼容 3G、4G 及非 3GPP 接入,為多網(wǎng)絡(luò)融合教學(xué)提供基礎(chǔ)。

二、終端與接入設(shè)備:覆蓋多場(chǎng)景,支撐融合實(shí)踐
實(shí)驗(yàn)室終端與接入設(shè)備需匹配 5G + 行業(yè)應(yīng)用的教學(xué)需求,建議配置兩類(lèi)設(shè)備:
基礎(chǔ)終端:5G UE(用戶(hù)終端)、NB-IoT 終端,搭配 5G RAN(基站),可完成設(shè)備接入、數(shù)據(jù)采集等基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn),適配 “5G 與物聯(lián)網(wǎng)融合實(shí)踐” 模式;
行業(yè)終端:如車(chē)聯(lián)網(wǎng) OBU 設(shè)備、可穿戴傳感器等,結(jié)合核心網(wǎng)的切片能力,可支撐智慧交通、健康監(jiān)測(cè)等跨學(xué)科項(xiàng)目,助力 “跨學(xué)科協(xié)同創(chuàng)新” 的落地。

三、配套支撐設(shè)備:兼顧實(shí)驗(yàn)可操作性與科研擴(kuò)展性
除核心網(wǎng)與終端外,實(shí)驗(yàn)室還需補(bǔ)充兩類(lèi)支撐設(shè)備:
實(shí)驗(yàn)管理平臺(tái):支持網(wǎng)元編排、實(shí)驗(yàn)流程可視化的平臺(tái),可將科研課題拆解為教學(xué)模塊(如切片編排、UPF 下沉實(shí)驗(yàn)),適配 “科研與課程同源建設(shè)” 模式;
行業(yè)應(yīng)用仿真模塊:如環(huán)境監(jiān)測(cè)平臺(tái)、智能制造模擬系統(tǒng),可與 5G 核心網(wǎng)、終端聯(lián)動(dòng),為 “產(chǎn)教融合競(jìng)賽” 提供真實(shí)場(chǎng)景的方案驗(yàn)證環(huán)境。
選型核心原則:適配人才培養(yǎng)的 “能力驅(qū)動(dòng)” 需求
高校 5G 實(shí)驗(yàn)室設(shè)備選型,需圍繞 “教學(xué) - 科研 - 實(shí)踐” 的一體化需求:既要覆蓋完整的 5G 架構(gòu),讓學(xué)生從 “看原理” 轉(zhuǎn)向 “做系統(tǒng)”;也要具備擴(kuò)展能力,支持跨學(xué)科項(xiàng)目與企業(yè)實(shí)訓(xùn)對(duì)接。
當(dāng)前,全云原生、國(guó)產(chǎn)自主的 5G 核心網(wǎng)方案IPLOOK 5GC,已成為高校 5G 實(shí)驗(yàn)室的主流選擇—— 其既能滿足基礎(chǔ)教學(xué)的網(wǎng)元實(shí)驗(yàn)需求,也能支撐前沿科研的技術(shù)驗(yàn)證,是鏈接校園人才培養(yǎng)與產(chǎn)業(yè)需求的關(guān)鍵載體。