深入分析中興IUV 4G仿真軟件

孫金霞

摘要：本文在國內(nèi)4G迅速發(fā)展的背景下，以高職院校的移動通信專業(yè)課的發(fā)展為思考，深入分析中興IUV 4G仿真系統(tǒng)軟件。本文從該軟件所覆蓋到的LTE網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)背景、網(wǎng)絡(luò)容量規(guī)劃、LTE無線接入網(wǎng)、核心網(wǎng)及承載網(wǎng)的數(shù)據(jù)規(guī)劃、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備選型及部署、設(shè)備配置及調(diào)測和故障處理多個方面進行分析，從該軟件的教學(xué)和競賽的使用場景進行分析，分析該軟件是否適應(yīng)ICT產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的趨勢。

Abstract： In the context of the rapid development of 4G in China， this paper takes the development of mobile communication professional courses in higher vocational colleges as a reflection， and analyzes ZTE IUV 4G simulation system software in depth. This paper analyzes the technical background of the LTE network covered by the software， network capacity planning， LTE radio access network， data planning of the core network and bearer network， network equipment selection and deployment， as well as the equipment configuration， commissioning and fault handling， analyzes the teaching of the software and competition use scenarios， and also analyzes whether the software adapts to the rapid development trend of the ICT industry.

關(guān)鍵詞：IUV仿真軟件；移動通信；LTE

Key words： IUV simulation software；mobile communication；LTE

中圖分類號：TP31 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）28-0232-03

1 國內(nèi)外移動通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展?fàn)顩r

全球4G網(wǎng)絡(luò)從2009-2010年開始進入全面部署和運營時期，并保持了非?？斓陌l(fā)展態(tài)勢。2013年12月4日我國工信部正式向三大運營商發(fā)布4G牌照，中國移動、中國電信和中國聯(lián)通均獲得TD-LTE牌照。2015年2月27日，工信部向中國電信集團公司和中國聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信集團有限公司發(fā)放“LTE/第四代數(shù)字蜂窩移動通信業(yè)務(wù)（FDD-LTE）”經(jīng)營許可。截至2018年2月末，據(jù)工信部統(tǒng)計，三家基礎(chǔ)電信企業(yè)的移動電話用戶總數(shù)達到14.4億戶，其中4G用戶總數(shù)達到10.3億戶，占移動電話用戶的71.6%。同時移動4G網(wǎng)絡(luò)也是非常成熟和穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)，在運營商所部署的網(wǎng)絡(luò)中承擔(dān)著重要的角色。

2018年，全球5G移動通信時代腳步越來越近，各國政府紛紛將5G建設(shè)及應(yīng)用發(fā)展視為國家重要目標(biāo)，各技術(shù)陣營的5G電信營運商及設(shè)備業(yè)者亦蓄勢待發(fā)，5G市場戰(zhàn)火一觸即發(fā)。但是截止目前，5G還沒有統(tǒng)一的國際標(biāo)準(zhǔn)。那么高職院校移動通信專業(yè)在教學(xué)的過程中，還是將重點放在4G LTE移動通信技術(shù)上。

2 中興4G仿真軟件的引入

針對移動通信目前的發(fā)展?fàn)顩r，我校引入中興的IUV 4G仿真軟件，見圖1。

該軟件有實訓(xùn)、測試和競技三種功能，實驗?zāi)Ｊ胶凸こ棠Ｊ絻煞N環(huán)境，包括無線基站、核心網(wǎng)和承載網(wǎng)三大產(chǎn)品，覆蓋站點機房、核心網(wǎng)機房、承載匯聚機房、中心機房和骨干機房共5類17個機房，提供告警、PING、TRACE、撥測、光路檢測、業(yè)務(wù)觀察和切換模式7種調(diào)測和排障工具。

3 IUV軟件功能分析

IUV軟件覆蓋了4G移動通信網(wǎng)絡(luò)的各種環(huán)境，包括TDD-LTE和FDD-LTE兩種制式，共用核心網(wǎng)的業(yè)務(wù)切換和跨核心網(wǎng)的業(yè)務(wù)切換和漫游多種業(yè)務(wù)應(yīng)用場景。

3.1 IUV軟件的操作流程及應(yīng)用

使用該軟件需要首先了解業(yè)務(wù)背景，包括各個地市的用戶數(shù)量和地形狀況，從業(yè)務(wù)背景去選擇在容量規(guī)劃的時候選擇哪類業(yè)務(wù)類型，如圖2和圖3。

根據(jù)容量規(guī)劃，來選擇各個站點的設(shè)備類型。

根據(jù)所選擇的設(shè)備類型來進行網(wǎng)絡(luò)拓撲規(guī)劃。

根據(jù)容量規(guī)劃和拓撲規(guī)劃來進行設(shè)備添加、連線及數(shù)據(jù)配置。

數(shù)據(jù)配置完成后，可以進行業(yè)務(wù)驗證和切換、漫游調(diào)測。

使用IUV軟件進行業(yè)務(wù)配置及調(diào)測，使學(xué)生從移動通信網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)模式、網(wǎng)絡(luò)容量規(guī)劃、業(yè)務(wù)配置和調(diào)測方面系統(tǒng)地學(xué)習(xí)4G LTE網(wǎng)絡(luò)，包括各種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和接口。

3.2 使用IUV軟件進行排障

使用IUV軟件進行業(yè)務(wù)配置練習(xí)，可以培養(yǎng)面向移動通信工程施工、勘測、設(shè)備安裝與維護崗位的工程師；使用該軟件進行業(yè)務(wù)調(diào)測和排障練習(xí)，除了可以培養(yǎng)面向上述崗位的工程師外，還可以重點培養(yǎng)面向網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化等中高級通信網(wǎng)絡(luò)工程師。此外高職院校還可以通過該軟件的學(xué)習(xí)使用，培養(yǎng)一批可以參加例如“全國大學(xué)生通信網(wǎng)絡(luò)部署與優(yōu)化設(shè)計大賽高職賽項——智慧城域網(wǎng)部署與應(yīng)用”等賽項的學(xué)生，提高移動通信專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量，同時提高學(xué)校在行業(yè)的知名度。

下面簡單舉例使用該軟件進行網(wǎng)絡(luò)故障排查。例如，在使用進行網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)驗證的時候，網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生告警。

首先圖4可以看出MME模塊與BBU模塊顯示紅色，有告警。查看告警信息為：“S1-MME接口鏈路故障”。

針對這一故障，要求學(xué)生有基本的組網(wǎng)的理論知識（見圖5），要有清晰的排障思路。

①根據(jù)理論知識，要能定位S1-MME協(xié)議是EnodeB基站與MME之間的接口協(xié)議，知道問題可能出在基站EnodeB和核心網(wǎng)MME信令面的對接設(shè)置上。

②檢查基站BBU（基帶處理單元）模塊與ODF（光纖配線架）的連線。檢查MME與交換機的連線是否都正確。

③檢查基站BBU設(shè)備上與MME對接的數(shù)據(jù)設(shè)置（SCTP鏈路設(shè)置），檢查MME上與EnodeB的對接的偶聯(lián)設(shè)置。

④檢查在MME上設(shè)置的對接EnodeB的路由設(shè)置是否正確，EnodeB上設(shè)置的網(wǎng)關(guān)是否正確。

⑤在工程模式下，可以使用PING或TRACE工具查看哪段網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)不通，精確定位問題所在。

3.3 IUV 4G仿真軟件涵蓋的專業(yè)課程

通信產(chǎn)業(yè)是我國發(fā)展最快、最活躍、并已參與了國際競爭的產(chǎn)業(yè)，其知識更新速度非?？?，高職院校的移動通信課程的設(shè)置也要跟隨技術(shù)的發(fā)展進行調(diào)整。我們引入IUV仿真軟件的學(xué)習(xí)，可以開設(shè)下述相關(guān)的移動類課程：

①移動通信技術(shù)，包括移動通信的基本原理和各種通信制式等內(nèi)容。

②移動組網(wǎng)技術(shù)，包括4G接口協(xié)議和各個模塊功能及組網(wǎng)結(jié)構(gòu)。

③移動數(shù)據(jù)通信技術(shù)，包括MPLS VPN、PTN、RT原理，各種路由協(xié)議及配置等。

④移動數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，包括SDH、OTN、PTN原理及配置。

⑤移動通信實訓(xùn)，包括基站和核心網(wǎng)各站點的配置及切換漫游配置。

⑥移動通信綜合實訓(xùn)，包括三地市的基站、核心網(wǎng)和承載網(wǎng)的全網(wǎng)漫游及故障排查。

⑦畢業(yè)設(shè)計，學(xué)生使用該軟件完成一項具體的工程項目，包括網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、數(shù)據(jù)設(shè)計、設(shè)備選型、設(shè)備連線、設(shè)備配置及調(diào)測和優(yōu)化。

此外，IUV的仿真軟件還有一個重要的特點，軟件免費更新，軟件的使用權(quán)限由賬號來控制。隨著移動通信的4G發(fā)展到5G，如果5G開始商用，學(xué)?？梢栽诓恍枰~外投入的基礎(chǔ)上將課程無縫切換到5G的網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃和設(shè)計，更新原有的課程體系及課程內(nèi)容。

使用該軟件所進行的各種技能大賽，只要更新軟件版本和知識體系，不需要額外的硬件支出。通過該軟件的學(xué)習(xí)和應(yīng)用，我們的學(xué)生能學(xué)到最接近市場需求的知識和技術(shù)，學(xué)校能培養(yǎng)社會急需的專業(yè)應(yīng)用型技術(shù)人才。

4 結(jié)束語

移動通信的發(fā)展速度很快，高職院校要適應(yīng)技術(shù)的發(fā)展，就要不斷更新課程體系。如果采用硬件實訓(xùn)室的話，一般五年一個通信制式的更新速度，實訓(xùn)室的資金投入是巨大的。我們采用中興IUV 4G仿真軟件，幾乎可以涵蓋移動通信的大部分課程，并且后續(xù)升級為5G制式的投入很少。通過IUV相關(guān)課程的學(xué)習(xí)，學(xué)?？梢耘囵B(yǎng)學(xué)生對產(chǎn)品或項目的規(guī)劃、設(shè)計、配置、調(diào)測和優(yōu)化全過程，使學(xué)生能夠按照企業(yè)流程深入到商用產(chǎn)品的開發(fā)中，提高學(xué)生的工程技術(shù)轉(zhuǎn)化能力、提高學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)和職業(yè)崗位認知等[1]。

參考文獻：

[1]彭宏，應(yīng)頌翔，徐志江，孟利民.高校4G移動通信創(chuàng)新實驗平臺的建設(shè)與應(yīng)用.實驗室研究與探索，2015（12）：105-109.

[2]李振松，李學(xué)華，王亞飛.面向解決復(fù)雜工程問題能力培養(yǎng)的移動通信實訓(xùn)方案.實驗室研究與探索，2017（7）：235-272.

[3]丁學(xué)用，郭蕓君，王良成.4G移動通信創(chuàng)新實驗中心建設(shè).中國科技信息，2016（06）：76-78.