5G全網(wǎng)仿真系統(tǒng)介紹

5G全網(wǎng)實訓(xùn)系統(tǒng)介紹以5G為代表的信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略地位、技術(shù)趨勢、生態(tài)合作模式已經(jīng)清晰，在信息技術(shù)領(lǐng)域思想、技術(shù)、業(yè)務(wù)不斷加速創(chuàng)新的今天，各級政府、企業(yè)、教育機(jī)構(gòu)均在持續(xù)不斷地探索不同的人才培養(yǎng)方法論，正在加速信息技術(shù)高端創(chuàng)新領(lǐng)軍人才的涌現(xiàn)與創(chuàng)新創(chuàng)造活力的激發(fā)。隨著NSA和SA組網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的凍結(jié)，5G的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃建設(shè)的序幕逐漸拉開。5G網(wǎng)絡(luò)，憑借其強(qiáng)大、開放、靈活的網(wǎng)絡(luò)能力，將給全社會的發(fā)展提供有力的支撐，對網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商也將帶來更廣闊的業(yè)務(wù)空間。在準(zhǔn)備5G的同時，我們意識到新技術(shù)的應(yīng)用、新網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)維、新業(yè)務(wù)的開發(fā)、新商業(yè)模式的創(chuàng)新，也將是運(yùn)營商面臨的巨大挑戰(zhàn)。要應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，觀念的轉(zhuǎn)變、運(yùn)維能力的更新升級，商業(yè)運(yùn)營能力的轉(zhuǎn)型發(fā)展，都需要提前構(gòu)筑、準(zhǔn)備。2019年6月6日，工業(yè)和信息化部正式向中國移動、中國聯(lián)通、中國電信、中國廣電發(fā)放5G拍照，標(biāo)志著我國正式進(jìn)入5G網(wǎng)絡(luò)商用時代。在5G飛速發(fā)展的熱潮之下，相關(guān)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)與制造業(yè)等迎來了新的發(fā)展機(jī)遇，工業(yè)4.0的時代也加速到來，“機(jī)器通信”、“無人駕駛”、“VR&AR”、“遠(yuǎn)程醫(yī)療”、“智慧工廠”正逐漸深入千家萬戶。截止至2019年7月，全國18個首批5G試點(diǎn)城市已實現(xiàn)了市區(qū)5G網(wǎng)絡(luò)全面商用，超過100個城市已開始進(jìn)行商用5G網(wǎng)絡(luò)部署，全國范圍內(nèi)已建成5G基站3.8萬座。據(jù)相關(guān)機(jī)構(gòu)預(yù)測，今年國內(nèi)基站建設(shè)量預(yù)計將達(dá)到15萬臺，高于年初預(yù)期50%，2020年5G基站數(shù)將達(dá)到至少68萬。此外，隨著9月初中國聯(lián)動與中國電信達(dá)成的5G站點(diǎn)共建協(xié)議，未來五年內(nèi)，我國5G站點(diǎn)建設(shè)將實現(xiàn)全面覆蓋。5G帶來技術(shù)革命將為社會創(chuàng)造巨大的財富和就業(yè)機(jī)會。全球移動通信系統(tǒng)協(xié)會預(yù)測，到2025年全球5G連接數(shù)量將達(dá)1億個，未來15年間，5G將為全球經(jīng)濟(jì)增加2.2萬億美元產(chǎn)值。據(jù)中國信息通信研究院2017年發(fā)布的《5G經(jīng)濟(jì)社會影響白皮書》預(yù)測，到2030年，5G將帶動我國直接經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出6.3萬億元、經(jīng)濟(jì)增加值2.9萬億元、就業(yè)機(jī)會800萬個；在間接貢獻(xiàn)方面，5G將帶動總產(chǎn)出10.6萬億元、經(jīng)濟(jì)增加值3.6萬億元、就業(yè)機(jī)會1150萬個。5G技術(shù)的飛速發(fā)展與巨大的經(jīng)濟(jì)收益建立在5G網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模部署應(yīng)用的基礎(chǔ)上，在當(dāng)下技術(shù)背景下，5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)維護(hù)已經(jīng)拋棄了傳統(tǒng)的人力體力堆積模式，網(wǎng)絡(luò)“規(guī)建維優(yōu)”多個核心崗位自動化需求日益明顯，以基站建設(shè)與網(wǎng)絡(luò)維護(hù)為例，在以往網(wǎng)絡(luò)建設(shè)過程中，基站開通調(diào)試往往需要針對每個站點(diǎn)進(jìn)行參數(shù)規(guī)劃與參數(shù)制作，并通過專用燒錄軟件連接至現(xiàn)場每一個基站設(shè)備，方能完成站點(diǎn)的基礎(chǔ)開通配置。而網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化維護(hù)同樣存在上述問題，網(wǎng)絡(luò)日常運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)與網(wǎng)絡(luò)故障等信息數(shù)據(jù)量巨大，往往需要人工進(jìn)行大規(guī)模的分析與處理，并基于個人經(jīng)驗進(jìn)行風(fēng)險的預(yù)估與把控。上述兩個過程中，一個需要大力的人力物力進(jìn)行簡單重復(fù)勞動，一個需要依賴與個人能力與經(jīng)驗，不具備普適性與準(zhǔn)確性。通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)急需一個普適化、通用化、自動化的技術(shù)來協(xié)助進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)維護(hù)，同時也就需要一批即掌握著通信技術(shù)又同時掌握自動化新技術(shù)的全面性技能人才。5G全網(wǎng)部署與優(yōu)化系統(tǒng)系統(tǒng)概述公司提供的5G全網(wǎng)部署與優(yōu)化教學(xué)仿真系統(tǒng)立足3GPPR15標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，基于城市級網(wǎng)絡(luò)建設(shè)案例，高精度還原了商用5GNSA與SA網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與優(yōu)化流程。系統(tǒng)通過3個城市差異化場景部局，實現(xiàn)了包括無線、承載、核心在內(nèi)的21個機(jī)房的靈活部署與對接，全方位呈現(xiàn)了5G網(wǎng)絡(luò)端到端網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與網(wǎng)絡(luò)切片流程。點(diǎn)線面的5G實訓(xùn)技能點(diǎn)設(shè)計涵蓋網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、網(wǎng)絡(luò)配置、業(yè)務(wù)調(diào)試、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化等全崗位專業(yè)技能。數(shù)據(jù)、語音、視頻全業(yè)務(wù)優(yōu)化分級，基礎(chǔ)、進(jìn)階、專項優(yōu)化逐級遞進(jìn)，全面適配不同技能層級。系統(tǒng)構(gòu)成5G全網(wǎng)部署與優(yōu)化教學(xué)仿真系統(tǒng)以真實的5G網(wǎng)絡(luò)流程為依據(jù)，包含5G網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃計算、站點(diǎn)選址、設(shè)備配置、數(shù)據(jù)配置、業(yè)務(wù)調(diào)試、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化整個網(wǎng)絡(luò)設(shè)計、建設(shè)、維護(hù)流程，全方位模擬網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的全部過程。可進(jìn)行三個城市四個區(qū)域網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與優(yōu)化。系統(tǒng)功能5G全網(wǎng)部署與優(yōu)化教學(xué)仿真系統(tǒng)以5G技術(shù)為主體，整合教學(xué)管理、教學(xué)支撐等實用功能。一面通過仿真實訓(xùn)客戶端培養(yǎng)學(xué)員5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與優(yōu)化技能，一面通過管理平臺與配套資源簡化教師工作難度，提升教師教學(xué)效率。具體功能簡介如下：5G移動通信網(wǎng)絡(luò)正處于標(biāo)準(zhǔn)完善與演進(jìn)階段，當(dāng)前商用網(wǎng)絡(luò)無線與核心網(wǎng)部分均基于3GPPR15標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議設(shè)計，未來3GPP將聚焦5G應(yīng)用，繼續(xù)完善相關(guān)切片場景技術(shù)研究。5G端到端網(wǎng)絡(luò)建設(shè)涵蓋網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、網(wǎng)絡(luò)配置、業(yè)務(wù)調(diào)試從理論到實踐的等全方位知識體系，涵蓋規(guī)劃計算、站點(diǎn)選址、設(shè)備部署、數(shù)據(jù)配置、鏈路檢測、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化等全流程崗位內(nèi)容。要求學(xué)生在深刻理解5G基礎(chǔ)原理與關(guān)鍵技術(shù)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，熟練掌握工程實操技能，由表及里、全向突破5G網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)壁壘。規(guī)劃計算網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃模塊涵蓋無線無線綜合規(guī)劃覆蓋規(guī)劃、無線容量規(guī)劃、核心網(wǎng)容量規(guī)劃、承載網(wǎng)接入層容量規(guī)劃、承載網(wǎng)匯聚層（各區(qū)匯聚與骨干匯聚）容量規(guī)劃、承載網(wǎng)核心層容量規(guī)劃、承載網(wǎng)骨干層容量規(guī)劃、站點(diǎn)選址。用戶需根據(jù)任務(wù)背景與城市特征選定各市5G組網(wǎng)架構(gòu)，確定SA或NSA組網(wǎng)方式。在完成各部分參數(shù)輸入后，遵循步驟公式完成計算，并根據(jù)無線綜合結(jié)果得出站點(diǎn)數(shù)目。此外核心網(wǎng)容量規(guī)劃與承載網(wǎng)容量規(guī)劃計算結(jié)果決定最終設(shè)備配置部分設(shè)備型號選擇。規(guī)劃計算部分完全以協(xié)議規(guī)定模型規(guī)范為出發(fā)點(diǎn)，考察學(xué)生5G鏈路預(yù)算、速率計算、承載結(jié)構(gòu)、站點(diǎn)模型等多種規(guī)劃基礎(chǔ)知識。告警采集功能站點(diǎn)選址在完成規(guī)劃計算后，用戶需根據(jù)提示完成三個城市下不同場景的站點(diǎn)選址，場景包含商業(yè)中心、郊區(qū)、住宅區(qū)三類。選址需遵循工程選址規(guī)范，僅可在指定區(qū)域選址，并完成站型選擇、站點(diǎn)扇區(qū)工程參數(shù)配置。此處單小區(qū)覆蓋面積與規(guī)劃計算部分無線覆蓋規(guī)劃計算結(jié)果一致，站型影響后續(xù)無線機(jī)房，工程參數(shù)配置影響后需網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化。網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃部分完全以協(xié)議規(guī)定模型及工程選址規(guī)范為出發(fā)點(diǎn)，考察學(xué)生5G蜂窩小區(qū)模型、站點(diǎn)模型、工參配置等多種選址基礎(chǔ)知識。設(shè)備配置用戶完成網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃計算后，需根據(jù)計算結(jié)果在三市所有機(jī)房中完成設(shè)備選型、板卡選擇與對接配置。三市共22個機(jī)房，分別為1個省骨干機(jī)房、2個核心網(wǎng)機(jī)房、3個承載中心機(jī)房、3個承載骨干匯聚機(jī)房、7個承載匯聚機(jī)房（3個機(jī)房與CU機(jī)房共存）、6個站點(diǎn)機(jī)房（4個機(jī)房與無線DU或BBU設(shè)備共存）。所有機(jī)房設(shè)備均去廠商化，以通用接口模型和設(shè)備形態(tài)為原型設(shè)計。設(shè)備配置與規(guī)劃部分NSA/SA選擇相關(guān)，用戶需根據(jù)所選5G組網(wǎng)架構(gòu)完成相應(yīng)機(jī)房中機(jī)柜配置。機(jī)房內(nèi)設(shè)置快捷方式，可直接進(jìn)入相應(yīng)機(jī)房的數(shù)據(jù)配置界面。i）無線接入網(wǎng)機(jī)房設(shè)備配置，需要完成三市共4個站點(diǎn)機(jī)房、3個CU機(jī)房（僅CU-DU分離架構(gòu)下配置）的設(shè)備部署、塔頂射頻設(shè)備布局以及網(wǎng)元線纜連接等步驟。ii）承載網(wǎng)部分，通過容量計算結(jié)果判斷從骨干到接入各機(jī)房的設(shè)備性能，以此為基礎(chǔ)進(jìn)行IP承載設(shè)備和光傳輸設(shè)備在機(jī)房內(nèi)部署，同時完成設(shè)備之間、設(shè)備與ODF架之間的連線操作。iii）核心網(wǎng)部分，首先根據(jù)容量估算結(jié)果進(jìn)行設(shè)備類型及性能的選擇，然后完成設(shè)備布放以及核心網(wǎng)設(shè)備內(nèi)部及核心網(wǎng)設(shè)備與外設(shè)之間的線纜連接。1數(shù)據(jù)配置依據(jù)設(shè)備選型與網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼軜?gòu)，在各機(jī)房中完成相應(yīng)設(shè)備數(shù)據(jù)配置，以保障各項業(yè)務(wù)正常運(yùn)行。i）無線接入網(wǎng)需要完成包括gNB基礎(chǔ)參數(shù)配置、地面鏈路傳輸資源配置、CU小區(qū)基礎(chǔ)參數(shù)配置、DU小區(qū)基礎(chǔ)參數(shù)配置、鄰接小區(qū)配置、測量參數(shù)配置、重選參數(shù)配置、網(wǎng)絡(luò)切片配置、移動管理參數(shù)配置等項目步驟。用戶需理解各參數(shù)具體含義及對應(yīng)的業(yè)務(wù)表現(xiàn)，在充分考慮參數(shù)取值的情況下，力爭最優(yōu)參數(shù)配置組合。ii）承載網(wǎng)業(yè)務(wù)開通包括IP承載和光傳輸配置兩部分。IP承載設(shè)備需要完成IP地址、路由、VPN等的設(shè)計與配置，光傳輸設(shè)備則包括電交叉、頻率的規(guī)劃與配置操作。iii）核心網(wǎng)部分的數(shù)據(jù)配置和業(yè)務(wù)開通操作，主要包括核心網(wǎng)5GC通用設(shè)備中AMF、SMF、UPF、NSSF、AUSF、UDM、UDSF、PCF、NRF業(yè)務(wù)配置，5GC放號配置等。鏈路工具鏈路工具面向承載網(wǎng)絡(luò)鏈路，涵蓋由省骨干網(wǎng)到接入機(jī)房全網(wǎng)承載節(jié)點(diǎn)。軟件包含Ping、Trace、光路檢測、路由表等多種鏈路調(diào)測工具。用戶可在實驗?zāi)Ｊ脚c工程模式下，通過充分運(yùn)用調(diào)測工具，保障承載鏈路的連通性。Ping&Trace：通過兩種調(diào)試工具選擇網(wǎng)絡(luò)中的兩個節(jié)點(diǎn)，并檢測源與目的IP地址的可達(dá)性或包轉(zhuǎn)發(fā)路徑，從而對節(jié)點(diǎn)之間的聯(lián)通性進(jìn)行判斷。Ping工具中用戶可根據(jù)需要在允許范圍內(nèi)自行設(shè)置報文大小與報文個數(shù)，進(jìn)而理解IP檢測的不同輸入帶來的結(jié)果反饋效果。光路檢測：該工具在光傳輸網(wǎng)絡(luò)中的選擇源與目的兩個關(guān)聯(lián)端口，對兩端口間進(jìn)行光路的可達(dá)性檢測，并在光路不可達(dá)時給出故障原因說明，協(xié)助用戶解決光傳輸鏈路故障。路由表：該工具可用于查看指定設(shè)備內(nèi)所有路由信息，包含路由配置的目的地址、下一跳、出接口、路由來源、優(yōu)先級以及度量值等，可用于協(xié)助用戶定位處理IP承載網(wǎng)鏈路故障。網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化為移動通信網(wǎng)絡(luò)相關(guān)崗位中最重要的環(huán)節(jié)之一，是保障網(wǎng)絡(luò)高質(zhì)量運(yùn)行不可或缺的部分。軟件中網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化以考察難度為依據(jù)，劃分為基礎(chǔ)優(yōu)化、進(jìn)階優(yōu)化、5G新技術(shù)三個層級，分別面向初、中、高三個等級網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工程師部分工作崗位技能需求?；A(chǔ)優(yōu)化部分主要考察基礎(chǔ)業(yè)務(wù)單站驗證測試，包含空載、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，用戶需對RSRP、SINR、速率等基礎(chǔ)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。進(jìn)階優(yōu)化主要考察全業(yè)務(wù)CQT與DT測試，業(yè)務(wù)類型除基礎(chǔ)優(yōu)化業(yè)務(wù)外，還包含語音、HTTP、視頻等，在測試過程中，涉及切換、重選、漫游等網(wǎng)絡(luò)行為，多種業(yè)務(wù)與測試方式動態(tài)組合，全面考察RSRP、SINR、速率、時延、MOS、丟包、切換重選成功率等網(wǎng)優(yōu)關(guān)鍵指標(biāo)。5G新技術(shù)部分通過相關(guān)5G新技術(shù)應(yīng)用，提升全業(yè)務(wù)KPI，以達(dá)到最優(yōu)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。適配課程體系以5G移動通信技術(shù)基礎(chǔ)理論與全網(wǎng)端到端配置為課程主要內(nèi)容，細(xì)分為5G移動通信技術(shù)與5G移動通信實訓(xùn)課程，5G移動通信技術(shù)課程主要依托于5G專業(yè)教材與多媒體資源，講解5G相關(guān)發(fā)展演進(jìn)過程、組網(wǎng)架構(gòu)、關(guān)鍵技術(shù)、實現(xiàn)原理、典型解決方案等內(nèi)容；5G移動通信實訓(xùn)課程主要依托于5G全網(wǎng)部署與優(yōu)化實驗室和5G網(wǎng)絡(luò)設(shè)備硬件實驗室?guī)椭鷮W(xué)員練習(xí)掌握5G網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計、開通調(diào)試、業(yè)務(wù)測試等實際技能?？蛇m配課程體系中專業(yè)移動通信技術(shù)、移動全網(wǎng)建設(shè)技術(shù)、移動網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化等核心課程以及移動全網(wǎng)搭建實戰(zhàn)與無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化實戰(zhàn)的實訓(xùn)課程。課程理論總計44課時，實訓(xùn)總計32課時（推薦分配，可根據(jù)實際課程規(guī)劃調(diào)整）。課程形式學(xué)習(xí)單元學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)內(nèi)容課時理論與多媒體授課5G網(wǎng)絡(luò)概述了解5G演進(jìn)過程掌握5G網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼軜?gòu)了解5G技術(shù)的定義、產(chǎn)生背景及特點(diǎn)掌握5G網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和演進(jìn)過程了解5G國際標(biāo)準(zhǔn)定制及國際組織45G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及組網(wǎng)方式掌握5G網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及各網(wǎng)元功能掌握核心網(wǎng)云化技術(shù)部署方式CU/DU的分離結(jié)構(gòu)5G核心網(wǎng)虛擬化部署方式NR組網(wǎng)模式簡介45G特性及物理層規(guī)范掌握5G物理信道結(jié)構(gòu)及資源調(diào)度知識及編碼方式5G頻譜及應(yīng)用簡介物理信道調(diào)制與物理層簡介物理層控制流程及業(yè)務(wù)流程85G關(guān)鍵技術(shù)掌握5G關(guān)鍵技術(shù)的原理及具體配置方式；了解5G與4G差異與共同點(diǎn)5GMassiveMIMO技術(shù)、CRAN技術(shù)、新型多址技術(shù)、D2D技術(shù)、M2M技術(shù)、FBMC、認(rèn)知無線電、毫米波等技術(shù)5G與4G的差異分析5G關(guān)鍵信令流程切換、重選等移動性管理原理4/5G雙連接原理85G核心網(wǎng)原理掌握核心網(wǎng)云化部署原理掌握核心網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)掌握核心網(wǎng)關(guān)鍵流程SBA、NFV原理核心網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與部署規(guī)范核心網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)切片多接入邊緣原理核心網(wǎng)接入、會話、業(yè)務(wù)請求流程8承載網(wǎng)原理掌握5G承載網(wǎng)部署方式掌握5G承載網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)SPN、RT、SW等設(shè)備原理承載網(wǎng)絡(luò)切片SR、隧道等關(guān)鍵技術(shù)原理85G語音解決方案掌握現(xiàn)階段5G語音實現(xiàn)原理基于于NR/NGC的全新型5G語音解決方案基于LTE/EPC的演進(jìn)型5G語音解決方案25G性能概述及網(wǎng)規(guī)網(wǎng)優(yōu)解決方案掌握現(xiàn)階段5G測試性進(jìn)展；掌握常見網(wǎng)規(guī)網(wǎng)優(yōu)方案5G常見設(shè)備信息匯總5G吞吐量、速率、覆蓋能力、時延及切換簡介2課程設(shè)計實訓(xùn)5G網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃掌握基于覆蓋、容量的站點(diǎn)規(guī)劃方法無線站點(diǎn)選址5G無線鏈路預(yù)算5G無線容量估算