5G全网仿真系统介绍

5G全网实训系统介绍以5G为代表的信息技术产业战略地位、技术趋势、生态合作模式已经清晰，在信息技术领域思想、技术、业务不断加速创新的今天，各级政府、企业、教育机构均在持续不断地探索不同的人才培养方法论，正在加速信息技术高端创新领军人才的涌现与创新创造活力的激发。随着NSA和SA组网标准的冻结，5G的网络规划建设的序幕逐渐拉开。5G网络，凭借其强大、开放、灵活的网络能力，将给全社会的发展提供有力的支撑，对网络运营商也将带来更广阔的业务空间。在准备5G的同时，我们意识到新技术的应用、新网络的运维、新业务的开发、新商业模式的创新，也将是运营商面临的巨大挑战。要应对这些挑战，观念的转变、运维能力的更新升级，商业运营能力的转型发展，都需要提前构筑、准备。2019年6月6日，工业和信息化部正式向中国移动、中国联通、中国电信、中国广电发放5G拍照，标志着我国正式进入5G网络商用时代。在5G飞速发展的热潮之下，相关互联网产业与制造业等迎来了新的发展机遇，工业4.0的时代也加速到来，“机器通信”、“无人驾驶”、“VR&AR”、“远程医疗”、“智慧工厂”正逐渐深入千家万户。截止至2019年7月，全国18个首批5G试点城市已实现了市区5G网络全面商用，超过100个城市已开始进行商用5G网络部署，全国范围内已建成5G基站3.8万座。据相关机构预测，今年国内基站建设量预计将达到15万台，高于年初预期50%，2020年5G基站数将达到至少68万。此外，随着9月初中国联动与中国电信达成的5G站点共建协议，未来五年内，我国5G站点建设将实现全面覆盖。5G带来技术革命将为社会创造巨大的财富和就业机会。全球移动通信系统协会预测，到2025年全球5G连接数量将达1亿个，未来15年间，5G将为全球经济增加2.2万亿美元产值。据中国信息通信研究院2017年发布的《5G经济社会影响白皮书》预测，到2030年，5G将带动我国直接经济产出6.3万亿元、经济增加值2.9万亿元、就业机会800万个；在间接贡献方面，5G将带动总产出10.6万亿元、经济增加值3.6万亿元、就业机会1150万个。5G技术的飞速发展与巨大的经济收益建立在5G网络的大规模部署应用的基础上，在当下技术背景下，5G网络建设维护已经抛弃了传统的人力体力堆积模式，网络“规建维优”多个核心岗位自动化需求日益明显，以基站建设与网络维护为例，在以往网络建设过程中，基站开通调试往往需要针对每个站点进行参数规划与参数制作，并通过专用烧录软件连接至现场每一个基站设备，方能完成站点的基础开通配置。而网络优化维护同样存在上述问题，网络日常运行状态数据与网络故障等信息数据量巨大，往往需要人工进行大规模的分析与处理，并基于个人经验进行风险的预估与把控。上述两个过程中，一个需要大力的人力物力进行简单重复劳动，一个需要依赖与个人能力与经验，不具备普适性与准确性。通信网络技术急需一个普适化、通用化、自动化的技术来协助进行网络的建设维护，同时也就需要一批即掌握着通信技术又同时掌握自动化新技术的全面性技能人才。5G全网部署与优化系统系统概述公司提供的5G全网部署与优化教学仿真系统立足3GPPR15标准协议，基于城市级网络建设案例，高精度还原了商用5GNSA与SA网络建设与优化流程。系统通过3个城市差异化场景部局，实现了包括无线、承载、核心在内的21个机房的灵活部署与对接，全方位呈现了5G网络端到端网络建设与网络切片流程。点线面的5G实训技能点设计涵盖网络规划、网络配置、业务调试、网络优化等全岗位专业技能。数据、语音、视频全业务优化分级，基础、进阶、专项优化逐级递进，全面适配不同技能层级。系统构成5G全网部署与优化教学仿真系统以真实的5G网络流程为依据，包含5G网络规划计算、站点选址、设备配置、数据配置、业务调试、网络优化整个网络设计、建设、维护流程，全方位模拟网络建设的全部过程。可进行三个城市四个区域网络建设与优化。系统功能5G全网部署与优化教学仿真系统以5G技术为主体，整合教学管理、教学支撑等实用功能。一面通过仿真实训客户端培养学员5G网络建设与优化技能，一面通过管理平台与配套资源简化教师工作难度，提升教师教学效率。具体功能简介如下：5G移动通信网络正处于标准完善与演进阶段，当前商用网络无线与核心网部分均基于3GPPR15标准协议设计，未来3GPP将聚焦5G应用，继续完善相关切片场景技术研究。5G端到端网络建设涵盖网络规划、网络配置、业务调试从理论到实践的等全方位知识体系，涵盖规划计算、站点选址、设备部署、数据配置、链路检测、网络优化等全流程岗位内容。要求学生在深刻理解5G基础原理与关键技术特点的基础上，熟练掌握工程实操技能，由表及里、全向突破5G网络学习壁垒。规划计算网络规划模块涵盖无线无线综合规划覆盖规划、无线容量规划、核心网容量规划、承载网接入层容量规划、承载网汇聚层（各区汇聚与骨干汇聚）容量规划、承载网核心层容量规划、承载网骨干层容量规划、站点选址。用户需根据任务背景与城市特征选定各市5G组网架构，确定SA或NSA组网方式。在完成各部分参数输入后，遵循步骤公式完成计算，并根据无线综合结果得出站点数目。此外核心网容量规划与承载网容量规划计算结果决定最终设备配置部分设备型号选择。规划计算部分完全以协议规定模型规范为出发点，考察学生5G链路预算、速率计算、承载结构、站点模型等多种规划基础知识。告警采集功能站点选址在完成规划计算后，用户需根据提示完成三个城市下不同场景的站点选址，场景包含商业中心、郊区、住宅区三类。选址需遵循工程选址规范，仅可在指定区域选址，并完成站型选择、站点扇区工程参数配置。此处单小区覆盖面积与规划计算部分无线覆盖规划计算结果一致，站型影响后续无线机房，工程参数配置影响后需网络优化。网络规划部分完全以协议规定模型及工程选址规范为出发点，考察学生5G蜂窝小区模型、站点模型、工参配置等多种选址基础知识。设备配置用户完成网络规划计算后，需根据计算结果在三市所有机房中完成设备选型、板卡选择与对接配置。三市共22个机房，分别为1个省骨干机房、2个核心网机房、3个承载中心机房、3个承载骨干汇聚机房、7个承载汇聚机房（3个机房与CU机房共存）、6个站点机房（4个机房与无线DU或BBU设备共存）。所有机房设备均去厂商化，以通用接口模型和设备形态为原型设计。设备配置与规划部分NSA/SA选择相关，用户需根据所选5G组网架构完成相应机房中机柜配置。机房内设置快捷方式，可直接进入相应机房的数据配置界面。i）无线接入网机房设备配置，需要完成三市共4个站点机房、3个CU机房（仅CU-DU分离架构下配置）的设备部署、塔顶射频设备布局以及网元线缆连接等步骤。ii）承载网部分，通过容量计算结果判断从骨干到接入各机房的设备性能，以此为基础进行IP承载设备和光传输设备在机房内部署，同时完成设备之间、设备与ODF架之间的连线操作。iii）核心网部分，首先根据容量估算结果进行设备类型及性能的选择，然后完成设备布放以及核心网设备内部及核心网设备与外设之间的线缆连接。1数据配置依据设备选型与网络拓扑架构，在各机房中完成相应设备数据配置，以保障各项业务正常运行。i）无线接入网需要完成包括gNB基础参数配置、地面链路传输资源配置、CU小区基础参数配置、DU小区基础参数配置、邻接小区配置、测量参数配置、重选参数配置、网络切片配置、移动管理参数配置等项目步骤。用户需理解各参数具体含义及对应的业务表现，在充分考虑参数取值的情况下，力争最优参数配置组合。ii）承载网业务开通包括IP承载和光传输配置两部分。IP承载设备需要完成IP地址、路由、VPN等的设计与配置，光传输设备则包括电交叉、频率的规划与配置操作。iii）核心网部分的数据配置和业务开通操作，主要包括核心网5GC通用设备中AMF、SMF、UPF、NSSF、AUSF、UDM、UDSF、PCF、NRF业务配置，5GC放号配置等。链路工具链路工具面向承载网络链路，涵盖由省骨干网到接入机房全网承载节点。软件包含Ping、Trace、光路检测、路由表等多种链路调测工具。用户可在实验模式与工程模式下，通过充分运用调测工具，保障承载链路的连通性。Ping&Trace：通过两种调试工具选择网络中的两个节点，并检测源与目的IP地址的可达性或包转发路径，从而对节点之间的联通性进行判断。Ping工具中用户可根据需要在允许范围内自行设置报文大小与报文个数，进而理解IP检测的不同输入带来的结果反馈效果。光路检测：该工具在光传输网络中的选择源与目的两个关联端口，对两端口间进行光路的可达性检测，并在光路不可达时给出故障原因说明，协助用户解决光传输链路故障。路由表：该工具可用于查看指定设备内所有路由信息，包含路由配置的目的地址、下一跳、出接口、路由来源、优先级以及度量值等，可用于协助用户定位处理IP承载网链路故障。网络优化网络优化为移动通信网络相关岗位中最重要的环节之一，是保障网络高质量运行不可或缺的部分。软件中网络优化以考察难度为依据，划分为基础优化、进阶优化、5G新技术三个层级，分别面向初、中、高三个等级网络优化工程师部分工作岗位技能需求。基础优化部分主要考察基础业务单站验证测试，包含空载、数据业务，用户需对RSRP、SINR、速率等基础参数进行优化。进阶优化主要考察全业务CQT与DT测试，业务类型除基础优化业务外，还包含语音、HTTP、视频等，在测试过程中，涉及切换、重选、漫游等网络行为，多种业务与测试方式动态组合，全面考察RSRP、SINR、速率、时延、MOS、丢包、切换重选成功率等网优关键指标。5G新技术部分通过相关5G新技术应用，提升全业务KPI，以达到最优网络质量。适配课程体系以5G移动通信技术基础理论与全网端到端配置为课程主要内容，细分为5G移动通信技术与5G移动通信实训课程，5G移动通信技术课程主要依托于5G专业教材与多媒体资源，讲解5G相关发展演进过程、组网架构、关键技术、实现原理、典型解决方案等内容；5G移动通信实训课程主要依托于5G全网部署与优化实验室和5G网络设备硬件实验室帮助学员练习掌握5G网络规划设计、开通调试、业务测试等实际技能。可适配课程体系中专业移动通信技术、移动全网建设技术、移动网络优化等核心课程以及移动全网搭建实战与无线网络优化实战的实训课程。课程理论总计44课时，实训总计32课时（推荐分配，可根据实际课程规划调整）。课程形式学习单元学习目标学习内容课时理论与多媒体授课5G网络概述了解5G演进过程掌握5G网络拓扑架构了解5G技术的定义、产生背景及特点掌握5G网络的拓扑结构和演进过程了解5G国际标准定制及国际组织45G网络架构及组网方式掌握5G网络结构及各网元功能掌握核心网云化技术部署方式CU/DU的分离结构5G核心网虚拟化部署方式NR组网模式简介45G特性及物理层规范掌握5G物理信道结构及资源调度知识及编码方式5G频谱及应用简介物理信道调制与物理层简介物理层控制流程及业务流程85G关键技术掌握5G关键技术的原理及具体配置方式；了解5G与4G差异与共同点5GMassiveMIMO技术、CRAN技术、新型多址技术、D2D技术、M2M技术、FBMC、认知无线电、毫米波等技术5G与4G的差异分析5G关键信令流程切换、重选等移动性管理原理4/5G双连接原理85G核心网原理掌握核心网云化部署原理掌握核心网关键技术掌握核心网关键流程SBA、NFV原理核心网网络架构与部署规范核心网网络切片多接入边缘原理核心网接入、会话、业务请求流程8承载网原理掌握5G承载网部署方式掌握5G承载网关键技术SPN、RT、SW等设备原理承载网络切片SR、隧道等关键技术原理85G语音解决方案掌握现阶段5G语音实现原理基于于NR/NGC的全新型5G语音解决方案基于LTE/EPC的演进型5G语音解决方案25G性能概述及网规网优解决方案掌握现阶段5G测试性进展；掌握常见网规网优方案5G常见设备信息汇总5G吞吐量、速率、覆盖能力、时延及切换简介2课程设计实训5G网络规划掌握基于覆盖、容量的站点规划方法无线站点选址5G无线链路预算5G无线容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