“1+X考證”仿真軟件考點問題分析與研究

馬冰 張海生 祁冰

摘要：針對現代通信專業“1+X考證”中用到的IUV-5G全網仿真軟件的排障題、完善題以及基站建設相關解題技巧進行了深入分析。通過實際案例分析了該軟件配置過程中可能出現的故障類型和影響，并提出了相應的故障排查方法和解決方案。

關鍵詞：IUV-5G；全網仿真；教學軟件；故障排查

中圖分類號：TP391? ? ? ?文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2023）36-0084-03

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）

0 引言

IUV-5G全網仿真教學軟件作為一種教學、考核工具在學校中發揮著非常重要的作用。由于5G 網絡的數據傳輸速率高于過去蜂窩網絡的數據傳輸速率，最高可達 10 Gbit·s-1[1]；因此IUV-5G仿真軟件在IUV-4G軟件的基礎上進行功能升級。該軟件主要面向行業與高校，針對實訓環境要求較高的專業領域，提供在線的虛擬仿真環境和教學服務。該仿真軟件提供了5G網絡的網絡拓撲規劃、容量規劃、5G無線接入網設備組網與配置、5G無線接入網協議與數據配置等功能。同時此軟件也涵蓋了5G網絡系統架構、場景化部署方案、業務調試、網絡優化與切片應用等內容，功能非常全面。

“1+X考證”的考核內容，除了考查理論知識外，5G網絡實操部分的考核要借助于IUV-5G軟件。考試中所涉及的 5G移動通信網絡工程內容，平時采取從授課內容和實驗教學兩個方面進行講解，重點立足于理論與實際相結合。無論是理論考試還是上機操作，主要考核的內容是5G全網建設和5G站點建設，目的是讓學生建立對核心網、承載網、移動無線接入網的全面認識。

通過在IUV-5G實訓仿真平臺進行設備配置、數據配置、調試與驗證、故障排查練習，增強了學生在承載網、5G移動通信網絡架構以及設備的硬件結構和業務配置等實踐能力，全面提升行業相關技術和職業技能，達到高素質勞動者和高等技術專門人才所必須具備的基礎知識、綜合技能，為就業和繼續學習打下良好的基礎。然而，取得5G運維“1+X考證”證書需要考試，再加上軟件的復雜性和系統規模的增加，故障發生的頻率也相應增加。下面從無線網、承載網、核心網配置過程中容易出現的故障來說明。

1 題型介紹

5G運維“1+X考證”考核內容有兩大類：全網建設和站點建設。其中全網建設又包含排障題和完善題兩種題型，站點建設包含完善題一種題型。在排障的題目中會設置幾個或者十幾個故障點，要求考生根據題目提供的信息進行分析，不僅能識別出故障的準確位置，而且要把正確的解決方案填在答題卡上。在完善題中只需要補全參數或者缺失的線，使之能夠通信。

2 做題步驟

首先，學生根據準考證上的賬號、密碼在競技模式下登錄軟件。由于實操題全網和站點都要考核，而且分值占有不同的比例，所以要把考試時間規劃好、確保兩道題目都可以完成。然后打開消息中心中的任務書，查看任務書的目標和要求。例如：通過排查多處故障，保障興城市和建安市9個小區的終端在工程模式下都可以撥測成功。其次，辨別兩個城市的架構。通過分析題目，發現興城市是Option3X架構，Option3X模式是目前我國 5G 現網使用最多的非獨立組網部署方式，采用 NSA 非獨立組網 [2]，建安市是Option2a架構，界面如圖1所示。最后按照無線側、承載網、核心網的順序逐個進行排障，直至撥測成功。

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圖1? 組網方式界面

3 排障題解題步驟梳理

3.1無線側排障技巧

以興城市為例，開始排查故障。首先從移動終端開始撥測，打開告警界面，看最下面一行的“嚴重告警”提示，顯示“無線公共參數錯誤”，界面如圖2所示。通過查看發現BBU的參數沒有問題，接著去查看ITBBU的參數也沒有錯誤，此時去核心網查看配置參數，發現全局移動參數MNC有錯誤，填答題卡并修改。然后再去撥測，發現告警提示“功率超限制”，去DU小區查看參數，發現三個小區的RE加起來已經大于實際發射的功率，錯誤在此，填答題卡并修改。無線側修改后繼續撥測，發現告警提示“CU部署錯誤”，把BBU的參數網元類型修改為“合設”，因為此時核心網無故障，第一個小區撥測成功。按照類似的方法去排障第二個小區、第三個小區，發現告警提示“5G網絡不可用”，去查看鄰區關系表，發現DU標識有錯誤，填答題卡并修改。依次類推、最終撥測成功。

如果發現BBU、DU、CUCP、CUUP沒有提供IP地址，這時要去查看核心網的MME網元到BBU的鏈路（即S-MME 的鏈路）和交換機有沒有到達BBU的靜態路由，再去查看網元SGW到達CUUP的靜態路由是否存在，還要去看承載網B站點是否已經配子接口，根據上述步驟，用筆把數據記錄在紙上。然后去查看核心網的數據，核心網的數據給得很少尤其是靜態路由，所以要去業務測試模塊的鏈路檢測部分進行ping，ping網元 HSS到網元MME的IP地址，可以推斷兩個網元之間的數據是否可以正常通信，然后進行參數配置。

3.2承載網排障技巧

承載網的排障題一般先從下面無線側開始排，從無線站點到承載中心開始查看。首先做好筆記防止IP弄反，然后再去測試光路檢測模塊，最后再測試鏈路模塊是否能夠通信；如果光路不通，檢查OTN的連線接口是否弄反，有時候題目中給的IP地址是干擾選項，所以要區分IP地址是不是在同一個網段。

做承載網的時候，還要找到本端、對端的IP網絡，例如187和169不在一個網絡上，為了達到相互通信的目的，可以修改本端的IP地址，也可以修改對端的IP地址，使其一致。例如：數據興城市B站點物理接口確定后，查看端對端是否可以通信，可以查看硬件連線、也可以利用ping工具來確定。如果測試2區匯聚機房和2區站點之間不能夠正常通信，首先檢查線路、網絡號是否相同，經過檢查發現槽位的接口方向弄反了，正確的對端是連接骨干機房。修改后撥測，如果發現仍然不能通信，再去檢查一下鏈路。檢查后，此時系統報錯“連線錯誤”，光路傳輸單元OTN中發送的頻率應該是ch1，與線路不匹配。修改后，利用ping工具發現兩者通了。繼續檢查骨干匯聚機房到1區匯聚機房的通信沒有問題。

有時題目中承載網不要求配物理接口而是去配look back接口和FlexE鏈路，并且SPN也需要配置靜態路由，要細心去看；而且題目中給的線是干擾選項，要學會分辨。

3.3核心網排障技巧

在做核心網排障題時，首先看4個網元和交換機的對接。其次仔細觀察路由是否有問題，網元SGW和PGW的路由是否正確、目的地址是否正確，排完之后去撥測，此時如果故障顯示“開戶信息錯誤”，則直接去看HSS的配置，修改后再去撥測。如果此時系統顯示故障“找不到相關的PGW”，則檢查跟蹤區域碼TAC高位和低位是否寫反了，修改后繼續撥測。如果此時系統顯示“缺失用戶面的路由”，改動一邊就可以了，默認路由比較簡單，但是有時題型內會出現路由分配配置。

做核心網的靜態路由時，網元的物理接口要和核心網的虛擬接口在同一網段里，兩個交換機互聯要使他們的所有數據包互通的情況下打開trunk接口；配置三層接口時，每配置一步就要去核心網鏈路檢測。

由于核心網的4個網元連線錯亂復雜，無法確定哪些是傳輸數據，哪些是備份數據，還有可能用多余的線來干擾。難度最大的是交換機物理接口的每一條線關聯的VLAN還不一樣，不能直接確定題目中給的IP地址是否正確，MME網元eNodeB的TA 可以每一個小區都可以配置一個，當時MME的接口配置有3個，要區分出哪個是要用到的，哪個是備份的，HSS的APN管理要對應DU去填寫。從核心網到B站點都報“核心網鏈路錯誤”，經過檢查發現HSS連錯線了。填一下答題卡，屬于設備配置類錯誤，然后修改。進入 IUV 軟件業務驗證界面，將模式調整為工程模式，將移動終端拖入測試小區進行驗證[3]。具體步驟：點擊“網絡調試”，點擊“業務驗證”，將左上角的終端拖動至JAB2小區上面，點擊右下角撥測按鈕分別測試 3個小區，出現高亮圖片代表撥測成功[4]，如圖 3所示。

3.4 5G運維與優化排障技巧

做優化時排障題的思路是不一樣的，按照從無線網到核心網的順序進行排障，有時排障題題目比較靈活，和平時常練習的故障點不一樣。考的最多就是“DU小區不可用”“搜索不到小區信號”，以及option2架構下的“http通信故障”，所以一定要會計算頻點和計算時隙的SRS序號。考試時，由于冗余鏈路的存在，核心網的連線錯亂復雜，所以平時要多練習冗余鏈路和配置不同的VLAN和鏈路，承載網部分的知識也會涉及，考的都是look back接口和Flex E鏈路。

4 完善題梳理

4.1頻點計算

首先鼠標點擊業務調試模塊的鏈路檢測部分，檢查設備有沒有安裝好，先做無線網已有的設備，因為考試的時候題目中已有的數據和設備都很少，需要按照前面給的任務規劃來計算好然后再去配無線網，考試的時候AAU的頻段幾乎不會給常見的3 400～3 800Hz和1 900～2 200Hz，而是出4G小區800～1 000Hz和1 400～1600Hz很多特殊的頻點，這時需要背頻點公式：PointA頻點公式=[ ΔFGlobal* （中心載頻 – NREF-Offs）-NR中心頻點所在的RB*系統子載波間隔*12-NR中心頻點所在中心RB的子載波編號*系統子載波間隔]÷ΔFGlobal+NREF-Offs]和實際載頻公式；Freq = FREF-Offs + ΔFGlobal （NREF – NREF-Offs），考試時，AAU如果給的頻率是5G高頻，所有的小區配置時都要選擇高頻，小區的扇區載波沒有配置，根據3個小區加起來已有的RB最大參考功率不能超過實際發射功率的原則。PRACH物理參數的配置根據考題給出的表去配置。

4.2 全網完善題梳理

完善題的做題規則：不能改動已知參數，而且要根據題目中所給的參數去推導未知的部分。先把無線網中涉及的每個小區做完，再去做核心網，核心網的路由配置很重要，而且比平時學習難度有所提升，要打破平時配置默認路由的這種思路。下面以Option2架構為例來說明：

1）八大網元的客戶端、服務端、接口、都不一樣；

2）許多網元只給了2～4條虛擬路由，其他數據都沒有給，AMF網元只給了客戶端、服務端，還有虛擬路由，其他數據都沒有；

3）無線網的數據也很少，AAU設備需要考生自己拉，只有ITBBU和SPN之間的連線，其他設備都沒有拉，需要自己去安裝。

4）承載網的連線很復雜，但實際上只有2條是正確的，需要考生自己找IP地址填寫在相對應的地方。

4.3 網絡優化的重選

首先，定點測試，如果發現指定區域沒有信號，就要去調波束配置的水平波寬或方位角，其次在滿足0<s準則<同頻測RSRP和判決門限和遵守R準則開始重選啟動。

如果在重選測量中發現失敗或重選次數過多，這時要求觀察RSRP或SLNR，如果發現SINR突然變化比較大時，說明小區1的波束配置的水平波寬或小區2的波束配置的水平波寬過大，導致兩個信號的波束重疊在一起干擾。

這時調水平波束或方位角，使兩個波束中間不能超過10度，下傾角不能調大，否則會導致遠方信號RSRP的信號差覆蓋不到。

5 5G站點工程建設題型梳理

一個完整的5G站點一般包含機房、塔桅、電源及防護系統、傳輸系統、主設備及天饋系統。在5G網絡架構中，基站（gNB，全稱Generation NodeB）位于最底層，負責提供無線覆蓋，實現有線通信網絡與無線終端之間的無線信號傳輸[5]。5G基站傳輸系統目前一般由ODF和SPN組成，后期隨著5G基站大量建設，光纜資源緊張，基站也會大量使用OTN設備。 5G基站主設備及天饋是5G基站設備的主體，通過空口與用戶終端進行直接連接。5G基站主設備一般分為基帶系統及射頻天饋系統，在4G主設備的基礎功能上增加了天饋設備，并且可以支持CUDU分離與合設、網絡切片等新功能。5G基帶系統為BBU，5G射頻天饋系統包含RRU、AAU、GPS天線、RHUB、pRRU。RHUB（RRU HUB，射頻遠端CPRI數據匯聚單元），內置PoE供電電路為pRRU供電，接收BBU發送的基帶光信號，轉發給pRRU，也是通過同樣的路徑再把信號傳送到BBU。

5G站點工程建設有幾種不同的場景，比如：宏站、數字化室分、共址等。在“1+X考證”考試中根據報考的級別，抽取的場景也不一樣。宏站、共址簡單一些，數字化室分難度比較大。下面從考試涉及的三個模塊說明：

1）站點選址和站點勘察：是在已有參數的條件下，填寫其他空白參數。比如讓考生填寫天線長度、經度等信息。

2）方案設計：基礎配套設計、動力系統設計、傳輸設備設計、無線設備設計等，填寫方位角、下傾角等信息。

3）工程實施：基礎配套安裝、動力系統安裝、傳輸設備安裝、無線設備安裝、設備連線等。考試重點是：有些線和設備是缺失的，需要考生來安裝。

至此，站點的整個流程已完成。之后切換到IUV-5G站點的系統評分界面，工程驗收成功，如圖4所示。

6 總結

全文討論了IUV-5G全網仿真教學軟件在“1+X考證”考核過程中可能出現的題型，排除故障、完善參數、站點建設等類型的解題步驟和技巧以及IUV-5G全網仿真教學軟件的故障排查方法和解決方案，如重新啟動服務器、修復網絡連接、數據校驗等。設備選型、安裝、數據配置，涉及的內容多，根據教學經驗總結出故障排查總流程與典型故障現象的定位與案例，供更多的使用者交流學習[6]。

參考文獻：

[1] 周丹.5G NSA核心網建網策略研究[J].中國新通信，2019，21（23）：48.

[2] 康宏建.5G網絡架構演進建議方案[J].電信技術，2019（7）：66-68，71.

[3] 馬敏，巫天驥，周潤株，等.基于IUV的5G無線站點網絡規劃部署[J].電聲技術，2021，45（7）：18-20，35.

[4] 馬冰.海南自由貿易港背景下基于IUV-5G的“5G網絡應用” 課程教學設計與實踐——以海南政法職業學院為例[J].信息與電腦（理論版），2022，34（4）：227-231.

[5] 杜玉紅.5G站點建設教學實施研究與實踐[J].中國新通信，2023，25（7）：23-25.

[6] 桑峻.IUV-4G通信全網仿真綜合業務調試的故障排查與解析[J].電腦知識與技術，2020，16（28）：26-28.

【通聯編輯：唐一東】