深入分析中兴IUV 4G仿真软件

孙金霞

摘要：本文在国内4G迅速发展的背景下，以高职院校的移动通信专业课的发展为思考，深入分析中兴IUV 4G仿真系统软件。本文从该软件所覆盖到的LTE网络的技术背景、网络容量规划、LTE无线接入网、核心网及承载网的数据规划、网络设备选型及部署、设备配置及调测和故障处理多个方面进行分析，从该软件的教学和竞赛的使用场景进行分析，分析该软件是否适应ICT产业快速发展的趋势。

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.

关键词：IUV仿真软件；移动通信；LTE

Key words： IUV simulation software；mobile communication；LTE

中图分类号：TP31 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）28-0232-03

1 国内外移动通信网络的发展状况

全球4G网络从2009-2010年开始进入全面部署和运营时期，并保持了非常快的发展态势。2013年12月4日我国工信部正式向三大运营商发布4G牌照，中国移动、中国电信和中国联通均获得TD-LTE牌照。2015年2月27日，工信部向中国电信集团公司和中国联合网络通信集团有限公司发放“LTE/第四代数字蜂窝移动通信业务（FDD-LTE）”经营许可。截至2018年2月末，据工信部统计，三家基础电信企业的移动电话用户总数达到14.4亿户，其中4G用户总数达到10.3亿户，占移动电话用户的71.6%。同时移动4G网络也是非常成熟和稳定的网络，在运营商所部署的网络中承担着重要的角色。

2018年，全球5G移动通信时代脚步越来越近，各国政府纷纷将5G建设及应用发展视为国家重要目标，各技术阵营的5G电信营运商及设备业者亦蓄势待发，5G市场战火一触即发。但是截止目前，5G还没有统一的国际标准。那么高职院校移动通信专业在教学的过程中，还是将重点放在4G LTE移动通信技术上。

2 中兴4G仿真软件的引入

针对移动通信目前的发展状况，我校引入中兴的IUV 4G仿真软件，见图1。

该软件有实训、测试和竞技三种功能，实验模式和工程模式两种环境，包括无线基站、核心网和承载网三大产品，覆盖站点机房、核心网机房、承载汇聚机房、中心机房和骨干机房共5类17个机房，提供告警、PING、TRACE、拨测、光路检测、业务观察和切换模式7种调测和排障工具。

3 IUV软件功能分析

IUV软件覆盖了4G移动通信网络的各种环境，包括TDD-LTE和FDD-LTE两种制式，共用核心网的业务切换和跨核心网的业务切换和漫游多种业务应用场景。

3.1 IUV软件的操作流程及应用

使用该软件需要首先了解业务背景，包括各个地市的用户数量和地形状况，从业务背景去选择在容量规划的时候选择哪类业务类型，如图2和图3。

根据容量规划，来选择各个站点的设备类型。

根据所选择的设备类型来进行网络拓扑规划。

根据容量规划和拓扑规划来进行设备添加、连线及数据配置。

数据配置完成后，可以进行业务验证和切换、漫游调测。

使用IUV软件进行业务配置及调测，使学生从移动通信网络的组网模式、网络容量规划、业务配置和调测方面系统地学习4G LTE网络，包括各种网络协议和接口。

3.2 使用IUV软件进行排障

使用IUV軟件进行业务配置练习，可以培养面向移动通信工程施工、勘测、设备安装与维护岗位的工程师；使用该软件进行业务调测和排障练习，除了可以培养面向上述岗位的工程师外，还可以重点培养面向网络优化等中高级通信网络工程师。此外高职院校还可以通过该软件的学习使用，培养一批可以参加例如“全国大学生通信网络部署与优化设计大赛高职赛项——智慧城域网部署与应用”等赛项的学生，提高移动通信专业学生的培养质量，同时提高学校在行业的知名度。

下面简单举例使用该软件进行网络故障排查。例如，在使用进行网络业务验证的时候，网络产生告警。

首先图4可以看出MME模块与BBU模块显示红色，有告警。查看告警信息为：“S1-MME接口链路故障”。

针对这一故障，要求学生有基本的组网的理论知识（见图5），要有清晰的排障思路。

①根据理论知识，要能定位S1-MME协议是EnodeB基站与MME之间的接口协议，知道问题可能出在基站EnodeB和核心网MME信令面的对接设置上。

②检查基站BBU（基带处理单元）模块与ODF（光纤配线架）的连线。检查MME与交换机的连线是否都正确。

③检查基站BBU设备上与MME对接的数据设置（SCTP链路设置），检查MME上与EnodeB的对接的偶联设置。

④检查在MME上设置的对接EnodeB的路由设置是否正确，EnodeB上设置的网关是否正确。

⑤在工程模式下，可以使用PING或TRACE工具查看哪段网络的数据不通，精確定位问题所在。

3.3 IUV 4G仿真软件涵盖的专业课程

通信产业是我国发展最快、最活跃、并已参与了国际竞争的产业，其知识更新速度非常快，高职院校的移动通信课程的设置也要跟随技术的发展进行调整。我们引入IUV仿真软件的学习，可以开设下述相关的移动类课程：

①移动通信技术，包括移动通信的基本原理和各种通信制式等内容。

②移动组网技术，包括4G接口协议和各个模块功能及组网结构。

③移动数据通信技术，包括MPLS VPN、PTN、RT原理，各种路由协议及配置等。

④移动数据传输技术，包括SDH、OTN、PTN原理及配置。

⑤移动通信实训，包括基站和核心网各站点的配置及切换漫游配置。

⑥移动通信综合实训，包括三地市的基站、核心网和承载网的全网漫游及故障排查。

⑦毕业设计，学生使用该软件完成一项具体的工程项目，包括网络规划、数据设计、设备选型、设备连线、设备配置及调测和优化。

此外，IUV的仿真软件还有一个重要的特点，软件免费更新，软件的使用权限由账号来控制。随着移动通信的4G发展到5G，如果5G开始商用，学校可以在不需要额外投入的基础上将课程无缝切换到5G的网络的规划和设计，更新原有的课程体系及课程内容。

使用该软件所进行的各种技能大赛，只要更新软件版本和知识体系，不需要额外的硬件支出。通过该软件的学习和应用，我们的学生能学到最接近市场需求的知识和技术，学校能培养社会急需的专业应用型技术人才。

4 结束语

移动通信的发展速度很快，高职院校要适应技术的发展，就要不断更新课程体系。如果采用硬件实训室的话，一般五年一个通信制式的更新速度，实训室的资金投入是巨大的。我们采用中兴IUV 4G仿真软件，几乎可以涵盖移动通信的大部分课程，并且后续升级为5G制式的投入很少。通过IUV相关课程的学习，学校可以培养学生对产品或项目的规划、设计、配置、调测和优化全过程，使学生能够按照企业流程深入到商用产品的开发中，提高学生的工程技术转化能力、提高学生职业素养和职业岗位认知等[1]。

参考文献：

[1]彭宏，应颂翔，徐志江，孟利民.高校4G移动通信创新实验平台的建设与应用.实验室研究与探索，2015（12）：105-109.

[2]李振松，李学华，王亚飞.面向解决复杂工程问题能力培养的移动通信实训方案.实验室研究与探索，2017（7）：235-272.

[3]丁学用，郭芸君，王良成.4G移动通信创新实验中心建设.中国科技信息，2016（06）：76-78.