“1+X考证”仿真软件考点问题分析与研究

马冰 张海生 祁冰

摘要：针对现代通信专业“1+X考证”中用到的IUV-5G全网仿真软件的排障题、完善题以及基站建设相关解题技巧进行了深入分析。通过实际案例分析了该软件配置过程中可能出现的故障类型和影响，并提出了相应的故障排查方法和解决方案。

关键词：IUV-5G；全网仿真；教学软件；故障排查

中图分类号：TP391       文献标识码：A

文章編号：1009-3044（2023）36-0084-03

开放科学（资源服务）标识码（OSID）

0 引言

IUV-5G全网仿真教学软件作为一种教学、考核工具在学校中发挥着非常重要的作用。由于5G 网络的数据传输速率高于过去蜂窝网络的数据传输速率，最高可达 10 Gbit·s-1[1]；因此IUV-5G仿真软件在IUV-4G软件的基础上进行功能升级。该软件主要面向行业与高校，针对实训环境要求较高的专业领域，提供在线的虚拟仿真环境和教学服务。该仿真软件提供了5G网络的网络拓扑规划、容量规划、5G无线接入网设备组网与配置、5G无线接入网协议与数据配置等功能。同时此软件也涵盖了5G网络系统架构、场景化部署方案、业务调试、网络优化与切片应用等内容，功能非常全面。

“1+X考证”的考核内容，除了考查理论知识外，5G网络实操部分的考核要借助于IUV-5G软件。考试中所涉及的 5G移动通信网络工程内容，平时采取从授课内容和实验教学两个方面进行讲解，重点立足于理论与实际相结合。无论是理论考试还是上机操作，主要考核的内容是5G全网建设和5G站点建设，目的是让学生建立对核心网、承载网、移动无线接入网的全面认识。

通过在IUV-5G实训仿真平台进行设备配置、数据配置、调试与验证、故障排查练习，增强了学生在承载网、5G移动通信网络架构以及设备的硬件结构和业务配置等实践能力，全面提升行业相关技术和职业技能，达到高素质劳动者和高等技术专门人才所必须具备的基础知识、综合技能，为就业和继续学习打下良好的基础。然而，取得5G运维“1+X考证”证书需要考试，再加上软件的复杂性和系统规模的增加，故障发生的频率也相应增加。下面从无线网、承载网、核心网配置过程中容易出现的故障来说明。

1 题型介绍

5G运维“1+X考证”考核内容有两大类：全网建设和站点建设。其中全网建设又包含排障题和完善题两种题型，站点建设包含完善题一种题型。在排障的题目中会设置几个或者十几个故障点，要求考生根据题目提供的信息进行分析，不仅能识别出故障的准确位置，而且要把正确的解决方案填在答题卡上。在完善题中只需要补全参数或者缺失的线，使之能够通信。

2 做题步骤

首先，学生根据准考证上的账号、密码在竞技模式下登录软件。由于实操题全网和站点都要考核，而且分值占有不同的比例，所以要把考试时间规划好、确保两道题目都可以完成。然后打开消息中心中的任务书，查看任务书的目标和要求。例如：通过排查多处故障，保障兴城市和建安市9个小区的终端在工程模式下都可以拨测成功。其次，辨别两个城市的架构。通过分析题目，发现兴城市是Option3X架构，Option3X模式是目前我国 5G 现网使用最多的非独立组网部署方式，采用 NSA 非独立组网 [2]，建安市是Option2a架构，界面如图1所示。最后按照无线侧、承载网、核心网的顺序逐个进行排障，直至拨测成功。

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图1  组网方式界面

3 排障题解题步骤梳理

3.1无线侧排障技巧

以兴城市为例，开始排查故障。首先从移动终端开始拨测，打开告警界面，看最下面一行的“严重告警”提示，显示“无线公共参数错误”，界面如图2所示。通过查看发现BBU的参数没有问题，接着去查看ITBBU的参数也没有错误，此时去核心网查看配置参数，发现全局移动参数MNC有错误，填答题卡并修改。然后再去拨测，发现告警提示“功率超限制”，去DU小区查看参数，发现三个小区的RE加起来已经大于实际发射的功率，错误在此，填答题卡并修改。无线侧修改后继续拨测，发现告警提示“CU部署错误”，把BBU的参数网元类型修改为“合设”，因为此时核心网无故障，第一个小区拨测成功。按照类似的方法去排障第二个小区、第三个小区，发现告警提示“5G网络不可用”，去查看邻区关系表，发现DU标识有错误，填答题卡并修改。依次类推、最终拨测成功。

如果发现BBU、DU、CUCP、CUUP没有提供IP地址，这时要去查看核心网的MME网元到BBU的链路（即S-MME 的链路）和交换机有没有到达BBU的静态路由，再去查看网元SGW到达CUUP的静态路由是否存在，还要去看承载网B站点是否已经配子接口，根据上述步骤，用笔把数据记录在纸上。然后去查看核心网的数据，核心网的数据给得很少尤其是静态路由，所以要去业务测试模块的链路检测部分进行ping，ping网元 HSS到网元MME的IP地址，可以推断两个网元之间的数据是否可以正常通信，然后进行参数配置。

3.2承载网排障技巧

承载网的排障题一般先从下面无线侧开始排，从无线站点到承载中心开始查看。首先做好笔记防止IP弄反，然后再去测试光路检测模块，最后再测试链路模块是否能够通信；如果光路不通，检查OTN的连线接口是否弄反，有时候题目中给的IP地址是干扰选项，所以要区分IP地址是不是在同一个网段。

做承载网的时候，还要找到本端、对端的IP网络，例如187和169不在一个网络上，为了达到相互通信的目的，可以修改本端的IP地址，也可以修改对端的IP地址，使其一致。例如：数据兴城市B站点物理接口确定后，查看端对端是否可以通信，可以查看硬件连线、也可以利用ping工具来确定。如果测试2区汇聚机房和2区站点之间不能够正常通信，首先检查线路、网络号是否相同，经过检查发现槽位的接口方向弄反了，正确的对端是连接骨干机房。修改后拨测，如果发现仍然不能通信，再去检查一下链路。检查后，此时系统报错“连线错误”，光路传输单元OTN中发送的频率应该是ch1，与线路不匹配。修改后，利用ping工具发现两者通了。继续检查骨干汇聚机房到1区汇聚机房的通信没有问题。

有时题目中承载网不要求配物理接口而是去配look back接口和FlexE链路，并且SPN也需要配置静态路由，要细心去看；而且题目中给的线是干扰选项，要学会分辨。

3.3核心网排障技巧

在做核心网排障题时，首先看4个网元和交换机的对接。其次仔细观察路由是否有问题，网元SGW和PGW的路由是否正确、目的地址是否正确，排完之后去拨测，此时如果故障显示“开户信息错误”，则直接去看HSS的配置，修改后再去拨测。如果此时系统显示故障“找不到相关的PGW”，则检查跟踪区域码TAC高位和低位是否写反了，修改后继续拨测。如果此时系统显示“缺失用户面的路由”，改动一边就可以了，默认路由比较简单，但是有时题型内会出现路由分配配置。

做核心网的静态路由时，网元的物理接口要和核心网的虚拟接口在同一网段里，两个交换机互联要使他们的所有数据包互通的情况下打开trunk接口；配置三层接口时，每配置一步就要去核心网链路检测。

由于核心网的4个网元连线错乱复杂，无法确定哪些是传输数据，哪些是备份数据，还有可能用多余的线来干扰。难度最大的是交换机物理接口的每一条线关联的VLAN还不一样，不能直接确定题目中给的IP地址是否正确，MME网元eNodeB的TA 可以每一个小区都可以配置一个，当时MME的接口配置有3个，要区分出哪个是要用到的，哪个是备份的，HSS的APN管理要对应DU去填写。从核心网到B站点都报“核心网链路错误”，经过检查发现HSS连错线了。填一下答题卡，属于设备配置类错误，然后修改。进入 IUV 软件业务验证界面，将模式调整为工程模式，将移动终端拖入测试小区进行验证[3]。具体步骤：点击“网络调试”，点击“业务验证”，将左上角的终端拖动至JAB2小区上面，点击右下角拨测按钮分别测试 3个小区，出现高亮图片代表拨测成功[4]，如图 3所示。

3.4 5G运维与优化排障技巧

做优化时排障题的思路是不一样的，按照从无线网到核心网的顺序进行排障，有时排障题题目比较灵活，和平时常练习的故障点不一样。考的最多就是“DU小区不可用”“搜索不到小区信号”，以及option2架构下的“http通信故障”，所以一定要会计算频点和计算时隙的SRS序号。考试时，由于冗余链路的存在，核心网的连线错乱复杂，所以平时要多练习冗余链路和配置不同的VLAN和链路，承载网部分的知识也会涉及，考的都是look back接口和Flex E链路。

4 完善题梳理

4.1频点计算

首先鼠标点击业务调试模块的链路检测部分，检查设备有没有安装好，先做无线网已有的设备，因为考试的时候题目中已有的数据和设备都很少，需要按照前面给的任务规划来计算好然后再去配无线网，考试的时候AAU的频段几乎不会给常见的3 400～3 800Hz和1 900～2 200Hz，而是出4G小区800～1 000Hz和1 400～1600Hz很多特殊的频点，这时需要背频点公式：PointA频点公式=[ ΔFGlobal* （中心载频 – NREF-Offs）-NR中心频点所在的RB*系统子载波间隔*12-NR中心频点所在中心RB的子载波编号*系统子载波间隔]÷ΔFGlobal+NREF-Offs]和实际载频公式；Freq = FREF-Offs + ΔFGlobal （NREF – NREF-Offs），考试时，AAU如果给的频率是5G高频，所有的小区配置时都要选择高频，小区的扇区载波没有配置，根据3个小区加起来已有的RB最大参考功率不能超过实际发射功率的原则。PRACH物理参数的配置根据考题给出的表去配置。

4.2 全网完善题梳理

完善题的做题规则：不能改动已知参数，而且要根据题目中所给的参数去推导未知的部分。先把无线网中涉及的每个小区做完，再去做核心网，核心网的路由配置很重要，而且比平时学习难度有所提升，要打破平时配置默认路由的这种思路。下面以Option2架构为例来说明：

1）八大网元的客户端、服务端、接口、都不一样；

2）许多网元只给了2～4条虚拟路由，其他数据都没有给，AMF网元只给了客户端、服务端，还有虚拟路由，其他数据都没有；

3）无线网的数据也很少，AAU设备需要考生自己拉，只有ITBBU和SPN之间的连线，其他设备都没有拉，需要自己去安装。

4）承载网的连线很复杂，但实际上只有2条是正确的，需要考生自己找IP地址填写在相对应的地方。

4.3 网络优化的重选

首先，定点测试，如果发现指定区域没有信号，就要去调波束配置的水平波宽或方位角，其次在满足0<s准则<同频测RSRP和判决门限和遵守R准则开始重选启动。

如果在重选测量中发现失败或重选次数过多，这时要求观察RSRP或SLNR，如果发现SINR突然变化比较大时，说明小区1的波束配置的水平波宽或小区2的波束配置的水平波宽过大，导致两个信号的波束重叠在一起干扰。

这时调水平波束或方位角，使两个波束中间不能超过10度，下倾角不能调大，否则会导致远方信号RSRP的信号差覆盖不到。

5 5G站点工程建设题型梳理

一个完整的5G站点一般包含机房、塔桅、电源及防护系统、传输系统、主设备及天馈系统。在5G网络架构中，基站（gNB，全称Generation NodeB）位于最底层，负责提供无线覆盖，实现有线通信网络与无线终端之间的无线信号传输[5]。5G基站传输系统目前一般由ODF和SPN组成，后期随着5G基站大量建设，光缆资源紧张，基站也会大量使用OTN设备。 5G基站主设备及天饋是5G基站设备的主体，通过空口与用户终端进行直接连接。5G基站主设备一般分为基带系统及射频天馈系统，在4G主设备的基础功能上增加了天馈设备，并且可以支持CUDU分离与合设、网络切片等新功能。5G基带系统为BBU，5G射频天馈系统包含RRU、AAU、GPS天线、RHUB、pRRU。RHUB（RRU HUB，射频远端CPRI数据汇聚单元），内置PoE供电电路为pRRU供电，接收BBU发送的基带光信号，转发给pRRU，也是通过同样的路径再把信号传送到BBU。

5G站点工程建设有几种不同的场景，比如：宏站、数字化室分、共址等。在“1+X考证”考试中根据报考的级别，抽取的场景也不一样。宏站、共址简单一些，数字化室分难度比较大。下面从考试涉及的三个模块说明：

1）站点选址和站点勘察：是在已有参数的条件下，填写其他空白参数。比如让考生填写天线长度、经度等信息。

2）方案设计：基础配套设计、动力系统设计、传输设备设计、无线设备设计等，填写方位角、下倾角等信息。

3）工程实施：基础配套安装、动力系统安装、传输设备安装、无线设备安装、设备连线等。考试重点是：有些线和设备是缺失的，需要考生来安装。

至此，站点的整个流程已完成。之后切换到IUV-5G站点的系统评分界面，工程验收成功，如图4所示。

6 总结

全文讨论了IUV-5G全网仿真教学软件在“1+X考证”考核过程中可能出现的题型，排除故障、完善参数、站点建设等类型的解题步骤和技巧以及IUV-5G全网仿真教学软件的故障排查方法和解决方案，如重新启动服务器、修复网络连接、数据校验等。设备选型、安装、数据配置，涉及的内容多，根据教学经验总结出故障排查总流程与典型故障现象的定位与案例，供更多的使用者交流学习[6]。

参考文献：

[1] 周丹.5G NSA核心网建网策略研究[J].中国新通信，2019，21（23）：48.

[2] 康宏建.5G网络架构演进建议方案[J].电信技术，2019（7）：66-68，71.

[3] 马敏，巫天骥，周润株，等.基于IUV的5G无线站点网络规划部署[J].电声技术，2021，45（7）：18-20，35.

[4] 马冰.海南自由贸易港背景下基于IUV-5G的“5G网络应用” 课程教学设计与实践——以海南政法职业学院为例[J].信息与电脑（理论版），2022，34（4）：227-231.

[5] 杜玉红.5G站点建设教学实施研究与实践[J].中国新通信，2023，25（7）：23-25.

[6] 桑峻.IUV-4G通信全網仿真综合业务调试的故障排查与解析[J].电脑知识与技术，2020，16（28）：26-28.

【通联编辑：唐一东】