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【国家级】新一代宽带无线通信全网部署与优化虚拟仿真实验

学院:通讯与信息工程学院 专业:电子信息类  试用账号:游客 试用密码:游客

1.总体目标
信高通信技术具有技术高度密集、对实践性要求高和更新换代迅速等特点,传统的实验实践教学主要依赖于校内专业教学实验室、科研实验室以及校外实践教育基地所开展。随着包括新一代宽带无线通信等新兴通信与信息技术的不断发展,采用传统实验实践教学模式开展教学日益受到局限,如传统的通信与信息实验及综合创新技能培养中存在一些真实实验不具备或难以完成的教学功能,以及存在专用大型贵重仪器测试分析等高成本、高消耗、不可逆、存在安全隐患的操作等。引入虚拟仿真技术手段可以更好地推动信息化条件下学生自主学习、探究学习、协作学习等实验教学方法的改革,提高教学能力,丰富教学内容,拓展实践领域,降低成本和风险,全面提高学生创新意识和实践能力。本实验的总体目标是依托学校建设的通信与信息网络国家级虚拟仿真实验教学中心,以构建高度仿真的虚拟宽带无线通信实验环境和实验对象,给学生提供绿色、可靠、安全和经济的实验项目,让学生在虚拟环境中开展实验,达到教学大纲所要求的教学效果。
2.具体目的
(1)实现真实实验不具备或难以完成的教学功能。对于通信与信息网络领域的许多实验项目而言,无论校内的实验室及企业实践基地的真实系统及网络,都受到用户规模和业务类型的限制,不可能完全再现真实的网络和业务环境。例如对于包括3G/4G等宽带无线通信环境而言,依赖硬件设备的实验环境与真实通信网络中规模巨大的用户数量以及变化频繁的业务需求等相比,存在很大的区别,使用传统硬件设备,即使是诸如南京邮电大学建设的企业级硬件实验室也无法完全再现真实网络及业务,必须依赖虛拟仿
真技术加以补充;
(2)针对高成本、高消耗、以及对环境存在污染等情况时,提供可靠、安全和经济的实验项目。例如针对宽带无线通信系统及网络的业务配置及测试,需要使用大型贵重的矢量信号源、网络分析仪、数据分析系统、大型服务器等,不仅所需的硬件成本较高,
同时也存在实验附件(如专用测试电缆、附件、连接器等)的损耗及环境问题。引入虚拟仿真手段不仅可以有效解决此类实验项目成本高、消耗高和存在环境污染等缺点,同时也能拓展实验内容,实现硬件制造中受技术手段和加工工艺所不能实现的实验内容;
(3)开发现阶段技术条件不具备或无法实现的实验教学功能。信息通信技术的高速发展,使得传统的实验教学设备、系统和仪器的发展不能完全适应现阶段实验实践教学的需要。例如对于3G、4G、5G、WiFi、 Bluetooth、 ZigBee、 NB IoT等复杂异构宽带无线通信环境而言,现阶段尚不具备现成的实验实践平台及资源,而人才培养及教学实践中已经有明确的需求,这也催生了只有依靠虚拟仿真技术才能开展相关的教学活动。
(4)解决通信信息类专业学生到企业工程训练难的重要途径。信息通信行业的严格保障性要求,以及信息安全要求高、设备贵、更新快等特点,使得学生到企业真实网络环境中开展真刀真枪的工程训练难。为有效解决学生工程训练难的问题,南京邮电大学依托与信息通信产业的密切联合,除已经建设的一个具有国内领先水平的完整的全程全网信息通信实验平台外,系统地梦哈学校信息化实验教学资源,以培养学生综合设计和创新能力为出发点,联合建设开发了虚拟仿真教学资源,构建了较为完整的宽带无线通信虛拟仿真实验环境,使学生全面学习和掌握包括宽带无线通信全网的通信原理及知识的基础上,通过不同类型、不同层次、不同要求的虚拟仿真实验项目,完成网络拓扑、网络规划、工程部署、数据配置、业务调试等移动通信网络和承载网络通信技术,掌握通信全网故障排查思路和网络优化的基本素质与能力。
2-3实验原理(或对应的知识点)
本实验涉及新一代宽带无线通信全网部署与优化,包括LtE无线通信网络、IP承载网络和光传输网络的通信原理和典型应用,关键知识点包括:
(1) LTE无线通信网络部分:无线网络的容量估算和覆盖估算方法; EPC核心网各网元的容量规划方法; sMTE网络IP 地址规划; LTE 无线机房的物理设备配置、数据规划和无线数据配置; EPC核心网机房物理网元的配置、各网元的数据规划和数据配置; LTE
网络业务进行方法。
(2)光传输网络(OTN)部分: OTN 网络的拓扑规划; OTN 设备部署; OTN业务调试;
(3)分组传送网(PTN)部分:承载网容量计算;全网IP地址规划; VLAN规划;PTN设备部署;路由调试方法; .
(4)网络综合测试与优化: IP 承载网与光传输网对接;无线接入网和核心网的对接;业务联合调试;网络性能优化方法。

2-4实验仪器设备(装置或软件等)
1.对于南京邮电大学校园网内用户:
(1)个人电脑一台,能够连接校园网;
(2)浏览器(推荐Google Chrome和IE11),Web 方式登录操作。
2.对于南京邮电大学外网用户:
(1)个人电脑一台,能够访问互联网; 
(2)浏览器(推荐Google Chrome和IE11),Web 方式登录操作。
3. ios和Android 系统(平板电脑及智能手机)即将上线。

2-5实验材料(或预设参数等)
本虛拟仿真实验项目完全依托于虚拟实验环境,无需额外消耗类或易损类实验材料,实验教学全过程只需要可以上网的电脑、并且安装了要求的浏览器。.实验过程中需要学生设置的参数包括以下五类:第一、第二大类参数设置针对寬带无线接入网和EPC核心网。首先是无线网络的拓扑规划,然后是相关规划和配置,最后是实验模式联合调试。第一类:宽带无线接入网络规划与开通。本大类参数涉盈无线网络拓扑规划、容量规划、无线参数规划、无线侧设备配置、BBU数据配置、无线射频数据配置。第二类: EPC核心网络开通配置。本大类参数涉及EPC核心网容量规划、设备配置、MME数据配置、SGW数据配置、PGW数据配置、HSS数据配置。第三、第四大类参数设置针对承载网络。首先是承载网络拓扑规划,然后是设备配置和数据配置,最后是承载网故障排查。第三类: OTN网络组网与实践。本大类参数涉及OTN拓扑规划、设备配置、点到点业务配置、光路检测。第四类: IP承载组网与实践。本大类参数涉及IP承载网拓扑规划、容量规划、设备配置、IP 地址配置、VLAN配置、路由配置、路由协议。第五类参数设针对无线通信网络优化。本部分实验是在无线通信网络业务可以正常使用的情况下,通过对仿真场景、无线资源参数进行优化,达到业务的服务质量要求。

2-6实验教学方法(举例说明采用的教学方法的使用目的、实施过程与实施效
果)
本项目依托通信与信息网络国家级虚拟仿真实验中心,大力推进实验教学改革,实行包括系统化、个性化、多元化等多种实验教学方法,提升大学生实践创新能力。实验实践教学中始终秉承学校人才培养的目标定位,坚持“知识、能力、素质协调发展,学习、实践、创新相互促进”的实验实践教学理念,一贯把实践和应用能力、研究和创新能力的培养放在重要位置;坚持以学生为中心,以培养目标为导向,努力实现人才培养目标与社会需求的有机结合。
(1)系统化实验教学方法
为使虚拟仿真实验教学更好地用于启迪学生的科学思维和创新意识,我们积极开展实验技术研究,合理规划、精心设计实验项目和实验方案,系统地提高实验效果。例如,针对无线通信这一方向,我们《无线通信原理》、《移动通信系统》、《课程设计》等多门课程有机整合,建设一个“既有基础理论,又有应用研究,加上实现技术”三位一体的虚拟仿真实验教学体系,在实践性环节,通过本项目的实施,使得学生可以在传统硬件实验系统直观感知基础上,通过不同类型的虚拟仿真实验,从虚拟系统和网络配置、虚拟业务实现、虛拟故障查找、虛拟网絡优化、虚拟网络设计规划等不同环节和层次的虚拟仿真实验内容,从而较为全面和系统地掌握宽带通信系统原理及网络应用,为后续课程的学习和继续深造打下良好的理论和实践基础。针对全体通信工程专业学生开设《通信技术综合实验》(必修实验课),使得选择非无线通信专业方向的学生也初步地掌握以较为完整的无线通信完整过程的实验教学内容,帮助学生对多门知识融会贯通,同时又使学生借助虚拟仿真实验手段了解和熟悉实际的信息通信系统及设备,锻炼实践能力。
(2)个性化实验教学方法
为充分体现“以生为本、因材施教”。实验中心以实验教学为主线,改进实验教学方法,建立以学生为中心的实验教学模式,形成以自主式、合作式、研究式为主的学习方式。.与多层次的实验教学体系相对应。自主式学习主要对应体系中的第一层 (基础层)。教学内容为基础和专业基础的实验知识和实践技能;合作式学习主要对应体系中的第二层(综合层),培养学生系统设计思想,通过相互合作,完成跨平台的科技作品,提高处理复杂问题的能力;研究式学习主要对应体系中的第三层(研究与创新层),通过学生参加科研项目和创新竞赛等,培养学生的创新意识与创新思维。为保证个性化培养的有效实施,本虚拟仿真项目可以提供多个不同层次的模块供学生自主选择,为学生创造自主学习的空间。例如,最低层次的认知环节学生可以在虚拟仿真实验环境中了解网络结构、设备外形、接口连接等基础知识;第二个层次中学生可以在虚拟仿真环境中学习和掌握特定业务的配置与实现,并通过训练初步具备查找、定位和解决:当前网络中故障点的能力。在比基础上,可以以特定用户间业务需求及当前网络资源使用情况为基础,训练学生计算分析能力,可以设计给出网络规划及优化方案。不同类型的虚拟仿真内容设计使得每个学生在每个环节都可以根据自己的兴趣选择实验模块,通过不同的通道达到培养目标要求。
(3)多元化实验教学与考核方法
为全面提升学生实践创新能力,实验中心采用先进的实验教学手段和现代技术,融合多种方式辅助实验教学,实现教学方法多元化;同时,实验中心对考核方法进行改革,通过建立多元化的实验考核方法,统筹考核实验过程与实验结果,激发学生实验兴趣,提高实验能力。本虚拟仿真实验项目除了支持实验教学外,还是课外科技活动重要的基础和平台,通过教授大讲坛、组建科协等学生创新团体、举办科技节、实施大学生科技创新训练计划、组织参加各级各类科技竞赛、参加教师科研项目等形式,调动学生参加创新活动的积极性,不断培养学生的实践和研究能力。实验中心充分利用教师的专业优势和信息化手段。采用现代化的实验技术,将一些先前只能进行演示性实验的大型设备,通过网络同屏演示、客户端远程登陆服务器等多种技术手段。使得学生可以在自己的计算机上动手完成实验,提高了实验效果。实验中心积极采取各种描施激发学生实验兴趣,提高实验动手能力,针对各类实验的特点,统筹考核实验过程与实验结果,建立了多元化实验考核方法。例如,基础实验和设计实验分别记分。基础实验按实验秩序、预习和回答问题、基本操作、实验记录规范性和实验处理正确性、报告等项目考核;综合设计实验按工程项目的资料收集、系统设计方案、功能模块的划分与调试、程序编写和调试、仿真结果与最终实物等考核。再|如,实验期末考试采取笔试、口试和现场操作相结合的综合考核方法,实行“网络答题、现场提问、现场解决问题”。另外,通过“team wok"作业,要求学生自行组合共同完成课题,培养学生的团队协作精神。

2-7实验方法与步骤要求(学生操作步骤应不少于10步)
实验过程包括以下15个步骤。
第1步:登录仿真实验平台
实验目的:选择相应的模式登录仿真实验平台。
实验任务:确定实验方式:单人实验还是双人组队实验。
涉及的知识点:检查电脑的网络连接设置,确认电脑可以上网。
第2步:宽带无线通信网络拓扑规划
实验目的:掌握LTE核心网的主要网元与核心网拓扑搭建方法。
实验任务:单平面网络拓扑连线:双平面网络拓扑戏。
涉及的知识点: LTE 网络结构。
LTE网络拓扑规划分为无线接入网规划、核心网规划、IP 承载网规划和光传输网络规划。本步骤关键操作方法:首先选择要规划什么网络的拓扑,然后放置设备到相应网络拓扑规划区域;最后连接相关设备。图2出了一种网络拓扑规划方式,实验时,同学们也可以设计其他不同的拓扑形式。
      第3步:容量规划
实验目的:掌握无线接入网容量和覆盖估算方法;掌握MME、SGW、PGW网元容量估算的计算方法。
实验任务:完成某城市无线接入网络的容量和覆盖估算;完成某城市核心网MME、SGW和PGW的容量规划。
涉及的知识点:无线接入网络容量估算方法、覆盖估算方法;核心网MME、SGW、PGW的容量估算方法。
仿真平台中给出了5个模型: Model A~ Model E分别对应不同话务需求。实验时,根据不同的城市,选用不同的模型,然后依次点击图3方的Step1~Step3按钮,完成相应的容量规划。
                    第4步: LTE 网络设备配置
实验目的:掌握无线接入网机房的各种网元的名称和作用;掌握连接无线接入网各网元的线缆名称和用途;掌握核心网机房的各种网元的名称和作用;掌握连接核心网各网元的线缆名称和作用。
实验任务:完成某城市无线接入网机房的设备配置;完成某城市核心网机房的设备配置。
涉及的知识点:无线接入网中的网元名称、无线接入网机房连接线缆的类型和使用、核心网中的网元名称、核心网机房连接线缆的类型和使用。
设备配置方法:首先选定某个机房,然后选择该机房中的机架,接着对该机房中的机架添加设备,最后根据需要用合适的线缆连接设备.上的单板。无线接入网设备配置步骤示意:图4的4(a) ~4 (e)依次示意了选择万绿市A站点机房、选择机架、添加设备、选择线缆池、线缆连接的操作。图4 (f)是万绿市A站点机房设备配置完成后的设备连接效果图。

第5步: LTE网络IP地址规划
实验目的:掌握IP地址结构;掌握掩码的意义;掌握LTE网络的接口类型;掌握IP网络互通原理。
实验任务:规划每个核心网中各网元的物理接口地址和掩码;规划每个核心网中各网元的业务地址和掩码;规划核心网与无线接入网互通的IP地址和掩码。
涉及的知识点: IP 地址结构、掩码的作用、LTE网络网元之间的接口。LTE网络业务地址的配置涉及到如图6所示的接口,每个接口两端的网元均需要配置相应接口的业务地址;除此之外,还有物理接口地址、对接地址等。-一种LTE网络的IP地址规划示例如图7所示。

第6步: LTE 网络数据配置阶段-一,达到第1阶段要求
实验目的:掌握BBU网元配置方法;掌握BBU与核心网的对接配置方法;掌握RRU射频配置方法;掌握小区和邻区配置方法;掌握核心网网元配置方法;掌握网元间的路由配置方法;
实验任务:完成某城市无线接入网的BBU数据配置;完成某城市无线接入网的无线射频数据配置;完成某城市无线接入网的无线小区以及邻区的配置;完成某城市核心网网元数据配置;
涉及的知识点:无线接入网网元BBU和RRU的数据配置方法、核心网网元MME、SGW、PGW和HSS的数据配置方法和路由配置方法。第1阶段要求为:业务调试时,在实验模式下实现:手机可以上网。.LTE网络数据配置包括核心网机房和站点机房数据配置两部分,核心网机房需要对MME、SGW. PGW、HSS 和交换机做数据配置,站点机房需要对BBU、RRU和无线参数做数据配置。LtE 网络数据配置就是通过对各网元的业务信息、IP地址、路由表等数据进行配置,从而实现LTE网络各门元之间的业务互通。配置过程中需要的参数需要根据前面的规划进行,还有许多参数需要同学们根据之前学过的理论知识进行设计。图8和图9分别是LTE核心网机房和站点机房数据配置界面,LTE网络设备配置、数据配置是否合理,署要进一步做业务调试来检验。

第7步:业务调试,达到第2阶段要求
实验目的:掌握无线通信网络的无线资源分配;掌握无线通信网絡的接口和协议;掌握无线通信网络故障排查基本方法。
实验任务:设置仿真手机,实现手机可以注册网络;故障排查,手机可以使用数据业务。
涉及的知识点: Lte系统可以使用的频段、移动网络编号计划、鉴权方法、无线通信网络功能结构和接口、无线通信网络故障排查方法。.
第2阶段要求为:在实验模式下实现:手机可以使用FTP和HTTP业务。
业务验证:在IUV仿真软件中选择“业务调试“进入调试界面,在界面的右上部选择“实验模式”,选择“业务验证”。具体操作步骤可分解为手机设置、网络观察、业务观察。图10各图分别示意了业务调试阶段可以使用的工具、手机设置信息、手机LTE网络注册成
功、FTP业务成功、HTTP 业务成功。

故障排查:实验者在LTE网络的相关数据配置合理的情况下,手机在该小区都应该有信号,而且业务可以正常使用。如果手机使用业务不成功,排查故障的方法就是查看“告警”信息、查看“业务观察"里面的事件信息,根据提示再去检查相关的数据配置和设备配置。在设备配置正确的前提下,如果业务验证不成功,应重点检查核心网数据、无线接入网络数据,无线参数配置重点检查本小区的数据。图11示意了告警信息和业务观察时事件的显示。

第8步: LTE网络数据配阶段二,达到第3阶段要求
实验目的:掌握无线通信网络切换原理;掌握无线通信网络漫游原理。
实验任务:在无线接入网网元和核心网网元中做切换相关的配置;在无线接入网网元和核心网网元中做漫游相关的配置。
涉及的知识点:公用陆地移动通信网络切换、漫游原理、IP 网络的路由技术。
第3阶段要求: LTE 网络在实验模式下可以实现:①手机可以在不同小区间切换;②手机可以在不同城市的LTE网络间漫游。
切换相关数据配置:要实现手机在不同小区间切换,应确保在“站点机房无线”的“无线参数“配置中,做了如下的数据配置: (1)进行切换的两个站点中已经配置了FDD和/或TDD邻接小区; (2)进行切换的两个站点中已经将邻接小区添加到邻接关系表中。切换功能检验:在业务调试时,如果看到小车在设定的小区移动,则说明切换的相关数据配置正确,否则要进行故障排查。图12给出了一个成功的切换操作结果示例。

漫游相关数据配置:漫游功能需要仿真平台中至少配置2个城市的LTE网络,同时应确保做了如下的数据配置: (1) 相关站点中配置正确的FDD和/或TDD邻接小区,并添加到邻接关系表中。(2)相关PLMN网络中的MME需要添加2条路由数据,一条是到对端MME的,另一条是到对端HSS的。(3)相关PLMN网络中的HSS需要添加到对端MME的Diameter连接。
漫游功能检验: .
在业务调试时,如果看到手机在设定的城市间移动后有无线信号,则说明漫游的相关数据配置正确,否则要进行故障排查。图13示意了一个成功的漫游。

第9步: IP 承载网和光传输网络拓扑规划
实验目的:了解OTN的各种组网结构;掌握OTN链型、环型、环带链的网络拓扑搭建方法;了解计算机网络中的各种拓扑结构,各自的特点和应用场景;掌握仿真平台中星型、树型、环型、复合型网络拓扑的搭建方法。
实验任务:完成某城市的OTN拓扑规划;完成某城市的承载网拓扑规划。
涉及的知识点:光传输网络OTN的结构、承载网的结构。本步骤要求完成IP承载网络和光传输网络的拓扑规划。一种汇聚层的拓扑方式如图14所示。实验中,承载网和光传输网络拓扑结构,每位同学自行设计,交老师审核后确认采用。
第10步:承载网IP地址规划
实验目的:区分路由器中各种IP 地址的作用;掌握PTN的工作原理;
实验任务:完成某城域网汇聚层IP 地址规划;完成某城域网核心层IP地址规划;完成LTE核心网机房交换机的IP 地址规划。
涉及的知识点: PTN工作原理、路由器不同IP 地址的功能。- -种万绿市IP地址规划如表1 所示。实验时同学们可自行设计,交老师审核后确认采用。
表1万绿市承载网 IP地址规划

第11步:承载网配置,达到第4阶段要求
实验目的:掌握OTN与PTN及与ODF架的相关配置;掌握PTN设备线缆连接、删除方法;掌握光路检测方法;掌握路由测试方法。
实验任务:完成某机房OTN设备的添加;完成某机房OTN设备各单板间线缆的连接;完成某机房PTN设备的添加;完成不同机房PTN设备间的连接;光路检测;路由连通性测试。
涉及的知识点:光传输网络OTN的工作原理、分组传送网络PTN的工作原理。
第4阶段要求: IP 承载网在工程模式下,实现:①光路检测成功;②承载网所有RT和PTN的所有地址,能够Ping通IP承载网配置包括设备配置、数据配置和业务调试三部分。IP城域网设备配步骤示意:图15中的15 (a) ~15 (d)依次示意了某承载网汇聚机房PTN机架、OTN机架、PTN设备端口线缆连接、OTN设备端口线缆连接的操作。图15(e)是IP城域网设备配置完成后的设备连接效果图。


IP城城网数据配置步骤示意:需要对PTN、OTN、RT等设备进行配置。PTN和RT设备中需要配置各类地址、路由表、路由协议等; OTN中需要配置各槽位接口的频率。图16中的16(a)~16(b)依次示意了某承载网汇聚机房PTN数据配置、OTN数据配置。


IP承载网数据配置结束后,可以在“业务调试”的“状态查询”中查看刚才配置的信息。图17 (am示意了RT2能够查询的信息,图17 (b)示意了查询到的路由表。


 PTN路由数据配置、OTN 光路配置是否合理,需要接下来进行业务调试来检验。
光路检测:用于检查OTN设备间的光路是否畅通。图18示意了万绿市承载中心机房与万绿市汇聚2区机房之间光路检测成功。如果光路检测不成功,则需要检查相关的.设备配置和数据配置。

路由检测:用“ping”命 令检查承载网络的连通情况,用来确定承载网络中的交换机、路由器的配置是否正确。置。图19示意了万绿市承载中心机房RT2到与万绿市汇聚1区机房PTN2之间路由不通。如果ping; 命令不成功,可能出现的问题是设备配置中的连线错误、数据配置中的IP地址配置错误、OSPF 路由协议配置等,需要检查相关的设备配置和数据配置。
                    第12步: LtE 核心网与"承载网对接配置,达到第5阶段要求
实验目的:掌握LTE核心网与承载网对接的原理;掌握LTE核心网与承载网对接的配置方法;相关的核心网IP地址能够Ping通承载网IP地址。
实验任务:完成核心网机房交换机设备VLAN等的配置;完成核心网机房MME设备的对接相关配置;核心网与承载网联合调试。
涉及的知识点:VLAN、路由发布、使用Ping命令进行路由连通性调试。
第5阶段要求:在工程模式下进行LTE核心网络和IP承载网的联合调试,要求实现:LtTe核心网的业务IP地址与承载网所有RT和PTN的所有地址,能够Ping 通。LTE核心网与承载网对接调试:图20示例了用Ping命令测试千湖A站点PTN1与千湖市LTE核心网的物理接口地址通。

第13步:无线接入网与承载网对接配置,达到第6阶段要求
实验目的:掌握无线接入网与承载网对接的原理;掌握无线接入网与承载网对接的配置方法;相关的无线接入网IP地址能够Ping通承载网IP地址。                                                                                                                                                               实验任务:完成BBU网关的配置;完成无线接入网机房中PTN设备VLAN等的配置;无线接入网与承载网联合调试。
涉及的知识点:网关技术、VLAN技术、路由发布。
第6阶段要求:在工程模式下进行LTE无线接入网和IP承载网的联合调试,要求实现:①LTE站点IP地址,与承载网所有RT和PTN的所有地址,能够Ping通。②LTE站点IP地址,能够与LTE核心网的业务IP地址,Ping 通。LTE核心网与站点之间调试:如果无线接入网中的BBU能够与核心网中相关的业务地址Ping通,说明无线接入网、核心网与承载网的对接成功。图21示例说明万绿市核心
网与万绿站点BBU之间的路由测试通过。

第14步:联合调试"达到第7阶段要求
实验目的:建立无线通信全程全网的概念;掌握LTE网络通信原理;掌握IP网络路由技术。
实验任务:路由连通性测试;数据配置检查;
涉及的知识点:移动通信网络工作原理、PTN工作原理、光传输网络工作原理、光路检测方法、路由连通性测试方法。经过.上述对接配置之后,进行业务调试,选择工程模式,达到第7阶段要求。
第7阶段要求是:①手机可以在不同小区间切换;②手机可以在不同城市的Lte网络间漫游。本部分主要是联合使用承载网的业务调试方法、Lte 核心网和无线接入的业务调试方法,通过故障排查,实现上述要求。
联合调试检测:图22示意了工程模式下切换/漫游的成功,说明联合调试故障排查完出




第15步: LTE网络联合优化,达到第8阶段要求。
实验目的:掌握仿真场景对网络性能的影响;掌握无线参数配置对网络性能的影响。
实验任务:修改仿真场景的参数,观察业务速率的变化;修改无线参数配置,观察业务速率的变化。总结无线网络优化的方法。
涉及的知识点:无线网络优化。
第8阶段要求为:通过仿真场景的参数和数据配置参数的修改优化,达到:①.终端数据业务的上行速率达到规定要求;②终端数据业务的下行速率达到规定要求。 具体操作步骤可分解为以下几个部分:
优化方法:图23示意了通过优化无线参数、仿真场景参数来对系统性能进行优化。


2-8实验结果与结论要求
对于操作过程中实验结果的要求:
(I)宽带无线通信网络:要求独立规划LTE网络;在实训模式下,达到手机能够注册网络、能够正常使用FTP和HTTP业务、能够进行切换和漫游。
(2) IP承载网络:要求独立规划IP承载网络:在工程模式下,达到涉及到的城市OTN网络光路检测成功和PTN网络路由畅通。
(3)联合调试与优化:要求独立规划LTE核心网与承载网对接数据、独立规划无线接入网与承载网的对接数据;在工程模式下,达到手机能够切换和漫游、业务速率满足要求。
这些实验结果要求被分解为8个阶段性的结果要求,依次体现在前文的实验步骤中,
小结如下:
第1阶段要求为:业务调试时,在实验模式下,能够实现:手机可以上网。结果如“图10(c)注册成功”所示。
第2阶段要求为:业务调试时,在实验模式下,能够实现:手机可以使用FTP和HTTP业务。结果如“图10 (d) FTP业务成功”和“图10 (d) HTTP业务成功”所示。
第3阶段要求为:业务调试时,在实验模式下,能够实现:①手机可以在不同小区间切换;②手机可以在不同城市的无线通信网络网絡问漫游。结果如“图12实验模式切换成功"和“图13 实验模式漫游成功"所示。
第4阶段要求为:业务调试时,承载网在工程模式下,能够实现:①光路检测成功:②承载网所有RT和PTN的所有地址,能够Ping通。结果如“图18光路检测”和“图19 路由检测”所示。
第5阶段要求为:业务调试时,在工程模式下,无线通信核心网络和承载网的联合调试。能够实现:无线通信核心网的业务IP地址与承载网所有RT和PTN的所有地址。能够Ping通。结果如“图20千湖A站点PTNI与千湖市LTE核心网对接成功”所示。
第6阶段要求为:业务调试时,在工程模式下,无线接入网和承载网的联合调试,能够实现:①无线通信站点的IP地址,与承裁网所有RT和PTN的所有地址,能够Ping通。②无线道信站点的IP地址。与无线通信核心网的业务IP地址,能够Ping通。结果如“图21万绿市A站点BBU与万绿市Lte核心:网机房S1. MME接口路由通”所示。
第7阶段要求为:业务调试,在工程模式下,能够实现:①手机可以在不同小区间切换:②手机可以在不同坡市的无线通信网絡问漫游。结果如“图22 (a)工程模式下切换成功”和“图22 (I)工程模式下漫游成功”
第8阶段要求为:通过仿真场景参数的设置、无线參数配置的优化,能够实现:①.终端数据业务的上行速率达到规定要求:②终端数 据业务的下行速率达到规定要求。对影响网絡性能的主要因素进行讨论。结果如“图25 (a) FTP业务正常”和“图24 (a) FTP业务失败"所示。
对于实验报告的要求:

报告结构严谨,文字通顺。用语符合技术规范,图表清楚,书写格式规范,不与别    人雷同。每个阶段性结果的获得,都有相关的理论知识点支撑,要求在报告中写出对这些知识点的理解以及这些知识点在无线通信网络中的具体应用。

2-9考核要求
在教学中引入虚拟仿真实验,促进了原有课程考核方式的改革。
课程考核基本原则是:
(1)课程考核目的是科学全面地评价学生的综合素质,强化知识应用能力、工程实践能力和创新能力的考核,把注重考核实践能力、全面考核、过程考核等理念贯穿到课程考核改革中。”附过考核方式改革促进教法和学法的改进。
(2)课程考核方式向多样化转变,考核内容向注重综合能力转变。成绩评定向综合性转变,推行多种形式、各个阶段的考核方式改革。
(3)考试实行量化标准,严格考核过程控制和评分标准,确保成绩评定公平、公正。考核方案实施内容包括:
(I)考核内容。改革后课程考核在常规课程考核内容的基础上,增加对实践环节的考核。
(2)考核方式。实验成绩成为课程过程化考核的一部分,采用现场验收方式和实验报告相结合的方式进行考校。每个阶段的实验学生完成后,老师进行现场验收,让学生操作并说明原因和结果。实验结束后学生需要完成实验报告,实验过程也有出勤率考核。老师最后综合出勤、操作和实验报告,给出学生实践环节的成绩。
(3)考核成绩结构。课程原来的成绩构成是平时成绩(主要包括出勤和作业成绩)和期末试卷成绩。引入虚拟仿真实验后,实验成绩按照其占课程总课时的比例确定。
实验考核点: .
实验考核点如表2所示,实验共有11个考核点,这些考核点按照实验的操作步骤依次排列,学生做到哪个考核点,成绩就考核到哪里。11个考核点总分为100分,为操作部分的成绩。实验具体操作步骤分解为7个阶段,每个阶段对应的考核点如表3所示。阶段1对应考核点1,阶段2对应考核点2,阶段3对应考核点3和4。阶段4对应考核点5和6,阶段5对应考核点7,阶段6对应考核点8,阶段7对应考核点9-10,阶段8依次对应考核点7-11。    

南京邮电大学

实验负责人
沈建华

副院长兼教授

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