基于虚拟仿真的LTE系统承载网规划与工程配置的研究与实现 计算机科学和技术专业

摘要由于4G技术的已经发展到了成熟阶段,随之而来的就是LTE技术的兴起,针对业务承载网的发展，LTE对其提出了相对较高的标准及要求。LTE承载网的规划设计，由于LTE的革新，在承载网的结构体系的策划中，融合很多全新的设计思路。所以,通过对LTE承载网络进行有效构建,从而研究成本低，高带宽以及扩容能力强的LTE传输承载网具有重要意义。本论文主要由以下几个方面作为切入点，针对本人的研究工作进行阐述：首先，介绍了以PTN为技术核心的的LTE型承载网相关的研究背景。其次，有效利用IUV-pre5G虚拟型仿真工具，针对LTE、PTN等技术进一步的学习研究，从而开展LTE系统承载网的工程部署与规划工作。最后，整体针对IP承载网容量，LTE承载网的网络拓扑进行相应的规划，同时有效的完成数据、设备等相关的配置工作、业务调试排障工作等，全面完成LTE承载网的组网方式的设计和实现。关键字：承载网，LTE，PTN，规划配置注：本课程设计（论文）的题目来源于非科研类工程实践项目AbstractAsthe4Gtechnologyhasdevelopedtoamaturestage,thefollowingistheriseofLTEtechnology.Forthedevelopmentofservicebearernetworks,LTEhasputforwardrelativelyhighstandardsandrequirementsforit.IntheplanninganddesignoftheLTEbearernetwork,duetotheinnovationofLTE,manynewdesignideasareintegratedintheplanningofthecorrespondingbearernetworkstructuresystem.Therefore,itisofkeysignificancetostudyanLTEtransmissionbearernetworkwithlowcost,highbandwidthandstrongcapacityexpansionthrougheffectiveconstructionoftheLTEbearernetwork.Thisdissertationmainlytakesthefollowingaspectsasthestartingpointtoelaborateonmyresearchwork:First,theresearchbackgroundrelatedtotheLTEbearernetworkwithPTNasthecoretechnologyisintroduced.Secondly,makeeffectiveuseofIUV-pre5GvirtualsimulationtoolstofurtherstudyandstudytechnologiessuchasLTEandPTN,soastocarryouttheengineeringdeploymentandplanningoftheLTEsystembearernetwork.Finally,theoverallplanningoftheIPbearernetworkcapacityandthenetworktopologyoftheLTEbearernetworkiscarriedout.Atthesametime,iteffectivelycompletesthedataandequipmentrelatedconfigurationwork,businessdebuggingandtroubleshootingwork,etc.,andcomprehensivelycompletesthenetworkingmodeoftheLTEbearernetwork.Designandimplementation. Keywords:Carryingnetwork,LTE,PTN,Planningconfiguration

目录1绪论 绪论1.1选题背景及意义 由于移动通信技术的持续更新，当前双向兼容性的第四代移动通信规范标准（4G）在行业中已经实施。4G通信技术在先前传统型相关技术的基础之上融合了全新的前沿技术，从而有效促进无线通信功能和效率的提升。在4G通信技术中，通信的数据信息的传输速率以及通话的效果是它的优势所在，有了前沿的先进技术的支撑，有效降低了投资成本。在如今全民热潮的5G中，其带来的影响更是巨大的，在2015年举行的MWC展会中，世界各相关的行业分别针对其本身的5G研发进度进行了展示后，行业内分析的热点就变成了5G技术。行业内为了能够在5G中存在着一定的话语权，无论是电信运营型厂商还是相关设备厂商和芯片制造厂商等都在为下一代通信技术的分析和开发措施进行谋划。而站在消费者的角度，最主要的关注点在于5G相对于4G+LTE而言速度更快，而且5G的速度的上升是全方位型的上升。根据3GGPP在领域内的定义来讲，5G的总体优势可以总结为高容量，性能强以及时延小。但现有的承载网技术不能完全满足5G演进新需求，如何应对当下通信网络对承载网的巨大冲击，对承载网络进行规划部署，这也是亟待解决的问题。 高性能意味着高要求，进入5G时代，针对通信网络领域的相关指标体系已大幅度改变，在针对承载网的指标体系的要求关键涵盖了网络同步水平的高精度性，带宽大，较小的延迟，可靠程度强、支持切片这几个方面。被视为5G网络体系结构中核心环节的承载网一定要对其进行有效的规划，针对其网络结构采取一定的优化操作。本文以LTE承载网研究主体，在阅读大量文献的基础上，在虚拟仿真软件上对当前承载网进行合理规划与工程配置，对其进行深入研究，了解其原理，致力于实现承载网在不同情况下的互通，为网络的演进打下坚实的基础。1.2国内外研究现状分析 我国在先前的3 G时期，就针对自主研发相应的电信技术方面的工作开展情况相当关注和重视，为了能够有效增强在通信领域的技术实力，我国还专门批示了针对电信技术开发领域的研发基金，并制定了863计划，至此就产生了两个国内针对电信技术领域的规范标准，分别是TD-SCDMA以及TD-LTE规范标准[1]。在中国的很多诸如大唐，中兴，华为等相关领域内的实力企业都尤为注重5G研发，在该领域中具有先发优势，在国际的相关行业领域中，向华为这样实力超强的大企业在该领域内的研发就得到了行业标准制定一方以及相关产业应用一方的认可。在5G相关产业链的前景规划中，中国运营型企业也尤为积极。尽管在中国整体的5G技术发展方面尚处于初期，但是华为企业在这样的发展环境下已经产生了巨大的相关技术研发成果。华为企业新研制诸多技术已经在国际的相关领域中取得认可，新研制的技术例如有组网，心空口，新射频以及虚拟接入等。华为企业在此领域获得巨大技术进展的同时，又有效增强了中国5G标准研制信心[2]。与此同时，中国移动在针对5G全面商用的工作开展方面也在努力的推动。针对5G的商用测试是在2018年实现完成的，于2020年全面实施5G的商用计划。中国移动协同爱立信企业以5G的前景发展路线为核心合作研制5G。中国联通与华为企业于2018年2月12日相互协作实现了国际相关领域中第一个FDD制式MassiveMIMO的外部检验测试项目。 LTE技术属于第四代通信规范标准，它是整合了3G以及无线局域网（简称WLAN）的通信技术手段，其主要涵盖了频分双工长期演进（简称FDD-LTE）以及时分长期演进（简称TD-LTE）两个制式类型。LTE技术在音视频信息，数据以及信号等信息传输作业中能够高效率完成，在数据的下载的速率方面，1秒时间内的数据下载传输量已经突破100Mbps，该速率能够有效的满足用户在无线领域的服务需求，其优势巨大[3]。 国际相关领域中，在通信技术开发方面欧洲国家相对较为先进，在长久以来的发展阶段一直位于前沿，作为国际中综合实力最强的研发机构的欧盟就针对5G的物理层和多载波调制等相关技术设立了多个研发课题，相关研究主要涵盖了多址方式，FBMC/GFMC/BFMC/UFMC的非正交以及非同步传输等方面[4]。欧盟副主席AndrusAnsip在巴塞罗那2月28日举办的世界级通信会议中提及能够促进数字的再次革命的因素将会是5G。在会中提到随着数据信息量的爆发式增长以及数据传送高效率化，人类社会的各个领域的交流的形式也将随之改变，随之改变的还会涉及到医疗等多类领域发展形式。副主席在会中极力推进国际社会协同发展，指定合乎情理的标准。此外欧盟组织针对5G的发展步伐指定了相关要求，对于5G的商用测试工作于2018年度正式全面启动，于2020年实现国际中各国家内最小存在一个城市成功配置了5G的战略目标。在美国也同样在积极推进5G研发建设的进程，由当时的诺基亚以及爱立信两大企业协同生成的5G设施在开展测试工作时，其针对网络传送数据信息的测试结果为14Gbps[5]。AT&T在今年的相关会议中提及在未来数月将分别首先奥斯汀等两个地方性城市开始实施“5GEvolutionMarkets”计划，部分区域在年前有希望将传送速率发展至1Gbps[6]。1.3论文主题内容与结构 第一章，绪论，这部分主要介绍的是移动通信发展历史中4G和5G的优点以及对传统承载网的冲击，最后再针对论文结构做出阐述第二章，针对LTE业务中所涉及的承载型网络的完整架构做出分析，主要重点对于LTE业务架构以及相应的网络框架设计进行阐述，阐述内容涵盖了网站结点，拓扑网络构造以及协议栈等相关功能。同时还针对课题中所涉猎到的承载网以及LTE等相关的核心技术做出说明；最后再针对LTE网络数据传送速度的影响因子进行分析。第三章，主要针对LTE承载网相应的网络规划内容进行阐述，其中包括IP承载网无线接入层规划，接入汇聚层规划，核心层规划以及业务层。 第四章，介绍了IUV仿真软件的使用及基于该仿真软件的承载网规划，其中以软件中的三个市为主要载体，并对其进行容量规划与网络规划，为实现工程模式下互通的组网配置做好前期工作。 第五章，基于IUV仿真软件承载网的工程配置与调试，在以规划好的前提下对三个市进行设备接线配置及数据配置，之后在三个市中进行业务调试实现互通，证实规划的正确。

2LTE业务承载网总体架构研究2.1LTE承载网技术概述 随着目前智能手机的全面普及，人类社会已经进入了移动互联网时代。我们每天使用手机打电话、上网时，都将传递大量的信息。信息的传送与接收，都需要承载网，即传输数据信息的通道。这就像在日常的出行与实际生活中的交通网密不可分。作为运营型厂商专门针对各类数据信息传送业务而构建起来的传输网络，这种网络就是承载网，它所设计的业务功能有大客户VPN输送，软交换以及视频数据输送等。同时该网络还作为交换机和接入网络之间的桥梁，一般的输送媒介就是光纤，可以承载多样的数据输送业务。本文就以承载网、LTE以及PTN三类核心技术展开分析。2.1.1LTE技术 作为第四代标准的LTE事实上它是一类新的时分复用型技术。LTE将正交频分多址（简称OFDMA）作为其关键的核心技术，把速率超高的数据流有效的分发于各个正交型的分载波。这样的操作方法则有效的扩充了相关符号的持续时延，很大程度的减小了分载波中相关符号的对应速度，从而就有了很好的抗干扰，抗时延性。针对演进型基站系统（简称eNodeB）所组合的单层此的架构，在组网内对此采取扁平化操作，该操作能够在复杂度简化，缩短时延，降低相关成本以及网络结构的简化等方面产生积极的作用。针对LTE中所涵盖的不一样种类的接口，就需要通过有效的遴选相应的IP来对其进行高效率识别以及传送。LTE在VoLTE真正的投入商用前，它主要利用电路域回落（简称CSFB）来完成LTE中所包含的语音业务功能的设计。在VoLTE在成功投入商用之后，相应的LTE技术也得到的发展，其中以电路域为核心技术的语音业务功能的设计已经完成，在接下来通信领域内的革命亦会持续进行[7]。 对于D-LTE的所蕴含的众多优势中，一下两种优势被领域内广泛接受：第一个优势就是在业务管理方面采用交换管理的技术思想，这样的方式在IP技术的革新方面得到了提升，它把系统中的核心功能集成至核心网内，而且有效实现了控制层和用户层的业务分离。第二个优势就是针对各种不一样的业务功能都可以支持结构的扁平化操作，从而有效降低信号的干扰以及传送时间的延迟等影响，在信号增强方面起着积极的作用。一个完整的LTE架构涵盖了相关的用户端设备，基站以及核心网等相关配置[8]。图2.1详细展示了LTE中各结构层的相互联系，LTE网元涵盖了服务网关（简称S-GW），演进分组核心网（简称EPC），PDN网关（简称P-GW）以及移动性管理实体（简称MME）：接入网E-UTRAN(EvolutionUMTSTerrestrialRadioAccessNetwork，UMTS演进䱶地无线接入网)：e-NodeB(EvolvedNodeB，演进型NodeB)。因为LTE网络网元数目减少，加上E-UTRAN只有一种节点网元E-NodeB,所以使得网络部署更加简洁，网络的维护更为容易。图2.1LTE网络结构示意图2.1.2PTN技术 分组传送网络（简称PTN），其内部包含一个为光传输型的结构，该结构针对底层的光传输媒质与相关IP业务的中间层增设了一个层，这种方式主要是对于复用传输统计业务的相关需求以及分组中流量突发性来进行构造的。PTN本身蕴含了便捷的OAM，高安全性，高效合理的流量和带宽的管控机理，可靠以及可用性强，简易的网管业务等众多先前的传统型优点。同时，PTN的核心业务在于分组，而且对多分类业务功能给予对应的支持，可有效降低总成本。PTN系统在对相关资源的复用以及动态统计等方面的业务功能愈发完善，这部分就要归功于PTN所涵盖的操作性强的系统界面，这针对那些具有突发性质的业务的处理功能的执行具有关键作用。PTN不仅具有传输通道的颗粒化特性，而且能够针对不一样的业务功能进行适应。它针对IP相关的业务功能能够灵活处理，并表现为一种双向的通道类型。全新一代的PTN内置有极为关键的分组传送特质，同时它属于一类网络化领域的技术。该技术也涵盖了针对相关网络性能方面的同步数字体系（简称SDH）式管理机制，在网络演讲方面起着非常积极的作用，属于极为重要的分组域型管理技术。 作为一种传输技术的PTN，它的传送业务功能是处在多类型业务实际情况中而产生的，有了该技术的加持，在网络传输业务领域中就可以实现IP信号数据以及因特网的相关数据等信息的高效率输送，采用该结构类型的网络体系实现高效率输送极为关键，在PTN的网络输送中也起着极为关键的意义。该技术手段可以在网络技术领域有效的完成处理多通道，多业务的功能，还涵盖了针对运维管理体系的有效防护，可拓展性，标准的QoS机制，数据输送高速性等前沿技术优势特质[9]。 PTN与先前传统技术型的二层交换设施相比较，在保护模式以及OAM开销等方面的业务功能更加强大。其中LSP与PW同时含于OAM中，OAM具有主动性和人工性两类不同的控制形式，当周期性报告因失效而被启动时，两种控制形式都具有很不错的主动特征，针对高效率定位以及有效的针对相应故障的隔离等操作能够快速完成，在网络优化技术领域具有至关重要意义。OAM不仅能有效的支持业务OAM，可以对链路OAM产生支持[10]。与网管指令以及OAM相关的控制类型属于人工式操作类型。在针对故障采取相应的定位与隔离措施时，有效的利用分层式网络体系进行具体实施比较有利。 保护方式在PTN中被有效划分为多种级别，即有网络级防护，设备级防护以及单级防护。针对设备级别的防护，其有划分为两个方面，一是处理通信单元方面，二是主控通信单元方面。针对相关电源和风扇的双重防护措施的实现是在TPS保护层在设备级别内完成的，同时还涵盖了处理单元双重防护以及TPS专项防护。网络拥有极强恢复力是在网络级别防护中所体现[11]。 当前5G承载给承载网提出了更高的要求:第一，针对带宽的相关挑战，对于用户而言，为增强用户体验感，5G需要实时为其提供大于等于100Mbps的速率，在高热点，高容量基站领域内5G需要向其提供至少1Gbps，甚至超10Gbps的速度[12]。第二点为5G的应用中会产生高密度低间距的基站群，基站愈发小型化，超复杂应用应用场景，组网体系高浓密性等实际现象，这些实际现象也就是在光缆和机房配置方面所面临的挑战。 在网络接入层，对于设备要求会更高，相关配置需要在高容量，线高带宽路接口等特质上提供相应的支持，并且设备需要向逐步小型化，高集成度方向发展。当下的行业已经针对接口又大成本又低的优势方案进行研制，网络接入层将把40GE，100GE运用其中，针对25GE型的以太网的相关分析也将逐步展开。相对成熟的28nm工艺手段，研发之中的14nm的芯片以及开发的具有高集成性的芯片都有利于相关接入设施集成度的增强[13]。 网络核心层和汇聚层中，对于相关设备的要求同样更高，设备提供更大的线路接口，其速度以100G作为研发目标，未来将实现400G和T级别的超大接口，同时也会引入FlexE、OUTCn等相关技术。2017年底会针对业界相关规范发行400GB标准，400GE标准中同时蕴含了200GB标准[14]。 综上所述，超强的多业务负载性和处理业务的交互能力就是 PTN在当下相关领域中的核心优势，对于多协议标签交换（简称MPLS）的内部机理具有至为关键的作用。PTN同时具有复用统计以及分组交换两种业务功能，针对前端业务性能的增强具有促进作用，不仅有利于传送网保护相关业务功能的实现，还有利于其它相关业务功能需求的体系构造。PTN也存在一些技术缺陷，最明显的技术缺陷在于不能够针对专用性虚拟网络提供相应的支持，该技术仍需继续发展完善。PTN模型如图2.2。图中针对PTN的核心体系和体系机构中所涉及的分模块间的逻辑联系进行详细的展。在PTN的分层体系结构设计中与本地传输网的体系结构相同。管理，控制，传送三个平面结构共同构成PTN的设备体系，管理平面体系中可通过管理接口来连接其它配置，控制平面体系中又涵盖了管理资源，路由以及信令等三个分功能块，传送平面体系中集成了同步，交换，QoS以及OAM防护等四个分功能块。图2.2PTN技术模型图2.1.3OTN技术 OTN的实际投入使用时，要充分分析未来的革新技术对OTN技术的要求，革新技术例如有小型OTN，SOTN，端到端型OTN以及光电混合交叉等。 1、超100GOTN技术 当前能够有效满足城域网传送需求的传输距离即为超100G，在将来的城域网发展中，DC互联会成为相关业务量的关键提升因素，对此针对实现省干、城域核心位DC互联方面，就可以计划配置超100G平面来完成。 以下为针对光纤领域的承载容量增强方面的特质：（1）超100G型的400G、200G的输送水平（2）驱动力：功耗小，高带宽，400GE，成本低下。实际使用场景中涵盖了可编程体系模式，为有效满足环境中承载需求，就需要利用平衡距离，承载性，调制模式以带宽调节等相关操作手段来完成。 2、SOTN技术 为了在将来能够有效的契合不断革新的相关业务需求，从而促进智能型、随选型网络的发展，就需要现在针对SOTN的实际使用上进行充分分析，以保证在将来的相关领域中实现OTN网络的统一体系，并实现服务保护、快速开通等业务开发。 在将来的网络体系发展领域中，SDN&NFV是关键的可分析方向。目前行业领域中前沿的技术点就是以SDN为核心的OTN,它针对先前较为传统的网络体系做了变更，主要体现在对相关资源的虚拟化，集中性管理控制，开发网络容量，分离转发和控制业务，网络式编程等方面。如下图2.3所示：图2.3SOTN网络结构图 把以SDN为技术核心的OTN体系整体应用配置于关网络体系中来，对于光网络体系的性能具有很大的积极影响。如下图2.4所示：图2.4SOTN技术优势 小型化OTN应用需求：针对城域的OTN部署配置中，可注重发展具有高密度，能耗小以及小型化等特质的OTN，以此有效应对机房场、业务接入的实际要求，在OTN整体布局中能够有效适应将来超小延迟，超高带宽的现实要求。 端到端OTN应用需求:其应用场景的现实要求会有多业务，超高带宽，智能式控制以及延迟小等特点，对此应该采取端到端OTN网络，其全局体系模式为由接入至城域汇聚，接下来再链接至最后省内、省际核心节点，利用这样的一种模式体系来有效减小延迟以及网络的总层量，便捷运维。 3、光电混合交叉 光电混合交叉应用需求:由于现存的城域中心层正在慢慢的MESH化，所以针对核心点大容量业务调度的需求变得愈发急切。城域汇聚中心层通过接进光电混合型的OTN体系，可以有效的增强网络体系的安全度，同时又可减小城域设备的部署地面积和相应的能耗，从而有效完成相关业务的调度疏通工作。。 光电融合，可实现各自层次的取长补短，从而对强化分发相关业务速率方面具有积极的促进作用。在将来的传输网设备的特质中，光电混合所产生的高效率性是其中最基本的特征。如图2.5所示：图2.5光电混合交叉系统 4、小型化OTN 小型化OTN应用需求：针对城域的OTN部署配置中，可注重发展具有高密度，能耗小以及小型化等特质的OTN，以此有效应对机房场、业务接入的实际要求，在OTN整体布局中能够有效适应将来超小延迟，超高带宽的现实要求。如图2.6所示：图2.6OTN波长复用技术优势 40×10G型体系结构可由小型化OTN的而相关设备所支持，并且含有平滑升级型的40×100G体系，能够有效的契合3至5年内宽带发展需求，如图2.7所示：图2.7小型化OTN设备部署策略 MiniOTN协助OTN下沉至CO节点，从而完成由OLT直接跳至BRAS的操作，以此有效的契合城域以及乡镇中相关汇聚机房的设施水平，并实现延迟小、带宽高的可承载性。 5、端到端OTN 端到端OTN应用需求:其应用场景的现实要求会有多业务，超高带宽，智能式控制以及延迟小等特点，对此应该采取端到端OTN网络，其全局体系模式为由接入至城域汇聚，接下来再链接至最后省内、省际核心节点，利用这样的一种模式体系来有效减小延迟以及网络的总层量。以有效的契合将来的领域内各类业务在延迟度，安全防护力等相关指标的需求。 OTN作为大带宽资源池，下沉至CO节点，实现相关业务全方位接进承载。创造一个由接入作为起始，随后至城域汇聚，最后再链接至核心网的端到端式OTN网络。结合一跳直达和光层穿通等相关业务能力创建一个延迟小，网层低的扁平式简易网络体系。通过相关的运维工具协同OTN超强的开销手段完成针对网络整体的全局管控。2.2LTE业务框架 如今的LTE跟先前的2/3G网相比，能够完成多点式链接操作，不仅有利于新的二层交换能力的发展，有效完成的高速更新承载的操作和多样化交换能利的操作。而且在LTE的技术革新以及优化IP方面起着非常积极的作用。2.2.1数据业务的承载 面对各种各样的业务需求时，所作出的选择在数据业务承载方面有着关键影响，这关键有需求俩决定，而先前的VPN就涵盖了对于相关数据业务的承载。通过MPLS结合相关用户数据来协助完成L2VPN，在某种程度上类似SDH。对于L3VPN的网络体系则是以用户相关的三层网络体系组件来实现相关信息传送操作。现在LTE关键具有L3VPN型和L2+L3型总共两类分析策略。2.2.2语音业务的承载 即使当下的宽带业务是领域内的主流分析路线，但语音业务在领域内的作用不可小视。语音业务在通信领域内为运营型厂商带来超高营收，在针对不一样的语音相关业务的操作中，通过把相异的节点接入中心汇聚面的手段来完成。针对业务中间所涉及故障的精准定位并针对性排除的操作，可通过让相异的节点接至PW，在接入完成后再将数据打包处理并将结果传输至中心层的执行流程来完成。语音业务相对应的承载机制如图2.8，图中针对传统型无线语音业务的执行原理做了详细的展示。完成一个语音业务的通信操作需要基站、接入层以及聚合层等相关的网络设备来协同实现。图2.8语音业务承载原理图2.3LTE网络架构2.3.1LTE网络拓扑结构 LTE分为TDD和FDD两种模式，且都是用和MIMO(Multiple-InputMultiple-Output，多输入多输出技术)和OFDM(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing，正交频分复用)实现的。为了能够在不同领域内有效扩展其利用率以及相应的带宽，此种类型的网络拓扑体系结构就被要求内置有全方位的控制操作。一般来讲，LTE频谱宽度值应当大于1.4MHz，小于20MHz。 针对有效控制和减小延迟方面，网络扁平化操作能够产生积极的作用效果，缺乏扁平化操作的网络体系，会造直接产生系统延迟现象，从而导致相对较差的使用体验感，在相关网络的部署配置以及开张相关的业务方面产生负向作用。减小延迟在集中式控制方面也同样具有积极的作用，可以有效增强网络稳定程度。LTE型拓扑体系如图2.9。图中所涉及相应的功能阐述如下： （1）承载网络：为网络结构提供无线基站以实现传输IP规划、指向核心网和网管中心路由；（2）PTN网络：针对不一样网络回传，实现语音、数据的传送操作。（3）业务平台：为网络体系供应多样式实际业务；（4）无线网络：实现无线传送接入操作；（5）EPC核心网：实现存储用户数据的操作业务，有效接入中心层网络的相关业务功能；图2.9LTE网络拓扑结构图2.3.2LTE网络协议 用户面、控制面两个协议组成LTE无线接口协议，LTE网络协议栈内部机理如图2.10。S-GW、eNodeB、用户端（简称UE）以及MME四块协同组合成LTE协议结构。在用户面中并不涵盖无线资源控制（简称RRC）以及网络附属存储（简称NAS）等两个层次面。在控制面中则主要涵盖了有物理，分组汇聚，无线控制，媒体访问以及非接入等层次面[15]。图2.10LTE网络协议栈2.3.3LTE网络节点 （1）eNodeB节点功能 对于LTE无线接入的相关操作则是由eNodeB来完成，它涵盖了3GPP3G体系内部分RNC以及所有的NodeB的性质特点。LTE中相关节点所涉及的功能如图2.11。①高效率管控无线资源的功能；②有效遴选MME的功能；③发送和调度相关数据的功能；④对于高效性路由的遴选功能；⑤针对用户数据进行加密的功能；⑥针对相关报告的移动式测量功能。 （2）MME节点相关功能①将相关的寻呼数据信息传送至eNB的功能；②利用移动式管理方式对空闲状态进行有效管理的功能；③保护非接入层面指令的完整性并对其进行加密的功能；④SAE承载控制功能；⑤安全控制功能。（3）S-GW节点相关功能、①切换因UE移动而创建的相应用户面的功能；②针对因寻呼原因而创建的用户平面数据包的采取终止操作的功能。图2.11LTE网络节点功能图2.4本章小结 本章首先概述了本篇论文设计到的主要技术，着重阐述了OTN、LTE以及PTN三类领域技术。其中在该研究中所分析是此时无线网络领域的热门的技术，即本文中的关键分析对象LTE。之后在LTE承载网的全局构成的研究中，针对LTE中相关务框架以及体系构成做了关键的阐释分析，主要涵盖了网络节点，拓扑体系以及协议栈等方面。该章节所涉及的内容是整篇文章的理论支撑。

3LTE承载网的网络规划 技术的不断革新也刺激着通信技术从4G向5G的过渡，相应的输送速率则远大于4G速率。在5G理论中，其相应的数据下载速度则能直接达到1.25Gb/s。当前相关的数据资源信息储备在5G推进中并不足量。在领域内急需技术的更新换点，以促进5G更新脚步，从而让5G传输和运营商网络的分布更加密集。在本文中采用的是分层规划，即：接入层规划、汇聚层规划和核心层规划，对三个层面依次进行网络规划，达到对承载网“软方面”的理解与掌握。3.1IP承载网接入层规划 LTE承载网接入层中所涉及的相关特性如下。 1)两个汇聚点中进行双挂，并以环网为主。 2)单节点业务量小、高数据量节点，频繁性扩容，在设备方面所要求的高性价比以及针对网络体系可拓展力。 针对无线站点的空间的合理配置愈发困难，实际建设场景中呈现更多的远程式站点，传输节点量与站点量不具有平衡协调性，即数量上相互之间不匹配，所以就要针对实际建设场景中的环路上所要承载的站点量进行分析，对此应当进行的操作如下：1)新站设备要内置高于六个的GCE，新建环路要结合LTE相关的要求。2)构建超过七个的纯宏站BBU,大于九个的室分BBU，结合跳点组CE环，裂环，叠环等有效实施扩容操作。3)凡是在GE环路设置的TDBBU中的密集点有大于16的，即可建议升对接入环提升至10GE。 用户终端与网络体系中相关的基站共同构成IP承载网无线接入层，用户终端的核心构成组件即为固定、移动两个终端。毫无疑问移动端含有移动特性，能够有效完成切换以及漫油两个功能的操作。针对接入层与上层中所涉及交换机间相互通信的报文来实现透明转发功能方面，就需要在IS0的二层开配置基站点，通过有效利用以太网802.1Q中继链路来有效的实施连接操作。为了在站点间确保能够达三层IP，从而有效的完成交换以及两个功能的实现，就需要将相应隧道构造于基站间。通过把路由区原理融合进McWill中来降低基站之间的隧道数量。 而在现如今，针对承载网的构造路线就需要以5G的构建模式来确立响相应的建设目标，详细体系如图3.1.以目标网络体系为依据来针对5G承载网中汇聚、核心两个层面采取组网操作，然后又具体的需求采取分时期构建措施。接入层面就要依据无线网络建设方案分阶段进行建设。接入层主要由低端路由器设备（电信运营商一般称为A设备）组成，作为接入政企专线和相应的基站点而使用。利用接入层以及BBU中各自相应的配置端口针对AAU基站点采取互连操作，在利用接入层以及客户端的相应配置端口来实现政企间的数据通信互连。在接入层内相关的配置端口也能够针对不同的实际要求来设置相应的100，50，25，10等型号的GE端口。图3.1承载网络系统架构 体系中的设备的带宽力要一直保持高于接入层内相关设备的带宽力。位于接入层中的设备的分布配置情况要依据BBU的情况而定，在与汇聚以及核心层的相关设备比较时，其设备的能耗是最低。 位于接入层的相关设备是跟5G站点的相应设备进行对接，设备配置可有契合位于接入层的相关设备的组环以及BBU上行接口的整体需求，而且还能够剩余一定的冗余端口。BBU和接入层各自相对应的设备在DRAN情况中，在不一样的机房执行部署配置操作时，为了能够完成接入层和BBU各自相对应的设备间的互连操作，需要结合光缆/OTN来有效完成信息数据信息资源的传送工作。相应的带宽力要结合未来领域发展的不确定性，有效避免工作断层，增加工程复杂性。其中5G承载网接入层中的核心设计标准如下：1)C-RAN模式被优先应用于5GBBU之中，D-RAN模式可在光缆等相关资源匮乏的情形下被使用，从而完成部署工作。2)无线BBU和设备A需部署配置于相同室内，设备A和BBU二者中的光接口对接工作通过10GE来完成。3)针对多个A设备堆于在同一地址的问题，要合理利用现有资源进行规避;在针对10GE，50GE环形组网的遴选中，将光缆的情况考虑进去;A2设备应用于C-RAN，新的A1或A2应用于D-RAN。 4)，基站数量由二倍的无线BBU数量换算。C-RAN模式中，10GE环下的5G站点数要小于20个，50GE的小于50个。D-RAN模式中，相对应的环中5G基站点数要小于10个。5)接入层要全方位的针对4G/5G基站的全面接入做出详细分析:(1)5G环所涉及范围中:构建4G基站是必要的。在原A中存在空闲口，就能够针对现有的接入环采取访问操作，否则就会针对新环采取优先访问的措施。(2)5G环未涉及范围中:全方位分析4G/5G需求，针对A1，A2相关设备，进行全新的构建;原A1设备有效结合本地配置建设来合理解决那些5G需求并不明了的偏远区域。3.2IP承载网汇聚层规划LTE承载网汇聚层相关特性如下;1)强大的扩展力以及超高的相关业务聚合水平是汇聚节点设备所必须的特性。2)汇聚层的其中一项操作功能就针对带宽收敛的复用统计操作。3)兼备高带宽承载能力以有效契合LTE的在流量方面的高要求标准。L2VPN的分组转发机制继续应用于汇聚层，该层需维持之前的体系构成，以带宽以及LTE站点数作为分析基础，来针对扩容方面的相关计划进行拟定，针对汇聚环的流量进行估算统计。有三类位于汇聚层针对带宽进行拓展的方法。1)利用光缆纤来针对10GEPTN采取叠加操作,该方法在节省OTN成本的同时也加大纤芯相关资源的消耗。2)利用OTN波道来针对10GEPTN采取叠加操作,该方法在节省光纤资源的同时又增加了OTN的相应成本。3)把速率可达40GE的PTN设备引入该层。

在当下PTN体系中的主流光模块的规划为40km40GE，IEEE802.3BM对此正在开展相关的分析工作，还需要很长的一个时限来让距离作为正式的规范标准。考虑到不同地区具有不同的OTN资源，光缆等，因此要实际问题实际考虑。针对效益、安全等方面进行全方位分析之后再来选择。1）利用光缆来完成主城区相关汇聚层的扩容操作。2)利用OTN波道技术手段完成远郊县部署。 而在5G中，汇聚层主要由中高端路由器设备（电信运营商一般称为B设备)组成，应用到分区汇聚接入环。相应的设备配置可以有效的契合汇聚层上行互连需求以位于接入层中相关的设备的接入需求。在高密度城市区，把位于汇聚层中的相关设备配置为该地区，其相应设备的工作水平能力远高于位于接入层中的相关设备。把位于汇聚层中的相关设备在相同局点和机房区域中采取部署操作以确保网络可靠性。 位于汇聚层中的相关设备在装配相应的端口时，要依据接入环中相关的上行需求来完成装配操作。如果是利用了10OGE环形组网带宽的接入环，那么位于汇聚层中的相关设备中就一定要装配100GE端口。位于汇聚层中的相关设备上行到核心层中的相关设备就能够利用交叉双上联或者U字型的组网。设备上联带宽也要针对不同的流量需求来进行匹配操作，能够通过保留相应数的端口来解决流量的高速上升。位于汇聚层中的相关设备的整体装配的水平能力必须低于体系中总体设备的相应的带宽能力。位于汇聚层中的相关设备在装配于汇聚的机房节点之中，高规模，且根据不同区域合理分布。相关设备的高度由厂家决定，不同厂家拥有不一样的相关参数，正常情况在大约在20U。相关设备其处理水平的增强就会直接导致高能耗性，功率在4000W左右。 针对位于汇聚层中的相关设备的装配工作的实施，就建议利用覆盖式装配方法，综合考虑光缆传输资源、有效的契合位于接入层相关设备对于组环相应要求。针对所涉及的机房中的电源体系的相关能力全面分析，已完成汇聚层的装配工作，并且要针对用电情况以及能耗等方面的需求事先做好沟通。在面临缺乏电源容量的情况下，要针对相关电源体系的更改以及扩展事先做出申请。 针对汇聚层的计划标准如下：1)应该将B设备设置与机楼，并且组网时，要以成对的方式组网。2)有多台B设备都装配在同一地址的情况要规避。在不提升总体设备数量的前提下针对B设备在体系的数量进行增设。尤其针对具有堆积问题的站点B中的设备,应当在更更新B1设备比例中至少有1:2的比例。3)一般情形中，设备B上行链路是否需要扩容，需要由流量高峰的利用率针对设备B中的上行链路内的扩容需求来分析决断。在其相应的利用率大于60%时，一个10GE的链路就要被扩充于设备B中。4)事先要保留100GE的板卡槽位，在执行相应的B设备增设操作。5）初始的B1的相关设备中所涉及的访问水平能力较低，针对这样的设备而言，其相应的扩展性以及服务槽的缩减能力就会有相应的限制，就不太容易契合5G的服务里需求，设备B中所存在的堆积现象应当及时的消除，消除手段如下： (1)在换新B设备是，要首先针对旧设备B采取替换措施，并且相应的替换旧新比例应不要大于2:1，来有效促进机房空间的节约以及增强相应设备的密度。 (2)8/16槽位高容量设备应用于设备B之中，从而针对那些位于机房中的B设备量采取有效的控制措施。 6)针对B设备集中度指标，再结合其数据交换的水平能力，考虑在基站点的设置中，每对B设备的站点量要小于400，在400当中4G和5G分别为150和250个。3.3IP承载网核心层规划LTE承载网的核心层特征如下。1)高网络容量、高可靠安全性，重视节点的作用。2)在核心层中，要求L2同L3互连,采取就近接入的基本原则，同时要同一机房。3)L3转发调度的相关层面构建于不一样核心机房间。4)高标准的路由表项，槽位，交叉容量，端口。 LTE承载网体系内，将L3功能合理有效的融合进PTN的核心层之中的具体实施策略有两类：已经存在的PTN相关设备直接更新至L3级别。又因为很多的最初包含的PTN相关设备都隶属于初代产品，该产品有高承载量，槽位匮乏等劣势，并不能有效契合LTE的相关要求，就此则考虑重新构造L3中的PTN核心层。 就当下的情况而言，各地区LTE站点所隶属的EPC仅为1处，正常来讲核心机房的数量应当大于等于两个。所以就要针对各传输核心机房所涉及的相关业务采取相应的调度措施，即将相关业务调度至EPC，以此就构造了一个合理的L3转发调度层。EPC以及各核心层的PTN相关设备的组环操作交由OTN波道来完成。下图3.2为LTE承载网核心层架构。图3.2LTE承载网核心层架构 针对目前有关城域网核心层的相关城域业务现状来进行分析，组网操作方法有半互联式以及全互联式。针对全互联式组网方法而言，在相关资源的丰富业务中就可以对于核心节点采取全连接的操作，相关的辐射效应良好。 针对半互联式组网方法而言，由其相应的资源传输以及业务量等因素，在进行节点连接操作时就需要采取非全连接手段完成。对两节点间的流量值进行分析，其值小的情况下，即可有效完成多跳可达操作。相应的其值相对较大时，即可完成资源传输操作。 5G中的核心层面关键由ER设备构建，他的作用在于把呈现收敛趋势的流量输送到5G核心网，在针对位于汇聚层相关设备的流量连接方面具有关键作用。核心层设备处理相应事物的水平能力要位于400G之上，它隶属一类高端路由器，该设备同时兼有10GE，50GE等等多类型接口。该设备将城市作为装配部署的基本单位，它装配于城市中相应的核心节之中，针对冗余装配，备份的相关操作通过双节点的措施来完成。 核心层设备被要求高度拓展的能力，其相应的接入端口以及转发等相关的水平能力应当能够契合未来两年至三年的相关领域需求。通过针对承载网的体系采取相应的简化措施，来契合5G的延迟需求，其网络层级实现扁平化，减少设备数量，降低传输时延。 核心层规划原则如下： 1)为了降低多对B设备对长途光缆/波分资源的占有，ER一般集中在县城和一些城市中的机场区域。依据城域MSE网平面配置法案，利用当地波分和光缆资源，针对该区域部署汇聚ER的必然性做出分析。 2)原则上根据需要扩建水箱设备。要是需要新EB节点，那就要小1:2的比例来替换设备。 3）ER中上行即代表B设备中的上行带宽。上行链路的数量和带宽是被考虑在内的。 4)在城/省级ER中，上行利用100GE或N*10GE链。 5)城域ER：由实际需要对设备进行升级换代或者对板卡容量进行拓展，最后由实际业务中的发展情况采取及时有效的升级更换操作。3.4本章小结 本章主要介绍了承载网的网络规划，主要是从接入层、汇聚层、核心层进行规划，不仅在4G上有所介绍，也着重介绍了当下热点5G，对其承载网各个层面与4G相对比，两者的不同和后者对前者的改进与升级，为后面进行实际操作提供了重要的依据。

4IUV仿真软件的介绍与承载网的规划4.1IUV虚拟仿真软件4.1.1软件介绍 本仿真软件设计参考的是电信运营商网络项目规划部署过程以及实际运行和维护支持两种工程环境模式和实验环境，有ECP、ITE、承载三种产品。无线接入网、IP承载网、核心网、光传输网由4个构成。这可以实现网络FDD和TDD的两个形式拓扑计划、容量计划、数据配置、装置配置、业务调试。同时业务调试涵盖有交换TRACE、PING、业务验证（拨号和测试）、漫游、业务观察、路由模式7个工具，覆盖移动终端、基站、光传输产品、数据通信产品和核心网络产品8个单元机房、核心网机房、3个城市17个真实机房。4.1.2组网规划 规划是构筑通信网络的第一步，也是最重要的步骤。IUV模拟软件的全网络计划配置以三个城市为代表，根据城市规模、人口数以及经济发达度和地形地形地形形态的综合考虑。万绿市是国内第一线大城市，其移动用户数为1250万人，并位于平原地区，且经济发达。千湖市，国内两线中大型城市，其移动用户数为900万人，并位于湖区，且经济中；百山市是国内三线中小型城市，移动用户500万人，位于丘陵地区，在经济上也很普遍。 由无线接入网络、核心网络、承载网络、光传输网络构成的4C移动通信系统包括网络拓扑结构设计、覆盖计划、容量计划、无线参数计划等保证网络的畅通。 4G无线网络：使用TDD和FDD两者的管来对应于随机应变并且针对不同容量的业务需求综合规划方案。 4G核心网：核心网应控制网络成本，避免盲目投资。用户密集的万绿、千湖两个城市配备LTE核心设备，百山市可以近距离进入千湖市。IP承载网络：承载网络使用高性能路由器和PTN来连接核心网络和无线基站。光传输网：远距离光传输由大容量的OTN装置负责。网络拓扑结构：根据计划设计整体的三个城市网络拓扑结构。容量计划：根据三市的用户数量和特点，计划网络和设备容量。设备配置：根据容量计划的结果，完成各城市设备工程的安装和对接。数据配置：根据设备配置，配置城市业务数据。业务调整：通过各种测量工具和测量方法，检测故障，保证网络正常运行。4.1.3业务综合调试 网络构筑配备完成后，在设备设置和数据配置过程中，用户因故障无法访问时，使用系统提供的7个业务调整工具，进行快速有效的故障定位和排除保证网络的畅通。图4.1业务调试中的告警界面 告警工具用于检查机房内所有现有设备，确认是否存在相关线路故障、接口通信故障、链接故障等物理故障。该检测信息是从当前的“装置构成”的物理检测和与该装置相关联的“数据构成”中的接口类、链接类的构成检测。从上面的图4.1可以看出，三市的物理连接上没有红色警告信息。如果有红色警告的话，需要进行故障的定位和检查。 告警信息是业务验证的基础，业务验证园区相关设备如有警告行动，则无法通过业务验证进行验证。从下面的图4.2来看，网络建设完成后，设备的设置、数据配置没有错误，因此业务验证中数据的上行和下行良好，意味着网络的畅通性。图4.2业务调试中的业务验证4.2容量规划 本文计划对三个不同规模的城市进行容量的规划，分为大、中、中小型城市。假设万绿市为大型网络城市，千湖市为中型网络城市，百山市为中小型网络城市，其中千湖市与百山市共用一个核心网，万绿市作为大型城市独自使用一个核心网。则如下表4.1至4.3为三个城市的容量规划：表4.1万绿市容量规划城市类型大型城市人口密集初级移动用户数量1200万HTTPWWW业务忙时占比20%FIP业务忙时占比30%平均忙时总业务激活时间650s某运营商4G用户占比5%小区覆盖半径基准0.36kmVDD/ADD业务忙时占比50%表4.2千湖市容量规划城市类型中型城市人口一般城区初级移动用户数量700万HTTPWWW业务忙时占比35%FIP业务忙时占比35%平均忙时总业务激活时间650s某运营商4G用户占比4%小区覆盖半径基准0.58kmVDD/ADD业务忙时占比30%表4.3百山市容量规划城市类型小型城市初级移动用户数量400万HTTPWWW业务忙时占比40%FIP业务忙时占比30%平均忙时总业务激活时间650s某运营商4G用户占比3%小区覆盖半径基准0.85kmVDD/ADD业务忙时占比30%4.2.1万绿市容量规划 根据大型城市无线接入网模型容量估算，可得如下表4.4的IP承载网参数规划表：表4.4万绿市容量参数规划表参数规划值单站平均吞吐量（Mbit/s）78.35MIMO单站三扇区吞吐量（Mbit/s）450基站数1105基站带宽预留比0.5续表4.4万绿市容量参数规划表链路工作带宽占比0.5核心、汇聚层带宽收敛比0.5汇聚、接入层带宽收敛比0.75单汇聚设备带基站数40（环形拓扑）汇聚环上汇聚设备数4（环形拓扑）接入环上接入设备数6 （1）接入层容量计算： =1\*GB3①计算基站预留带宽：（4.1） =2\*GB3②计算接入层设备数量：接入层设备数量=基站数=1105（4.2 对于接入层拓扑结构的选择，本文选择的是环形结构。 其中万绿市接入层网络拓扑规划图如下图4.3所示：图4.3万绿市接入层网络拓扑规划图 =3\*GB3③计算接入层设备容量（4.3）（4.4）（4.5） （2）汇聚层容量计算： =1\*GB3①计算汇聚层设备数量：（4.6） 对于汇聚层拓扑结构的选择，本文选择的是环形结构。 其中万绿市汇聚层的网络拓扑结果如下图4.4所示：图4.4万绿市汇聚层网络拓扑规划 =2\*GB3②计算汇聚层设备容量： （4.7）（4.8）（4.9） （3）核心层容量计算 =1\*GB3①计算核心层设备容量（4.10） =2\*GB3②计算核心层设备数量 核心层设备数量=24.2.2千湖市容量规划根据中型城市无线接入网模型容量估算，可得如下表4.5的IP承载网参数规划表：表4.5千湖市容量参数规划表参数规划值单站平均吞吐量（Mbit/s）40.97MIMO单站三扇区吞吐量（Mbit/s）450基站数905续表4.5千湖市容量参数规划表基站带宽预留比0.5链路工作带宽占比0.5核心、汇聚层带宽收敛比0.5汇聚、接入层带宽收敛比0.75单汇聚设备带基站数25（环形拓扑）汇聚环上汇聚设备数6（环形拓扑）接入环上接入设备数7 由于计算方法与万绿市一致，在这里直接给出计算结果，具体过程请参考4.2.1万绿市容量计算公式（4.1）至公式（4.10）。 （1）接入层容量计算 千湖市接入层容量计算参数结果如下表4.6所示：表4.6千湖市接入层容量计算基站预留带宽（Mbps）81.94接入层设备数量905接入环链路工作带宽（Gbps）0.92接入环链路带宽（Gbps）1.84接入环数量130 其中千湖接入层的网络拓扑结果如下图4.5所示：图4.5千湖市接入层网络拓扑结构规划 （2）汇聚层容量计算 千湖市汇聚层容量计算参数结果如下表4.7所示：表4.7千湖市汇聚层容量计算汇聚层设备数量37汇聚链路工作带宽（Gbps）9汇聚链路带宽（Gbps）18汇聚环数量7 其中千湖汇聚层的网络拓扑结果如下图4.6所示：图4.6千湖市汇聚层网络拓扑结构规划 （3）核心层容量计算 千湖市核心层容量计算参数结果如下表4.8所示：表4.8千湖市核心层容量计算核心层设备吞吐量（Gbps）36.21核心层设备数量24.2.3百山市容量规划 根据中小型城市无线接入网模型容量估算，可得下表4.9的IP承载网参数规划表：表4.9百山容量参数规划表参数规划值单站平均吞吐量（Mbit/s）46.85MIMO单站三扇区吞吐量（Mbit/s）314续表4.9百山容量参数规划表基站数304基站带宽预留比0.5链路工作带宽占比0.5核心、汇聚层带宽收敛比0.5汇聚、接入层带宽收敛比0.75单汇聚设备带基站数25（环形拓扑）汇聚环上汇聚设备数5（环形拓扑）接入环上接入设备数6 由于计算方法与万绿市一致，在这里直接给出如下表计算结果，具体过程请参考4.2.1万绿市容量计算公式（4.1）至公式（4.10）。 （1）百山市接入层容量计算 百山市接入层容量计算参数结果如下表4.10所示：表4.10百山市接入层容量计算基站预留带宽（Mbps）93.7接入层设备数量304接入环链路工作带宽（Gbps）0.76接入环链路带宽（Gbps）1.52接入环数量51 其中百山接入层的网络拓扑结果如下图4.7所示：图4.7百山接入层网络拓扑结构规划 （2）汇聚层容量计算 百山市接入层容量计算参数结果如下表4.11所示：表4.11百山市汇聚层容量计算汇聚层设备数量13汇聚链路工作带宽（Gbps）8.58汇聚链路带宽（Gbps）17.16汇聚环数量3 对于百山市汇聚拓扑结构的选择，本文选择的是环形结构，如下图4.8所示。图4.8百山汇聚层网络拓扑结构规划 （3）核心层容量计算 百山市核心层容量计算参数结果如下表4.12所示：表4.12百山市核心层容量计算核心层设备吞吐量（Gbps）13.91千湖市+百山市核心层设备吞吐量（Gbps）40.12核心层设备数量24.2.4省骨干网容量规划 （1）计算省骨干网设备容量 骨干网设备吞吐量（Gbps）=134.67 （2）计算省骨干设备数量 骨干网设备数量=24.3网络规划 在本仿真设计实验的场景中，LTE网络覆盖的地理范围包括万绿市、千湖市、百山市。其中，万绿市和千湖市分别设有核心网。百山市和千湖市都位于千湖市的中心网。在承载站点的接入层中，万绿市包括万绿市A站、万绿市B站和万绿市C站，千湖市仅包括千湖市A站，百山市包括百山市A站，其中有千湖市和百山市的基站共用位于千湖市的核心网。 以下列出几点IP规划设置的规则： （1）eNodeB站点的端口与其所连接的PTN同侧端口的IP须在同一子网，掩码为24位；。 （2）PTN（经过ODF架）与其所连接的核心网交换机SW的IP地址相同，掩码均为24位。 （3）在路由设置中，下一跳IP地址与本机的物理接口的IP地址须在同一子网。 （4）相邻PTN想要传输，则两者的IP地址需在同一网段。 （5）本文OTN的端口频率均采用192.1THz。 （6）假设万绿市BBU的IP首地址为10，PTN及RT的IP首地址为13；千湖市BBU的IP首地址为20，PTN及RT的IP首地址为15；百山市BBU的IP首地址为30，PTN及RT的IP首地址为14。4.3.1万绿市网络规划 在万绿市中，含有3个站点机房，其中A站点机房与BBU直连，则先假设BBU的IP地址为0，子网掩码为，为了能与A站点互通，则A站点的IP地址应为0，子网掩码为。 根据图4-41-1，A站点的PTN与B站点的PTN和C站点的PTN直连，所以A站点的PTN应该有一个IP地址与B站点PTN的IP地址在一个网段。假设A站点PTN的IP地址为的话，那么B站点PTN的IP地址即为。同理C站点的PTN也要和A站点的PTN在同一网段，则就假设A站点PTN的IP地址为，那么C站点PTN的IP地址即为。 根据如下图4.9为万绿市网络拓扑规划图，因接入层到到核心层的子网掩码皆是52，则4个IP地址为一个网段，按照直连的两个PTN在同一网段，依次类推。可得如下表4.13万绿市数据规划表：图4.9万绿市网络规划图表4.13万绿市承载网参数规划IP承载网参数规划光传输网参数规划设备名称端口及IP地址设备名称端口频率万绿市A站点1/1：0/241/2：/301/3：/30万绿市承载1区OTNOTU15L1:192.1THzOTU15L2:192.1THz万绿市B站点1/1：/301/2：/30万绿市承载2区OTNOTU15L1:192.1THzOTU15L2:192.1THz万绿市C站点1/1：/301/2：3/30万绿市承载3区OTNOTU15L1:192.1THzOTU15L2:192.1THz万绿市承载1区PTN11/1：7/302/1：1/307/1：0/30万绿市承载中心OTNOTU15L1:192.1THzOTU15L2:192.1THzOTU35L1:192.1THzOTU35L2:192.1THz续表4.13万绿市承载网参数规划万绿市承载1区PTN21/1：8/302/1：5/307/1：4/30--万绿市承载2区PTN1/1：2/302/1：9/30--万绿市承载3区PTN1/1：6/302/1：3/30--万绿市承载中心RT11/1：1/302/1：7/306/1：0/307/1：5/30--万绿市承载中心RT21/1：6/306/1：4/30-- 为后期业务调试验证的方便，下表4.14直接给出万绿市核心网部分数据：表4.14万绿市核心网相关数据设备名称设备接口及IP地址万绿市核心网MMEMME接口地址：/26S1-C地址：/32万绿市核心网SGWSGW接口地址：/26S1-U地址：/324.3.2千湖市网络规划 在千湖市中，只有含有一个A站点，且与BBU直接相连，暂且假设千湖市BBU的IP地址为0，子网掩码为，那么A站点与BBU直连要互通，A站点的IP地址为0，子网掩码为.由以下千湖市网络规划图4.10所知，千湖市A站点PTN直接与千湖市汇聚机房1区PTN1相连，所以这两个PTN应该在一个网段，即假设A站点PTN的IP地址为，子网掩码为52，那么汇聚机房1区的PTN1的IP地址就位，子网掩码为52。同样是30位掩码，4个IP地址为一个网段，按照两个设备直连，IP地址应在一个网段的原则，依次类推，可得以下千湖市数据规划表4.15：图4.10千湖市网络规划图表4.15千湖市承载数据规划IP承载网数据规划光传输网数据规划设备名称端口及IP地址设备名称端口频率千湖市A站点1/1：0/241/2：/301/3：/30千湖市承载1区OTNOTU15L1:192.1THzOTU15L2:192.1THz千湖市承载1区PTN11/1：/302/1：3/307/1：/30千湖市承载2区OTNOTU15L1:192.1THzOTU15L2:192.1THz千湖市承载1区PTN21/1：0/302/1：7/307/1：/30千湖市承载中心OTNOTU15L1:192.1THzOTU15L2:192.1THzOTU35L1:192.1THzOTU35L2:192.1THz续表4.15千湖市承载数据规划千湖市承载2区PTN1/1：4/302/1：1/30--千湖市承载中心RT11/1：5/302/1：3/306/1：8/307/1：9/30--千湖市承载中心RT21/1：6/306/1：2/307/1：2/30-- 在此处值得指出的是，因为千湖市和百山市共用一个核心网的关系，所以在千湖市中心机房中必须有一条路由是与百山市中心机房的一条路由在同一个网段的，所以此处笔者选择的是千湖市中心机房的RT2与百山市的RT2。 同样为了后面业务调试验证的需要，在这里直接给出千湖市核心网相关数据，如下表4.16：表4.16千湖市核心网相关数据设备名称设备接口及IP地址千湖市核心网MMEMME接口地址：/26S1-C地址：/32千湖市核心网SGWSGW接口地址：/26S1-U地址：/324.3.3百山市网络规划 在百山市中，只包含一个A站点机房，且A站点机房一边与BBU直连，一边1区汇聚机房的2个PTN直连，所以A站点机房的PTN就应该有3个IP地址，那么同样假设BBU的IP地址为0，子网掩码为，则PTN的IP地址为0，子网掩码为，这是与BBU相连的地址。再假设A站点PTN的IP地址为，子网掩码为52，那么1区汇聚机房PTN1的IP地址即为，子网掩码为52，另一边再假设A站点PTN的IP地址为，子网掩码为52，则1区汇聚机房PTN2的IP地址为，子网掩码为52，然后再根据下图4.11百山市网络拓扑规划图的连线，按照直连的两个设备在同一网段，依次类推，可得如下表4.17百山市数据规划表：图4.11百山市网络规划图表4.17百山市承载数据规划IP承载网数据规划光传输网数据规划设备名称端口及IP地址设备名称端口频率百山市A站点1/1：0/241/2：/301/3：/30百山市承载1区OTNOTU15L1:192.1THzOTU15L2:192.1THz百山市承载1区PTN11/1：/302/1：3/307/1：/30百山市承载2区OTNOTU15L1:192.1THzOTU15L2:192.1THz续表4.17百山市承载数据规划百山市承载1区PTN21/1：0/307/1：/30百山市承载中心OTNOTU15L1:192.1THzOTU15L2:192.1THz百山市承载中心RT11/1：7/306/1：4/30--百山市承载中心RT21/1：8/306/1：1/30--4.3.4省骨干网网络规划 在省骨干网中，作用只是为了把万绿市中心机房及千湖市中心机房连在一起，实现互通，所以其拓扑规划如下图4.12：图4.12省骨干网拓扑规划图 在此处RT1的一条路由6/30与万绿市中心机房的RT1的一条路由5/30在同一网段，实现同网段路由互通； 同样RT2的一条路由0/30与千湖市中心机房的RT1的一条路由9/30在同一网段，实现同网段互通； 为了把这两个RT连起来，所以再加上2条路由同网段路由/30和/30.所以得到如下省骨干网数据规划表4.18：表4.18省骨干网承载数据规划IP承载网数据规划光传输网数据规划设备名称端口及IP地址设备名称端口频率省骨干网承载中心RT11/1：/306/1：6/30省骨干网承载中心OTNOTU15L1:192.1THzOTU15L2:192.1THzOTU35L1:192.1THz续表4.18省骨干网承载数据规划OTU35L2:192.1THz省骨干网承载中心RT21/1：/306/1：0/30--4.4本章小结 本章先介绍了IUV仿真软件的基本信息，并完成了对万绿市、千湖市、百山市以及省骨干网的容量规划与网络规划，三网的整体框架已搭建好，为后续的设备配置和输入数据提供保证。

5基于IUV仿真软件承载网的工程配置与调试5.1设备配置 为方便后续设备配置及其各设备之间的连线，现介绍一种接口命名原则：（1）机房命名格式所有的机房都简单表达。例如，省基干网机房：backbone；万绿市装载中心机房：wl-Cen；（wl是“万绿”的缩写，CEN表示中心房间）万绿市汇聚一区机房：wl-AG-1；（AGG表示汇聚机房，1表示1区）万绿市A站机房：wl-CC-A；（ACC表示站点的机房，A表示车站机房对应的号码）另外城市的机房依次类推。（2）设备名称的格式路由器、PTN由设备类型+编号（如PTN1）标识，表示某个机房的第一台PTN。OTN被标识为直接OTN。（3）槽位有接口的槽的位编号用阿拉伯数字表示。（4）单板名单板上的单板名称，例如1×100GE、OMU10C等。（5）接口ID实际设备接口旁边的标志。PTN和路由器是阿拉伯数字接口号码。例如，1、2、3…完整接口命名示例：Wl-AGG-2_PTN1_2_1×40GE_1，在万绿市的承载汇聚在2区机房PTN1上的2个槽中×40GE单板的一个端口。 因三个城市的设备配置以及数据配置的形式几乎完全一样，则在此处只以万绿市为例。5.1.1接入层设备配置 （1）站点机房配置 A站点机房主要包含RRU（射频拉远单元）/AAU（有源天线处理单元）、PTN、BBU（基带处理单元）、GPS、ODF（光纤配线架）这5种设备。其中在天线有关设备部署方面，本文选择的是AAU； 由于上一节容量规划中万绿市的接入环链路带宽=2.4Gbps,所以接入设备PTN可以选择10GE/GE接口的小型PTN；如下图5.1是BBU的接口图，下表5.1为BBU的接口说明：图5.1万绿市A站点机房BBU表5.1BBU接口说明接口名称说明ETH0GE/FE自适应电接口，可用于连接PTNTX0/RX0~TX2/RX22光接口，用于连接eRRU/AAUTX/RXGE/FE光接口（ETH0和TX/RX接口互斥使用，连接PTN）IN外接GPS天线 在连线前，先对要用到的线缆进行简要介绍，如下表5.2所示：表5.2线缆池部分线缆简介线缆名称介绍可连接端口LC接口是方形的（即常说的小头）光口之间的连接，用于连接BBU和RRU/AAU续表5.2线缆池部分线缆简介FC外部加强方式采用金属套，紧固方式为螺钉扣，一般在ODF侧使用用于连接BBU和PTN线缆两端均为8P8C直式电缆压接屏蔽插头，电缆采用FTP超5类屏蔽数据线缆网口之间的连接，用于连接BBU和RRUGPS馈线就是从设备到GPS的连接线，是专用的馈线，室外的馈线一般是7/8，室内的是1/2用于接BBU与GPS 按照之前的网络拓扑规划，万绿市接入层采用的是环形拓扑结构，因此A站点的PTN不直接连接汇聚层的PTN，而是转连接到B站点和C站点处的PTN，如下图5.2所示：图5.2万绿市A站点机房ODF接口图 下面给出万绿市A站点机房的设备连线，如下表5.3所示：表5.3万绿市A站点设备连线本端对端备注W1-RAN_BBU_TX0/RX0W1-RAN_AAU1_1_AAU_1万绿市A站点机房BBU至万绿市A站点AAU1W1-RAN_BBU_TX1/RX1W1-RAN_AAU2_1_AAU_1万绿市A站点机房BBU至万绿市A站点AAU2W1-RAN_BBU_TX2/RX2W1-RAN_AAU3_1_AAU_1万绿市A站点机房BBU至万绿市A站点AAU3W1-RAN_BBU_TX/RXW1-ACC-A_PTN1_1_4XGE_1万绿市A站点机房BBU至万绿市A站点PTN1W1-RAN_BBU_INW1-RAN_GPS_IN万绿市A站点机房BBU至万绿市A站点GPSW1-ACC-A_PTN1_1_4XGE_2W1-ACC-A_ODF_1_ODF_3T万绿市A站点机房PTN至万绿市A站点ODFW1-ACC-A_PTN1_1_4XGE_3W1-ACC-A_ODF_1_ODF_4T万绿市A站点机房PTN至万绿市A站点ODF 同样万绿市B站点机房和C站点机房也与A站点机房设备配置大致相同，但三个机房共用一个BBU即可，所以B站点机房和C站点机房只需要一个PTN和一个ODF，和A站点一样，B站点和C站点同样选择的是小型PTN即可，如下图5.3所示：图5.3万绿市接入层拓扑规划图 下面给出B站点机房的接线去向，如下图5.4所示（因B站点和C站点的设备配置与连线完全一致，此处只给出B站点的图）：图5.4万绿市B站点机房ODF接口图 下表5.4是万绿市B站点的设备连线：表5.4万绿市B站点设备连线本端对端备注W1-ACC-B_PTN1_1_4XGE_1W1-ACC-B_ODF_1_ODF_2T万绿市B站点机房PTN至万绿市B站点ODFW1-ACC-B_PTN1_1_4XGE_2W1-ACC-B_ODF_1_ODF_1T万绿市B站点机房PTN至万绿市B站点ODF5.1.2汇聚层设备配置 承载汇聚机房设备配置，承载1区汇聚机房的主要作用是把接入层和汇聚层连接起来，作一个枢纽作用。机房的主要设备为PTN、OTN（光传输网）、ODF架。在汇聚层，PTN要与OTN一起把核心层到接入层的数据汇总再发送，接线多，数据大，即笔者在此处选择的2个中型PTN和1个中型OTN。 第一步：进行PTN1至PTN2的连接。点击右上角PTN1进入PTN1内部结构图，选择成对LC-LC光纤点入第一个接口（1×40GE），然后点击右上角PTN2进入其内部结构图再点入第一个接口（1×40GE），即可完成PTN1至PTN2的连线。 第二步：进行PTN1至OTN的连接。选择成对LC-LC光纤点击PTN1的第二个接口（1×40GE），然后进入OTN内部结构的第二层，与第15接口的C1T/C1R相