引言隨著通信業(yè)務(wù)需求的提升以及技術(shù)的發(fā)展，業(yè)務(wù)的發(fā)展逐步呈現(xiàn)出多樣性的特點(diǎn)，傳統(tǒng)的電信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)功能單一且各自獨(dú)立，用戶的體驗(yàn)并不是十分良好，在如今這個爆炸的互聯(lián)網(wǎng)時代，資源共享是大勢所趨，因此三網(wǎng)融合是在這樣一個需求下的產(chǎn)物。三網(wǎng)融合是指三大網(wǎng)絡(luò)在業(yè)務(wù)上的融合，業(yè)務(wù)上的融合不僅能夠滿足我們多樣化的需求，還能提供更多高質(zhì)量的服務(wù)。在實(shí)際組網(wǎng)方案中滿足通信融合業(yè)務(wù)已經(jīng)成為一種趨勢，于是NGN網(wǎng)絡(luò)便應(yīng)運(yùn)而生。傳統(tǒng)電路交換機(jī)將信息傳送、交換、呼叫控制、業(yè)務(wù)和應(yīng)用功能綜合在單一的交換機(jī)設(shè)備中實(shí)現(xiàn)，造成新業(yè)務(wù)生成代價高、周期長、演進(jìn)技術(shù)困難，從而導(dǎo)致開發(fā)成本高、時間長、無法適應(yīng)快速變化的市場環(huán)境和多樣化的用戶需求。因此傳統(tǒng)的基于TDM的公共電話網(wǎng)已經(jīng)無法滿足人們對新業(yè)務(wù)需求的不斷提高，必須向NGN演進(jìn)[1]。NGN是指下一代網(wǎng)絡(luò)，它是一種基于軟交換技術(shù)和IP技術(shù)實(shí)現(xiàn)端到端業(yè)務(wù)的交換和三網(wǎng)融合的技術(shù)，其中軟交換技術(shù)是NGN的核心技術(shù)。NGN的主要思想是分組、分層、開放，它具有開放分布式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、高速分組化核心承載的特點(diǎn)，在實(shí)際組網(wǎng)過程中，NGN網(wǎng)絡(luò)有其接入和覆蓋優(yōu)勢，即在同一軟交換系統(tǒng)下的用戶可以位于網(wǎng)絡(luò)能夠到達(dá)的任何地方，加之NGN組網(wǎng)的建設(shè)成本和維護(hù)費(fèi)用低，NGN網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)被越來越多的應(yīng)用到實(shí)際組網(wǎng)方案中。隨著寬帶業(yè)務(wù)的不斷發(fā)展，EPON作為一種實(shí)現(xiàn)光纖到戶的技術(shù)被大規(guī)模的應(yīng)用，EPON技術(shù)是基于PON技術(shù)和以太網(wǎng)技術(shù)而建立起來的，其功能是實(shí)現(xiàn)一個點(diǎn)到多點(diǎn)的網(wǎng)路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的接入，采用EPON技術(shù)組網(wǎng)，搭建網(wǎng)絡(luò)的過程簡易、建設(shè)成本低廉，后期對設(shè)備的維護(hù)也非常簡單，維護(hù)成本相對傳統(tǒng)組網(wǎng)技術(shù)也更加低廉。綜合上述優(yōu)點(diǎn)，在如今全網(wǎng)IP化的進(jìn)程中，使用EPON技術(shù)進(jìn)行組網(wǎng)是一個非常好的選擇。當(dāng)今時代是一個屬于移動互聯(lián)網(wǎng)的時代，智能手機(jī)用戶呈現(xiàn)爆炸式增長，因此對于移動通信業(yè)務(wù)的需求大大增加。在大學(xué)城內(nèi)，組建一個能夠高效且安全地實(shí)現(xiàn)多業(yè)務(wù)融合的網(wǎng)絡(luò)就顯得至關(guān)重要，要實(shí)現(xiàn)通信融合業(yè)務(wù)，即能夠完成移動通信、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信、語音通信。一個優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)，一方面能夠提升我們的語音通話的質(zhì)量，另一方面能夠更好地實(shí)現(xiàn)資源共享、提高教學(xué)質(zhì)量。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)測試工作均在全網(wǎng)仿真實(shí)驗(yàn)平臺上實(shí)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)仿真模擬某大學(xué)城實(shí)現(xiàn)相關(guān)組網(wǎng)業(yè)務(wù)，根據(jù)組網(wǎng)需求設(shè)計(jì)出一套組網(wǎng)方案，要求該方案能夠完成移動通信、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信、語音通信的融合業(yè)務(wù)。方案中涉及的技術(shù)主要包括移動通信原理、現(xiàn)代交換原理和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信等，涉及到的設(shè)備有4G基站設(shè)備、4G核心網(wǎng)設(shè)備、NGN設(shè)備、EPON設(shè)備和ONU設(shè)備等。2設(shè)計(jì)要求本設(shè)計(jì)使用全網(wǎng)融合仿真實(shí)驗(yàn)軟件進(jìn)行大學(xué)城多業(yè)務(wù)接入組網(wǎng)方案設(shè)計(jì)，模擬場景為信息樓與圖書館，基本要求如下：根據(jù)大學(xué)城組網(wǎng)業(yè)務(wù)需求，進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，畫出網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D并確定方案中所需的硬件設(shè)備；熟悉所需設(shè)備的性能以及考慮組網(wǎng)建設(shè)和維護(hù)成本；確定核心網(wǎng)設(shè)備、4G基站和NGN設(shè)備所在位置，確定EPON及EPON所連接設(shè)備所在位置；依據(jù)業(yè)務(wù)需求，對硬件設(shè)備、設(shè)備接口、IP、局向、鏈路、無線資源、號碼和VLAN完成規(guī)劃，并按照規(guī)劃對設(shè)備進(jìn)行配置；啟動設(shè)備后，小區(qū)內(nèi)手機(jī)間實(shí)現(xiàn)通信，手機(jī)與電話間實(shí)現(xiàn)通信，對EPON和ONU設(shè)備進(jìn)行VLAN劃分完成后，相同VLAN內(nèi)計(jì)算機(jī)之間實(shí)現(xiàn)互通，不同VLAN間計(jì)算機(jī)之間不能實(shí)現(xiàn)互通。3方案論證實(shí)驗(yàn)中模擬場景為校園內(nèi)信息樓與圖書館，組網(wǎng)需求為實(shí)現(xiàn)移動通信、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信、語音通信的融合業(yè)務(wù)，即智能手機(jī)MOBILE1、MOBILE2之間能夠?qū)崿F(xiàn)通話，智能手機(jī)MOBILE1或MOBILE2均可與固定電話TEL實(shí)現(xiàn)通話，計(jì)算機(jī)PC1與PC4之間能夠互相連通，計(jì)算機(jī)PC2與計(jì)算機(jī)PC5之間能夠互相連通。組網(wǎng)方案拓?fù)鋱D如圖1所示，其中4G核心網(wǎng)設(shè)備、NGN設(shè)備、EPON設(shè)備及PC1、PC2安裝在信息樓中心機(jī)房，4G基站及MOBILE1、MOBILE2安裝在信息樓樓頂機(jī)房，ONU設(shè)備、固定電話TEL及PC3、PC4安裝在圖書館中心機(jī)房。本方案中，按照NGN組網(wǎng)模型原理，分為四層模型，分別是：接入層、傳輸層、控制層和業(yè)務(wù)層。MOBILE1、MOBILE2通過4G基站作為邊緣接入模塊接入網(wǎng)絡(luò)；4G核心網(wǎng)設(shè)備作為核心交換模塊，其作用是使4G基站連接到4G核心網(wǎng)設(shè)備進(jìn)入核心分組網(wǎng)；NGN設(shè)備作為網(wǎng)絡(luò)控制模塊，以軟交換為控制層，其作用是使4G核心網(wǎng)設(shè)備連接到NGN設(shè)備，進(jìn)入控制層。按照EPON技術(shù)組網(wǎng)原理，EPON在網(wǎng)絡(luò)中處于接入網(wǎng)的位置，EPON系統(tǒng)由光線路終端、光網(wǎng)絡(luò)單元及無源分光器組成，本方案中TEL、PC3及PC4連接到光網(wǎng)絡(luò)單元，光網(wǎng)絡(luò)單元連接到EPON設(shè)備，從而接入網(wǎng)絡(luò)；而PC1、PC2直接連接到EPON設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò)。最后EPON設(shè)備連接到NGN設(shè)備，實(shí)現(xiàn)軟交換在網(wǎng)絡(luò)中的控制作用。圖1組網(wǎng)方案拓?fù)鋱D3.1硬件接口規(guī)劃根據(jù)組網(wǎng)方案拓?fù)鋱D中各設(shè)備連接情況，源硬件設(shè)備及宿硬件設(shè)備接口規(guī)劃如表1所示。表1硬件接口規(guī)劃源宿4G基站1-0-FE04G核心網(wǎng)-2-FE04G核心網(wǎng)-2-FE1NGN1-3-FE1NGN1-3-FE0EPON1-2-FE0EPON1-2-FE1PC1EPON1-3-FE0PC2EPON-1-port0ONU1ONU1-FE0電話ONU1-FE1PC3ONU1-FE2PC43.2IP規(guī)劃方案中各硬件設(shè)備IP地址及子網(wǎng)掩碼規(guī)劃如表2所示。表2IP地址規(guī)劃表設(shè)備IP地址子網(wǎng)掩碼4G基站4G核心網(wǎng)FE04G核心網(wǎng)FENGN1-FE0NGN1-FE電話PC-PC-PC-PC-3.3VLAN規(guī)劃方案中要實(shí)現(xiàn)PC1與PC4間能夠互通，而PC1與PC2間不能互通，應(yīng)考慮將相應(yīng)PC劃入不同VLAN，實(shí)現(xiàn)VLAN隔離，EPON設(shè)備及ONU設(shè)備接口VLAN規(guī)劃分別如表3、表4所示。表3EPON設(shè)備VLAN規(guī)劃表接口VLANVLAN類型EPON-2-FE02accessEPON-2-FE13accessEPON-3-FE04access表4ONU設(shè)備VLAN規(guī)劃表接口VLANVLAN類型ONU-1-FE02accessONU-1-FE13accessONU-2-FE04access4設(shè)計(jì)原理本系統(tǒng)設(shè)計(jì)為實(shí)現(xiàn)通信融合業(yè)務(wù)，包涵移動通信原理、交換原理和計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)三大板塊。4.1移動通信網(wǎng)絡(luò)本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一部分為移動通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，即實(shí)現(xiàn)小區(qū)內(nèi)智能手機(jī)之間的互通，原理部分包括移動通信原理中4G通信系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)以及組網(wǎng)原理。(1)4G相關(guān)技術(shù)4G技術(shù)以正交頻分復(fù)用和多天線技術(shù)為核心，整個4G網(wǎng)絡(luò)由核心網(wǎng)和接入網(wǎng)組成。①正交頻分復(fù)用（OFDM）OFDM是一種基于正交多載波的頻分復(fù)用技術(shù)[2]，它將頻域內(nèi)的信道劃分成若干相互正交的子信道，在子信道上使用子載波進(jìn)行調(diào)制并采取并行傳輸方式進(jìn)行傳輸。OFDM系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在于子載波相互正交，頻譜重疊，這樣可以減小子載波間的互相干擾，提高頻譜利用率。②多天線技術(shù)（MIMO）多入多出天線技術(shù)是一種在發(fā)射端或接收端分別使用多個天線進(jìn)行傳送和接收的技術(shù)，多天線技術(shù)實(shí)現(xiàn)方式主要基于分集增益、陣列增益和空間復(fù)用這三個原則。③網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)整個網(wǎng)絡(luò)由核心網(wǎng)和接入網(wǎng)組成，核心網(wǎng)由許多邏輯節(jié)點(diǎn)組成，而接入網(wǎng)只有一個節(jié)點(diǎn)。核心網(wǎng)負(fù)責(zé)對用戶終端的全面控制和有關(guān)承載的建立，EPC的主要邏輯節(jié)點(diǎn)有：分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)、服務(wù)網(wǎng)關(guān)、移動性管理實(shí)體[3]。分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)的功能是提供與外部分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的連接，是主要的移動性處理節(jié)點(diǎn)，負(fù)責(zé)用戶IP地址分配和QoS保證，并根據(jù)PCRF規(guī)則進(jìn)行基于流量的計(jì)算。服務(wù)網(wǎng)關(guān)通過S1-U接口來實(shí)現(xiàn)用戶數(shù)據(jù)包的路由和分發(fā)。實(shí)現(xiàn)的功能主要有數(shù)據(jù)通道、IP頭壓縮處理、用戶數(shù)據(jù)流加密、針對移動性的用戶面的切換、尋呼時用戶面數(shù)據(jù)包的終止。當(dāng)用戶在eNodeB之間移動時，S-GW作為數(shù)據(jù)承載的本地移動性管理實(shí)體。當(dāng)用戶處于空閑狀態(tài)時，S-GW將保留承載信息并臨時把下行數(shù)據(jù)存儲在緩存區(qū)里，以便當(dāng)MME開始尋呼UE時重新建立承載[4]。移動性管理實(shí)體是處理UE和核心網(wǎng)信令交互的控制節(jié)點(diǎn)[5]。移動性管理實(shí)體的功能為尋呼信息分發(fā)、安全控制、空閑狀態(tài)的移動性管理、系統(tǒng)架構(gòu)演進(jìn)承載控制以及非接入層信令的加密和完整性保護(hù)。4G網(wǎng)絡(luò)的接入網(wǎng)E-UTRAN由eNodeB組成，其網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中節(jié)點(diǎn)數(shù)量減少，扁平化的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)降低了呼叫建立時延以及用戶數(shù)據(jù)的傳輸時延。E-UTRAN系統(tǒng)提供用戶平面和控制平面的協(xié)議，用戶平面包括分組數(shù)據(jù)匯聚協(xié)議層、無線鏈路控制層、媒體接入控制層；控制平面包括無線資源控制層[6]。eNodeB間通過X2接口進(jìn)行連接，通過S1接口與EPC連接，eNodeB的功能為無線資源管理、IP頭壓縮與用戶數(shù)據(jù)流的加密、UE附著時的MME選擇、尋呼信息的調(diào)度和傳輸、廣播信息的調(diào)度和傳輸、用于移動和調(diào)度的測量和測量報(bào)告的配置。④蜂窩組網(wǎng)技術(shù)移動通信網(wǎng)絡(luò)由空中網(wǎng)絡(luò)和地面網(wǎng)絡(luò)組成，其中空中網(wǎng)絡(luò)是移動通信網(wǎng)的主要部分，包括多址接入、頻率復(fù)用和蜂窩小區(qū)。無線蜂窩式小區(qū)覆蓋和小功率發(fā)射：蜂窩式組網(wǎng)放棄了點(diǎn)對點(diǎn)傳輸和廣播覆蓋模式，將一個移動通信服務(wù)區(qū)劃分成許多以正六邊形為基本幾何圖形的覆蓋區(qū)域[7]。頻率復(fù)用：蜂窩系統(tǒng)的基站工作頻率，由于傳播損耗提供足夠的隔離度，在相隔一定距離的另一個基站可以重復(fù)使用同一組工作頻率[8]。蜂窩網(wǎng)的目的是為了實(shí)現(xiàn)頻率的復(fù)用，它的區(qū)域覆蓋方式分為小容量的大區(qū)制和大容量的小區(qū)制。其中茍同使用全部可用頻率的N個小區(qū)叫做一簇，同一個小區(qū)簇內(nèi)要使用不同的頻率。在一個共有S個可用的雙向信道的蜂窩系統(tǒng)，每個小區(qū)分配K個信道（K<S），S個信道在N個小區(qū)中分為各不相同且相互獨(dú)立的信道組，則可用的無線信道的總數(shù)為（4.1）⑤移動通信系統(tǒng)損耗分析移動信道的基本特性之一是衰落，常見的衰落有陰影衰落和多徑衰落。陰影衰落是信號在信道傳輸過程中因地理環(huán)境的變化而導(dǎo)致的衰落。當(dāng)移動用戶和基站之間的距離為d時，陰影衰落的計(jì)算式為（4.2）多徑衰落是由于電波在傳播路徑上產(chǎn)生的反射、繞射和散射，當(dāng)不同相位的多個信號在接收端疊加的時候，信號的幅度將產(chǎn)生巨大的變化。(2)4G基站介紹4G本次實(shí)驗(yàn)中4G基站槽位0、槽位1所插入單板為UMPT、LBBP板卡，它們的功能如下。UMPT板卡：作為LTE主控傳輸板，為其它單板提供信令處理和資源管理等功能。LBBP板卡：作為LTE信道處理板，實(shí)現(xiàn)LTE基帶信號處理功能。4.2交換原理交換部分主要涉及到交換設(shè)備的介紹以及相應(yīng)的技術(shù)原理。NGN組網(wǎng)與軟交換軟交換是下一代網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù)，在NGN分層結(jié)構(gòu)中位于控制層的位置，能夠提供綜合業(yè)務(wù)的呼叫控制以及部分業(yè)務(wù)功能。軟交換是下一代電信網(wǎng)絡(luò)中語音、數(shù)據(jù)視頻業(yè)務(wù)的呼叫控制、業(yè)務(wù)提供的核心設(shè)備。NGN網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)從上至下由業(yè)務(wù)管理、網(wǎng)絡(luò)控制、核心交換、邊緣接入四個板塊組成，依據(jù)此結(jié)構(gòu)的NGN組網(wǎng)模型各設(shè)備所處位置分別為：接入層、核心交換層、控制層、業(yè)務(wù)應(yīng)用層，其中接入層的功能是把設(shè)備接入到網(wǎng)絡(luò)，核心交換層的功能是將信息格式轉(zhuǎn)換為能夠在網(wǎng)絡(luò)上傳遞的格式，控制層的功能是完成各種呼叫控制功能，業(yè)務(wù)應(yīng)用層的功能是在呼叫建立的基礎(chǔ)上提供各種增值業(yè)務(wù)。本設(shè)計(jì)方案中，4G基站作為接入層設(shè)備，將MOBILE1和MOBILE2接入網(wǎng)絡(luò)；4G核心網(wǎng)設(shè)備作為核心交換層設(shè)備，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸；4G核心網(wǎng)設(shè)備再連接到處于控制層的NGN設(shè)備。(2)EPON系統(tǒng)EPON，即以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)，是一種基于以太網(wǎng)的PON技術(shù)，在物理層采用PON技術(shù)，在數(shù)據(jù)鏈路層使用以太網(wǎng)協(xié)議，在以太網(wǎng)上提供多種業(yè)務(wù)。EPON系統(tǒng)一般由光線路終端（OLT）、光網(wǎng)絡(luò)單元（ONU）、光分配網(wǎng)絡(luò)（ODN）組成。PON網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)是低成本、高帶寬、易維護(hù)、與現(xiàn)有以太網(wǎng)兼容。ONU，即光網(wǎng)絡(luò)單元，在PON系統(tǒng)中使用單光纖連接到OLT，OLT再連接到ONU提供數(shù)據(jù)、語音等業(yè)務(wù)，從而實(shí)現(xiàn)三網(wǎng)融合業(yè)務(wù)。ONU的功能為選擇接收OLT發(fā)出的廣播數(shù)據(jù)、響應(yīng)OLT發(fā)出的測距及功率控制命令、對用戶的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存并在OLT分配的發(fā)送窗口中向上行方向發(fā)送。ONU設(shè)備作為光纖接入終端，實(shí)現(xiàn)的功能是光纖到戶的接入。ONU設(shè)備作為EPON設(shè)備光纖終端接入，實(shí)現(xiàn)了EPON/GPON兩種接入方式，能夠通過光纖進(jìn)行遠(yuǎn)拉，實(shí)現(xiàn)三網(wǎng)融合終端數(shù)據(jù)接入。EPON設(shè)備機(jī)柜的單板主要由主控板、業(yè)務(wù)板、以太網(wǎng)業(yè)務(wù)級聯(lián)板、上行接口板等組成，本實(shí)驗(yàn)中EPON設(shè)備所插入的單板分別為SCUN、GPBD、GICG板卡。SCUN板卡的功能：作為控制單元板，是系統(tǒng)控制和業(yè)務(wù)交換匯聚的核心，同時也可以作為統(tǒng)一網(wǎng)管的管理控制中心。GPBD板卡的功能：作為OLT接口板，提供以太網(wǎng)接口，支持8個EPONSFF接口。GICG板卡的功能：作為上行接口板，提供2*GE上行電接口。本設(shè)計(jì)方案中，TEL1、PC4、PC5作為終端連接到ONU設(shè)備，ONU再連接到EPON設(shè)備，從而將TEL1、PC4、PC5接入網(wǎng)絡(luò)；PC1、PC2則直接連接到EPON設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò)。4.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信(1)VLAN技術(shù)VLAN是以局域交換機(jī)為基礎(chǔ)，通過交換機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)根據(jù)功能、部門、應(yīng)用等因素將設(shè)備或用戶組組成虛擬工作組或邏輯網(wǎng)段的技術(shù)[8]。虛擬局域網(wǎng)將一個較大規(guī)模的廣播域劃分成若干個較小的廣播域，劃分之后的一個VLAN就是一個廣播域，在同一個VLAN內(nèi)部的計(jì)算機(jī)可以完成通信，而不同VLAN間的計(jì)算機(jī)則不能完成通信。本設(shè)計(jì)方案中，通過在EPON及ONU設(shè)備上進(jìn)行VLAN的劃分實(shí)現(xiàn)VLAN隔離，配置過程中配置三個VLAN，將EPON與PC1、PC2所連接口的VLAN分別配置為3、4，將ONU與PC4、PC5所連接口的VLAN分別配置為3、4，配置完成后，PC1與PC4之間完成互通，PC2與PC5完成互通，而PC1、PC2之間不能連通，PC4、PC5之間不能連通。5仿真過程5.1設(shè)備安裝搭建實(shí)驗(yàn)中核心設(shè)備和基站在信息樓，EPON所連設(shè)備在圖書館，信息樓中心機(jī)房設(shè)備、信息樓樓頂機(jī)房設(shè)備、圖書館中心機(jī)房設(shè)備、GPS和抱桿分別如圖2、圖3、圖4、圖5所示。其中信息樓中心機(jī)房設(shè)備主要包括4G核心網(wǎng)設(shè)備、NGN設(shè)備、EPON設(shè)備以及PC1、PC2，信息樓樓頂機(jī)房設(shè)備主要包括4G基站和MOBILE1、MOBILE2，圖書館中心機(jī)房設(shè)備主要包括ONU、TEL1、PC3、PC4。圖5中三根抱桿安裝在信息樓樓頂，抱桿1的下傾角、方位角、功率分別為：20度、0度、400dBm，抱桿2的下傾角、方位角、功率分別為：20度、120度、400dBm，抱桿3的下傾角、方位角、功率分別為：20度、240度、400dBm。圖2信息樓中心機(jī)房設(shè)備圖3信息樓樓頂機(jī)房設(shè)備圖4圖書館中心機(jī)房設(shè)備圖5GPS和抱桿5.24G核心網(wǎng)配置(1)板卡配置設(shè)備信息配置過程中，將設(shè)備的SN碼填入核心網(wǎng)設(shè)備的設(shè)備信息；硬件配置過程中，4G核心網(wǎng)設(shè)備上插卡槽板卡0、板卡1、板卡2、板卡3分別插入eMPU、eLPP、eFEU、eCDB四個板卡，其中板卡2的FE0端口需要配置IP地址和子網(wǎng)掩碼，板卡配置過程如圖6所示。圖6板卡配置(2)SCTP鏈路配置在基站集配置中添加基站集0，將SCTP鏈路參數(shù)的本端主用信令I(lǐng)P、本端SCTP端口號、對端IP地址、對端SCTP端口號按照規(guī)劃表做相應(yīng)配置，添加3個居間鏈路并做相應(yīng)配置，再添加3個小區(qū)集，將載頻集配置為38350并將無線信道集默認(rèn)保存，配置如圖7所示。圖7SCTP鏈路配置（3）4G用戶配置4G用戶配置將用戶IMSI、用戶ISDN、鑒權(quán)版本及鑒權(quán)KI按照規(guī)劃表做相應(yīng)配置，本實(shí)驗(yàn)中有兩個4G用戶需要做配置，配置過程如圖8所示。圖84G用戶配置（4）SIP用戶配置SIP用戶配置將4G號碼、SIP號碼、密鑰按照規(guī)劃表做相應(yīng)配置，本實(shí)驗(yàn)中有2個用戶需要配置，配置過程如圖9所示。圖9SIP用戶配置5.34G基站配置(1)4G基站板卡配置4G基站槽位0、槽位1的板卡分別配置為UMPT、LBBP，并將板卡0的IP地址、子網(wǎng)掩碼按照規(guī)劃表做相應(yīng)配置，配置如圖10所示。圖10基站板卡配置(2)小區(qū)配置添加三個小區(qū)，將上下行頻點(diǎn)、上下行幀子配比按照規(guī)劃表做相應(yīng)配置，配置過程如圖11所示。圖11小區(qū)配置(3)手機(jī)配置MOBILE1、MOBILE2的移動國家碼、用戶IMSI號、用戶ISDN號及鑒權(quán)方式按照規(guī)劃表進(jìn)行相應(yīng)配置，配置如圖12所示。圖12手機(jī)號配置5.4EPON配置(1)EPON設(shè)備信息配置將EPON設(shè)備信息、IP地址按照規(guī)劃表進(jìn)行配置，EPON槽位0、1、2的板卡分別配置為SCUN、GBPD、GICG,配置如圖13所示。圖13EPON設(shè)備信息(2)EPON設(shè)備信息配置將板卡2的FE0、FE1及板卡3的FE0的VLAN配置按照規(guī)劃表進(jìn)行配置，并在VLAN配置中添加3個VLANID，配置如圖14所示。圖14板卡VLAN配置信息5.5NGN配置(1)IP地址配置NGN板卡3FE0接口IP地址配置如圖15所示。圖15IP地址配置(2)NGN局向配置NGN局向配置中本端信令點(diǎn)、對端信令點(diǎn)、本端SCTP端口號、對端SCTP端口號、本端IP地址及對端IP地址按照規(guī)劃表進(jìn)行相應(yīng)配置，如圖16所示。圖16NGN局向配置5.6仿真結(jié)果(1)移動通信仿真結(jié)果智能手機(jī)間通信仿真結(jié)果如圖17所示，智能手機(jī)間能夠?qū)崿F(xiàn)通信。圖17手機(jī)間通信結(jié)果語音通信仿真結(jié)果MOBILE1與固定電話之間實(shí)現(xiàn)語音通話，結(jié)果如圖18所示。圖18語音通信仿真結(jié)果數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信仿真結(jié)果PC間完成數(shù)據(jù)通信，結(jié)果如圖19所示。圖19數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信仿真結(jié)果6軟件部分本系統(tǒng)設(shè)計(jì)均在全網(wǎng)融合仿真實(shí)驗(yàn)軟件上完成，該平臺主要有設(shè)備安裝、系統(tǒng)調(diào)試兩個部分組成。在進(jìn)行仿真前，需要對仿真實(shí)驗(yàn)軟件進(jìn)行熟悉，對其中的終端、設(shè)備性能及功能應(yīng)當(dāng)熟悉，對相應(yīng)場景的搭建要能夠靈活使用，要具備掌握設(shè)備如何配置以及對于配置過程中出現(xiàn)的錯誤和警告能夠排錯，另外對于設(shè)備之間的連接方式也要掌握，在對以上的基礎(chǔ)知識掌握以后才能開始進(jìn)行本次系統(tǒng)設(shè)計(jì)的工作。7仿真結(jié)果分析依據(jù)組網(wǎng)方案，先進(jìn)行組網(wǎng)規(guī)劃，然后在仿真實(shí)驗(yàn)軟件上進(jìn)行設(shè)備的安裝、連接、配置、測試等工作，要求小區(qū)內(nèi)智能手機(jī)完成通信，信息樓中手機(jī)與圖書館內(nèi)固定電話完成通信，相同VLAN內(nèi)PC完成互通，不同VLAN內(nèi)PC不能完成通信。在實(shí)驗(yàn)過程中存在以下問題需要注意：在連接設(shè)備時，應(yīng)當(dāng)注意線纜類型；在配置本局信息時，要分清服務(wù)端與客戶端；在調(diào)整抱桿參數(shù)時，要注意下傾角、方位角以及功率的調(diào)整，以達(dá)到最佳接收效果；要注意SCTP端口號的一致性；基站配置過程中，子添加小區(qū)的時候，上行頻點(diǎn)設(shè)置為38370，下行頻點(diǎn)設(shè)置為38350；在設(shè)備安裝過程中，應(yīng)注意各硬件設(shè)備相應(yīng)槽位號所插入板卡名稱及其所能實(shí)現(xiàn)功能；設(shè)置VLAN時，應(yīng)注意VLAN號的一致性。在仿真結(jié)果進(jìn)行多次測試并修正以上錯誤后，最終實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)需求，即完成移動通信、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信、語音通信的融合業(yè)務(wù)。在設(shè)計(jì)組網(wǎng)方案的過程中，要考慮到網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的實(shí)際可行性，既要考慮到容量能否達(dá)到滿足，又要考慮到網(wǎng)絡(luò)速率是否達(dá)到要求，還要考慮到組網(wǎng)的建設(shè)資本以及后期的維護(hù)。本次組網(wǎng)方案中，沒有采用傳統(tǒng)的以太網(wǎng)交換機(jī)組網(wǎng)方式，而是采用EPON組網(wǎng)方式進(jìn)行組網(wǎng)，主要考慮到如下優(yōu)點(diǎn)。PON組網(wǎng)模型不受限制，可以組建各種類型拓?fù)涞木W(wǎng)絡(luò)；PON適用于用戶接入點(diǎn)分散的情形，實(shí)現(xiàn)一根主干光纖接入所有用戶，信號在PON傳輸過程中不經(jīng)過有源器件，可靠性高，降低組網(wǎng)方案成本和維護(hù)費(fèi)用；網(wǎng)絡(luò)扁平化，結(jié)構(gòu)簡單更利于網(wǎng)絡(luò)管理；接入距離更長，使得在組網(wǎng)過程中部署更加靈活。在方案完成后，可以得出NGN網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)如下：開放式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，即業(yè)務(wù)與呼叫控制分離，呼叫與控制分離；高速分組化核心承載，NGN承載網(wǎng)趨向于采用統(tǒng)一的IP協(xié)議實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)融合；NGN同時支持語音、數(shù)據(jù)、視頻等多種業(yè)務(wù)；具有接入和覆蓋優(yōu)勢，有效降低了前期建設(shè)成本和后期維護(hù)費(fèi)用。7結(jié)束語通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我對實(shí)際生活中的組網(wǎng)技術(shù)有了更進(jìn)一步的理解，對于組網(wǎng)方案的設(shè)計(jì)、通信設(shè)備的選取、建設(shè)費(fèi)用等都進(jìn)行了較為深入的了解。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)是對大學(xué)四年所學(xué)書本上的知識和實(shí)際組網(wǎng)實(shí)踐的結(jié)合，在這個過程中，我認(rèn)識到了自己的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)還非常缺乏，對于實(shí)際組網(wǎng)方案中所涉及到的勘察、方案論證、方案建設(shè)以及成本預(yù)算等步驟還知之甚少，本次設(shè)計(jì)過程中也沒有