5G承载网络运维

本书包含5G系统架构的认知、5G承载网设备安装、5G承载网中的以太网技术、5G承载网中的IP路由技术、5G承载网中的隧道技术、5G承载网测试与验收、5G承载网维护和5G承载网故障处理等内容。本书以“项目—任务”的方式组织基础理论和操作实训的知识点，使读者既能了解5G的基本概念，又能掌握5G承载网的基本原理、设备安装和开通、业务测试与验收、网络日常维护和故障处理等方面的基础知识与应用技能。

本书可用于“1 X”证书制度试点工作中的5G承载网运维职业技能等级证书的教学，也可供5G承载网维护人员使用。

徐爱波 武汉烽火技术服务有限公司总经理，高级工程师，有多年光网络产品研发、工程、市场工作经验。 金从元 武汉烽火技术服务有限公司副总经理，高级工程师，有多年光网络产品工程、市场工作经验。 何琼 武汉软件工程职业学院电子工程学院院长，教授，湖北省职教技能名师，武汉市学科带头人，武汉市师德建设先进教师。 周泉 武汉烽火技术服务有限公司讲师，硕士，高级工程师，有多年数据通信、光网络和移动承载网等专业的网络解决方案、培训服务工作经验。 左应波 武汉烽火技术服务有限公司培训讲师，助理工程师，有多年光网络产品培训服务经验。 耿晶晶 武汉软件工程职业学院电子工程学院教研室主任，工程师，武汉市教育系统岗位建功立业女明星，湖北省职业院校技能大赛指导教师。

项目1　5G系统架构的认知

任务1　移动通信发展历程 / 2

任务2　5G关键性能指标 / 6

　1.2.1　5G应用场景 / 6

　1.2.2　5G关键能力 / 7

任务3 　5G网络架构及其系统组成 / 10

　1.3.1　5G网络架构 / 10

　1.3.2　5G接入网架构及关键技术 / 14

　1.3.3　5G核心网架构及关键技术 / 15

　1.3.4　5G承载网架构及关键技术 / 18

项目2　5G承载网设备安装

任务1　5G承载网设备 / 24

　2.1.1　5G承载网设备的主要产品特性 / 24

　2.1.2　5G承载网设备的主要硬件组成 / 25

任务2　5G承载网设备安装 / 30

　2.2.1　5G承载网设备安装流程 / 30

　2.2.2　设备安装其他相关硬件 / 30

　2.2.3　安装准备 / 33

　2.2.4　子框安装 / 35

　2.2.5　线缆安装 / 39

　2.2.6　光纤布放 / 42

　2.2.7　实训单元——设备安装 / 44

任务3　5G承载网设备硬件测试 / 46

　2.3.1　检查线缆布放 / 46

　2.3.2　上电检查 / 47

　2.3.3　输出硬件测试记录 / 48

项目3　5G承载网中的以太网技术

任务1　以太网交换原理 / 50

　3.1.1　TCP/IP体系架构 / 50

　3.1.2　以太网的起源和发展 / 55

　3.1.3　以太网帧的结构 / 57

　3.1.4　以太网交换原理 / 59

　3.1.5　以太网链路聚合 / 61

　3.1.6　实训单元——以太网链路聚合配置 / 62

任务2　虚拟局域网（VLAN）技术 / 64

　3.2.1　VLAN的作用 / 64

　3.2.2　VLAN的帧结构 / 66

　3.2.3　承载网中的VLAN应用 / 68

　3.2.4　实训单元 —VLAN子接口配置 / 70

任务3　灵活以太网（FlexE）技术 / 72

　3.3.1　FlexE的起源及发展 / 72

　3.3.2　FlexE切片原理 / 74

　3.3.3　FlexE在承载网中的应用 / 79

　3.3.4　实训单元——FlexE切片创建 / 80

　3.3.5　实训单元——FlexE切片带宽调整 / 82

　3.3.6　实训单元——FlexE交换配置 / 83

项目4　5G承载网中的IP路由技术

任务1　IP基础知识 / 86

　4.1.1　IPv4地址 / 86

　4.1.2　子网划分与路由聚合 / 90

　4.1.3　ICMPv4及应用 / 94

　4.1.4　ARP工作原理 / 97

　4.1.5　DHCP工作原理 / 99

　4.1.6　IPv6地址 / 102

　4.1.7　实训单元——网络侧的IP地址规划 / 104

　4.1.8　实训单元——网络侧的IP地址配置 / 106

　4.1.9　实训单元——使用DHCP为基站分配IP地址 / 108

任务2　IP路由基础 / 110

　4.2.1　路由分类 / 110

　4.2.2　IP路由转发原理 / 111

　4.2.3　实训单元——控制器的静态路由配置 / 114

　4.2.4　实训单元——网元的静态路由配置 / 115

任务3　IS-IS路由协议 / 118 

　4.3.1　IS-IS基本概念 / 118

　4.3.2　IS-IS工作原理 / 122

　4.3.3　IS-IS的应用 / 124

　4.3.4　实训单元——IS-IS路由配置 / 127

　4.3.5　实训单元——路由重分发配置 / 128

项目5　5G承载网中的隧道技术

任务1　MPLS隧道技术 / 132

　5.1.1　MPLS的基本概念 / 132

　5.1.2　MPLS的头部结构 / 134

　5.1.3　MPLS标签交换 / 135

　5.1.4　MPLS LSP的建立 / 138

　5.1.5　实训单元——MPLS LSP配置 / 141

任务2　SR隧道技术 / 143

　5.2.1　SR MPLS的基本概念 / 143

　5.2.2　SR MPLS的工作原理 / 146

　5.2.3　PCEP原理及应用 / 150

　5.2.4　SR MPLS的应用场景 / 150

　5.2.5　实训单元——PCEP配置 / 152

　5.2.6　实训单元——SR MPLS隧道配置 / 153

项目6　5G承载网测试与验收

任务1　设备开通测试 / 156

　6.1.1　网络管理系统功能与组网 / 156

　6.1.2　网络管理系统与设备通信原理 / 163

　6.1.3　网络管理系统创建拓扑 / 166

　6.1.4　配置设备管理IP / 169

　6.1.5　实训单元——设备开通配置 / 170

　6.1.6　实训单元——手工核查物理连纤 / 172

　6.1.7　实训单元——网元配置文件保存 / 173

任务2　业务连通性测试 / 175

　6.2.1　LSP Ping原理 / 175

　6.2.2　LSP Ping检测隧道连通性 / 177

　6.2.3　实训单元——LSP隧道连通性测试 / 179

任务3　可靠性倒换测试 / 181

　6.3.1　主控单元1∶1硬件保护原理 / 181

　6.3.2　SR-TP 1∶1隧道保护原理 / 182

　6.3.3　测试主控单元1∶1硬件保护 / 182

　6.3.4　测试SR-TP 1∶1隧道保护 / 183

　6.3.5　实训单元——主控单元保护倒换测试 / 185

　6.3.6　实训单元——LSP保护倒换测试 / 186

任务4　输出验收报告 / 188

　6.4.1　设备到货验收 / 188

　6.4.2　5G承载网初验 / 189

　6.4.3　5G承载网终验 / 189

　6.4.4　输出初验报告 / 189

项目7　5G承载网维护

任务1　承载网现场维护 / 192

　7.1.1　现场维护操作规范 / 193

　7.1.2　现场维护项目分类 / 199

　7.1.3　检查结构安装和纤缆 / 199

　7.1.4　检查机房配套设施 / 200

　7.1.5　检查备件 / 201

　7.1.6　更换机盘 / 202

　7.1.7　更换光模块 / 204

　7.1.8　清洁风扇单元 / 204

　7.1.9　清洁整理设备 / 205

　7.1.10　清洁光纤连接器 / 206

　7.1.11　实训单元——常用维护操作 / 207

任务2　承载网网管中心维护 / 209

　7.2.1　网管中心维护操作规范 / 209

　7.2.2　网管中心维护项目分类 / 211

　7.2.3　网管服务器检查项目 / 212

　7.2.4　网络管理系统检查项目 / 214

　7.2.5　查询告警 / 218

　7.2.6　查询性能 / 220

　7.2.7　查询光功率 / 222

　7.2.8　检查设备运行状态 / 223

　7.2.9　检查设备数据安全 / 227

　7.2.10　检查设备基础数据配置 / 229

　7.2.11　实训单元——网管服务器检查 / 232

　7.2.12　实训单元——网络管理系统检查 / 234

　7.2.13　实训单元——设备检查 / 235

任务3　承载网维护记录表编写 / 237

　7.3.1　日维护记录表 / 237

　7.3.2　周维护记录表 / 239

　7.3.3　月维护记录表 / 240

　7.3.4　季维护记录表 / 240

　7.3.5　年维护记录表 / 241

项目8　5G承载网故障处理

任务1　异常告警处理 / 244

　8.1.1　告警级别划分 / 244

　8.1.2　告警处理原则 / 245

　8.1.3　常见的异常告警 / 246

　8.1.4　实训单元——异常告警处理 / 265

任务2　路由协议故障处理 / 267

　8.2.1　路由协议部署方案 / 267

　8.2.2　路由协议故障处理 / 268

　8.2.3　实训单元——路由协议故障处理 / 272

任务3　PCEP故障处理 / 274

　8.3.1　PCEP应用 / 274

　8.3.2　PCEP故障处理 / 275

　8.3.3　实训单元——PCEP故障处理 / 276

任务4　SR-TP故障处理 / 279

　8.4.1　SR-TP隧道部署 / 279

　8.4.2　SR-TP隧道故障处理 / 280

　8.4.3　实训单元——SR-TP隧道故障处理 / 284

任务5　故障处理案例 / 286

　8.5.1　故障处理案例报告示例 / 286

　8.5.2　实训单元——故障处理报告输出 / 288

本书包含5G系统架构的认知、5G承载网设备安装、5G承载网中的以太网技术、5G承载网中的IP路由技术、5G承载网中的隧道技术、5G承载网测试与验收、5G承载网维护和5G承载网故障处理等内容。本书以“项目—任务”的方式组织基础理论和操作实训的知识点，使读者既能了解5G的基本概念，又能掌握5G承载网的基本原理、设备安装和开通、业务测试与验收、网络日常维护和故障处理等方面的基础知识与应用技能。

本书可用于“1 X”证书制度试点工作中的5G承载网运维职业技能等级证书的教学，也可供5G承载网维护人员使用。

徐爱波 武汉烽火技术服务有限公司总经理，高级工程师，有多年光网络产品研发、工程、市场工作经验。 金从元 武汉烽火技术服务有限公司副总经理，高级工程师，有多年光网络产品工程、市场工作经验。 何琼 武汉软件工程职业学院电子工程学院院长，教授，湖北省职教技能名师，武汉市学科带头人，武汉市师德建设先进教师。 周泉 武汉烽火技术服务有限公司讲师，硕士，高级工程师，有多年数据通信、光网络和移动承载网等专业的网络解决方案、培训服务工作经验。 左应波 武汉烽火技术服务有限公司培训讲师，助理工程师，有多年光网络产品培训服务经验。 耿晶晶 武汉软件工程职业学院电子工程学院教研室主任，工程师，武汉市教育系统岗位建功立业女明星，湖北省职业院校技能大赛指导教师。