基于PTN的動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)更適應(yīng)IP網(wǎng)絡(luò)

江蘇鹽城移動(dòng) | 彭明瑞

江蘇省郵電建設(shè)工程有限公司 | 費(fèi)孔鶴

采用新的PTN傳輸組網(wǎng)接入技術(shù)，不僅網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)更為簡(jiǎn)單清晰，維護(hù)方便快捷高效，并且可以有力地保障各類高帶寬監(jiān)控需求，同時(shí)使接入其他行業(yè)用戶監(jiān)控業(yè)務(wù)成為可能。

PTN錄載在廣電傳輸網(wǎng)上亦有應(yīng)用。

隨著IP化的逐步深入，核心網(wǎng)、無線網(wǎng)到基站BBU都已逐步實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)IP化。目前，監(jiān)控廠家推出的動(dòng)環(huán)監(jiān)控采集設(shè)備IDU也具備IP上傳端口；SDH網(wǎng)絡(luò)已逐步停止發(fā)展，現(xiàn)網(wǎng)架構(gòu)已不能適應(yīng)未來業(yè)務(wù)發(fā)展需求。因此從提高網(wǎng)絡(luò)安全穩(wěn)定和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)轉(zhuǎn)型來考慮，動(dòng)環(huán)監(jiān)控傳輸承載方式從以基于2M的TDM電路向以IP方式接入為主轉(zhuǎn)變，是當(dāng)前重要研究?jī)?nèi)容之一。

傳統(tǒng)SDH組網(wǎng)不適宜IP網(wǎng)絡(luò)

某省動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)主要采用基于SDH的2M電路+協(xié)轉(zhuǎn)的方式上傳監(jiān)控信息，該方案應(yīng)用廣泛、比較成熟。

傳統(tǒng)的SDH+協(xié)轉(zhuǎn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，可以細(xì)分為六個(gè)部分：IDU采集監(jiān)控信號(hào)上聯(lián)至基站側(cè)協(xié)轉(zhuǎn)；協(xié)轉(zhuǎn)將2M監(jiān)控信號(hào)上聯(lián)至SDH；SDH網(wǎng)絡(luò)完成2M監(jiān)控信號(hào)的透?jìng)鳎?M監(jiān)控信號(hào)透?jìng)髦梁诵臋C(jī)房協(xié)轉(zhuǎn)，完成監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)IP化轉(zhuǎn)換及本端匯聚；通過核心機(jī)房協(xié)轉(zhuǎn)上聯(lián)至匯聚交換機(jī)，完成不同區(qū)域監(jiān)控業(yè)務(wù)匯聚；匯聚交換機(jī)上聯(lián)至網(wǎng)管交換機(jī)，完成底端IDU和服務(wù)器的互通。

基于上述分析，底端IDU與中心機(jī)房服務(wù)器是IP數(shù)據(jù)通信，但由于組網(wǎng)技術(shù)的限制，采用的是SDH透?jìng)?協(xié)轉(zhuǎn)和交換機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換以及匯聚收斂的功能，即IP OVER TDM模式，這樣明顯增加了網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜度：組網(wǎng)設(shè)備多、業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)接復(fù)雜，并存在故障點(diǎn)多、帶寬受限等問題。

PTN動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)的突出優(yōu)勢(shì)

組網(wǎng)方案

傳送網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)是：SDH逐漸退網(wǎng)，PTN大規(guī)模商用。基于PTN強(qiáng)大的IP業(yè)務(wù)處理能力，可以考慮采用PTN為主架構(gòu)對(duì)動(dòng)環(huán)組網(wǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)化調(diào)整。根據(jù)之前規(guī)劃分為三部分：底端IDU采集IP監(jiān)控信號(hào)直連至基站側(cè)PTN設(shè)備；PTN網(wǎng)絡(luò)完成IP監(jiān)控信號(hào)的VLAN隔離及匯聚上傳；核心機(jī)房PTN將監(jiān)控匯聚GE信號(hào)直連至網(wǎng)管交換機(jī)，完成IDU和服務(wù)器的互通。

采用PTN組網(wǎng)方式的動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，一方面，底端監(jiān)控采集設(shè)備IDU取消了原先的E1-IP網(wǎng)橋通訊板，通過以太口直接連接PTN設(shè)備，再通過傳輸網(wǎng)絡(luò)匯接至中心的PTN設(shè)備；另一方面，取消原先中心路由和協(xié)轉(zhuǎn)收斂設(shè)備，中心的PTN設(shè)備與監(jiān)控中心局域網(wǎng)三層交換機(jī)千兆口相連，完成IDU與中心設(shè)備全新的組網(wǎng)。

此種組網(wǎng)方式在動(dòng)環(huán)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳送方式的創(chuàng)新，提升了網(wǎng)絡(luò)速率，為以后的基站接入高清IP圖像及新增的智能設(shè)備監(jiān)控提供足夠帶寬空間；精簡(jiǎn)了協(xié)議轉(zhuǎn)接設(shè)備，減少了故障點(diǎn)，提高了安全系數(shù)。

業(yè)務(wù)規(guī)劃及端口配置

采用PTN組網(wǎng)傳送時(shí)，中間不需協(xié)轉(zhuǎn)匯聚、簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、減少可能故障點(diǎn)、增強(qiáng)了業(yè)務(wù)傳送的可靠性。但是，要實(shí)現(xiàn)上述三個(gè)組網(wǎng)功能，必須解決三個(gè)問題。PTN傳送網(wǎng)承載通道要具備IP化接入的能力；確保承載業(yè)務(wù)的安全可靠；要能夠?qū)崿F(xiàn)末端業(yè)務(wù)接入的匯聚和隔離，并與動(dòng)環(huán)監(jiān)控局域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)互通。

為解決上述問題，對(duì)整個(gè)動(dòng)環(huán)監(jiān)控相關(guān)功能接口及業(yè)務(wù)配置進(jìn)行整體規(guī)劃：其一，PTN業(yè)務(wù)配置為專線匯聚型業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)監(jiān)控業(yè)務(wù)端口的匯聚收斂及上傳；其二，創(chuàng)建基于Tunnel的APS保護(hù)，確保承載業(yè)務(wù)的安全可靠；其三，對(duì)全網(wǎng)動(dòng)環(huán)業(yè)務(wù)的VLAN分配及端口配置進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)與動(dòng)環(huán)監(jiān)控局域網(wǎng)互通。（方式：PTN對(duì)進(jìn)來的IDU信號(hào)打上VLAN標(biāo)簽，然后在上層加交換機(jī)來解VLAN。）

后期，改用專線業(yè)務(wù)模型+VLAN標(biāo)簽隔離的方式，可以有效地解決這個(gè)問題，但前提是對(duì)整合動(dòng)環(huán)局域網(wǎng)的VLAN進(jìn)行整體規(guī)劃和配置，包括網(wǎng)管交換機(jī)配置，雖然配置較為復(fù)雜，但是只要提前整體規(guī)劃好、管理反而方便。

PTN組網(wǎng)現(xiàn)網(wǎng)應(yīng)用成效顯著

隨著本地TD網(wǎng)絡(luò)基站不斷新增，特別是2010年以來，為響應(yīng)國家關(guān)于通信行業(yè)深入貫穿落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀，努力建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)，降低重復(fù)建設(shè)，各運(yùn)營商之間大力推進(jìn)電信基礎(chǔ)設(shè)施共建共享工作，互相共建共享了不少基站機(jī)房，如何合理有效地監(jiān)控管理該部分基站機(jī)房，提高運(yùn)維效率，視頻圖像監(jiān)控成為監(jiān)控系統(tǒng)中重要一環(huán)。

截至2011年底，某地市公司已完成了80個(gè)基站試點(diǎn)組網(wǎng)，試用期間設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行穩(wěn)定。同時(shí)在共建共享試點(diǎn)站內(nèi)均安裝了高清攝像頭進(jìn)行了試用，通過高清攝像機(jī)遠(yuǎn)程可看到機(jī)架設(shè)備條碼、電源設(shè)備運(yùn)行讀數(shù)，圖像效果較好。完成相關(guān)組網(wǎng)測(cè)試，相關(guān)情況如下。

實(shí)時(shí)監(jiān)控：動(dòng)環(huán)監(jiān)控采用PTN技術(shù)組網(wǎng)的基站運(yùn)行零中斷故障。能實(shí)時(shí)監(jiān)控到基站內(nèi)設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)和環(huán)境情況。PTN組網(wǎng)信號(hào)時(shí)延較短，SDH+網(wǎng)橋組網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)時(shí)延較長(zhǎng)。

業(yè)務(wù)管理：共計(jì)上傳了195M流量的數(shù)據(jù)，服務(wù)器對(duì)維護(hù)人員進(jìn)出基站圖像和設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行了存儲(chǔ)，為以后故障分析提供數(shù)據(jù)。

告警管理：采用PTN組網(wǎng)運(yùn)行的基站動(dòng)環(huán)監(jiān)控及時(shí)上報(bào)16次停電告警，1次開關(guān)電源模塊故障，對(duì)維護(hù)人員及時(shí)處理提供了幫助。

采用動(dòng)環(huán)監(jiān)控PTN組網(wǎng)接入方式組網(wǎng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單高效，故障點(diǎn)少，便于管理維護(hù)；1+1APS保護(hù)，業(yè)務(wù)自愈能力強(qiáng)，網(wǎng)絡(luò)安全性高；不同站點(diǎn)IDU數(shù)據(jù)通過VLAN隔離，減少網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴產(chǎn)生。業(yè)務(wù)帶寬可隨時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)；IP化通用接口，便于各類新業(yè)務(wù)的接入，特別高清圖像等高帶寬需求的監(jiān)控業(yè)務(wù)；節(jié)省核心機(jī)房空間，同時(shí)節(jié)能減排。

通過不斷完善PTN及動(dòng)環(huán)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、接口配置及規(guī)范，設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)的安全性、穩(wěn)定性得到的充分的驗(yàn)證，組網(wǎng)接入方案及業(yè)務(wù)配置規(guī)劃成熟可靠，可在省內(nèi)大規(guī)模推廣應(yīng)用。