尤廣志+馬強+高翔+孫繼承
【摘 要】為解決原有室外電源柜監控方式投資大、效果差、不穩定等問題,通過深入研究華為、中興、動力源和珠江等室外電源柜監控特性,提出了利用RRU干接點實現對室外電源柜交流停電、門禁和欠壓等主要數據的采集的解決方案,并對利用RRU干接點實現對室外電源柜動力環境監控的思路、方案優勢等方面進行了分析。
【關鍵詞】室外電源柜 RRU 監控 干接點
中圖分類號:TN929.5 文獻標識碼:A 文章編號:1006-1010(2014)-20-0054-04
Research and Implementation of Dynamic Environment Monitoring Using RRU
YOU Guang-zhi, MA Qiang, GAO Xiang, SUN Ji-cheng
(China United Network Communications Co., Ltd., Zaozhuang Branch, Zaozhuang 277100, China)
[Abstract] In order to solve the problems existing in the monitoring mode of original outdoor power cabinet, such as large investment, poor effect and unstable power, the monitoring characteristics of outdoor power cabinet of Huawei, ZTE, DPC and Pearl River are studied deeply. The solution to collect the data of AC power outage, entrance guard and under voltage of outdoor power cabinet is put forward with the use of RRU dry contact. In addition, the ideas and solution advantages of dynamic environment monitoring for outdoor power cabinet are analyzed by using RRU dry contact.
[Key words]outdoor power cabinet RRU monitoring dry contact
1 背景分析
近年來,為完善移動網絡信號覆蓋,大量建設移動基站,隨之帶來投資增加的問題。為降低投資,依靠BBU-RRU技術的發展,2013年某運營商集團建設指導意見明確指出3G應積極采用分布式基站,RRU盡量上天面或鐵塔。對于本地傳輸資源較好的北方各省,可積極采用BBU集中設置+RRU拉遠的設站方式。移動網新建工程應以不建設機房為主,多采用RRU拉遠或者MINI機房、室外綜合柜的方式來建設基站。
室外拉遠站建設成為降低投資的有效方式。RRU一般通過光纖與BBU互相聯接,傳輸資源種類單一,原有監控利用無線方式傳輸監控數據存在效果差、不穩定等問題,導致斷電、偷盜等問題不能及時上報,從而造成基站退服不斷出現,影響用戶網絡體驗。如何利用現有資源低成本實現拉遠RRU站點的動力環境監控,成為一個亟需解決的課題。
2 新型RRU拉遠基站監控建設模式
2.1 目前監控系統簡介
目前動環監控的總體系統結構如圖1所示。
2.2 監控端局
監控端局FSU(Field Supervision Unit,端站數據采集器)由監控采集設備、傳感器/變送器、視頻編碼設備和傳輸設備構成,能夠對監控對象進行數據采集,并接收監控對象的告警數據(包括事件),通過傳輸通道把這些數據上行傳送給監控中心,接收監控中心傳送來的控制命令,監控端局把這些控制命令發送至受控設備及采集器,從而實現受控設備及采集器的控制。
端局監控設備由EISU(Enhanced Intelligent Supervision Unit,增強智能型采集單元)(或智能一體化監控單元SISU)、門禁系統、各種傳感器以及USB攝像頭等組成。EISU具有高度的集成化和一體化,能夠以單一的模塊完成數據采集、處理、存儲和傳輸功能。
監控內容包括開關電源、配電箱、空調等動力設備以及溫濕度、水浸、煙感、門禁、圖片等環境設備。端局的全部動環數據和圖片信息可由EISU統一打包,通過現場的傳輸資源(E1專線/IP/E1環(鏈))送至監控中心。
2.3 中心接入設備
設備作用為:根據不同的傳輸資源和組網方式,可選擇不同的接入設備進行各種接口之間的數據轉換,最終將監控數據送至局域網上的前置臺。例如,E1環或E1鏈組網,可以選擇E1網絡轉換器ETN作為接入設備,E1網絡轉換器可提供E1接口接入,并將E1數據轉換為TCP/IP數據傳送至局域網上的前置臺。
對于E1時隙方式組網,可選用NAE作為網絡接入設備,各個基站的監控時隙經BSC/MSC匯集在1個或多個E1線路,NAE通過E1接口接入這些E1線路并進行時隙分插處理后,再將數據通過TCP/IP協議送至局域網上的前置臺。
2.4 改造方案
通過深入研究現網采用的RRU設備,發現現網RRU具有干接點報警功能。干接點的定義:無源開關;具有閉合和斷開2種狀態;2個接點之間沒有極性,可以互換。在實際工程中,采用干接點要遠遠多于濕接點,主要原因是:
◆簡便性,可提高工程速度;endprint
◆易用性,干接點導線即使短路也不會損壞設備;
◆標準性,接口易統一。
(1)RRU干接點聯接方式
RRU干接點線纜如圖2所示:
(a)RRU環境監控線纜及插頭 (b)RRU的Mon端口
圖2 RRU干接點線纜示意圖
網管配置:中興無線網管中配置干接點是比較簡單的,在CMX中Dry Contact Device頁面配置對應的信息即可。
告警上傳信息因干接點只能上傳3路告警信息,經研究分析決定上傳交流停電、門禁、欠壓3路告警信息,監控線纜上聯至基站RRU第一扇區,監控連線采用室外五類線引接方式。線纜聯接方案具體如表1所示:
表1 線纜聯接方案
37芯腳定義 干接點路數 線纜顏色 室外五類線
對應顏色
37_17 NODEB_IN3P 白橙 白橙
37_18 NODEB_IN3N 橙 橙
37_19 NODEB_IN2P 白綠 白綠
37_20 NODEB_IN2N 綠 綠
37_21 NODEB_IN1P 白棕 白棕
37_22 NODEB_IN1N 棕 棕
監控線纜下聯根據不同室外電源柜類型與相應接口聯接,監控線纜的防雷措施參考RRU電源線方式。
(2)現網的主要室外電源柜類型
現網的主要室外電源柜類型有華為、珠江、中興、動力源電源柜。
◆華為電源柜
華為電源柜不需要接頭,其中ALM1市電告警,ALM2欠壓告警,ALM3門禁告警(要在PMU中對參數進行設置)。
UIM02C面板如圖3所示:
圖3 UIM02C面板圖
◆珠江電源柜
珠江電源柜接口為26針插頭的13、14腳為市電告警輸出接口,7、8腳為欠壓告警輸出接口,門禁告警則不通過26針插頭,直接和電源柜聯接。
針腳和色譜的對應關系如下:
7芯——紅藍(藍)OUT6-
8芯——紅綠(紅)OUT6+
13芯——紅棕(棕)OUT3-
14芯——黑灰(灰)OUT3+
◆中興電源柜
中興電源柜信號轉接板(SIB板)位于電源插箱上,提供系統與外部的信號接口。
接口說明具體如表2所示:
表2 接口說明表(中興電源柜)
標識 接口名稱 接口說明
X4,X5 電池1,2溫度 聯接電池1,2溫度傳感器
X12 溫度控制 聯接溫度控制執行部件,如繼電器等
X13,X14 輸入干接點1、2和3、4 提供4路輸入干接點
X15 輸出干接點1 提供1路干接點輸出,該干接點為監控單元故障輸出端口
X16~X20 輸出干接點2~6 提供5路干接點輸出,輸出干接點軟件設置時,X16(輸出干接點2)~X20(輸出干接點6)分別對應A1~A5
信號轉接板如圖4所示。
◆動力源DUMW-48/30H室外電源柜
干接點告警輸出接口使用DB25-F型25針插座,使用1~24針,對應8個干接點輸出,具體如表3所示:
表3 接口說明表(動力源電源柜)
干接點告警輸出插座針腳 對應干接點口
1~3 ⑧
4~6 ⑦
7~9 ⑥
10~12 ⑤
13~15 ④
16~18 ③
19~21 ②
22~24 ①
DB-25插針3個為一組,對應1個干接點狀態,中間一位為公共點,高端為常閉,低端為常開,具體如表4所示:
表4 具體告警功能設置表
名稱 設置范圍 默認值 干接點告警輸出插座針腳
干接點 交流過壓 ×~⑧ ⑧ 正常:1、2斷開
故障:1、2閉合
交流欠壓 ×~⑧ ⑧ 正常:1、2斷開
故障:1、2閉合
交流停電 ×~⑧ ⑦ 正常:4、5斷開,6、5閉合
故障:4、5閉合,6、5斷開
直流欠壓 ×~⑧ ④ 正常:13、14斷開,15、14閉合
故障:13、14閉合,15、14斷開
注:8組干接點中每組都可以對應一種故障或多種故障,但一種故障只能對應1組干接點,如:交流過壓和交流欠壓可以同時設置為干接點⑧,但交流過壓不能設置為⑧、⑦。
3 新型監控方案與原有方案優
勢對比
(1)施工成本低
施工成本僅需增加部分線纜、接頭,投資100元左右,而購買一套無線監控系統需要3 800元左右,性價比優勢突出,可節約投資。以中國聯通棗莊分公司為例:2013年室外基站92個,可節約投資3800*92=349600元;2014年計劃建設室外基站150個,可節約投資3800*150=570000元,效益可觀。
(2)充分利用現有網管平臺
充分利用現有網管平臺,無需新增投資建設監控中心。
(3)后期運維費用低
性能穩定,后期運維費用低,不需要再使用無線監控方式,每月可節約手機卡流量費用200元左右。
(4)施工方便快捷
建設速度快,在基站天饋施工的同時可以安裝調試。
(5)可復制性強,具有較高推廣價值
該方案充分利用設備的附加功能,成為專業融合的成功案例。中國聯通棗莊分公司為中興公司設備,經了解其他設備廠家也有相應功能,為運營商解決此類問題提供了范例,具有較高推廣價值。
4 結束語
RRU監控室外電源柜充分利用RRU干接點功能,融合無線、電源、監控等專業,打破原有的監控模式,解決了原有監控系統存在的問題,可以快速及時地判斷退服原因,進而提高派單準確率,大大縮短故障修復時長,確保用戶享有始終如一的高品質網絡體驗,提升了電信運營商移動通信網絡的核心競爭力。
參考文獻:
[1] 崔晶. 移動基站動力環境監控器的研究與實現[D]. 哈爾濱: 東北農業大學, 2001.
[2] 王艷文,宗凌. 動力環境集中監控系統的現狀與演化[J]. 電信科學, 1998(8): 26-28.
[3] 李錫堂. 機房動力環境監控系統解決方案[J]. 中興通訊技術(簡訊), 2004(14).
[4] 王玉春. 通信局站動力環境集中監控和綜合管理[D]. 濟南: 山東大學, 2010.
[5] 楊琳. 基站市電干接點監測系統設計與實現[D]. 成都: 電子科技大學, 2012.
作者簡介
尤廣志:學士畢業于青島大學,工程碩士畢業于南京郵電大學,現任中國聯合網絡通信有限公司棗莊市分公司網絡建設部高級主管,長期從事移動通信網絡、電源、IP城域網研究與建設工作,參與和組織多項通信工程具體實施。
馬強:學士畢業于哈爾濱工程大學通信工程專業,現任中國聯合網絡通信有限公司棗莊市分公司網絡建設部副經理,長期從事通信網絡的建設和維護管理工作。
高翔:學士畢業于山東大學,工程碩士畢業于南京郵電大學,現任中國聯合網絡通信有限公司棗莊市分公司營業中心經理,參與和組織多項通信工程具體實施。endprint
◆易用性,干接點導線即使短路也不會損壞設備;
◆標準性,接口易統一。
(1)RRU干接點聯接方式
RRU干接點線纜如圖2所示:
(a)RRU環境監控線纜及插頭 (b)RRU的Mon端口
圖2 RRU干接點線纜示意圖
網管配置:中興無線網管中配置干接點是比較簡單的,在CMX中Dry Contact Device頁面配置對應的信息即可。
告警上傳信息因干接點只能上傳3路告警信息,經研究分析決定上傳交流停電、門禁、欠壓3路告警信息,監控線纜上聯至基站RRU第一扇區,監控連線采用室外五類線引接方式。線纜聯接方案具體如表1所示:
表1 線纜聯接方案
37芯腳定義 干接點路數 線纜顏色 室外五類線
對應顏色
37_17 NODEB_IN3P 白橙 白橙
37_18 NODEB_IN3N 橙 橙
37_19 NODEB_IN2P 白綠 白綠
37_20 NODEB_IN2N 綠 綠
37_21 NODEB_IN1P 白棕 白棕
37_22 NODEB_IN1N 棕 棕
監控線纜下聯根據不同室外電源柜類型與相應接口聯接,監控線纜的防雷措施參考RRU電源線方式。
(2)現網的主要室外電源柜類型
現網的主要室外電源柜類型有華為、珠江、中興、動力源電源柜。
◆華為電源柜
華為電源柜不需要接頭,其中ALM1市電告警,ALM2欠壓告警,ALM3門禁告警(要在PMU中對參數進行設置)。
UIM02C面板如圖3所示:
圖3 UIM02C面板圖
◆珠江電源柜
珠江電源柜接口為26針插頭的13、14腳為市電告警輸出接口,7、8腳為欠壓告警輸出接口,門禁告警則不通過26針插頭,直接和電源柜聯接。
針腳和色譜的對應關系如下:
7芯——紅藍(藍)OUT6-
8芯——紅綠(紅)OUT6+
13芯——紅棕(棕)OUT3-
14芯——黑灰(灰)OUT3+
◆中興電源柜
中興電源柜信號轉接板(SIB板)位于電源插箱上,提供系統與外部的信號接口。
接口說明具體如表2所示:
表2 接口說明表(中興電源柜)
標識 接口名稱 接口說明
X4,X5 電池1,2溫度 聯接電池1,2溫度傳感器
X12 溫度控制 聯接溫度控制執行部件,如繼電器等
X13,X14 輸入干接點1、2和3、4 提供4路輸入干接點
X15 輸出干接點1 提供1路干接點輸出,該干接點為監控單元故障輸出端口
X16~X20 輸出干接點2~6 提供5路干接點輸出,輸出干接點軟件設置時,X16(輸出干接點2)~X20(輸出干接點6)分別對應A1~A5
信號轉接板如圖4所示。
◆動力源DUMW-48/30H室外電源柜
干接點告警輸出接口使用DB25-F型25針插座,使用1~24針,對應8個干接點輸出,具體如表3所示:
表3 接口說明表(動力源電源柜)
干接點告警輸出插座針腳 對應干接點口
1~3 ⑧
4~6 ⑦
7~9 ⑥
10~12 ⑤
13~15 ④
16~18 ③
19~21 ②
22~24 ①
DB-25插針3個為一組,對應1個干接點狀態,中間一位為公共點,高端為常閉,低端為常開,具體如表4所示:
表4 具體告警功能設置表
名稱 設置范圍 默認值 干接點告警輸出插座針腳
干接點 交流過壓 ×~⑧ ⑧ 正常:1、2斷開
故障:1、2閉合
交流欠壓 ×~⑧ ⑧ 正常:1、2斷開
故障:1、2閉合
交流停電 ×~⑧ ⑦ 正常:4、5斷開,6、5閉合
故障:4、5閉合,6、5斷開
直流欠壓 ×~⑧ ④ 正常:13、14斷開,15、14閉合
故障:13、14閉合,15、14斷開
注:8組干接點中每組都可以對應一種故障或多種故障,但一種故障只能對應1組干接點,如:交流過壓和交流欠壓可以同時設置為干接點⑧,但交流過壓不能設置為⑧、⑦。
3 新型監控方案與原有方案優
勢對比
(1)施工成本低
施工成本僅需增加部分線纜、接頭,投資100元左右,而購買一套無線監控系統需要3 800元左右,性價比優勢突出,可節約投資。以中國聯通棗莊分公司為例:2013年室外基站92個,可節約投資3800*92=349600元;2014年計劃建設室外基站150個,可節約投資3800*150=570000元,效益可觀。
(2)充分利用現有網管平臺
充分利用現有網管平臺,無需新增投資建設監控中心。
(3)后期運維費用低
性能穩定,后期運維費用低,不需要再使用無線監控方式,每月可節約手機卡流量費用200元左右。
(4)施工方便快捷
建設速度快,在基站天饋施工的同時可以安裝調試。
(5)可復制性強,具有較高推廣價值
該方案充分利用設備的附加功能,成為專業融合的成功案例。中國聯通棗莊分公司為中興公司設備,經了解其他設備廠家也有相應功能,為運營商解決此類問題提供了范例,具有較高推廣價值。
4 結束語
RRU監控室外電源柜充分利用RRU干接點功能,融合無線、電源、監控等專業,打破原有的監控模式,解決了原有監控系統存在的問題,可以快速及時地判斷退服原因,進而提高派單準確率,大大縮短故障修復時長,確保用戶享有始終如一的高品質網絡體驗,提升了電信運營商移動通信網絡的核心競爭力。
參考文獻:
[1] 崔晶. 移動基站動力環境監控器的研究與實現[D]. 哈爾濱: 東北農業大學, 2001.
[2] 王艷文,宗凌. 動力環境集中監控系統的現狀與演化[J]. 電信科學, 1998(8): 26-28.
[3] 李錫堂. 機房動力環境監控系統解決方案[J]. 中興通訊技術(簡訊), 2004(14).
[4] 王玉春. 通信局站動力環境集中監控和綜合管理[D]. 濟南: 山東大學, 2010.
[5] 楊琳. 基站市電干接點監測系統設計與實現[D]. 成都: 電子科技大學, 2012.
作者簡介
尤廣志:學士畢業于青島大學,工程碩士畢業于南京郵電大學,現任中國聯合網絡通信有限公司棗莊市分公司網絡建設部高級主管,長期從事移動通信網絡、電源、IP城域網研究與建設工作,參與和組織多項通信工程具體實施。
馬強:學士畢業于哈爾濱工程大學通信工程專業,現任中國聯合網絡通信有限公司棗莊市分公司網絡建設部副經理,長期從事通信網絡的建設和維護管理工作。
高翔:學士畢業于山東大學,工程碩士畢業于南京郵電大學,現任中國聯合網絡通信有限公司棗莊市分公司營業中心經理,參與和組織多項通信工程具體實施。endprint
◆易用性,干接點導線即使短路也不會損壞設備;
◆標準性,接口易統一。
(1)RRU干接點聯接方式
RRU干接點線纜如圖2所示:
(a)RRU環境監控線纜及插頭 (b)RRU的Mon端口
圖2 RRU干接點線纜示意圖
網管配置:中興無線網管中配置干接點是比較簡單的,在CMX中Dry Contact Device頁面配置對應的信息即可。
告警上傳信息因干接點只能上傳3路告警信息,經研究分析決定上傳交流停電、門禁、欠壓3路告警信息,監控線纜上聯至基站RRU第一扇區,監控連線采用室外五類線引接方式。線纜聯接方案具體如表1所示:
表1 線纜聯接方案
37芯腳定義 干接點路數 線纜顏色 室外五類線
對應顏色
37_17 NODEB_IN3P 白橙 白橙
37_18 NODEB_IN3N 橙 橙
37_19 NODEB_IN2P 白綠 白綠
37_20 NODEB_IN2N 綠 綠
37_21 NODEB_IN1P 白棕 白棕
37_22 NODEB_IN1N 棕 棕
監控線纜下聯根據不同室外電源柜類型與相應接口聯接,監控線纜的防雷措施參考RRU電源線方式。
(2)現網的主要室外電源柜類型
現網的主要室外電源柜類型有華為、珠江、中興、動力源電源柜。
◆華為電源柜
華為電源柜不需要接頭,其中ALM1市電告警,ALM2欠壓告警,ALM3門禁告警(要在PMU中對參數進行設置)。
UIM02C面板如圖3所示:
圖3 UIM02C面板圖
◆珠江電源柜
珠江電源柜接口為26針插頭的13、14腳為市電告警輸出接口,7、8腳為欠壓告警輸出接口,門禁告警則不通過26針插頭,直接和電源柜聯接。
針腳和色譜的對應關系如下:
7芯——紅藍(藍)OUT6-
8芯——紅綠(紅)OUT6+
13芯——紅棕(棕)OUT3-
14芯——黑灰(灰)OUT3+
◆中興電源柜
中興電源柜信號轉接板(SIB板)位于電源插箱上,提供系統與外部的信號接口。
接口說明具體如表2所示:
表2 接口說明表(中興電源柜)
標識 接口名稱 接口說明
X4,X5 電池1,2溫度 聯接電池1,2溫度傳感器
X12 溫度控制 聯接溫度控制執行部件,如繼電器等
X13,X14 輸入干接點1、2和3、4 提供4路輸入干接點
X15 輸出干接點1 提供1路干接點輸出,該干接點為監控單元故障輸出端口
X16~X20 輸出干接點2~6 提供5路干接點輸出,輸出干接點軟件設置時,X16(輸出干接點2)~X20(輸出干接點6)分別對應A1~A5
信號轉接板如圖4所示。
◆動力源DUMW-48/30H室外電源柜
干接點告警輸出接口使用DB25-F型25針插座,使用1~24針,對應8個干接點輸出,具體如表3所示:
表3 接口說明表(動力源電源柜)
干接點告警輸出插座針腳 對應干接點口
1~3 ⑧
4~6 ⑦
7~9 ⑥
10~12 ⑤
13~15 ④
16~18 ③
19~21 ②
22~24 ①
DB-25插針3個為一組,對應1個干接點狀態,中間一位為公共點,高端為常閉,低端為常開,具體如表4所示:
表4 具體告警功能設置表
名稱 設置范圍 默認值 干接點告警輸出插座針腳
干接點 交流過壓 ×~⑧ ⑧ 正常:1、2斷開
故障:1、2閉合
交流欠壓 ×~⑧ ⑧ 正常:1、2斷開
故障:1、2閉合
交流停電 ×~⑧ ⑦ 正常:4、5斷開,6、5閉合
故障:4、5閉合,6、5斷開
直流欠壓 ×~⑧ ④ 正常:13、14斷開,15、14閉合
故障:13、14閉合,15、14斷開
注:8組干接點中每組都可以對應一種故障或多種故障,但一種故障只能對應1組干接點,如:交流過壓和交流欠壓可以同時設置為干接點⑧,但交流過壓不能設置為⑧、⑦。
3 新型監控方案與原有方案優
勢對比
(1)施工成本低
施工成本僅需增加部分線纜、接頭,投資100元左右,而購買一套無線監控系統需要3 800元左右,性價比優勢突出,可節約投資。以中國聯通棗莊分公司為例:2013年室外基站92個,可節約投資3800*92=349600元;2014年計劃建設室外基站150個,可節約投資3800*150=570000元,效益可觀。
(2)充分利用現有網管平臺
充分利用現有網管平臺,無需新增投資建設監控中心。
(3)后期運維費用低
性能穩定,后期運維費用低,不需要再使用無線監控方式,每月可節約手機卡流量費用200元左右。
(4)施工方便快捷
建設速度快,在基站天饋施工的同時可以安裝調試。
(5)可復制性強,具有較高推廣價值
該方案充分利用設備的附加功能,成為專業融合的成功案例。中國聯通棗莊分公司為中興公司設備,經了解其他設備廠家也有相應功能,為運營商解決此類問題提供了范例,具有較高推廣價值。
4 結束語
RRU監控室外電源柜充分利用RRU干接點功能,融合無線、電源、監控等專業,打破原有的監控模式,解決了原有監控系統存在的問題,可以快速及時地判斷退服原因,進而提高派單準確率,大大縮短故障修復時長,確保用戶享有始終如一的高品質網絡體驗,提升了電信運營商移動通信網絡的核心競爭力。
參考文獻:
[1] 崔晶. 移動基站動力環境監控器的研究與實現[D]. 哈爾濱: 東北農業大學, 2001.
[2] 王艷文,宗凌. 動力環境集中監控系統的現狀與演化[J]. 電信科學, 1998(8): 26-28.
[3] 李錫堂. 機房動力環境監控系統解決方案[J]. 中興通訊技術(簡訊), 2004(14).
[4] 王玉春. 通信局站動力環境集中監控和綜合管理[D]. 濟南: 山東大學, 2010.
[5] 楊琳. 基站市電干接點監測系統設計與實現[D]. 成都: 電子科技大學, 2012.
作者簡介
尤廣志:學士畢業于青島大學,工程碩士畢業于南京郵電大學,現任中國聯合網絡通信有限公司棗莊市分公司網絡建設部高級主管,長期從事移動通信網絡、電源、IP城域網研究與建設工作,參與和組織多項通信工程具體實施。
馬強:學士畢業于哈爾濱工程大學通信工程專業,現任中國聯合網絡通信有限公司棗莊市分公司網絡建設部副經理,長期從事通信網絡的建設和維護管理工作。
高翔:學士畢業于山東大學,工程碩士畢業于南京郵電大學,現任中國聯合網絡通信有限公司棗莊市分公司營業中心經理,參與和組織多項通信工程具體實施。endprint