提升5G 基站的維護效率

顧元培

(中國移動通信集團廣西有限公司桂林分公司,廣西桂林 541000)

0 引言

5G技術不僅是一次技術革命,更是一場新的戰略競爭,從國家層面到地方各級高度重視5G技術的發展及應用。5G戰略部署不僅是運營商在實現“國家信息化”過程中,推動網絡、業務、人員轉型的步驟,也是進行市場重點應用搶占有利先機的關鍵措施。5G移動通信網絡技術的性能目標是高速率、大容量、高可靠性、低延遲、連接大規模設備,兼顧節能和降低成本等。

1 5G運營模式的挑戰

5G基站是5G網絡的主要構成,提供無線信號覆蓋。國內移動通信5G主要使用的頻段為2.6GHz-4.9GHz,高于大部分4G頻段。頻率越高,意味著蜂窩基站的覆蓋半徑越來越小,因為頻率越高,電磁波的衰減越大[1],導致信號覆蓋同等面積區域,5G基站的建設數量將是4G基站的若干倍,而5G基站采用了大規模天線陣列技術,主設備功耗通常為4G的3-4倍,增加了電費支出。5G網絡的高可靠性,低時延特點,要求5G網絡必須具備穩定性,故加強基站故障管控,提高基站維護質量克不容緩。

由于需要控制成本,5G網絡在運營初期要與4G網絡形成協同共存。5G網絡主要包含獨立組網和非獨立組網兩個大類。獨立組網作為一種真正的5G網絡而存在,具有較強的業務性,可依據客戶的要求進行專業定制,運行中能對參數及時進行有效調整;對非獨立組網而言,僅僅是一種簡單的5G網絡接入,重心還是放置在4G網絡上,對運營商資金的儲備具有較低的要求。

5G網絡的核心網需要不斷對其做出服務化的架構模式的調整,市場內現有的5G核心網研發系統由于信息配備之間的不到位,設備之間存在管理的難度,無法及時找出故障原因,還可能因為邊界界限之間的模糊性規劃而產生資源的浪費現象,為整個網絡的安全性造成極大的風險[2]。

2 5G基站維護存在的問題

5G基站維護主要包括日常故障處理,設備優化,后臺軟件升級,站點搬遷,應急通信等,含基站主設備、天饋系統、動力配套、傳輸配套設備、動力環境監控系統。目前影響網絡指標的包括:基站批量退服,超頻超長故障,零低業務等。同時,基站維護過程中,隨著站點數量的增加,還涉及到如何降低維護成本,含支付代維人員的維護成本,基站電費成本,機房租賃成本等。

2.1 基站批量退服

基站批量退服,通常為同一時間退服站點數量超過10個,影響范圍較大,故障原因為停電、傳輸光纜故障、后臺參數數據配置等。

2.2 超頻超長故障

超頻故障通常為每周出現2次,或者單月超過5次同類故障;超長故障通常為單次退服時長超過48小時,具體要求為運營商自定義。故障原因主要為設備出現硬件故障,傳輸光纜,糾紛等。

2.3 零低業務

零低流量為基站小區無流量或日均流量低于300M,故障原因為小區退服,小區后臺參數配置錯誤,用戶數量少,設備隱形故障等。

2.4 維護費用的節約

隨著站點數量的增加,需要支付給維護單位的包年費用(包括基站的故障處理,電表數據查看,資源信息準確性維護等服務內容)及按次派單服務費用(每次派發一個工單,完成工單任務(非包年服務內容),審核合格后,進行結算)持續增加;5G基站設備的耗電量增加,加劇了電費成本支出。

3 5G基站維護效率提升策略

3.1 加強網絡參數模型規劃

在對5G 網絡進行優化和升級的過程中,需要管理人員結合客戶的具體需求實現網絡管理的參數調整,滿足差異的客戶需求。在滿足不同場合和客戶需求的時機下,主要采取的方式是利用模型進行參數性調整來滿足不同場景下網絡效率的提高,同時借助專業人員對已收集到的信息數據進行調整和分類,利用互聯網大數據平臺來對信息進行加密儲存。

3.2 提升無線資源工參的準確性

在5G 網絡基站發展過程中,資源工參的輸入和輸出是必不可缺的環節,必須提高自身的責任意識和精準意識,保證整個信息輸入參數的精確性,包括基站的規劃數據,拓撲路由,單站驗證數據,基站IP等基礎數據。對于發現信息與實際狀況出現不相符的現象時,要進行信息的及時、準確反饋,并跟蹤整改。

3.3 精確的故障定位

在對5G基站平臺和具體的系統業務作出故障性的判定時,需要結合保障等級進行優先排序,持續對一些告警信息進行多方位信息的收集和處理,形成有效解決方案,并進行推廣學習,不斷提升判斷故障的能力,尤其涉及低時延的服務時,必須快速有效做出判斷,縮小業務中斷時間,確保整個5G網絡能夠處于連續的平穩運行狀態中[3]。

3.4 提升維護人員綜合能力

5G設備主要采用BBU+AAU的組網方式,涉及新的理論及操作方法。為支持靈活的組網架構,適配不同的應用場景、5G無線接入網將存在多種不同架構、不同形態的基站設備[4]。

需維護人員重新學習,積累經驗。可通過網上大學學習理論知識,搭建實訓基地平臺練習操作,組織無線網絡大比武,提升技術技能等。

3.5 完善基站配套設備

由于5G基站耗電量較大,發熱量增加,對電池續航能力,開關電源柜的輸出功率,空調的制冷能力都提出新要求。日常維護中,需不定期對電池續航能力進行檢測,通常普通站點電池續航能力達到1.5小時以上,節點站點電池續航能力高于3 小時以上,如不滿足,應及時提出更換需求;開關電源柜的電源模塊要具備N+1的保護功能;機房的溫度需保證在25度左右,定期進行空調保養,封堵機房門窗,對制冷能力不足的站點,及時進行維修或補充新空調。

3.6 完善基站的故障流程梳理

逐漸完善故障處理流程,當5G基站出現故障問題時,能及時反饋給中心管理人員,管理人員結合各項告警信息做出信息的匹配,做出故障處理安排。可每天安排專人在8點、10點、12點、14點、17點、21點這6個時段,統計退服站點的情況,下發各維護班組;批量退服站點,通過電話、短信等方式通知到各維護主管;針對超頻超長站點、零低流量基站小區,直接考核到各部門、分公司負責人;優化單位,后臺及時跟進各類指標,對異常站點,及時派發故障工單;故障壞件,及時進行備件申請及返修;網絡管理部門每天、每周、每月進行故障匯總分析,針對問題點持續整改,同時落實基站巡檢時,發現的各類隱患問題整治。

3.7 節約維護費用

嚴格審核按次服務工單的派發,確保工單內容有效落實到隱患整治,公參信息及時更新等,避免無效工單的派發,節約結算費用;采用BBU進行集中堆放,AAU拉遠的方式,進行C-RAN網絡改造,節約新建或租賃機房,購買硬件板卡、維護空調等費用;開啟亞幀關斷功能、通道關斷功能、深度休眠功能等軟關斷功能,降低基站設備的運行功耗;桂林移動分公司開發的遠程智能硬關斷系統,依據基站覆蓋的不同場景及流量的分布時段,靈活控制AAU的供電。測試結果表明,實施硬關斷,同等條件下,較軟關斷,節約16%的用電量。

節約下來的維護成本,已投入到維護備件及配套設備的采購,例如尾纖,光模塊,基帶板,無源波分,電源線,天線,電池,開關電源柜,空調等的采購;組織自有人員到各廠家進行培訓,提升維護技能。

4 結語

5G通信網絡讓互聯互通更加普遍,促使無線通信網絡進入全新的時代。科技進步的同時,針對基站的維護工作提出了更嚴格的要求,需要依據具體情況制定相應維護措施。實施上述5G維護策略后,桂林移動分公司5G基站的退服率2個月內降低了2.32%,有力保障了基站的平穩運行。