《数据复用集中维护系统》课题研究报告淮安移动

1、基站综合数据复用集中维护平台（原基站自愈性2M环网IP业务承载平台）项目主要完成单位：淮安分公司、南京紫图科技有限公司项目主要完成人：史峰、王静飞、沈孝飞项目联系人：史峰专业分类： 科技业务类 服务管理类课题性质： 省公司2007年度重点创新立项课题 省公司“科技与业务创新例会”评审通过课题 省公司专业部门审批课题 本单位审批的优秀课题课题研发起止时间：2007年3月2007年6月研究成果正式应用时间：2007年6月项目摘要：本文结合当前移动基站的维护集中化为背景，以基站现行维护模式特点出发，从构建基站IP承载平台、远程串口映射、开关量单工控制等方面入手，建设基站全面带外网管系统，提出开发基站

2、综合数据复用集中维护平台的设想，并对利用该平台提供优质高效的基站集中维护手段，推进网络集中维护进程进行了深入的分析和探讨。关键词：移动基站、IP、串口映射、带外网管、数据复用、集中维护正文：一、项目背景随着网络集中化维护工作的推进，各地市公司维护重点也正向现场、深层、集中转变。基站是移动通信网络与用户之间的接口，基站能否安全稳定的运行将直接影响用户的通话质量，随着不断增长的用户需求，基站的数量也在不断的增加。而目前，由于基站设备集中度低、维护分散、缺乏有效支撑等原因，已经阻碍了基站集中化维护工作质量的整体提升，延缓了集中化维护的深度的推进。本课题旨在建立基站综合数据复用集中维护平台，提供优质高

3、效的基站集中维护手段，推进网络集中维护进程。1、在通信全面IP化发展的今天，作为与用户之间接口的移动基站却尚未建立规模IP业务承载平台，目前基站通用的点对点组网降低系统稳定性、浪费2M资源。2、部分基站底端设备缺少有效的集中网管支撑系统，如：PDH、光猫、协转等设备，缺少状态、告警预处、设置等基本集中监控功能；3、部分具备网管功能的底端设备，只能实现简单运行状态显示、告警提醒功能，距集中维护要求相距甚远，如塔放、3.G5微波等设备，只能显示工作是否正常，想要进一步判定故障，就故障必须到场处理，往往真正的故障处理时间只占到故障总历时的几分之一； 4、目前基站绝大部分底端设备均缺乏硬件集中维护功能

4、，如硬件复位、远程重启等； 5、烟感、汛期水浸等恶性告警处理中，因缺乏更加有效的基站现场信息，给应急通信保障带来了极大的障碍；6、现场缺乏远程支援、专家会诊功能，无法为集中维护提供技术支撑平台，仅仅依靠电话沟通，效率低且功能差。二、技术或业务方案详细介绍（一）概述本课题利用先进的综合数据复用技术，以基站现有的2M电路资源为载体，构建基站综合数据复用集中维护平台，为基站实现集中维护提供技术支撑，具体包括：1、串口透传：中心与系统内各基站（下简称：节点）之间提供8个RS232/422/485串口通道，为节点中串行调测口的设备提供远程维护平台；2、IP承载平台：利用2M空余时隙为节点提供共享带宽的以

5、太网数据业务通道 ，在中心收敛，为动环、视频及以太调测口设备提供支撑平台；3、开关量输出：为节点提供7个中心到节点的单向开关量输出，为实现远程硬件复位、设备重启等硬件遥控提供支撑；4、C/S网管中心：中心具备服务器式网管，实现系统组网设备的状态、告警、设置、调试等操作，客户端软件支持在任一节点建立虚拟网管中心。（二）方案介绍1、以2M（信道化CE1）为基础的综合数据复用实现方式234567891011121314151同步业务时钟012345678910111213141516171819202122232425262728293031业务012M（CE1）2048Kbps32个时隙（TS0T

6、S31）×64Kbps2M（信道化CE1）的时隙定义格式（1）、TS0中14×8 Kbps用于传输同步信息，58×8 Kbps被平台定义为平台自身网管通道；（2）、TS16为同步时钟信息；（3）、TS115和TS1731被定义为业务通道，其中TS115用于串口映射，每个串口占用7.68Kbps带宽，每个节点8个串口占用8×7.68Kbps61.44Kbps带宽，可以容纳在1个时隙64K内，15个时隙支持15个基站串口带宽，因此，一台中心端设备最多可携带15台节点端设备；（4）、TS1731用于构建交换式共享以太通道，由于串口映射可以根据平台需要进行动态调

7、整，未被串口占用的时隙可以自动调整给以太通道使用。2、系统支持的三种组网方式（1）星状组网本组网方案适用于以PDH、微波搭建的传输网络中，每个节点通过2M电路直接与中心设备连接。优点：稳定可靠，满足大数据流量的要求；数据复用器168.168.1.2168.168.1.3168.168.1.N核心机房核心板式复用器数据复用板数据复用器数据复用器数据复用器三层交换机中心网管SDH环网168.168.1.1缺点：占用大量2M资源和中心端端口，利用率低。（2）链状组网本组网方案适用于未链状传输网络中，多个节点通过2M电路形成链状方式与中心设备单个端口接入。优点：该方案最节约2M资源和中心端端口；缺点：

8、稳定性差，受传输网络影响大，容易出现链状甩尾故障。168.168.1.2168.168.1.1数据复用器168.168.1.NSDH环网168.168.M.2168.168.M.1168.168.M.N微波环网168.168.2.2168.168.2.1168.168.2.NPDH环网核心机房核心板式复用器数据复用板数据复用器数据复用器数据复用器数据复用器数据复用器数据复用器数据复用器数据复用器数据复用器数据复用器数据复用器168.168.M.N-1168.168.1.N-1168.168.2.N-1三层交换机中心网管（3）自愈2M环状组网（本平台推荐组网方式）本组网方案适用于目前最广泛运用的

9、SDH传输网络中，多个节点通过2个2M电路形成自愈环状方式与中心设备双端口接入。优点：该方案节约2M资源和中心端端口，且稳定性高，可以自动实现双向环网自愈保护功能；缺点：组网较复杂。168.168.1.2168.168.1.1数据复用器168.168.1.NSDH环网168.168.M.2168.168.M.1168.168.M.N微波环网168.168.2.2168.168.2.1168.168.2.NPDH环网数据复用板核心机房核心板式复用器数据复用板数据复用器数据复用器数据复用器数据复用器数据复用器数据复用器数据复用器数据复用器数据复用器数据复用器数据复用器168.168.M.N-116

10、8.168.1.N-1168.168.2.N-1三层交换机中心网管IDA开关电源BTS空调照明IDU无线视频SDH综合数据复用器2M电路以太网通道串口通道开关量通道图例塔放协议转换器微波PDH调试电脑虚拟网管3、节点连接拓扑图4、系统操作界面截图探测批处理加中心端 自动获取节点拓扑 根据拓扑创建节点单节点配制节点端 中心端属性设置工作状态设置服务器端服务器端服务器端服务器端服务器端客户端（三）主要创新点1、提升基站集中维护质量，改变现有基站集中维护模式：（1）串口远程映射实现无网管和弱网管设备的集中监控，为网管中心准确判断设备状态、告警信息提供支持；软件故障、参数调整、数据测试等工作，实现中心

11、完全取代现场软件操作。（2）虚拟网管中心实现在底端掌控全网的能力；（3）具备基站移动式远程技术支援体系与专家会诊功能，解决长期以来远集中维护手段程支援沟通手段缺乏的难题；（4）配合设备远程复位实现除插拔更换硬件外的所有设备维护操作，杜绝了因硬件复位、设备重启等简单硬件操作长途奔波而增加操作历时；通过平台可以全面改变了目前基站设备分散式维护管理模式，向集中、实时、深层化方向转变。2、技术创新点（1）带外网管设计理念，杜绝带内网管因自身设备故障而脱管的问题；（2）在2M中复用出以太、串口及开关量输出，实现对基站设备的全面掌控，并为基站提供低成本交换式共享IP业务承载平台，支持子网划分，解决网络寻址

12、和网络安全等问题；（3）采取全网唯一MAC地址ID号方式，实现网络自动拓扑功能，服务器下底端设备即插即用，网间节点的任意调整；（4）支持自愈环状组网，具备节点异常直通、独立于传输结构、突破IP4级级联限制（最大15级）、避免广播数据造成网络拥塞；（5）并行通信方式，确保时间响应满足通信网络要求，数据最大时延<2ms、环状自愈时延仅为新拓扑老化时间<15S；（6）自愈环状组网方式，系统稳定，利用2个2M可实现最多15个节点自愈环网保护，节约2M资源86.7（7）串口透传中socket支持超级终端、虚拟COM支持设备专用软件，两者结合满足现网所有设备串口远程调试。（8）平台自身具备强大

13、C/S式网管，支持平台内任一节点远程登陆，建立虚拟网管中心；（四）与当前其他单位应用或研究状况比较现从系统的实现方式、实现功能及前景等方面进行同类集维系统的比较： 系统比较项目本平台其它类似集中维护系统串口映射实现方式Socket和虚拟COM方式支持所有串口设备接入 方式单一，仅能满足部分串口设备接入 通道资源分配串口与以太之间、以太内部带宽分配动态调整 固定比例，不能因需调整 组网支持方式星状、链状、自愈环状不支持环状自愈系统拓扑功能 同一服务器下网络结构自动拓扑网络调整需进行手动配置设备标识设定中心MAC、节点ID，全网唯一需要预先设置，非唯一中心网管架构C/S方式，支持节点虚拟网管中心不

14、支持远程客户端登陆系统集维程度支持除硬件插拔更换外的所有远程操作仅具备状态、告警、设置、等维护功能商用前景已完成联网测试，系统试运行中大都停留在试验网阶段，不能投入实用三、经济与社会效益分析（一）、经济效益分析1、维护成本分析，以淮安分公司2007年13月份基站统计数据为例：测算项目结果备注非维护原因进站次数1月份184第一季度故障较低2月份1193月份237合计540每次进站平均成本（元）151油费20过路费20人员工资106车辆磨损585第一季度非维护成本支出（元）8.2万元全年非维护成本支出（元）32.6万元如启用基站综合数据复用集中维护平台，通过远程集中维护和故障预处理的方式，预计可以

15、减少3040的进站次数，直接经济效益合计：32.6万元×30409.7813万元。2、基站故障大部分与用户有关，包括语音、数据等方面，缩短故障历时必然相应增加公司收入、降低用户投诉。（二）、社会效益分析缩短了基站故障故障历时，提高通信质量。能很好的防止用户流失并能吸引更多的用户使用我们的网络，同时在客户中树立了优质服务的移动形象，更提高了广大用户对中国移动的满意度和忠诚度，加强了我们企业在通信运营商中的竞争力，其社会效益是无法估算的。四、应用推广情况或可推广度说明（一）、目前推广情况本系统自2007年6月份进入了现场联网使用阶段，平台由一个中心端9个节点组成，经过两个月的试用，8月份

16、，经统计，串口映射远程登陆基站设备处理各类故障11起，缩短故障历时6个小时，减少下站次数4次，为提高基站运行质量，降低维护人员无功时间占比起到了积极的作用。此外，在樱花园基站开关电源故障处理中，进行了远程技术支援和专家会诊功能测试，采用移动无线式网络摄像机，实现视频单工和话音双工的交流平台，充分达到了远程支援所需要的定点、定性、定量的要求。为了进一步推广本系统，充分发挥本系统对提升基站集中维护质量的作用，提高维护效率，淮安分公司将进行第二阶段50座基站的基站综合数据复用集中维护平台的建设。（二）、推广建议标准本平台组网结构简单、对传输网络和底端设备要求低，适用于大部分通信网络选用，但如能达到下列要求，则能更换的发挥本平台设备集成度高，投资成本低、容灾能力强的组网优势：1、自建传送网络，本平台推荐组网方案自愈环状组网可以节约大量2M传输资源，但成环组网结构需要每站占用2个传输硬件端口，如是租用电路，可能会产生费用结算；2、传输资源缺乏地区，需节约中心传输端口资源，原