文/杨骥
低成本组建网络,高效率消费能源,是站点能源与环境监控系统永恒的主题。
作为移动通信网络中最基本的业务承载体,基站是网络建设中最重要的组成部分,同时也是移动通信网络中的耗能主体。因此,对基站通信设备的能效监控和优化,成为建设绿色站点的重要途径。同时,相关运营商的统计数据表明,因供电故障导致的基站通信中断占比在65%以上,其中85%的问题直到12小时后或用户投诉时才被发现;而站点温度过高,火灾、水淹、防盗等环境类监控也成为运营商管理的难点。
针对以上问题,越来越多的运营商选择采用站点能源和环境管理解决方案:即通过统一的站点动力与环境(下文简称“动环”)监控网络,保障站点供电和安全,减少上站维护,降低OPEX。在此基础上,通过对站点设备的持续能效监控和优化,达到最佳能效比。华为站点网络管理方案可以将无线、供电与环境设备的管理相融合,为运营商提供具备创新价值的站点运维体验,并在全球范围内进行了卓有成效的实践。
零成本带内组网
地处偏远地区的站点,经常面临一个问题,就是站点设备被盗严重,尤其是站点设备中的蓄电池和太阳能板是盗贼最青睐的目标,由此失窃造成的断站事故时有发生。而对于实力较弱的新牌运营商,能够用于站点监控系统的投资往往十分有限。如何使用有限投资快速弥补偏远站点监控的不足、有效阻止和减少设备被盗,成为此类运营商的关注焦点。
传统的监控系统组网方式包括:E1/部分E1组网、GPRS/CDMA 1X组网、SMS组网、VPN组网、PPP/xDSL组网等。不论采用何种方式,均需要在站点部署组网设备,租用或调配新的传输资源,花费不菲。此外,站点改造过程中的组网调测也将耗费大量的人力和时间。
鉴于上述情况,华为站点方案提供了另外的解决之道:在无线站点侧,使用一根RS485串口线将监控控制器与基站连接,通过基站的操作维护通道,实现站点控制器到网络运营中心的带内组网。
例如在2G基站,监控控制器通过RS485串口与BTS的维护通道相连,BTS采集和识别数据,并通过无线既有的OM维护通道上报给BSC。此时,BTS与BSC之间的连接不受传输方式的限制,ATM、TDM和IP方式均支持带内传输。BSC接收到监控控制器的数据,直接将其透传给监控网管。BSC和BTS之间既有的传输链路成为监控网管与监控控制器之间的透明传输通道。
带内传输方式与传统的监控系统组网方式相比,在动环监控建设阶段,运营商无需额外的传输硬件资源投入,无需重新租用或调配传输资源,实现了零成本带内组网。
在动环监控维护阶段,由于控制器支持与BTS自动建立数据连接,无需额外的组网调测,减少了人力耗费。更为重要的是,传统的动环监控独立传输的方案需要对传输资源进行调配,一旦传输割接或数据调整将导致监控通信中断,造成基站监控脱管风险,且经常需要上站修改监控控制器的传输配置。带内传输方式则能有效避免此类情况的发生,降低了运维成本。
快速低成本建成的动环监控网络,保障了对站点设备的远程可靠管理,降低设备被盗带来的断站损失。
融合共管带来新价值
节能减排、绿色环保已成为全球共识,通信站点的节能更是早已超出单纯的站点能源设备范畴,网络设备与能源设备一体化联动,按照网络负荷、环境因素变化精细化使用能源,成为站点节能的关键举措。
一部分领先的移动通信运营商对此已有充分认识,有运营商提出,按照网络设备网管提供的小区实时话务数据,同时参考同时段的历史话务数据,对小区的话务趋势做出预测,依据话务负荷控制载频的启停数量,进而节省能源消耗。
然而传统意义上,能源设备的监控与网络设备网管分属两套不同的系统,难以实现在关闭载频的同时,对电源模块实施主动的联动控制。针对此问题,将动环监控系统与网络设备网管共部署,实现两者的接口联动不失为一种可行的方案。
在该方案中,动环监控网管为网络设备网管提供能源设备管理接口,实现了两者之间的联动控制;而动环监控网管向网络设备网管上报能源站点告警,实现了告警集中监控以及集中派发工单;另外,业务负荷状态与站点节能效果集中展现,为能效管理策略提供了依据;最后,由于动环监控网管与网络设备网管共服务器部署,节省了包括服务器、数据库在内的固定投资。
测算结果表明,动环与网络设备融合共管,可以为运营商带来可观的运营成本节省。
其中通过动态关闭载频,站点耗电量可望下降8%。通过统一的告警监控,能够更加准确地识别根因(到底是网络设备故障还是能源设备故障),减少了站点和无线维护人员重复下站。通过动环与网络设备融合共管,为网络能效感知及后续能效管理策略的制定和实施提供端到端的支撑,进而使运营商实现站点的最佳能效成为可能。
集中监控vs.分层监控
据测算,供电维护、加油、温控故障和被盗等导致的上站占到了总上站数的绝大比例,随着无线站点在各城市的建设,部分运营商采用了分层监控的方式对站点供电和环境进行集中网管,即在各城市分别建立一套站点动力与环境监控系统(区域监控中心),再建立一套三级监控中心对各城市间的动环数据进行收敛。
鉴于分层监控带来的诸如架构复杂、部署困难、各中心数据一致性差、分别北向对接等挑战,运营商开始寻求一种集中化的管理方式。基于在无线、固网、传输等网管领域丰富的部署和网优经验积累,华为针对此类运营商的诉求,提出集中监控的解决方案。
从架构特点上看,集中监控中每个站点的监控单元直接与集中监控中心通信。从监控效果上看,集中监控的组网和系统部署简单、工程量小,能够节省一定的运维人力,运维效率更高;业务的集中管理有利于业务策略的全网统一部署;数据的集中管理有利于保障数据一致性、完整性。
但与此同时,集中监控对于业务管理能力要求更高,即意味着对运行应用的服务器硬件要求高;由于一旦出现网络故障或服务器故障,影响局站范围会更大,因此集中监控对软件系统的可靠性要求也更高。
可以说,集中监控和分层监控各有利弊。当然,随着IT技术的飞速发展,作为监控系统CAPEX的重要组成,高性能服务器的成本和性能已不成问题。相反,分层架构由于组网结构复杂,OPEX相比集中监控处于明显劣势。可以预见,集中监控将会成为动环监控系统未来发展的主流,建议运营商在建网初期就考虑到分层和集中监控方式的不同特点,结合自身需求选择规划。