動力環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)的架構(gòu)、標準在3G綜合解決方案中的應用

隨著中國移動TD試驗網(wǎng)的招標進程啟動，國內(nèi)的3G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)邁入了實質(zhì)性的階段。2008年北京奧運期間，國內(nèi)會有10個城市啟用3G技術(shù)的移動網(wǎng)絡(luò)。隨著3G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和投入運行，各種數(shù)據(jù)業(yè)務、多媒體業(yè)務應用會日益普遍，而3G設(shè)備與前兩代設(shè)備相比，采用更前沿的技術(shù)，產(chǎn)品的集成度更高；在這種情況下，設(shè)備對其運行環(huán)境也提出了更為嚴格的要求。如何保證網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的正常運行，在機房、基站動力設(shè)備、環(huán)境出現(xiàn)異常情況時，如何快速準確定位并排除故障，是網(wǎng)絡(luò)運維工作的重中之重，也是保證3G系統(tǒng)順利發(fā)展的重要前提。

動力環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)作為網(wǎng)絡(luò)運維的重要手段，擔負著設(shè)備運行環(huán)境、動力設(shè)備運行狀況監(jiān)控的任務，同時完成數(shù)據(jù)的存儲和智能分析，為快速準確定位故障、提前預警等提供決策的重要依據(jù)。

一、動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展歷程、架構(gòu)及標準是怎樣的？

1 、發(fā)展歷程

動力環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)從上世紀90年代開始起步，經(jīng)過十多年的發(fā)展，目前已經(jīng)成為網(wǎng)絡(luò)運維系統(tǒng)的重要組成部分。從初期的干接點方式逐步發(fā)展到目前的模擬量監(jiān)控、視頻監(jiān)控，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集自動化、數(shù)據(jù)分析智能化、用戶界面人性化，為網(wǎng)絡(luò)運維減員增效提供了有力保證。國內(nèi)各大運營商都已針對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)建設(shè)了動環(huán)集中監(jiān)控系統(tǒng)，但各運營商之間在網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、系統(tǒng)應用和組網(wǎng)技術(shù)等方面還存在著一定的差異。

2、 架構(gòu)功能

動力環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)由采集子系統(tǒng)、傳輸子系統(tǒng)和網(wǎng)管子系統(tǒng)三大部分構(gòu)成。采集子系統(tǒng)通過傳感器、變送器完成非智能設(shè)備信號的采集和模數(shù)轉(zhuǎn)換，通過智能設(shè)備接口完成智能設(shè)備的協(xié)議解析；網(wǎng)管子系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)的分析、存儲、呈現(xiàn)等功能；傳輸子系統(tǒng)是采集子系統(tǒng)和網(wǎng)管子系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳輸橋梁。

動環(huán)系統(tǒng)的監(jiān)控對象可以分為環(huán)境和動力設(shè)備兩大類：環(huán)境類包括溫度、濕度、煙感、水浸、門磁、紅外等；動力設(shè)備包括高壓配電、低壓配電、組合電源、蓄電池、UPS、油機、空調(diào)等。

動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)一般采用三級組網(wǎng)，地市一般建設(shè)區(qū)域監(jiān)控中心（LSC），直接接入各被監(jiān)控基站的現(xiàn)場監(jiān)控單元（FSU）；在省一級建設(shè)集中監(jiān)控中心（CSC），完成LSC的接入，實現(xiàn)全省的統(tǒng)一集中監(jiān)控。

3 、標準

動環(huán)監(jiān)控行業(yè)標準主要有兩個，一個是發(fā)展初期的YDN 023-1996《通信電源和空調(diào)集中監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)要求（暫行規(guī)定）》，是監(jiān)控行業(yè)的第一個標準；第二個是2005年信息產(chǎn)業(yè)部發(fā)布的YD/T 1363-2005《通信局（站）電源、空調(diào)及環(huán)境集中監(jiān)控管理系統(tǒng)》，該標準為系列標準，共由四部分組成：第一部分為系統(tǒng)技術(shù)要求，主要規(guī)定了系統(tǒng)組成、監(jiān)控對象及內(nèi)容、功能要求、系統(tǒng)軟硬件可靠性要求等；第二部分為互聯(lián)協(xié)議，規(guī)定了接口劃分及C、D接口的通訊協(xié)議；第三部分為前端智能設(shè)備協(xié)議，即A接口的協(xié)議；第四部分為測試方法。同時智能門禁系統(tǒng)、圖象監(jiān)控系統(tǒng)的相關(guān)行業(yè)標準也在制定中。

二、3G系統(tǒng)中的動環(huán)監(jiān)控有什么特點？

1 、綜合解決方案

通訊行業(yè)技術(shù)突飛猛進的發(fā)展，設(shè)備集成度的不斷提高，使各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的界限逐漸模糊，主設(shè)備、傳輸系統(tǒng)、支撐系統(tǒng)之間相互融合，互相滲透，已經(jīng)逐步向一體化的解決方案邁進。這就要求設(shè)備供應商要對整個通訊行業(yè)具備全盤的洞察力，可以提供綜合的解決方案。3G商用系統(tǒng)在國內(nèi)還尚處于起步階段，用戶還局限于極少量的友好測試用戶群，一旦大規(guī)模商用后，如何保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，是保證3G建設(shè)順利進行的前提。因此成熟的運維支撐平臺對3G初期建設(shè)至關(guān)重要。這就要求運維支撐平臺與主設(shè)備一起建設(shè)，一起投入使用。相應的動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)需要綜合考慮機房環(huán)境參數(shù)、動力設(shè)備智能接口，需要與主設(shè)備綜合考慮傳輸方式、端口數(shù)量，與主設(shè)備的融合等，因此監(jiān)控設(shè)備提供商必須具有綜合的解決方案及強大的技術(shù)實力，才能保證后續(xù)運維的順利進行。

同時隨著運營商經(jīng)營理念的提升，“集中監(jiān)控、集中維護、集中管理”的“三集中”思想貫徹施行，會有更多的省級集中監(jiān)控中心成為運維網(wǎng)絡(luò)的核心，因此必將針對前期建設(shè)的不同廠家的監(jiān)控系統(tǒng)進行整合，實現(xiàn)不同級別監(jiān)控中心之間的互通。同時各大運營商都有已建的動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)，新上的3G系統(tǒng)必然也會納入到原來建設(shè)的運維支撐平臺內(nèi)，這同樣要求監(jiān)控系統(tǒng)提供商具備強大的系統(tǒng)整合能力，實現(xiàn)新老系統(tǒng)、不同廠家系統(tǒng)之間的互通。

2 、全IP化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的一個發(fā)展趨勢是從電路交換向分組交換的遷移。分組交換技術(shù)利用統(tǒng)計學的原理，多個通信實體將數(shù)據(jù)劃分為微小片段后再利用同一信道轉(zhuǎn)發(fā)，而不是通信實體一直占用通信信道，這種方式相比電路交換更節(jié)省帶寬，可以大幅提高信道利用率。

IP技術(shù)是典型的分組交換技術(shù)。3G系統(tǒng)的承載網(wǎng)也是基于IP/ATM技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)。

IP技術(shù)已經(jīng)成為數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹饕侄?。動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)全IP化后，可以通過互連網(wǎng)隨時查看基站信息，通過SNMP協(xié)議實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一管理。通過與3G移動終端的結(jié)合，還可以用手機實時查看信息。同時全IP化的網(wǎng)絡(luò)也使監(jiān)控系統(tǒng)的拓撲簡化，可只采用二級組網(wǎng)就可實現(xiàn)全部功能，便于網(wǎng)絡(luò)的擴容和維護。

3 、系統(tǒng)的平滑擴容能力

針對3G的新建基站建設(shè)，不同運營商根據(jù)現(xiàn)存網(wǎng)絡(luò)狀況會采用不同的策略。為節(jié)省投資，會有一大部分（60％左右）基站采用與原2G設(shè)備共站的方式建設(shè)。在原來的2G基站中，部分已經(jīng)建設(shè)了動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)，部分沒有建設(shè)的也會在短期內(nèi)投入。

對于已經(jīng)建設(shè)了動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)的基站，其環(huán)境傳感器等部分參數(shù)可以共用，但由于設(shè)備的增加，動力系統(tǒng)必需要擴容，這就要求已建的動環(huán)前端采集設(shè)備（FSU）具有一定余量的智能設(shè)備端口，才可保證平滑擴容。同時對于未建動環(huán)監(jiān)控的基站，同樣要求FSU具有豐富的端口數(shù)量以應對基站設(shè)備的增加。

4、 靈活的網(wǎng)絡(luò)適應性

目前2G基站的動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)采用的最多的傳輸方式是BTS后插時隙的方式，這種方式在傳輸資源匱乏的情況下解決了大部分基站的監(jiān)控傳輸鏈路問題。但這種方式也有固有的缺點，就是傳輸網(wǎng)絡(luò)調(diào)整時需要及時維護固定連接時隙的數(shù)據(jù)，否則就會造成監(jiān)控數(shù)據(jù)的中斷。

隨著3G基站的建設(shè)，傳輸系統(tǒng)的擴容也勢在必行。基站傳輸資源的豐富，為監(jiān)控系統(tǒng)單獨組網(wǎng)提供了可能。同時3G主設(shè)備的一些外部接口，也可利用作為監(jiān)控業(yè)務的傳輸通道。

從目前情況的發(fā)展情況來看，可以分階段采用不同的傳輸組網(wǎng)策略。

在3G系統(tǒng)發(fā)展前期，一般的基站主設(shè)備不提供透明的IP接口，即使部分主設(shè)備提供透明的RS232、RS422等異步串口，但由于受到傳輸速率的限制，不適合組網(wǎng)應用。因此可以利用傳輸資源單獨組網(wǎng)，這樣可以做到動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)與主設(shè)備分離，避免主設(shè)備數(shù)據(jù)流量增大時丟棄動環(huán)監(jiān)控數(shù)據(jù)的風險。目前可采用2M保護環(huán)或鏈的方式組網(wǎng)。

隨著3G主設(shè)備外部端口的豐富，可以直接利用主設(shè)備提供的IP端口組網(wǎng)，做到網(wǎng)絡(luò)的扁平化，實現(xiàn)與主設(shè)備的融合。同時隨著數(shù)據(jù)業(yè)務的開展，可以利用3G提供的無線傳輸鏈路，實現(xiàn)監(jiān)控終端的移動化。

5 、高集成度

機房、基站面積緊張已經(jīng)成為困擾運營商的一大問題。熱點基站一般建于繁華的市中心商業(yè)區(qū)，寸土寸金，為節(jié)省運維成本，減少設(shè)備占地面積，必須提高網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的集成度。同時大量室外型基站為便于安裝，也采用非常緊湊的結(jié)構(gòu)設(shè)計，預留給監(jiān)控設(shè)備的安裝空間更加狹小，這些都要求監(jiān)控設(shè)備必須提高集成度。同時設(shè)備集成度的提高，也利于產(chǎn)品的維護。對于監(jiān)控中心的設(shè)備，同樣存在接入容量與占用空間的比例問題。相同空間內(nèi)設(shè)備接入的站點越多，

6 、快速部署

動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)有其自身的特點，設(shè)備紛繁復雜，接口多、連線多，這樣造成設(shè)備安裝調(diào)試時間長。而3G系統(tǒng)的初期建設(shè)周期短，為迅速提高網(wǎng)絡(luò)覆蓋率，必須加快施工進度，要求配套的動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)能夠快速部署。這就要求動環(huán)設(shè)備在設(shè)計上具有良好的工程適應性，便于快速安裝調(diào)試，減少需要現(xiàn)場標定的參數(shù)。同時動環(huán)設(shè)備工程商需要具有良好的工藝施工管理規(guī)范、標準的施工工藝、高效率的施工隊伍。

7 、高可靠性

3G系統(tǒng)與第二代移動通信系統(tǒng)相比，最大的不同是提高了數(shù)據(jù)通訊的速率，從靜止狀態(tài)下的2Mbit/s到快速移動下的384kbit/s，速率有了大幅度的提升，在此速率基礎(chǔ)之上的業(yè)務應用會日益豐富，這些數(shù)據(jù)業(yè)務都有一個共同的特點，對設(shè)備的穩(wěn)定可靠運行要求較高。

同樣監(jiān)控系統(tǒng)擔負著3G主設(shè)備運行環(huán)境的監(jiān)測任務，如果監(jiān)控設(shè)備本身可靠性不高，經(jīng)常出現(xiàn)問題，必將影響3G主設(shè)備的正常運行。要求監(jiān)控系統(tǒng)在設(shè)備可靠性、環(huán)境適應性、抗雷擊浪涌能力等方面必須有大幅的提高，同時要求設(shè)備具有自診斷、故障自定位的能力。

8 、人性化的功能應用

3G作為移動通訊技術(shù)的飛躍，最終目的是滿足人類不斷增長的信息交流的需求，做到任何時候、任何地點都可以與任何人進行溝通（3W）。動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)作為網(wǎng)絡(luò)運維人員與系統(tǒng)設(shè)備之間信息交互的工具，同樣也必須適應特定人群的使用習慣，提供人性化的使用界面及功能，才能更好的為社會服務，才能創(chuàng)造出新的價值。