動(dòng)力環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)的架構(gòu)、標(biāo)準(zhǔn)在3G綜合解決方案中的應(yīng)用

隨著中國(guó)移動(dòng)TD試驗(yàn)網(wǎng)的招標(biāo)進(jìn)程啟動(dòng)，國(guó)內(nèi)的3G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)邁入了實(shí)質(zhì)性的階段。2008年北京奧運(yùn)期間，國(guó)內(nèi)會(huì)有10個(gè)城市啟用3G技術(shù)的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)。隨著3G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和投入運(yùn)行，各種數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、多媒體業(yè)務(wù)應(yīng)用會(huì)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(duì)其運(yùn)行環(huán)境也提出了更為嚴(yán)格的要求。如何保證網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的正常運(yùn)行，在機(jī)房、基站動(dòng)力設(shè)備、環(huán)境出現(xiàn)異常情況時(shí)，如何快速準(zhǔn)確定位并排除故障，是網(wǎng)絡(luò)運(yùn)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(dòng)力環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)作為網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維的重要手段，擔(dān)負(fù)著設(shè)備運(yùn)行環(huán)境、動(dòng)力設(shè)備運(yùn)行狀況監(jiān)控的任務(wù)，同時(shí)完成數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和智能分析，為快速準(zhǔn)確定位故障、提前預(yù)警等提供決策的重要依據(jù)。

一、動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展歷程、架構(gòu)及標(biāo)準(zhǔn)是怎樣的？

1 、發(fā)展歷程

動(dòng)力環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)從上世紀(jì)90年代開(kāi)始起步，經(jīng)過(guò)十多年的發(fā)展，目前已經(jīng)成為網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維系統(tǒng)的重要組成部分。從初期的干接點(diǎn)方式逐步發(fā)展到目前的模擬量監(jiān)控、視頻監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集自動(dòng)化、數(shù)據(jù)分析智能化、用戶界面人性化，為網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維減員增效提供了有力保證。國(guó)內(nèi)各大運(yùn)營(yíng)商都已針對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)建設(shè)了動(dòng)環(huán)集中監(jiān)控系統(tǒng)，但各運(yùn)營(yíng)商之間在網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、系統(tǒng)應(yīng)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(dòng)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(guò)傳感器、變送器完成非智能設(shè)備信號(hào)的采集和模數(shù)轉(zhuǎn)換，通過(guò)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(chǔ)、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(dòng)環(huán)系統(tǒng)的監(jiān)控對(duì)象可以分為環(huán)境和動(dòng)力設(shè)備兩大類：環(huán)境類包括溫度、濕度、煙感、水浸、門(mén)磁、紅外等；動(dòng)力設(shè)備包括高壓配電、低壓配電、組合電源、蓄電池、UPS、油機(jī)、空調(diào)等。

動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)一般采用三級(jí)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(chǎng)監(jiān)控單元（FSU）；在省一級(jí)建設(shè)集中監(jiān)控中心（CSC），完成LSC的接入，實(shí)現(xiàn)全省的統(tǒng)一集中監(jiān)控。

3 、標(biāo)準(zhǔn)

動(dòng)環(huán)監(jiān)控行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)主要有兩個(gè)，一個(gè)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(gè)標(biāo)準(zhǔn)；第二個(gè)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(biāo)準(zhǔn)為系列標(biāo)準(zhǔn)，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(duì)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(cè)試方法。同時(shí)智能門(mén)禁系統(tǒng)、圖象監(jiān)控系統(tǒng)的相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)也在制定中。

二、3G系統(tǒng)中的動(dòng)環(huán)監(jiān)控有什么特點(diǎn)？

1 、綜合解決方案

通訊行業(yè)技術(shù)突飛猛進(jìn)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(jìn)。這就要求設(shè)備供應(yīng)商要對(duì)整個(gè)通訊行業(yè)具備全盤(pán)的洞察力，可以提供綜合的解決方案。3G商用系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)還尚處于起步階段，用戶還局限于極少量的友好測(cè)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(yùn)行，是保證3G建設(shè)順利進(jìn)行的前提。因此成熟的運(yùn)維支撐平臺(tái)對(duì)3G初期建設(shè)至關(guān)重要。這就要求運(yùn)維支撐平臺(tái)與主設(shè)備一起建設(shè)，一起投入使用。相應(yīng)的動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)需要綜合考慮機(jī)房環(huán)境參數(shù)、動(dòng)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(qiáng)大的技術(shù)實(shí)力，才能保證后續(xù)運(yùn)維的順利進(jìn)行。

同時(shí)隨著運(yùn)營(yíng)商經(jīng)營(yíng)理念的提升，“集中監(jiān)控、集中維護(hù)、集中管理”的“三集中”思想貫徹施行，會(huì)有更多的省級(jí)集中監(jiān)控中心成為運(yùn)維網(wǎng)絡(luò)的核心，因此必將針對(duì)前期建設(shè)的不同廠家的監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行整合，實(shí)現(xiàn)不同級(jí)別監(jiān)控中心之間的互通。同時(shí)各大運(yùn)營(yíng)商都有已建的動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)，新上的3G系統(tǒng)必然也會(huì)納入到原來(lái)建設(shè)的運(yùn)維支撐平臺(tái)內(nèi)，這同樣要求監(jiān)控系統(tǒng)提供商具備強(qiáng)大的系統(tǒng)整合能力，實(shí)現(xiàn)新老系統(tǒng)、不同廠家系統(tǒng)之間的互通。

2 、全I(xiàn)P化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)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(jì)學(xué)的原理，多個(gè)通信實(shí)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(shí)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侄巍?dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全I(xiàn)P化后，可以通過(guò)互連網(wǎng)隨時(shí)查看基站信息，通過(guò)SNMP協(xié)議實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一管理。通過(guò)與3G移動(dòng)終端的結(jié)合，還可以用手機(jī)實(shí)時(shí)查看信息。同時(shí)全I(xiàn)P化的網(wǎng)絡(luò)也使監(jiān)控系統(tǒng)的拓?fù)浜?jiǎn)化，可只采用二級(jí)組網(wǎng)就可實(shí)現(xiàn)全部功能，便于網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)容和維護(hù)。

3 、系統(tǒng)的平滑擴(kuò)容能力

針對(duì)3G的新建基站建設(shè)，不同運(yùn)營(yíng)商根據(jù)現(xiàn)存網(wǎng)絡(luò)狀況會(huì)采用不同的策略。為節(jié)省投資，會(huì)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(lái)的2G基站中，部分已經(jīng)建設(shè)了動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)，部分沒(méi)有建設(shè)的也會(huì)在短期內(nèi)投入。

對(duì)于已經(jīng)建設(shè)了動(dòng)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(dòng)力系統(tǒng)必需要擴(kuò)容，這就要求已建的動(dòng)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(kuò)容。同時(shí)對(duì)于未建動(dòng)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(yīng)對(duì)基站設(shè)備的增加。

4、 靈活的網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性

目前2G基站的動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)采用的最多的傳輸方式是BTS后插時(shí)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(wèn)題。但這種方式也有固有的缺點(diǎn)，就是傳輸網(wǎng)絡(luò)調(diào)整時(shí)需要及時(shí)維護(hù)固定連接時(shí)隙的數(shù)據(jù)，否則就會(huì)造成監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的中斷。

隨著3G基站的建設(shè)，傳輸系統(tǒng)的擴(kuò)容也勢(shì)在必行?；緜鬏斮Y源的豐富，為監(jiān)控系統(tǒng)單獨(dú)組網(wǎng)提供了可能。同時(shí)3G主設(shè)備的一些外部接口，也可利用作為監(jiān)控業(yè)務(wù)的傳輸通道。

從目前情況的發(fā)展情況來(lái)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(yīng)用。因此可以利用傳輸資源單獨(dú)組網(wǎng)，這樣可以做到動(dòng)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(shí)丟棄動(dòng)環(huán)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的風(fēng)險(xiǎn)。目前可采用2M保護(hù)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(shí)現(xiàn)與主設(shè)備的融合。同時(shí)隨著數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的開(kāi)展，可以利用3G提供的無(wú)線傳輸鏈路，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控終端的移動(dòng)化。

5 、高集成度

機(jī)房、基站面積緊張已經(jīng)成為困擾運(yùn)營(yíng)商的一大問(wèn)題。熱點(diǎn)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(yùn)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(shí)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(jì)，預(yù)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(shí)設(shè)備集成度的提高，也利于產(chǎn)品的維護(hù)。對(duì)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(wèn)題。相同空間內(nèi)設(shè)備接入的站點(diǎn)越多，

6 、快速部署

動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)有其自身的特點(diǎn)，設(shè)備紛繁復(fù)雜，接口多、連線多，這樣造成設(shè)備安裝調(diào)試時(shí)間長(zhǎng)。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(jìn)度，要求配套的動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)能夠快速部署。這就要求動(dòng)環(huán)設(shè)備在設(shè)計(jì)上具有良好的工程適應(yīng)性，便于快速安裝調(diào)試，減少需要現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定的參數(shù)。同時(shí)動(dòng)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(biāo)準(zhǔn)的施工工藝、高效率的施工隊(duì)伍。

7 、高可靠性

3G系統(tǒng)與第二代移動(dòng)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?fàn)顟B(tài)下的2Mbit/s到快速移動(dòng)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(wù)應(yīng)用會(huì)日益豐富，這些數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)都有一個(gè)共同的特點(diǎn)，對(duì)設(shè)備的穩(wěn)定可靠運(yùn)行要求較高。

同樣監(jiān)控系統(tǒng)擔(dān)負(fù)著3G主設(shè)備運(yùn)行環(huán)境的監(jiān)測(cè)任務(wù)，如果監(jiān)控設(shè)備本身可靠性不高，經(jīng)常出現(xiàn)問(wèn)題，必將影響3G主設(shè)備的正常運(yùn)行。要求監(jiān)控系統(tǒng)在設(shè)備可靠性、環(huán)境適應(yīng)性、抗雷擊浪涌能力等方面必須有大幅的提高，同時(shí)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(yīng)用

3G作為移動(dòng)通訊技術(shù)的飛躍，最終目的是滿足人類不斷增長(zhǎng)的信息交流的需求，做到任何時(shí)候、任何地點(diǎn)都可以與任何人進(jìn)行溝通（3W）。動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)作為網(wǎng)絡(luò)運(yùn)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(yīng)特定人群的使用習(xí)慣，提供人性化的使用界面及功能，才能更好的為社會(huì)服務(wù)，才能創(chuàng)造出新的價(jià)值。