物聯(lián)網(wǎng)在4G移動(dòng)基站維護(hù)中的應(yīng)用研究

彭曉良，陳生海，丁建群

（懷化學(xué)院，湖南懷化 418000）

1 4G移動(dòng)基站的維護(hù)方案構(gòu)思分析

對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)在4G移動(dòng)基站維護(hù)中的應(yīng)用，主要是基于當(dāng)前我國(guó)現(xiàn)有IP網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上來(lái)開(kāi)展的，基站在日常的運(yùn)行中，主要是通過(guò)各類(lèi)感應(yīng)元件等獲取基站日常運(yùn)行過(guò)程中的環(huán)境參數(shù)，如溫度和濕度等，然后物聯(lián)網(wǎng)能夠?qū)⑦@些數(shù)據(jù)及時(shí)準(zhǔn)確地傳輸?shù)綄?duì)應(yīng)的管理系統(tǒng)，從而對(duì)基站的運(yùn)行情況進(jìn)行分析和檢測(cè)，掌握基站日常運(yùn)行中出現(xiàn)的問(wèn)題以及可能發(fā)生的問(wèn)題等，最后通過(guò)基站的GPS定位系統(tǒng)和IP網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)將處理完成的信息傳送給運(yùn)維管理中心，并根據(jù)不同的情況對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)整理和存儲(chǔ)，在發(fā)現(xiàn)異常問(wèn)題時(shí)，基站能夠通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)將信息及時(shí)傳輸給管理人員，并發(fā)送工單給對(duì)應(yīng)的運(yùn)維人員，幫助其及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并進(jìn)行有效解決。對(duì)于代維人員，其在日常工作中能夠根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)提供的工單和數(shù)據(jù)對(duì)基站發(fā)生的問(wèn)題進(jìn)行原因查詢(xún)，并尋找合適的解決對(duì)策，同時(shí)將制定的解決對(duì)策發(fā)送到數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)庫(kù)將這些數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整理歸類(lèi)，最終形成基站維護(hù)模式。

2 4G移動(dòng)基站維護(hù)方案設(shè)計(jì)分析

2.1 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案

對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)在4G基站中的運(yùn)用，其是一種多層次的復(fù)合系統(tǒng)，主要分為硬件和軟件兩個(gè)組成部分，在IP接入到基站系統(tǒng)中時(shí)，能夠形成一個(gè)閉合的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

（1）硬件系統(tǒng)，主要是收集基站日常運(yùn)行中的環(huán)境參數(shù)，如溫度、濕度和亮度等，這些信息是影響基站日常運(yùn)行的主要因素之一，同時(shí)通過(guò)硬件系統(tǒng)還能夠?qū)具\(yùn)行過(guò)程中的電源情況以及系統(tǒng)的整體運(yùn)行狀況等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和整理，然后通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的應(yīng)用將這些信息進(jìn)行匯總整理，最終發(fā)送到服務(wù)器中對(duì)進(jìn)行分析存儲(chǔ)。

（2）軟件系統(tǒng)的應(yīng)用，主要是根據(jù)硬件系統(tǒng)中收集到的各種信息，結(jié)合軟件中的BTS模塊和GPS定位系統(tǒng)等對(duì)發(fā)生問(wèn)題的基站進(jìn)行定位，然后通過(guò)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對(duì)出現(xiàn)問(wèn)題的4G移動(dòng)基站進(jìn)行監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)終端能夠?qū)?G移動(dòng)基站進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理分析，同時(shí)根據(jù)IP網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對(duì)代維人員的工作管理。最后則是終端軟件部分，主要分為3個(gè)部分，分別是中心數(shù)據(jù)庫(kù)、服務(wù)器和代維人員，其中的中心數(shù)據(jù)庫(kù)主要是對(duì)4G移動(dòng)基站發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，然后根據(jù)數(shù)據(jù)類(lèi)型對(duì)其進(jìn)行分類(lèi)整理，在后續(xù)4G移動(dòng)基站運(yùn)行過(guò)程中若再次出現(xiàn)相同問(wèn)題，其能夠?qū)⒎治鰯?shù)據(jù)以及當(dāng)時(shí)的解決辦法發(fā)送到服務(wù)器中，由服務(wù)器下單給代維人員對(duì)其進(jìn)行處理，大大提高了代維人員的工作效率。因此，對(duì)于終端軟件中的服務(wù)器，其工作主要是根據(jù)4G移動(dòng)基站出現(xiàn)的問(wèn)題對(duì)其進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送和收集等。

（3）客戶(hù)端，客戶(hù)端主要是對(duì)不同問(wèn)題的處理方法等進(jìn)行匯總和整理，形成對(duì)應(yīng)的BTS數(shù)據(jù)模式，并將這些數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)等上傳到數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行存儲(chǔ)，方便后續(xù)工作的開(kāi)展。軟件的日常工作流程是：①工單下發(fā)，在基站出現(xiàn)問(wèn)題之后，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠?qū)?wèn)題的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總和整理，同時(shí)通過(guò)智能化系統(tǒng)向運(yùn)維管理中心下發(fā)工單，并將其傳輸?shù)酱S人員。②是定位維護(hù)，通過(guò)基站提供的信息數(shù)據(jù)，代維人員能夠準(zhǔn)確掌握基站的地點(diǎn)以及周?chē)h(huán)境等數(shù)據(jù)，從而做好準(zhǔn)備工作。③人員的認(rèn)證和工作評(píng)估，在代維人員到達(dá)出現(xiàn)問(wèn)題的基站后，需要進(jìn)行身份認(rèn)證，認(rèn)證通過(guò)才能夠進(jìn)入基站進(jìn)行維護(hù)工作，在維護(hù)工作完成之后，代維人員需要將維護(hù)記錄傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，然后監(jiān)控中心根據(jù)代維人員的數(shù)據(jù)傳輸對(duì)其工作內(nèi)容進(jìn)行評(píng)估。

2.2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)物聯(lián)網(wǎng)的硬件

（1）物聯(lián)網(wǎng)4G移動(dòng)基站的硬件維護(hù)系統(tǒng)，由于組成內(nèi)容較多，且不同組成間的關(guān)系較為復(fù)雜，分類(lèi)后主要包括：電源模塊、網(wǎng)絡(luò)接口模塊和智能控制設(shè)備等，對(duì)于這些模塊，每一部分分別發(fā)揮不同的作用，但在這些模塊中，最為重要的則是微處理器，在當(dāng)前我國(guó)的4G移動(dòng)基站中，微處理主要是選用的Microchip（微芯片）單片機(jī)系統(tǒng)，這一類(lèi)型的處理器具有簡(jiǎn)單方便，且開(kāi)放性較好等特點(diǎn)，能有效勝任4G移動(dòng)基站的硬件需求。

（2）Microchip網(wǎng)絡(luò)單片機(jī)，其將IEEE802.3以太網(wǎng)控制器集成在系統(tǒng)上，從而能夠?yàn)橐苿?dòng)基站的正常運(yùn)行提供充足的I/O接口，且該系統(tǒng)還能夠支持當(dāng)前比較常用的RS-485等接口，具有將16路與通道轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的模擬器，實(shí)現(xiàn)了對(duì)移動(dòng)基站環(huán)境信息監(jiān)測(cè)和收集的效果，該系統(tǒng)在日常的使用中，對(duì)電源電壓和電流等的轉(zhuǎn)換要求等也能夠很好的實(shí)現(xiàn)，從而滿(mǎn)足了系統(tǒng)的正常能量供應(yīng)，保證IP網(wǎng)絡(luò)和硬件系統(tǒng)之間的無(wú)縫式連接。

（3）電源模塊，主要是對(duì)整個(gè)基站進(jìn)行電能的提供，在使用的過(guò)程中能夠通過(guò)模擬數(shù)據(jù)將電流的A/D進(jìn)行轉(zhuǎn)換。GPS（Global Position System，全球定位系統(tǒng)）模塊，是通過(guò)RS232接口來(lái)對(duì)處理器進(jìn)行連接，能方便維護(hù)人員對(duì)基站進(jìn)行定位。網(wǎng)絡(luò)接口模塊，在應(yīng)用過(guò)程中能夠通過(guò)自身和系統(tǒng)之間的聯(lián)系對(duì)信息進(jìn)行接收和處理，從而幫助基站進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸工作，大大提高了基站和管理系統(tǒng)之間的信息溝通，從而幫助管理人員更好的對(duì)基站的狀況進(jìn)行了解，遠(yuǎn)程監(jiān)控維護(hù)人員的工作效率等。通過(guò)這些硬件系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)的正常運(yùn)行提供數(shù)據(jù)收集和處理等功能，從而保證4G移動(dòng)基站的正常運(yùn)行和維護(hù)工作。

2.3 系統(tǒng)調(diào)試工作

系統(tǒng)調(diào)試工作，是在物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上開(kāi)展的一項(xiàng)基站維護(hù)工作，工作內(nèi)容主要是通過(guò)必要的調(diào)試對(duì)基站的正常運(yùn)行提供保障，并將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實(shí)際作用發(fā)揮到最大，且系統(tǒng)調(diào)試工作的開(kāi)展還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)基站日常數(shù)據(jù)信息的全面監(jiān)控，如出現(xiàn)問(wèn)題后能夠及時(shí)進(jìn)行反饋，并根據(jù)傳感器將數(shù)據(jù)信息進(jìn)行科學(xué)的采集等。在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中，系統(tǒng)調(diào)試工作是實(shí)現(xiàn)其有效控制的關(guān)鍵內(nèi)容，通過(guò)這一工作還能夠?qū)h(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)等內(nèi)容進(jìn)行科學(xué)的控制。在測(cè)試層面上，調(diào)試工作的主要內(nèi)容是對(duì)當(dāng)前的系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性進(jìn)行檢測(cè)，并將這一功能實(shí)際應(yīng)用在移動(dòng)基站中，保證基站的正常運(yùn)行。

3 物聯(lián)網(wǎng)和4G移動(dòng)基站的工作內(nèi)容分析

3.1 基站維護(hù)的基本概念

基站的維護(hù)工作，主要是對(duì)4G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中的固定地點(diǎn)的移動(dòng)通訊無(wú)線(xiàn)電，發(fā)送設(shè)備進(jìn)行日常的檢修工作情況，在當(dāng)前的4G移動(dòng)基站中，主要是通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信進(jìn)行覆蓋，4G基站能夠保證4G網(wǎng)絡(luò)信號(hào)覆蓋的全面性，且通過(guò)基站進(jìn)行信號(hào)傳輸和覆蓋能夠大大提高4G網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性，且這一信號(hào)交換功能還能夠保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和安全性。但由于4G網(wǎng)絡(luò)涵蓋的內(nèi)容較多，加上其設(shè)備的傳輸能力和傳輸功率較大，導(dǎo)致設(shè)備的日常維護(hù)工作難度較大，為此，選擇合適的監(jiān)控方法能夠有效保證4G移動(dòng)基站的正常運(yùn)行。在當(dāng)前，4G移動(dòng)基站的維護(hù)工作主要是對(duì)基站內(nèi)設(shè)備的日常問(wèn)題進(jìn)行處理，同時(shí)還需要對(duì)基站周?chē)沫h(huán)境進(jìn)行檢測(cè)，能方便準(zhǔn)確的對(duì)基站出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析。對(duì)于傳統(tǒng)的基站維護(hù)工作，已經(jīng)不滿(mǎn)足當(dāng)前4G移動(dòng)基站建設(shè)工作的需求，隨著4G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，對(duì)4G移動(dòng)基站的日常運(yùn)行穩(wěn)定性要求也在逐漸提高，只有加強(qiáng)對(duì)4G移動(dòng)基站的日常監(jiān)護(hù)，才能夠保證4G網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行。

3.2 物聯(lián)網(wǎng)理念下的基站維護(hù)工作

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)逐漸應(yīng)用在各行各業(yè)中，其科學(xué)的監(jiān)控和及時(shí)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)反饋能夠幫助企業(yè)準(zhǔn)確把握設(shè)備的運(yùn)行情況等。而在4G移動(dòng)基站維護(hù)工作中，物聯(lián)網(wǎng)基站能夠通過(guò)自身的智能化水平對(duì)基站的增長(zhǎng)數(shù)量以及其在實(shí)際應(yīng)用中的需求等進(jìn)行監(jiān)控和管理，從而降低基站維護(hù)工作成本，使基站的維護(hù)效率大大增加。由于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)本身具有較強(qiáng)的智能化水平，能夠很好的滿(mǎn)足當(dāng)前4G移動(dòng)基站的快速建設(shè)工作，同時(shí)借助當(dāng)前我國(guó)成熟的IP網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，能夠形成新的基站維護(hù)系統(tǒng)，保證基站的日常安全穩(wěn)定運(yùn)行。此外，物聯(lián)網(wǎng)的端口設(shè)備，主要是各種傳感器設(shè)備，能夠?qū)经h(huán)境中的酸堿度、溫度、及濕度等數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)試和收集，同時(shí)對(duì)收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行快速準(zhǔn)確的處理，大大提高了數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確性和及時(shí)性，此外，根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)收集到的數(shù)據(jù)，維護(hù)人員能夠?qū)境霈F(xiàn)的問(wèn)題以及造成問(wèn)題的原因進(jìn)行快速分析，大大提高了4G移動(dòng)基站的維護(hù)效率。

4 總結(jié)

伴隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的快速發(fā)展以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的出現(xiàn)，在實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速傳輸和實(shí)時(shí)監(jiān)控的同時(shí)，在4G移動(dòng)基站日常維護(hù)工作中應(yīng)用后，能夠大大提高4G移動(dòng)基站的運(yùn)行效率，且該系統(tǒng)的應(yīng)用還能夠時(shí)基站的管理人員對(duì)基站的日常運(yùn)行情況進(jìn)行及時(shí)準(zhǔn)確的掌握，方便對(duì)基站出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行改善。此外，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，管理人員還能夠?qū)ΥS人員的工作效率等進(jìn)行監(jiān)控，保證基站的快速維護(hù)，此外，該技術(shù)的應(yīng)用還使基站的日常數(shù)據(jù)能更加快速高效的反饋到管理中心。

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