RRU智能后備電源的研究

杜潤波

1.背景

隨著3G業(yè)務競爭的日趨激烈，TD-SCDMA網(wǎng)絡的不斷建設與完善，基于BBU（基帶處理單元）+RRU（射頻拉遠模塊）形式的分布式基站已經(jīng)成為室內(nèi)信號覆蓋的主要方式。3G網(wǎng)絡大量使用分布式基站架構，RRU和BBU之間需要用光纖連接，一個BBU可以支持多個RRU。采用BBU+RRU多通道方案，可以很好地解決大型場館的室內(nèi)覆蓋問題。與2G時期單純的語音、較少的數(shù)據(jù)業(yè)務不同的是，TD-SCDMA的分布式基站主要為用戶提供更高速的數(shù)據(jù)流服務，建設具有比2G時期更加穩(wěn)定、更加可靠以及帶寬更高的無線網(wǎng)絡。

RRU拉遠模塊的穩(wěn)定運行，直接關系到3G網(wǎng)絡的信號質(zhì)量，加強RRU拉遠模塊的實時監(jiān)控、準確定位故障點、高效排除故障，不僅是公司業(yè)務收入的可靠保障，也是客戶對公司優(yōu)質(zhì)服務高度認可的有效途徑。

然而移動TD-SCDMA分布式基站在選址、安裝、供電及工作方式都有別于以往的直放站，其高速增長的數(shù)量、密集的分布和多樣性的供電方式無疑對維護人員提出的巨大的挑戰(zhàn)?，F(xiàn)階段RRU拉遠模塊的監(jiān)控與維護工作已經(jīng)納入到日?？己朔秶?，建立一套集動力環(huán)境監(jiān)控、地理信息查詢、綜合故障判斷于一體的維護輔助管理系統(tǒng)有著深遠的意義。

1.1監(jiān)測對象概述

由于BBU+RRU實際組網(wǎng)情況非常復雜，本系統(tǒng)根據(jù)其供電方式，按室外覆蓋及室內(nèi)覆蓋兩種方式進行分別說明。

1.1.1 RRU室外覆蓋型

室外覆蓋方案主要是城市內(nèi)宏覆蓋、郊區(qū)、平原、丘陵地區(qū)的宏覆蓋，RRU安裝樓頂、鐵塔等建筑物的室外上。

說明：RRU側距離BBU側較遠，直接在RRU側增加室外電源對RRU進行供電。動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)需要分別對RRU側室外電源，BBU側基站組合電源進行監(jiān)控。目前我們只對BBU側基站組合電源進行監(jiān)控。

RRU側距離BBU側較近，直接從BBU側組合電源拉線供電。動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)只對BBU側基站組合電源進行監(jiān)控。

1.1.2 RRU室內(nèi)覆蓋型

RRU側直接從本地組合電源進行取電。動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)需要分別對RRU側室外電源，BBU側基站組合電源進行監(jiān)控。

1.2監(jiān)控需求

1.3實現(xiàn)方式

由RRU后備電源提供智能接口協(xié)議，通過智能接入方式（RS232/RS485）實現(xiàn)與監(jiān)測模塊的對接，檢測模塊通過短信方式將RRU后備電源數(shù)據(jù)傳送至監(jiān)控平臺并短信發(fā)送至維護人員手機通知。

2.詳細技術內(nèi)容

在系統(tǒng)網(wǎng)絡架構設計上，充分考慮現(xiàn)有動環(huán)監(jiān)控網(wǎng)絡及資源，除了增加必要的硬件設備外，盡量利用原有的動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)設備，合理調(diào)配網(wǎng)絡資源，使整個系統(tǒng)的網(wǎng)絡架構設計最大化的利用現(xiàn)有的動環(huán)網(wǎng)絡資源，真正做到資源共享、優(yōu)化組合。

采用3級架構：前端監(jiān)測設備層、數(shù)據(jù)傳輸層、監(jiān)控中心層。

RRU監(jiān)測設備層――RRU監(jiān)測模塊

RRU監(jiān)測模塊具備智能設備解析、無線傳輸功能，即現(xiàn)場只需安裝一臺RRU監(jiān)測模塊即可完成智能設備接入及網(wǎng)絡傳輸。

傳輸層――短信網(wǎng)關

該層主要為RRU監(jiān)測模塊和監(jiān)控中心提供數(shù)據(jù)通道。目前河北省各地市動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)中已經(jīng)建有短信網(wǎng)關，可直接利用現(xiàn)有短信網(wǎng)關進行組網(wǎng)。

監(jiān)控中心――依托動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控中心

監(jiān)控中心依托于各地市動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)原有監(jiān)控中心，利用動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)原有服務器，后臺采用獨立監(jiān)控終端，實時監(jiān)測各地市覆蓋范圍內(nèi)RRU拉遠模塊相關的工作情況，接收各項告警信息，統(tǒng)計分析各項監(jiān)控指標。

2.1傳輸方式比對

在前期方案設計階段，綜合考慮了各種因素，最終確定采用短信方式，具體如下：

（1）RRU后備電源監(jiān)測信息量少，一條短信可實現(xiàn)全部數(shù)據(jù)的監(jiān)控。

（2）短信模塊體積小，直接集成在檢測單元內(nèi)部，不占用空間，投資成本低。

（3）系統(tǒng)設計無故障時為每天（可自定義）采集一包數(shù)據(jù)，當前端有告警時主動上傳一條短信。

（4）短信通信的穩(wěn)定性高，從而大大提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

（5）中心平臺使用移動短信網(wǎng)關與現(xiàn)場終端進行短信通信，使用socket控制短信的收發(fā)，加快了平臺的處理速度。

（6）由于收發(fā)短信即時完成，不會一直占用基站信道，只用了較少的基站主業(yè)務資源，完成對延伸系統(tǒng)相關參數(shù)設置和告警上傳。

2.2短信方式介紹

RRU監(jiān)測模塊內(nèi)置無線通信模塊，使用2G網(wǎng)絡的短信方式進行組網(wǎng)，完成短信的收發(fā)控制。中心服務器采用短信網(wǎng)關與RRU監(jiān)測單元通信，完成短信收發(fā)。

中心服務器在接收到RRU監(jiān)測模塊發(fā)送的告警短信時，會連同RRU監(jiān)測模塊內(nèi)的SIM卡號碼同時轉錄入數(shù)據(jù)庫中，通過SIM卡號碼識別其相對應的RRU拉遠模塊編號，同時可調(diào)用數(shù)據(jù)庫內(nèi)此RRU的相關信息，實現(xiàn)對RRU拉遠模塊的各種信息監(jiān)測。

工作流程介紹

在無告警狀態(tài)，監(jiān)測單元可以定時將RRU后備電源數(shù)據(jù)傳送至監(jiān)控平臺，當產(chǎn)生告警是時，監(jiān)測單元自動將報警信息第一時間傳送至監(jiān)控中心。

2.3主要技術創(chuàng)新點

a.全新組網(wǎng)方案。

引入了新的動環(huán)監(jiān)控組網(wǎng)方案，為復雜傳輸模式的基站、小場景站點提供了動環(huán)監(jiān)控接入困難的解決方案。

b.故障快速準確定位。

通過在動環(huán)監(jiān)控基礎上增加“設備及線路路由組態(tài)顯示功能”，用戶通過監(jiān)控終端軟件，可以查看各個設備的安裝位置和供電線路的信息，使維護人員可以方便、及時、準確的對故障定位，提高整體的工作效率及維護質(zhì)量。

c.與現(xiàn)有系統(tǒng)的完美結合。

系統(tǒng)在充分利用現(xiàn)有動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)平臺基礎上，對動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)進行了有效的補充與完善，對綜合接入站點及RRU站點等小場景站點的動環(huán)監(jiān)控建設具有重要的指導意義。

d.電子化管理。

所有納入監(jiān)控平臺的RRU后備電源均實現(xiàn)電子化管理，通過平臺可以了解RRU后備電源的安裝時間、地點、型號、廠家、容量等信息。

e.充分利用現(xiàn)網(wǎng)資源。

充分利用了現(xiàn)有的傳輸資源，節(jié)省了投資，為分布式基站系統(tǒng)中的RRU站點尋求了一種合適的動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)FSU-LSC的組網(wǎng)方式，穩(wěn)定可靠且低成本解決了RRU的監(jiān)控問題。這為研究RRU以及類似于RRU的場景下動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)測點標準化方案，以及為其他專業(yè)類似非通信業(yè)務接入動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)平臺提供了一種新的思路。

f. 廣泛的支持能力。

方案中所提及的核心設備，在一種設備中支持了目前可知品牌的所有電源情況，使得系統(tǒng)本身適應能力更強，系統(tǒng)本身的維護更加簡便。

g.強大的報表功能。

通過動環(huán)采集的數(shù)據(jù)資料，結合RRU的使用維護特點，生成一系列的報表文件，對于分析RRU設備的工作情況進行綜合的分析，為維護工作提供有力的數(shù)據(jù)資料，提高整體的管理水平。

3.應用情況

目前已在基站安裝該系統(tǒng)做為試點。基站維護人員可以主動通過該系統(tǒng)迅速、方便快捷的了解每個RRU的信息，極大減少了代維人員的工作量。

此系統(tǒng)顛覆性的改變了現(xiàn)有RRU的使用模式，他將原有的被動型的維護模式—網(wǎng)管中心發(fā)現(xiàn)故障通知維護人員，維護人員到基站現(xiàn)場進行故障處理的模式，改變?yōu)楝F(xiàn)在的主動維護模式。該系統(tǒng)的使用符合集中化監(jiān)控和維護、預防性的維護的精神，對于集中化維護和預防性維護工作均有積極意義。

4.社會效益

避免因后備電源故障引起的客戶投訴造成不良社會影響。在機場、車站、商場、酒店和寫字樓等高端客戶密集的大型場所進行安裝，網(wǎng)絡質(zhì)量明顯提升，有效的避免了客戶投訴等不良社會影響。