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基站动环监控组网IP化改造

范文

许晟戴顺伦张赟

摘要：随着网络技术的不断迭代，IP技术的不断成熟，原来普遍采用的基站动环监控2M方式正逐渐退网、网络经常割接，给基站动环监控系统带来了不稳定因素。本文通过对动环监控系统组网和传输的现状进行研究分析，提出了基站动环监控系统网络IP改造的方案，从根本上提高基站动环系统的稳定性，实现降本增效。

关键词：基站监控;动环组网;IP化

一、背景

动力及环境集中监控系统（简称动环监控）是通信机房状态监控的核心组成部分之一，對通信网络的安全稳定运行起到重要保障作用。运营商不同时期建设的动环监控，限于当时传输网络条件，所以现网动环监控系统有多种组网方式同时存在。

基站动环监控系统早起建设时采用2M 组网方式经传输SDH 设备汇聚到核心机房后收敛光口输出，经光网桥转换后接入监控中心局域网交换机。近年来随着光传输技术发展而逐步淘汰SDH 设备，同时光网桥等设备严重老化、已经停产无法及时补充更换;且原2M 方式本身存在转接环节多，故障定位难，带宽不足、传输割接影响频繁等问题。随着传送网设备IP化改造的步伐，故同步开展基于现有底端动环监控传输组网的IP 化改造。

二、动环监控系统网络现状

东莞联通通过2009 年的一期动环监控建设，后铁塔公司成立移交部分基站，目前保留基站监控共有330 个，均采用单独2M 方式组网，全网采用192.169.0.0/16 网段。监控中心设备数量如下：

三、基站动环监控IP 化改造方案

（一）动环监控IP 化的目标

通过基站IP 化改造实现网络由2M 传输切换为IPRAN 传输，并淘汰监控中心的全部光网桥（ONS）设备，以达到简化网络组网、减少运维成本、提高网络稳定性的目标。动环监控系统IP 化改造主要包括采集设备FSU 及监控中心汇聚网络的IP 化改造两方面。首先，基站端需要具有IPRAN网络资源，采集器FSU 具备FE 电口或光口。其次，动环监控中心网络需要与IPRAN 网络核心层对接，并进行配置调试。最后，根据拟定的方案选定基站进行实施测试。

基站前端：一体化监控单元FSU 采用IP 网络接口，温度、湿度、水浸、烟感、红外等模拟信号和数字信号接入FSU 的AI/ DI 通道;开关电源、智能电表、精密空调、门禁系统等具备串口通信的接入FSU 的RS232 或RS485 智能口;视频监控设备接入FSU 的网口，再通过FSU 的网口或者光口通过IPRAN网络上传到监控中心。中心设备：无需使用传统的机架式2M 收敛设备（光网桥），大大节省机房空间，所有FSU 汇聚到机房2 台IPRAN（华为和中兴各一台），通过4 个1000BASE-X 千兆光口接入到动环交换机（新增）。每台IPRAN 出2 个光口（一主一备），最多可汇聚1000 个FSU，满足了近2 年建设需求。

全网IP 化改造后网络拓扑结构如图2。

（二）监控中心的IP 化改造方案

所有FSU（原来用ONS 接入）改为汇聚到IPRAN 的GE光口再进入动环监控交换机。

1.工作步骤

1）新增一台交换机，作为IPRAN 站点接入。

2）交换机到IPRAN 放光纤，两台IPRAN 设备，每台出2 个千兆光口，形成主备。

3）规划全新网段给IPRAN 接入的基站，配置交换机到IPRAN 的路由。

4）申请需要改造基站的IPRAN 传输链路，在表格中记录好每个基站IP 端口。

5）FSU 监控按照基站改线进度（2M 改IP），逐步割接到IPRAN 的4 个千兆光口。

6）前置机调整配置（扫描总线），通过调整后的基站IP恢复通讯。

7）等割接完成，所有基站通讯恢复后进行网络优化。

8）拆除思科3560、2960 上连接的未使用ONS，空出网口。

9）网络改造过程中拓扑如下图3：

2.注意事项

动环改造有时间顺序要求的，需要跟传输改造进度同步，避免出现动环调试再次下站的情况。

新增接入交换机需要是三层，注意千兆光模块与 IPRAN 设备匹配。不建议采用原有动环交换机进行接入测试，避免影响现有监控业务运行。

提前与传输部门确认 IPRAN 汇聚采用 L2VPN 还是 L3VPN 方式，L3VPN 方式需要传输专业规划 IP，L2VPN 方式则由动环专业自己规划 IP。本文采用 L2VPN 方式。

（三）基站动环监控 IP

化改造方案 1.工作步骤规划每个基站 FSU 的 IP。

申请每个改造基站的 IPRAN 传输链路，指定 FE 口，汇聚数据到机房指定 GE 口。

上站拆除原来的 2M 线，重新布置网线，连接 FSU 和基站 IPRAN 分组设备。设置 FSU 新分配的 IP 地址，配置生效后重启设备。监控中心更改前置机总线 IP 配置，扫描数据，恢复通信后，现场测试开关门告警，确保监控告警正常。

2.注意事项

FSU使用FE口跟IPRAN对接时，需要IPRAN处理VLAN TAG;给到 FSU 的数据包需要是 UNTAG 的。提前统计好各个基站 IPRAN 传输资源，确定是基站提供的光口还是网口。准备好光口板备件和 FSU 设备备件，用于故障处理;

（四）传输要求及网络规划

网络规划是 IP 改造实施过程最重要的环节，清晰明确的网络划分，便于后期扩容，也能很好避免网络风暴。考虑基站前端后期动环监控扩容要求，每个基站的 IP 地址应做预留。

1）每个基站 IPRAN 分配 1 路 FE 端口，用于对接 FSU 设备，IPC 等其他设备接到 FSU，并通过 FSU 透传。

2）规划每个基站 IP 网段、网关。

3）机房两台 IPRAN 共需要 4 个 1000BASE-X 光口，并且需要通过 3 层接口对接，规划好路由，用于对接动环监控交换机设备。

4）一个站点至少需要分配 4 个 IP，考虑后期扩容，本期每个站点规划 8 个 IP，其中 2 个 IP 作为广播地址和网关。举例：

与汇聚 IPRAN 网络配置：

ip address 192.168.99.1 255.255.25x.24x

新增交换机上进行 VLAN 配置和网段划分： vlan 1XX ip add 192.168.1xx.1 29

（五）实际应用案例的测试

以锦厦机房为例，进行 IPRAN 网络改造测试。

1）首先与传输协商一致，设定该点 VLAN 设置为 VLAN 1xx。

2）在交换机设置该点 VLAN 为 1xx 192.1xx.1xx.1 255.2xx.2xx.2xx。

3）现场采集器 FSU 的 IP 设置为 192.1xx.1xx.2，掩码为 255.2xx.2xx.2xx，网关为 192.1xx.1xx.1。

4）接入现场指定的华为 950B 第 7 口（FE0/1/6））网口。使用电脑设置 IP 为 192.1xx.1xx.3 255.2xx.2xx.2xx，网关为 192.1xx.1xx.1 对网关进行 PING 操作。 PING 192.1xx.1xx.1 -T 持续观察，能正常返回数据则证明网络畅通。前后经过 3 次与传输核对配置数据后测试通过。

5）测试通过后在动环网关配置台设置动环采集器设备总线 IP，与基站采集器 IP 一致。

6）完成动环监控量配置并测试告警，测试完成。

7）整理测试表格，进行测试复盘，总结并优化测试步骤和方案，形成简要施工方案，为后期大规模改造提供指导。

四、基站动环监控实现 IP 化后的优点

相比较于传统的基站动环监控传输单独 2M，基于 IPRAN 传输的 IP 组网有以下优点：

1）网络接口标准化，实现新建动环监控的接入。

2）独立的承载网络，不受核心网络割接的干扰。星形的网络结构，非常有利于故障的定位分析，提高维护效率。

3）IP 改造后的带宽充裕，数据传输时延的问题得到解决，现在可以非常方便的实现视频监控。

由于没有了中心众多的 2M 汇接设备，减少了故障点，提高了系统的稳定性和可靠性，也降低了运维人员日常巡检的工作量，使系统的可用度得到提高。监控中心减少了 2M 传输汇聚设备，大幅度降低建设成本，实现了节能减排。

简化了基站动环传输链路台账，提高了维护效率。能很好的进行维护工作的交接和传递。

五、结束语

动环监控系统的 IP 化改造是未来技术的发展趋势，可以非常有效降低运维成本、缩短排障时间、提高运维人员工作效率。由城域网 MPLS VPN、IP-RAN 或者专用承载网等承载的动环监控系统数据传输稳定性及安全性得到非常有效的技术保?障，为未来视频监控、智能电表等需求做好传输带宽准备。

参考文献：

[1]杨育栋.基于 PTN 傳输的基站动环监控的研究[J].通信电源技术，2014，31（5）：25-27.

[ 2 ] 周中良 .IPRAN 网络地址规划 [J]. 信息与电脑，2016，（14）：143-144.

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