动力环境集中监控系统的架构、标准在3G综合解决方案中的应用

随着中国移动TD试验网的招标进程启动，国内的3G网络建设迈入了实质性的阶段。2008年北京奥运期间，国内会有10个城市启用3G技术的移动网络。随着3G网络的建设和投入运行，各种数据业务、多媒体业务应用会日益普遍，而3G设备与前两代设备相比，采用更前沿的技术，产品的集成度更高；在这种情况下，设备对其运行环境也提出了更为严格的要求。如何保证网络设备的正常运行，在机房、基站动力设备、环境出现异常情况时，如何快速准确定位并排除故障，是网络运维工作的重中之重，也是保证3G系统顺利发展的重要前提。

动力环境集中监控系统作为网络运维的重要手段，担负着设备运行环境、动力设备运行状况监控的任务，同时完成数据的存储和智能分析，为快速准确定位故障、提前预警等提供决策的重要依据。

一、动环监控系统的发展历程、架构及标准是怎样的？

1 、发展历程

动力环境集中监控系统从上世纪90年代开始起步，经过十多年的发展，目前已经成为网络运维系统的重要组成部分。从初期的干接点方式逐步发展到目前的模拟量监控、视频监控，实现了数据采集自动化、数据分析智能化、用户界面人性化，为网络运维减员增效提供了有力保证。国内各大运营商都已针对现有网络建设了动环集中监控系统，但各运营商之间在网络规模、系统应用和组网技术等方面还存在着一定的差异。

2、 架构功能

动力环境集中监控系统由采集子系统、传输子系统和网管子系统三大部分构成。采集子系统通过传感器、变送器完成非智能设备信号的采集和模数转换，通过智能设备接口完成智能设备的协议解析；网管子系统完成数据的分析、存储、呈现等功能；传输子系统是采集子系统和网管子系统之间的数据传输桥梁。

动环系统的监控对象可以分为环境和动力设备两大类：环境类包括温度、湿度、烟感、水浸、门磁、红外等；动力设备包括高压配电、低压配电、组合电源、蓄电池、UPS、油机、空调等。

动环监控系统一般采用三级组网，地市一般建设区域监控中心（LSC），直接接入各被监控基站的现场监控单元（FSU）；在省一级建设集中监控中心（CSC），完成LSC的接入，实现全省的统一集中监控。

3 、标准

动环监控行业标准主要有两个，一个是发展初期的YDN 023-1996《通信电源和空调集中监控系统技术要求（暂行规定）》，是监控行业的第一个标准；第二个是2005年信息产业部发布的YD/T 1363-2005《通信局（站）电源、空调及环境集中监控管理系统》，该标准为系列标准，共由四部分组成：第一部分为系统技术要求，主要规定了系统组成、监控对象及内容、功能要求、系统软硬件可靠性要求等；第二部分为互联协议，规定了接口划分及C、D接口的通讯协议；第三部分为前端智能设备协议，即A接口的协议；第四部分为测试方法。同时智能门禁系统、图象监控系统的相关行业标准也在制定中。

二、3G系统中的动环监控有什么特点？

1 、综合解决方案

通讯行业技术突飞猛进的发展，设备集成度的不断提高，使各种网络设备之间的界限逐渐模糊，主设备、传输系统、支撑系统之间相互融合，互相渗透，已经逐步向一体化的解决方案迈进。这就要求设备供应商要对整个通讯行业具备全盘的洞察力，可以提供综合的解决方案。3G商用系统在国内还尚处于起步阶段，用户还局限于极少量的友好测试用户群，一旦大规模商用后，如何保证系统的稳定运行，是保证3G建设顺利进行的前提。因此成熟的运维支撑平台对3G初期建设至关重要。这就要求运维支撑平台与主设备一起建设，一起投入使用。相应的动环监控系统需要综合考虑机房环境参数、动力设备智能接口，需要与主设备综合考虑传输方式、端口数量，与主设备的融合等，因此监控设备提供商必须具有综合的解决方案及强大的技术实力，才能保证后续运维的顺利进行。

同时随着运营商经营理念的提升，“集中监控、集中维护、集中管理”的“三集中”思想贯彻施行，会有更多的省级集中监控中心成为运维网络的核心，因此必将针对前期建设的不同厂家的监控系统进行整合，实现不同级别监控中心之间的互通。同时各大运营商都有已建的动环监控系统，新上的3G系统必然也会纳入到原来建设的运维支撑平台内，这同样要求监控系统提供商具备强大的系统整合能力，实现新老系统、不同厂家系统之间的互通。

2 、全IP化网络技术

网络通信技术的一个发展趋势是从电路交换向分组交换的迁移。分组交换技术利用统计学的原理，多个通信实体将数据划分为微小片段后再利用同一信道转发，而不是通信实体一直占用通信信道，这种方式相比电路交换更节省带宽，可以大幅提高信道利用率。

IP技术是典型的分组交换技术。3G系统的承载网也是基于IP/ATM技术的网络。

IP技术已经成为数据传输的主要手段。动环监控系统实现全IP化后，可以通过互连网随时查看基站信息，通过SNMP协议实现网络的统一管理。通过与3G移动终端的结合，还可以用手机实时查看信息。同时全IP化的网络也使监控系统的拓扑简化，可只采用二级组网就可实现全部功能，便于网络的扩容和维护。

3 、系统的平滑扩容能力

针对3G的新建基站建设，不同运营商根据现存网络状况会采用不同的策略。为节省投资，会有一大部分（60％左右）基站采用与原2G设备共站的方式建设。在原来的2G基站中，部分已经建设了动环监控系统，部分没有建设的也会在短期内投入。

对于已经建设了动环监控系统的基站，其环境传感器等部分参数可以共用，但由于设备的增加，动力系统必需要扩容，这就要求已建的动环前端采集设备（FSU）具有一定余量的智能设备端口，才可保证平滑扩容。同时对于未建动环监控的基站，同样要求FSU具有丰富的端口数量以应对基站设备的增加。

4、 灵活的网络适应性

目前2G基站的动环监控系统采用的最多的传输方式是BTS后插时隙的方式，这种方式在传输资源匮乏的情况下解决了大部分基站的监控传输链路问题。但这种方式也有固有的缺点，就是传输网络调整时需要及时维护固定连接时隙的数据，否则就会造成监控数据的中断。

随着3G基站的建设，传输系统的扩容也势在必行。基站传输资源的丰富，为监控系统单独组网提供了可能。同时3G主设备的一些外部接口，也可利用作为监控业务的传输通道。

从目前情况的发展情况来看，可以分阶段采用不同的传输组网策略。

在3G系统发展前期，一般的基站主设备不提供透明的IP接口，即使部分主设备提供透明的RS232、RS422等异步串口，但由于受到传输速率的限制，不适合组网应用。因此可以利用传输资源单独组网，这样可以做到动环监控系统与主设备分离，避免主设备数据流量增大时丢弃动环监控数据的风险。目前可采用2M保护环或链的方式组网。

随着3G主设备外部端口的丰富，可以直接利用主设备提供的IP端口组网，做到网络的扁平化，实现与主设备的融合。同时随着数据业务的开展，可以利用3G提供的无线传输链路，实现监控终端的移动化。

5 、高集成度

机房、基站面积紧张已经成为困扰运营商的一大问题。热点基站一般建于繁华的市中心商业区，寸土寸金，为节省运维成本，减少设备占地面积，必须提高网络设备的集成度。同时大量室外型基站为便于安装，也采用非常紧凑的结构设计，预留给监控设备的安装空间更加狭小，这些都要求监控设备必须提高集成度。同时设备集成度的提高，也利于产品的维护。对于监控中心的设备，同样存在接入容量与占用空间的比例问题。相同空间内设备接入的站点越多，

6 、快速部署

动环监控系统有其自身的特点，设备纷繁复杂，接口多、连线多，这样造成设备安装调试时间长。而3G系统的初期建设周期短，为迅速提高网络覆盖率，必须加快施工进度，要求配套的动环监控系统能够快速部署。这就要求动环设备在设计上具有良好的工程适应性，便于快速安装调试，减少需要现场标定的参数。同时动环设备工程商需要具有良好的工艺施工管理规范、标准的施工工艺、高效率的施工队伍。

7 、高可靠性

3G系统与第二代移动通信系统相比，最大的不同是提高了数据通讯的速率，从静止状态下的2Mbit/s到快速移动下的384kbit/s，速率有了大幅度的提升，在此速率基础之上的业务应用会日益丰富，这些数据业务都有一个共同的特点，对设备的稳定可靠运行要求较高。

同样监控系统担负着3G主设备运行环境的监测任务，如果监控设备本身可靠性不高，经常出现问题，必将影响3G主设备的正常运行。要求监控系统在设备可靠性、环境适应性、抗雷击浪涌能力等方面必须有大幅的提高，同时要求设备具有自诊断、故障自定位的能力。

8 、人性化的功能应用

3G作为移动通讯技术的飞跃，最终目的是满足人类不断增长的信息交流的需求，做到任何时候、任何地点都可以与任何人进行沟通（3W）。动环监控系统作为网络运维人员与系统设备之间信息交互的工具，同样也必须适应特定人群的使用习惯，提供人性化的使用界面及功能，才能更好的为社会服务，才能创造出新的价值。