物聯網在4G移動基站維護中的應用分析

摘 要：4G移動基站維護存在著數量大、投入高、維護工作困難、代維人員工作組織難等問題，而物聯網有著物與物智能連接、物與人信息對接、操作便捷等特點，恰恰能夠較好地解決4G移動基站維護過程中的不便，提高基站運行監控力度，實現便捷操作和管理。文章從4G移動基站自身特點分析出發，將物聯網的優勢運用到4G移動基站的維護中，分析物聯網應用于4G移動基站維護的可行性和方案設計討論，望能給4G基站維護工作提供一些參考。

關鍵詞：物聯網；4G；基站維護

引言

移動終端時代的來臨，標志著4G網絡覆蓋已成為通信技術浪潮中又一重要里程碑，同時也帶來了又一巨大挑戰。4G網絡雖然具備快的優勢，但其移動基站的覆蓋范圍只有2G移動基站的1/16[1]。這就意味著只有通過建設大量的4G移動基站才能滿足大范圍覆蓋4G網絡的要求，在基站建成后也將會有大量資金和人力投入到4G移動基站的日常維護工作中。如何解決數量如此龐大的4G移動基站的維護工作便是一項值得研究的技術課題，也是一項不小的挑戰。物聯網是信息技術浪潮中繼計算機，互聯網之后的新一代潮流技術，其職能控制和處理能力是通過多種感應裝置獲取外界參數變化，達到判斷物體或環境自身屬性變化，并通過數據對比出來與傳輸，達到控制和智能處理的效果。其特點在于能便捷的實施遠程控制。這一特點恰好能滿足4G移動基站數量龐大且對遠程操控的強烈需求。因此，物聯網在解決4G移動基站維護工作方面由于特性匹配度高，所以具有非常明顯的優勢。

1 4G移動基站維護方案構思

物聯網參與4G移動基站維護工作主要基于國內現有的IP網絡來實現[2]。基站終端通過安裝各類感應裝置來獲取該基站環境溫度，濕度，HP值，光學照度，聲學噪音等環境參數，同時通過程序監測基站電源運行狀態，系統運行狀態等，并將檢測到的數據通過基站終端設備進行收集處理，連同GPS定位裝置的GPS信息一起通過IP網絡傳送給運維管理中心數據庫，分類整理并存儲，當某一基站傳回數據有異常時，發送信息到服務器，由服務器下發指令給代維終端，形成工單下發。當代維人員獲得工單維護信息后可通過服務器下載中心數據庫中的基站數量資料進行查看問題原因并實施代維工作，并通過代維終端記錄、發送維護信息反饋給運維管理中心數據庫，數據庫將代維人員發送信息進行收集，整理，歸檔，同時還可對代維人員的維護工作做出考評，進行代維人員考勤管理等。因此該方案具有以下幾個特點：

（1）基站監測智能化，操作便捷簡單，節約人力監控成本。（2）代維人員考勤管理便捷。（3）基站維護動作有記錄，并形成數據，便于技術交流和存檔。（4）系統智能化信息識別，能自動進行簡單維護。

2 4G移動基站維護方案詳解

本方案設計思路主要從物聯網的特性出發，結合4G移動基站維護的困難，以國內現有的IP網絡為橋梁，搭建基站與數據中心的信息交流，并通過數據處理分析得出基站運行狀態，從而判斷并發送正確的維護指令給代維終端，代維人員通過下載故障信息和GPS定位信息來開展基站維護工作。整個維護環節離不開兩大板塊，即設施硬件和系統軟件。

2.1 終端硬件選擇

終端硬件的選擇主要從可行性、接口開放性、系統功能性、經濟性等原則考慮。由于Microchip的網絡單片機集成支持IEEE802.3 的以太網控制器，并集成MAC 和10Base-T PHY。且具備豐富的I/O接口，支持RS-485、RS-232、SPI和I2C接口，具有多達16路通道的10位模數轉換器模塊（A/D），具有輸入復用的雙模擬器。滿足監測終端環境信息的采集，電源電壓、電流的A/D轉換等基本要求。所以，作為微處理器，該單片機是本系統較為可行有效且匹配度最高選擇[1]。

2.2 硬件的工作原理

基站硬件由電源模塊、模擬數據輸入模塊、GPS定位模塊等6大模塊組成。MCU通過I/O等接口與外圍的傳感器進行通信，采集環境中溫度、濕度等信息，實現代維人員的身份識別和操作記錄。網絡接口模塊實現處理器與IP網絡的接入，上傳站數據，接收運維中心的控制信息。同時通過對智能控制設備的操作，實現對基站中小型事故的處理[1]。

2.3 終端軟件要素

系統軟件的設計應該具備模塊化，系統化升級功能的特點，同時應該具有明確的分工和清晰的工作流程。具體分為三大板塊，即管理中心數據庫、管理中心服務器、代維人員客戶終端，通過三個軟件系統實現對基站和維護數據的手機，工單下發等功能。

（1）管理中心數據庫的功能是數據的獲取和存儲，主要有基站檔案數據和基站維護人員操作記錄和人員考勤管理記錄的存儲。

（2）管理中心服務器的功能是對數據進行操作并發出指令，有

數據庫信息的提取、添加等操作和維護工單下發。

（3）運維客戶終端的功能是供基站維護人員獲取和上傳數據使用，如獲取基站的故障信息和GPS定位信息，上傳維護信息和操作記錄。

2.4 軟件系統工作的基本流程

三大軟件系統根據各自的功能，承擔不同的任務和角色，做出不同的指令動作，整個基站維護的具體流程如下：

（1）維護工單派發。在系統不能自我優化維護的情況下，管理中心服務器將通過IP網絡派發維護通知到代維客戶終端，形成維護工單。

（2）代維人員出工維護。代維人員跟進代維客戶終端接收到的維護信息，自行下載維護數據和GPS定位數據，前往指定的故障基站進行維護操作。

（3）身份識別和考勤管理。代維人員到達指定基站后，通過系統特有的身份識別功能進行人員識別，方可進入基站進行維護工作。待代維人員維護完畢后將此次維護信息的數據上傳至管理中心服務器，以便于實現代維人員的維護工作評定和工作質量考評。

（4）操作數據歸檔。管理中心數據庫可對給了維護操作的數據進行分類、整理、歸檔，以便于代維人員通過代維終端進行下載交流學習，達到資源數據共享，提升維護效率和人員技術交流。

3 結束語

文章從物聯網和4G移動基站維護工作各自的特點入手，探討了物聯網在4G移動基站維護工作的方案設計，提出了具體的設計方案，運用物聯網的智能化處理功能和遠程控制的特點可實現4G移動基站維護工作的便捷。從而達到遠程操控，節約人力，實現基站維護技術的交流和共享的效果，解決了4G移動基站維護中資金投入大，維護成本高的問題，為基站維護的系統化管理提供了技術參考。

參考文獻

[1]袁燦，陳金鷹.物聯網在4G移動基站維護中的應用[J].通信與信息技術，2013，1：72-73+88.

[2]梁德華.物聯網在4G移動基站維護中的應用[J].信息通信，

2013，5：235.