基站動環監控組網IP化改造

許晟 戴順倫 張赟

摘要：隨著網絡技術的不斷迭代，IP技術的不斷成熟，原來普遍采用的基站動環監控2M方式正逐漸退網、網絡經常割接，給基站動環監控系統帶來了不穩定因素。本文通過對動環監控系統組網和傳輸的現狀進行研究分析，提出了基站動環監控系統網絡IP改造的方案，從根本上提高基站動環系統的穩定性，實現降本增效。

關鍵詞：基站監控;動環組網;IP化

一、背景

動力及環境集中監控系統（簡稱動環監控）是通信機房狀態監控的核心組成部分之一，對通信網絡的安全穩定運行起到重要保障作用。運營商不同時期建設的動環監控，限于當時傳輸網絡條件，所以現網動環監控系統有多種組網方式同時存在。

基站動環監控系統早起建設時采用2M 組網方式經傳輸SDH 設備匯聚到核心機房后收斂光口輸出，經光網橋轉換后接入監控中心局域網交換機。近年來隨著光傳輸技術發展而逐步淘汰SDH 設備，同時光網橋等設備嚴重老化、已經停產無法及時補充更換;且原2M 方式本身存在轉接環節多，故障定位難，帶寬不足、傳輸割接影響頻繁等問題。隨著傳送網設備IP化改造的步伐，故同步開展基于現有底端動環監控傳輸組網的IP 化改造。

二、動環監控系統網絡現狀

東莞聯通通過2009 年的一期動環監控建設，后鐵塔公司成立移交部分基站，目前保留基站監控共有330 個，均采用單獨2M 方式組網，全網采用192.169.0.0/16 網段。監控中心設備數量如下：

三、基站動環監控IP 化改造方案

（一）動環監控IP 化的目標

通過基站IP 化改造實現網絡由2M 傳輸切換為IPRAN 傳輸，并淘汰監控中心的全部光網橋（ONS）設備，以達到簡化網絡組網、減少運維成本、提高網絡穩定性的目標。動環監控系統IP 化改造主要包括采集設備FSU 及監控中心匯聚網絡的IP 化改造兩方面。首先，基站端需要具有IPRAN網絡資源，采集器FSU 具備FE 電口或光口。其次，動環監控中心網絡需要與IPRAN 網絡核心層對接，并進行配置調試。最后，根據擬定的方案選定基站進行實施測試。

基站前端：一體化監控單元FSU 采用IP 網絡接口，溫度、濕度、水浸、煙感、紅外等模擬信號和數字信號接入FSU 的AI/ DI 通道;開關電源、智能電表、精密空調、門禁系統等具備串口通信的接入FSU 的RS232 或RS485 智能口;視頻監控設備接入FSU 的網口，再通過FSU 的網口或者光口通過IPRAN網絡上傳到監控中心。中心設備：無需使用傳統的機架式2M 收斂設備（光網橋），大大節省機房空間，所有FSU 匯聚到機房2 臺IPRAN（華為和中興各一臺），通過4 個1000BASE-X 千兆光口接入到動環交換機（新增）。每臺IPRAN 出2 個光口（一主一備），最多可匯聚1000 個FSU，滿足了近2 年建設需求。

全網IP 化改造后網絡拓撲結構如圖2。

（二）監控中心的IP 化改造方案

所有FSU（原來用ONS 接入）改為匯聚到IPRAN 的GE光口再進入動環監控交換機。

1.工作步驟

1）新增一臺交換機，作為IPRAN 站點接入。

2）交換機到IPRAN 放光纖，兩臺IPRAN 設備，每臺出2 個千兆光口，形成主備。

3）規劃全新網段給IPRAN 接入的基站，配置交換機到IPRAN 的路由。

4）申請需要改造基站的IPRAN 傳輸鏈路，在表格中記錄好每個基站IP 端口。

5）FSU 監控按照基站改線進度（2M 改IP），逐步割接到IPRAN 的4 個千兆光口。

6）前置機調整配置（掃描總線），通過調整后的基站IP恢復通訊。

7）等割接完成，所有基站通訊恢復后進行網絡優化。

8）拆除思科3560、2960 上連接的未使用ONS，空出網口。

9）網絡改造過程中拓撲如下圖3：

2.注意事項

動環改造有時間順序要求的，需要跟傳輸改造進度同步， 避免出現動環調試再次下站的情況。

新增接入交換機需要是三層，注意千兆光模塊與 IPRAN 設備匹配。不建議采用原有動環交換機進行接入測試，避免影 響現有監控業務運行。

提前與傳輸部門確認 IPRAN 匯聚采用 L2VPN 還是 L3VPN 方式，L3VPN 方式需要傳輸專業規劃 IP，L2VPN 方式 則由動環專業自己規劃 IP。本文采用 L2VPN 方式。

（三）基站動環監控 IP

化改造方案 1.工作步驟 規劃每個基站 FSU 的 IP。

申請每個改造基站的 IPRAN 傳輸鏈路，指定 FE 口，匯聚 數據到機房指定 GE 口。

上站拆除原來的 2M 線，重新布置網線，連接 FSU 和基站 IPRAN 分組設備。 設置 FSU 新分配的 IP 地址，配置生效后重啟設備。 監控中心更改前置機總線 IP 配置，掃描數據，恢復通信后， 現場測試開關門告警，確保監控告警正常。

2.注意事項

FSU使用FE口跟IPRAN對接時，需要IPRAN處理VLAN TAG;給到 FSU 的數據包需要是 UNTAG 的。 提前統計好各個基站 IPRAN 傳輸資源，確定是基站提供 的光口還是網口。 準備好光口板備件和 FSU 設備備件，用于故障處理;

（四）傳輸要求及網絡規劃

網絡規劃是 IP 改造實施過程最重要的環節，清晰明確的網 絡劃分，便于后期擴容，也能很好避免網絡風暴。考慮基站前 端后期動環監控擴容要求，每個基站的 IP 地址應做預留。

1）每個基站 IPRAN 分配 1 路 FE 端口，用于對接 FSU 設 備，IPC 等其他設備接到 FSU，并通過 FSU 透傳。

2）規劃每個基站 IP 網段、網關。

3）機房兩臺 IPRAN 共需要 4 個 1000BASE-X 光口，并且 需要通過 3 層接口對接，規劃好路由，用于對接動環監控交換 機設備。

4）一個站點至少需要分配 4 個 IP，考慮后期擴容，本期每個站點規劃 8 個 IP，其中 2 個 IP 作為廣播地址和網關。 舉例：

與匯聚 IPRAN 網絡配置：

ip address 192.168.99.1 255.255.25x.24x

新增交換機上進行 VLAN 配置和網段劃分： vlan 1XX ip add 192.168.1xx.1 29

（五）實際應用案例的測試

以錦廈機房為例，進行 IPRAN 網絡改造測試。

1）首先與傳輸協商一致，設定該點 VLAN 設置為 VLAN 1xx。

2）在 交換 機設 置該 點 VLAN 為 1xx 192.1xx.1xx.1 255.2xx.2xx.2xx。

3）現場采集器 FSU 的 IP 設置為 192.1xx.1xx.2，掩碼為 255.2xx.2xx.2xx，網關為 192.1xx.1xx.1。

4）接入現場指定的華為 950B 第 7 口（FE0/1/6））網口。 使用電腦設置 IP 為 192.1xx.1xx.3 255.2xx.2xx.2xx，網關為 192.1xx.1xx.1 對網關進行 PING 操作。 PING 192.1xx.1xx.1 -T 持續觀察，能正常返回數據則證明網絡暢通。前后經過 3 次與傳輸核對配置數據后測試通過。

5）測試通過后在動環網關配置臺設置動環采集器設備總 線 IP，與基站采集器 IP 一致。

6）完成動環監控量配置并測試告警，測試完成。

7）整理測試表格，進行測試復盤，總結并優化測試步驟 和方案，形成簡要施工方案，為后期大規模改造提供指導。

四、基站動環監控實現 IP 化后的優點

相比較于傳統的基站動環監控傳輸單獨 2M，基于 IPRAN 傳輸的 IP 組網有以下優點：

1）網絡接口標準化，實現新建動環監控的接入。

2）獨立的承載網絡，不受核心網絡割接的干擾。星形的 網絡結構，非常有利于故障的定位分析，提高維護效率。

3）IP 改造后的帶寬充裕，數據傳輸時延的問題得到解決， 現在可以非常方便的實現視頻監控。

由于沒有了中心眾多的 2M 匯接設備，減少了故障點，提 高了系統的穩定性和可靠性，也降低了運維人員日常巡檢的工 作量，使系統的可用度得到提高。 監控中心減少了 2M 傳輸匯聚設備，大幅度降低建設成本， 實現了節能減排。

簡化了基站動環傳輸鏈路臺賬，提高了維護效率。能很好 的進行維護工作的交接和傳遞。

五、結束語

動環監控系統的 IP 化改造是未來技術的發展趨勢，可以非 常有效降低運維成本、縮短排障時間、提高運維人員工作效率。 由城域網 MPLS VPN、IP-RAN 或者專用承載網等承載的動 環監控系統數據傳輸穩定性及安全性得到非常有效的技術保?障，為未來視頻監控、智能電表等需求做好傳輸帶寬準備。

參考文獻：

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