福州電信建維協(xié)作提升IPRAN設(shè)備性能的實(shí)踐

嚴(yán) 芳

(中國(guó)電信股份有限公司福州分公司，福建 福州 353000)

0 引言

根據(jù)資源系統(tǒng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，目前福州全區(qū)共有上千臺(tái)IPRAN設(shè)備，主要承載5G基站業(yè)務(wù)、4G基站業(yè)務(wù)、3G基站的信號(hào)補(bǔ)點(diǎn)業(yè)務(wù)和STN政企專線業(yè)務(wù)等。早期由于基站大建設(shè)，為適應(yīng)基站業(yè)務(wù)的快速發(fā)展，IPRAN網(wǎng)絡(luò)大量鋪設(shè)，網(wǎng)絡(luò)的健全性較弱、設(shè)備空置率高且信息不完整從而造成IPRAN設(shè)備脫網(wǎng)率較高，處理時(shí)限較長(zhǎng)，且故障發(fā)生時(shí)資料不全定位不準(zhǔn)等問(wèn)題進(jìn)而影響用戶感知。為提升IPRAN設(shè)備健壯性，充分盤活可利用資源，節(jié)約投資建設(shè)成本，福州分公司建維協(xié)作，針對(duì)全區(qū)A設(shè)備進(jìn)行充分分析，并綜合考慮設(shè)備型號(hào)、區(qū)域、建設(shè)時(shí)間等因素，結(jié)合集團(tuán)規(guī)范制定優(yōu)化方案。

1 提升IPRAN成環(huán)率，降低設(shè)備脫網(wǎng)率

1.1 IPRAN網(wǎng)絡(luò)成環(huán)率現(xiàn)狀

IPRAN的成環(huán)率對(duì)于網(wǎng)絡(luò)健壯性起到至關(guān)重要的作用。IPRAN組網(wǎng)方式為環(huán)形組網(wǎng)或者口字形組網(wǎng)。成環(huán)率顧名思義，就是IPRAN設(shè)備所組成的環(huán)網(wǎng)是否滿足成環(huán)。這里的成環(huán)包括邏輯上的成環(huán)和物理路由上的成環(huán)。

單位針對(duì)1-2月每個(gè)月的1日和15日針對(duì)福州全區(qū)IPRAN設(shè)備總數(shù)和不可用設(shè)備數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，計(jì)算IPRAN成環(huán)率，統(tǒng)計(jì)結(jié)果，如表1所示。

表1 IPRAN成環(huán)率統(tǒng)計(jì)

平均設(shè)備可利用率=(32.69%+32.63%+32.34%+32.26%+32.26%+32.02%)/6 = 32.36%

IPRAN的成環(huán)率基本隨著設(shè)備數(shù)量的增加而降低，由原先的32.69%降至32.02%，而用戶的感知與設(shè)備的脫網(wǎng)率息息相關(guān)。為提升用戶感知，本文針對(duì)網(wǎng)絡(luò)健壯性進(jìn)行深入研究并制定了整改計(jì)劃。

1.2 影響IPRAN成環(huán)率原因剖析

如果解決IPRAN成環(huán)率大于80%，根據(jù)理論測(cè)算，假設(shè)設(shè)備總量不變的情況下還需要整治583臺(tái)不成環(huán)的設(shè)備。結(jié)合資源、現(xiàn)場(chǎng)、光纜等多方面綜合分析，總體優(yōu)化思路為數(shù)據(jù)支撐及現(xiàn)場(chǎng)整治兩個(gè)方面。其中，數(shù)據(jù)支撐主要從資源健全、網(wǎng)管健全、資源網(wǎng)管同步和報(bào)表呈現(xiàn)來(lái)實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)場(chǎng)整治主要從資源網(wǎng)管同步來(lái)實(shí)現(xiàn)。

通過(guò)思路拓展分析，共整理出IPRAN成環(huán)率偏低，故障率偏高的原因共10條：B設(shè)備不成對(duì)；B設(shè)備上聯(lián)不同板卡；接入邏輯不成環(huán)；在建設(shè)備影響指標(biāo)；資源上未閉環(huán)；光路未關(guān)聯(lián)；實(shí)際同纜；實(shí)際同溝等[1]。

1.3 提升IPRAN成環(huán)率舉措

1.3.1 通過(guò)資源開(kāi)發(fā)報(bào)表，用數(shù)據(jù)支撐

將資源完整性、B設(shè)備成對(duì)情況、異板卡情況、邏輯成環(huán)率、物理成環(huán)率、脫網(wǎng)設(shè)備清單、脫網(wǎng)歷時(shí)等基礎(chǔ)信息固化成報(bào)表，按月更新。報(bào)表包括：數(shù)據(jù)IPRAN中繼比對(duì)情況報(bào)表、IPRAN同纜報(bào)表、IPRAN同溝報(bào)表、邏輯成環(huán)率報(bào)表、物理成環(huán)率報(bào)表、故障報(bào)表等。

1.3.2 開(kāi)發(fā)系統(tǒng)進(jìn)行同溝同纜檢測(cè)，呈現(xiàn)需整改段落

“同溝同纜檢測(cè)”是充分利用已入庫(kù)的網(wǎng)絡(luò)資源數(shù)據(jù)(即設(shè)備資源數(shù)據(jù)，如傳輸、數(shù)據(jù)、C 網(wǎng)等)與光路資源數(shù)據(jù)(含光路具體物理路由)及其關(guān)聯(lián)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)對(duì)接入路由是否同溝同纜的自動(dòng)檢測(cè)功能，從而實(shí)現(xiàn)了傳輸環(huán)網(wǎng)、數(shù)據(jù)中繼的有效保護(hù)，以促進(jìn)承載網(wǎng)的安全性、穩(wěn)定性的提高。操作人員根據(jù)定制的條件選擇多組光路進(jìn)行同溝同纜檢測(cè)，提供同溝同纜光路、管道、纜段信息，涉及數(shù)據(jù)根據(jù)資源情況實(shí)時(shí)分析生成。IPRAN的同溝同纜檢測(cè)機(jī)制就是以環(huán)(包括B對(duì)環(huán)或者B到ER的環(huán))為單位，整個(gè)環(huán)內(nèi)的中繼、后臺(tái)計(jì)算同溝同纜信息，并將結(jié)果以報(bào)表方式呈現(xiàn)，方便維護(hù)人員定位到問(wèn)題段落，針對(duì)問(wèn)題段落進(jìn)行路由調(diào)整[2]。

2 分析清理空置設(shè)備，提高設(shè)備利用率

福州電信IPRAN建設(shè)與規(guī)劃一直遵循集團(tuán)建設(shè)思路指引，根據(jù)無(wú)線及政企STN業(yè)務(wù)的需求，按照無(wú)線基站業(yè)務(wù)流量測(cè)算比，對(duì)折算的環(huán)上可帶基站數(shù)量進(jìn)行新增選點(diǎn)與設(shè)備布放。環(huán)上A/基站數(shù)量要求：結(jié)合考慮鏈路帶寬、基站需求、光纜條件、安全運(yùn)營(yíng)等因素確定A-B環(huán)上A設(shè)備數(shù)量，環(huán)上鏈路總帶寬按“1×基站峰值+(N-1)×基站均值”計(jì)算，其中LTE基站峰值帶寬一般按300 M計(jì)，LTE基站均值帶寬根據(jù)現(xiàn)網(wǎng)基站實(shí)際流量計(jì)算。原則上，對(duì)于A1設(shè)備組建的GE環(huán)，環(huán)上A1設(shè)備為3～8個(gè)，環(huán)上所帶LTE基站不超過(guò)10個(gè)；對(duì)于A2設(shè)備組建的GE環(huán)，環(huán)上A2設(shè)備為3～6個(gè)，環(huán)上所帶LTE基站不超過(guò)20個(gè)；對(duì)于A2設(shè)備組建的10GE環(huán)，環(huán)上A2設(shè)備為6個(gè)，環(huán)上所帶LTE基站不超過(guò)40個(gè)[3]。

根據(jù)具體的設(shè)備類型，統(tǒng)計(jì)出設(shè)備空置率分布情況，如圖1所示。

圖1 設(shè)備空置率分布情況

2.1 實(shí)驗(yàn)網(wǎng)設(shè)備分析及解決方案

2.1.1 實(shí)驗(yàn)網(wǎng)設(shè)備分布情況分析

實(shí)驗(yàn)網(wǎng)設(shè)備(只承載3G基站業(yè)務(wù))共計(jì)8臺(tái)，占比5.03%。福州是新興業(yè)務(wù)發(fā)展地和業(yè)務(wù)匯聚地。隨著IPRAN網(wǎng)絡(luò)不斷興起，福州作為省會(huì)城市，承擔(dān)實(shí)驗(yàn)網(wǎng)建設(shè)的重任，引進(jìn)了華為等多個(gè)廠家的IPRAN設(shè)備，用于承載基站業(yè)務(wù)。同時(shí)由于當(dāng)初的建網(wǎng)規(guī)劃，當(dāng)年的IPRAN實(shí)驗(yàn)網(wǎng)設(shè)備僅承載3G基站業(yè)務(wù)，主要承載EVDO數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，且設(shè)備基本下沉在基站所在的機(jī)房。

結(jié)合省公司邏輯成環(huán)、物理成環(huán)等重要項(xiàng)目的開(kāi)展，福州針對(duì)實(shí)驗(yàn)網(wǎng)3G IPRAN設(shè)備進(jìn)行充分分析，上收BBU，拆除無(wú)法成環(huán)的A設(shè)備。3G實(shí)驗(yàn)網(wǎng)A設(shè)備的數(shù)量從早期的近300臺(tái)減少到81臺(tái)。剩下的設(shè)備主要用作無(wú)線信號(hào)回落的補(bǔ)足點(diǎn)。隨著網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)和發(fā)展以及5G和VOLTE的試商用，這些3G基站的作用慢慢被取而代之。

2.1.2 實(shí)驗(yàn)網(wǎng)設(shè)備解決方案

3G IPRAN設(shè)備均為91X和95X設(shè)備，設(shè)備老舊，無(wú)擴(kuò)展功能且無(wú)備件。計(jì)劃直接拆除這8臺(tái)3G IPRAN實(shí)驗(yàn)網(wǎng)設(shè)備。同時(shí)，將協(xié)同無(wú)線專業(yè)充分分析剩下的73臺(tái)3G IPRAN實(shí)驗(yàn)網(wǎng)設(shè)備，拆除設(shè)備可以節(jié)省機(jī)房空間和能耗。

2.2 A2設(shè)備10GE環(huán)分析及解決方案

2.2.1 A2設(shè)備10GE環(huán)分析

A2設(shè)備10GE環(huán)共計(jì)40臺(tái)，占比25.16%。新增10GE環(huán)用于5G網(wǎng)、無(wú)線和政企業(yè)務(wù)綜合承載，目前未承載業(yè)務(wù)，此類空置設(shè)備有40臺(tái)，占比2.39%。

2.2.2 A2設(shè)備10GE環(huán)解決方案

(1)10臺(tái)A設(shè)備為5G基站使用，下聯(lián)口為10GE口，目前基站已加載。

(2)13臺(tái)A設(shè)備為L(zhǎng)TE8期工程所建，待無(wú)線工程實(shí)施完工后加載業(yè)務(wù)，不可拆除。

(3)17臺(tái)A設(shè)備主要分布在政企業(yè)務(wù)匯聚點(diǎn)及母局，暫不拆除。

2.3 A1設(shè)備(BBU分散原則集采)分析及解決方案

2.3.1 A1設(shè)備(BBU分散原則集采)分析

A1設(shè)備(BBU分散原則集采)共計(jì)31臺(tái)，占比19.5%。早期采用BBU分散原則進(jìn)行集采，該原則對(duì)于單臺(tái)A設(shè)備端口需求量較少，因此采購(gòu)了300多臺(tái)A1設(shè)備。集采完成后，建設(shè)原則改為集中，采用BBU池方式建設(shè)，BBU集中放置，則對(duì)于A設(shè)備的端口需求量較大 ，因此對(duì)于BBU池的節(jié)點(diǎn)采用A2開(kāi)通。導(dǎo)致A1設(shè)備冗余放置的有31臺(tái)，占比19.50%。

2.3.2 A1設(shè)備(BBU分散原則集采)解決方案

(1)結(jié)合物理成環(huán)率，對(duì)于機(jī)房已有多臺(tái)IPRAN A設(shè)備，且基站需求較少的91X設(shè)備予以拆除。

(2)對(duì)于基站需求量較大的點(diǎn)位，結(jié)合環(huán)網(wǎng)流量，合理調(diào)整基站布放情況。同時(shí)對(duì)于大客戶聚集點(diǎn)，將這些設(shè)備作為政企接入設(shè)備，用于接入STN業(yè)務(wù)。

2.4 A2設(shè)備GE環(huán)分析及解決方案

2.4.1 A2設(shè)備GE環(huán)分析

A2設(shè)備GE環(huán)共計(jì)80臺(tái)，占比50.31%。隨著業(yè)務(wù)發(fā)展，5G基站需求帶寬不斷增加，早期帶寬已無(wú)法滿足新型業(yè)務(wù)的發(fā)展。這部分設(shè)備總量占比達(dá)到一半以上。

2.4.2 A2設(shè)備GE環(huán)解決方案

(1)拆除機(jī)房已有A設(shè)備，且目前無(wú)業(yè)務(wù)需求的A設(shè)備。

(2)對(duì)于有5G需求的點(diǎn)位，維修人員可在確認(rèn)設(shè)備支持板卡升級(jí)的情況下，進(jìn)行相應(yīng)業(yè)務(wù)板卡替換，同時(shí)將環(huán)網(wǎng)升級(jí)為10GE環(huán)，應(yīng)對(duì)政企業(yè)務(wù)和5G業(yè)務(wù)的高帶寬需求。

(3)對(duì)于基站需求量較大的點(diǎn)位，相關(guān)人員應(yīng)結(jié)合環(huán)網(wǎng)流量，合理調(diào)整基站布放情況。同時(shí)對(duì)于大客戶聚集點(diǎn)，將這些設(shè)備作為政企接入設(shè)備，用于接入STN業(yè)務(wù)。對(duì)于這些點(diǎn)位，不再進(jìn)行相應(yīng)A設(shè)備的擴(kuò)容。

(4)對(duì)于一些點(diǎn)位，目前只有91X設(shè)備承載基站業(yè)務(wù)。因此，新增95X以備后續(xù)業(yè)務(wù)的開(kāi)通，并計(jì)劃通過(guò)割接基站完成基站合理分布。

3 IPRAN健壯性提升成效及經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

整治初期，IPRAN每個(gè)月A設(shè)備脫網(wǎng)臺(tái)數(shù)平均為50臺(tái)，設(shè)備脫網(wǎng)將導(dǎo)致下掛的基站全部脫網(wǎng)，下掛的政企業(yè)務(wù)也將全部脫網(wǎng)，嚴(yán)重影響用戶感知。對(duì)同溝同纜的B對(duì)環(huán)逐個(gè)進(jìn)行分析，共設(shè)計(jì)討論109個(gè)環(huán)，需新建光纜24條，可解決40個(gè)環(huán)；跳轉(zhuǎn)可解決的有30個(gè)環(huán)；打過(guò)濾段可解決的有10個(gè)環(huán)；破環(huán)可解決5個(gè)環(huán)，遺留問(wèn)題24個(gè)環(huán)。IPRAN的A設(shè)備的整治情況，如圖2所示。

圖2 B對(duì)環(huán)不同纜不同溝情況

經(jīng)過(guò)同溝同纜整治后，未成環(huán)A設(shè)備從718臺(tái)降到205臺(tái)，B對(duì)環(huán)不同溝率從32.08%提升至83.32%，不同纜率從75.83%提升至94.87%。A設(shè)備成環(huán)率的提高，大大降低了未成環(huán)A設(shè)備數(shù)量，避免了同一個(gè)B對(duì)環(huán)內(nèi)光纜同纜同溝，防止因光纜斷導(dǎo)致A設(shè)備主備路由斷開(kāi)而造成設(shè)備脫網(wǎng)。

拆除空置A設(shè)備約15臺(tái)，5G基站開(kāi)通需求10臺(tái)，6月份LTE8期基站需求涉及44臺(tái)，至少可減小69臺(tái)福州空置的IPRAN A設(shè)備。預(yù)計(jì)設(shè)備空置率可降低至7.1%。同時(shí)，拆除的A設(shè)備有2臺(tái)91X設(shè)備、5臺(tái)95X設(shè)備可用于現(xiàn)網(wǎng)業(yè)務(wù)開(kāi)通。近100個(gè)機(jī)房可考慮通過(guò)網(wǎng)絡(luò)調(diào)整合理調(diào)度現(xiàn)網(wǎng)的資源，將盤活空置的A設(shè)備用于現(xiàn)網(wǎng)建設(shè)或網(wǎng)絡(luò)調(diào)整，預(yù)計(jì)可節(jié)省投資64.75萬(wàn)元，節(jié)省空間141 U，節(jié)省功耗16 750 W。