當(dāng)前，移動通信網(wǎng)由TDM網(wǎng)絡(luò)向IP網(wǎng)絡(luò)發(fā)展已成為必然趨勢。相比傳統(tǒng)的TDM組網(wǎng)，IP組網(wǎng)具有高帶寬、低成本，靈活高效，易于統(tǒng)計復(fù)用等眾多優(yōu)點。而作為TD的創(chuàng)始人及領(lǐng)航者，大唐移動一直致力于推動TD網(wǎng)絡(luò)的IP化，并先后在浙江、江蘇、山西、陜西等省份的多個重點區(qū)域完成了TD網(wǎng)絡(luò)IP化的試點及推廣工作。
在推動TD網(wǎng)絡(luò)IP化的進(jìn)程中，大唐移動不可避免的遇到了一些技術(shù)難關(guān)：無論是采用TDM組網(wǎng)還是IP組網(wǎng)，在基站開啟環(huán)節(jié)都需要進(jìn)行相關(guān)的參數(shù)配置，主要包括設(shè)備參數(shù)的配置，網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的配置以及傳輸參數(shù)的配置等等。這一部分的配置工作對人員的技術(shù)水平有一定要求，無法依賴建站的施工人員來操作，而只能通過專門的開站人員來逐一上站并現(xiàn)場完成。其配置工作量巨大，且極易出錯。特別是在IP組網(wǎng)下，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)由點到點的資源獨(dú)占變?yōu)槎帱c間扁平化的資源共享，網(wǎng)元關(guān)系由相互間強(qiáng)耦合變?yōu)槿躐詈希▍⒁妶D1），傳輸參數(shù)的配置被進(jìn)一步復(fù)雜化，對開站人員的素質(zhì)水平也提出了更高的要求。
智能高效" src="http://files.chinaaet.com/images/20110817/d6ee6c9c-3265-42a0-8c82-89cb75775149.jpg" title="智能高效" />智能高效新趨勢" src="http://files.chinaaet.com/images/20110817/d6ee6c9c-3265-42a0-8c82-89cb75775149.jpg" />
圖1 無線接入網(wǎng)由TDM向IP演進(jìn)
對此，大唐移動針對TD各種接入網(wǎng)組網(wǎng)需求創(chuàng)新性提出了一套方案完備的基站自啟動技術(shù)。使得基站在硬件安裝完畢，傳輸就位的情況下上電即可自行執(zhí)行智能化的啟動，直至所轄小區(qū)達(dá)到可服務(wù)狀態(tài)。整個啟動環(huán)節(jié)無需任何現(xiàn)場人工干預(yù)，方便快捷。同時，基站自啟動伴隨自檢測流程，從而盡量保證TD建網(wǎng)過程中大部分基站只需施工人員一次上站即可實現(xiàn)開通，從而大大節(jié)省了時間開銷與人力成本。
2 基站自啟動的技術(shù)介紹
圖2 基站自啟動技術(shù)涉及到的網(wǎng)元
如圖2所示，基站自啟動技術(shù)涉及的網(wǎng)元包括NodeB，RNC與OMC，它們在自啟動流程中所起的作用如圖3所示，其中標(biāo)記籃框的部分是需要人工完成的部分：在OMC側(cè)，遠(yuǎn)程管理人員在拿到所轄區(qū)域基站的規(guī)劃數(shù)據(jù)后借助批量生成工具將其全部導(dǎo)入網(wǎng)管。在NodeB側(cè)，建站施工人員安裝基站后接通網(wǎng)線并上電，基站設(shè)備經(jīng)上電自檢后如運(yùn)行無誤則通過指示燈顯示正常，如出現(xiàn)問題則通過指示燈定位故障。施工人員在確認(rèn)設(shè)備運(yùn)行無誤時方可離開。而標(biāo)記籃框的部分則是TD設(shè)備可以自動完成的部分：基站在自檢通過后能夠自動依據(jù)網(wǎng)絡(luò)的具體類型而獲取相應(yīng)的參數(shù)。RNC提供操作維護(hù)（OM）通道，使基站能夠完成配置及版本下載，進(jìn)行資產(chǎn)更新和自測試，并最終完成啟動，在無需人工干預(yù)的條件下，基站能夠自動按配置建立Iub連接、小區(qū)和公共信道并達(dá)到可服務(wù)的狀態(tài)。OMC支持相關(guān)信息以綜合報告的形式在友好的人機(jī)交互界面上進(jìn)行顯示，同時支持遠(yuǎn)程管理人員針對特別關(guān)注項進(jìn)行實時查詢。
圖3基站自啟動的整體實現(xiàn)流程
3 基站自啟動涵蓋的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)
基站的整個自啟動流程主要涉及以下幾個關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)：
3.1 基站上電自檢
基站自檢的目的是確保基站側(cè)所有安裝的硬件全部工作正常。在此環(huán)節(jié)中，基站軟件會自動檢測各設(shè)備功能的運(yùn)行情況，并重點關(guān)注自身的時鐘、傳輸、基帶、射頻資源的啟動狀態(tài)，支持相關(guān)硬件測試，并將測試結(jié)果以指示燈顯示，指示明確易讀。基站在自檢通過后才能繼續(xù)后續(xù)的啟動過程。
3.2 傳輸網(wǎng)配置與連接的自動檢測
一方面，基站能夠在沒有任何配置的情況下自動檢測傳輸網(wǎng)的配置，該功能主要用于新建基站進(jìn)行開通的場景下；另一方面，基站能夠在傳輸網(wǎng)組網(wǎng)方式改變的情況下自動匹配傳輸網(wǎng)配置，該功能主要用于已有基站進(jìn)行割接的場景下。兩種場景下，自動檢測都要求可以支持各種常用的組網(wǎng)類型，包括如E1的ATM組網(wǎng)方式，基于層二的IP組網(wǎng)方式（如PTN，MSTP等）以及基于層三的IP組網(wǎng)方式。
3.3 OAM通道建立
基站在條件具備時會通過RNC自動與OMC建立OAM通道，建立OAM通道在初始沒有配置文件或后期已有配置文件的情況下都能正常進(jìn)行。在沒有配置文件時，ATM組網(wǎng)方式下可以按默認(rèn)或已有配置方式建立IPoA通道，上報基站基本信息并通過認(rèn)證，自動獲取基站和OMC服務(wù)器IP并自動建立和OMC的連接。在已有配置文件時，OMC地址發(fā)生改變時能夠自動更新IP配置，并在配置更改后自動重新連接，而在OMC和傳輸網(wǎng)割接的過程中無需任何上站操作。
3.4 版本及配置文件的分發(fā)與激活
基站自啟動過程要求支持按用戶配置的方案自動或手動分發(fā)和激活軟件與配置數(shù)據(jù)。在軟件下載與激活過程中，基站應(yīng)自動上報基站版本信息，軟件下載方式既可配置為自動下載也可配置為手動下載，其中手動下載時可配置為立即或按預(yù)定的時間安排發(fā)起軟件激活。而在配置文件處理過程中，OMC配置文件的下載方式既可配置為自動下載也可以配置為手動下載，配置文件的使用方案既可以以O(shè)MC為準(zhǔn)，進(jìn)行下載更新；也可以以NodeB為準(zhǔn)，自動檢查兼容性并自動轉(zhuǎn)換升級配置文件。
3.5 資產(chǎn)自動更新
當(dāng)基站的資產(chǎn)情況發(fā)生改變時，相關(guān)信息能夠自動上報到OMC，并且遠(yuǎn)程網(wǎng)管人員能夠在OMC側(cè)通過直觀而友好的管理界面十分方便的看到資產(chǎn)信息改變的記錄。如圖4所示，發(fā)起資產(chǎn)信息更新的途徑可以有兩種：一種是通過OMC主動發(fā)起。在NodeB與OMC實現(xiàn)連通后，OMC會發(fā)起數(shù)據(jù)一致性同步，基站相應(yīng)并將相關(guān)資產(chǎn)信息一次性同步到OMC；另一種是通過基站來實時上報。當(dāng)基站發(fā)生資產(chǎn)變化時，NodeB會實時上報資產(chǎn)信息給OMC。
圖4 資產(chǎn)信息更新發(fā)起的途徑
3.6 基站自測試
基站自測試的目標(biāo)是保證基站能夠正常工作，從而提高一次上站安裝的質(zhì)量并輔助對基站故障進(jìn)行發(fā)現(xiàn)和定位。它需要支持以下功能：
1)硬件單元測試，重點包括對主要芯片和板卡（如處理器、FPGA、內(nèi)存、總線、電源等）的工作狀態(tài)進(jìn)行測試。
2)配置檢查，主要包括軟硬件兼容性檢查，配置和實際硬件的一致性檢查，配置參數(shù)間的兼容性檢查等。
3)射頻連通性和性能測試，包括射頻通路連通狀態(tài)，射頻通路衰減情況和天線駐波比等。
4)GPS狀態(tài)和同步性能測試，包括GPS模塊工作狀態(tài)檢查、1pps信號質(zhì)量檢查、搜星狀態(tài)檢查、同步偏移檢測等。其中，同步偏移檢測涉及物理層來實現(xiàn)，因而需要基站啟動完成后再執(zhí)行。
5)Ir接口連通性和性能測試，包括光模塊速率等級適配狀態(tài)檢查、鏈路通斷狀態(tài)檢測、光信號強(qiáng)度檢測及鏈路時延、誤碼率和丟包率測試等。
6)Iub接口連通性和性能測試，包括鏈路通斷狀態(tài)檢測、誤碼率和丟包率測試等。
基站自測試可以由用戶設(shè)置是否啟用，其測試結(jié)果可以以詳細(xì)報告的形式上報LMT和OMC。
4 基站自啟動大大節(jié)省開站時間及成本花銷
基站自啟動技術(shù)會給TD建網(wǎng)帶來諸多好處。以下我們將重點說明基站自啟動在大大節(jié)省時間開銷上的能力。另外，在基站建設(shè)過程中，時間就等于成本，開展時間的節(jié)省也必然意味著成本花銷的降低。如圖5所示，開站過程主要在以下各個環(huán)節(jié)的時間花銷上會存在差別：
1)前期準(zhǔn)備環(huán)節(jié)，涉及開站團(tuán)隊前期需要協(xié)調(diào)準(zhǔn)備的時間；
2)路程花銷環(huán)節(jié)，涉及開站人員在路途往返，資源調(diào)配以及物業(yè)協(xié)調(diào)等方面所花費(fèi)的時間；
3)參數(shù)配置環(huán)節(jié)，涉及開站人員進(jìn)行基站參數(shù)配置所需的時間；
4)人員差異環(huán)節(jié)，開站人員業(yè)務(wù)是否熟練也將決定是否會引入額外的時間花銷；
5)問題發(fā)生環(huán)節(jié)，意外問題的出現(xiàn)、排查及解決也會引入預(yù)期外的時間花銷。
圖5 開站過程中存在時間花銷的各個環(huán)節(jié)
以下，我們會先后從上述五個環(huán)節(jié)出發(fā)，分別將基站自啟動與常規(guī)啟動這兩種開站方式的耗時情況進(jìn)行對比分析：
4.1 前期準(zhǔn)備環(huán)節(jié)
常規(guī)開站方式需要多人分別上站完成。上站前，開站團(tuán)隊需要進(jìn)行分工協(xié)調(diào)，各成員需要記錄大量參數(shù)（如站點信息、模式、端口、IP、帶寬、業(yè)務(wù)類型等）。而基站自啟動方式最少只需要一個遠(yuǎn)程管理人員在網(wǎng)管側(cè)對開站工作進(jìn)行統(tǒng)一管理和維護(hù)，協(xié)調(diào)類的工作大大減少。
4.2 路程花銷環(huán)節(jié)
圖7 路程花銷環(huán)節(jié)上的情況對比
在常規(guī)開站方式中，由于基站啟動需要人員上站完成，人員會在路程往返、資源協(xié)調(diào)，甚至是在物業(yè)溝通上浪費(fèi)大量時間，而這些工作卻都是與實際開站工作豪無關(guān)系的。而基站自啟動方式采用遠(yuǎn)程管理站進(jìn)行操作，單人即可完成，建設(shè)與維護(hù)的時間與成本大大縮減。
4.3 參數(shù)配置環(huán)節(jié)
圖8 參數(shù)配置環(huán)節(jié)上的情況對比
在常規(guī)方式中，開站所需的參數(shù)配置在基站側(cè)完成，從圖8中我們可以看到，由于每個基站都需要通過基站控制軟件分別進(jìn)行配置，因而在每次配置過程中，打開電腦連接基站，開啟基站控制軟件，打開并對照配置情況，以及在每次配置完畢后，關(guān)閉基站控制軟件，斷連基站關(guān)閉電腦這些環(huán)節(jié)都是需要不斷重復(fù)的工作。在參數(shù)配置這一環(huán)節(jié)，平均每站老手需要15分鐘，新手則更長。而在基站自啟動方式中，開站所需的參數(shù)配置在網(wǎng)管側(cè)完成，遠(yuǎn)程管理人員只需借助批量生成工具將規(guī)劃數(shù)據(jù)進(jìn)行導(dǎo)入，導(dǎo)入過程無需反復(fù)執(zhí)行重復(fù)性的工作，因而本環(huán)節(jié)平均每站所花費(fèi)的時間可以少于5分鐘。
4.4 人員差異環(huán)節(jié)
需要注意的是，在需要多人分別進(jìn)行開站操作時，上站人員的業(yè)務(wù)水平是參差不齊的，尤其是對于IP化基站，其傳輸參數(shù)方面的配置設(shè)置也更為復(fù)雜繁瑣，人員間開站效率的差別也更大。這種人員業(yè)務(wù)水平的差異也會給傳統(tǒng)開站工作在時間和成本方面帶來一些開銷損失。而在基站自啟動方式中，我們只需選出一個業(yè)務(wù)最為熟練的老手，作為遠(yuǎn)程管理人員借助批量生成工具將規(guī)劃數(shù)據(jù)導(dǎo)入網(wǎng)管，從而在降低人員需求的同時最大程度地發(fā)揮突出人才的優(yōu)勢，也最大程度地縮短了平均每站配置時間。
圖9 人員差異環(huán)節(jié)上的情況對比
4.5 問題發(fā)生環(huán)節(jié)
圖10 問題發(fā)生環(huán)節(jié)上的情況對比
常規(guī)開站方式過程繁瑣，并且由于配置過程是各基站向網(wǎng)管分別發(fā)起，很容易出問題。而且由于IP組網(wǎng)下網(wǎng)元間為弱耦合關(guān)系，基站在開站出現(xiàn)問題時可能會引發(fā)相互間的影響，因而隨著開站規(guī)模的增大，常規(guī)方式開站發(fā)生問題的概率也將呈非線性增加，并且更難解決。而相比之下，基站自啟動方式中的參數(shù)配置等環(huán)節(jié)由管理站統(tǒng)一調(diào)配，問題發(fā)生概率低，因而也更善于大規(guī)模的開站場景。
圖11 自啟動與常規(guī)啟動在各環(huán)節(jié)上時間開銷情況的對比
將上述五個環(huán)節(jié)中基站自啟動與常規(guī)啟動方式所占的時間開銷分別進(jìn)行估算并進(jìn)行對比，結(jié)果如圖11所示。可以看到，經(jīng)過累計常規(guī)啟動平均每站的總花銷時間為60分鐘，而自啟動平均每站的總花銷時間僅為8分鐘，用時大大縮短。
5 基站自啟動所帶來的諸多好處
通過上述分析與對比，我們也可以看到，基站自啟動技術(shù)能夠帶給我們的不僅僅是使開站時間與成本得到大大減少。從更多方面來講，自啟動給TD網(wǎng)絡(luò)建設(shè)帶來的諸多好處可以總結(jié)如下：
1)平均建站時間與成本大大縮減；
2)開站環(huán)節(jié)人員需求多多降低，甚至可以由多人協(xié)同轉(zhuǎn)變?yōu)閱稳私鉀Q；
3)操作模式由分別上站到遠(yuǎn)程管理，從而大大提高了TD建網(wǎng)與維護(hù)的效率；
4)參數(shù)配置的形式由基站分別發(fā)起變?yōu)榫W(wǎng)管統(tǒng)一調(diào)配；
5)問題發(fā)生率大大降低，更適應(yīng)大規(guī)模建站；
6)能夠支持多種IP RAN組網(wǎng)類型；
7)基站規(guī)劃數(shù)據(jù)導(dǎo)入的方式更加高效與合理；
8)順應(yīng)網(wǎng)絡(luò)自組織的發(fā)展趨勢，為未來推廣家庭基站提供借鑒。
6 結(jié)束語
基站開通是TD網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的一個重要環(huán)節(jié)。考慮到常規(guī)開站方式需要專業(yè)開站團(tuán)隊逐一上站現(xiàn)場完成，配置工作量大且極易出錯，大唐移動率先提出并采用無須現(xiàn)場人工干預(yù)，即裝即用的基站自啟動方式，使開站過程能夠完全高效智能化地執(zhí)行，直至所轄小區(qū)達(dá)到可服務(wù)狀態(tài)。這大大減低了TD建網(wǎng)過程中的時間花銷，人力成本及施工復(fù)雜度，順應(yīng)了電信網(wǎng)絡(luò)自組織的長期發(fā)展趨勢。