利用RRU实现动力环境监控的研究与实现

尤广志+马强+高翔+孙继承

【摘 要】为解决原有室外电源柜监控方式投资大、效果差、不稳定等问题，通过深入研究华为、中兴、动力源和珠江等室外电源柜监控特性，提出了利用RRU干接点实现对室外电源柜交流停电、门禁和欠压等主要数据的采集的解决方案，并对利用RRU干接点实现对室外电源柜动力环境监控的思路、方案优势等方面进行了分析。

【关键词】室外电源柜 RRU 监控 干接点

中图分类号：TN929.5 文献标识码：A 文章编号：1006-1010（2014）-20-0054-04

Research and Implementation of Dynamic Environment Monitoring Using RRU

YOU Guang-zhi， MA Qiang， GAO Xiang， SUN Ji-cheng

（China United Network Communications Co.， Ltd.， Zaozhuang Branch， Zaozhuang 277100， China）

[Abstract] In order to solve the problems existing in the monitoring mode of original outdoor power cabinet， such as large investment， poor effect and unstable power， the monitoring characteristics of outdoor power cabinet of Huawei， ZTE， DPC and Pearl River are studied deeply. The solution to collect the data of AC power outage， entrance guard and under voltage of outdoor power cabinet is put forward with the use of RRU dry contact. In addition， the ideas and solution advantages of dynamic environment monitoring for outdoor power cabinet are analyzed by using RRU dry contact.

[Key words]outdoor power cabinet RRU monitoring dry contact

1 背景分析

近年来，为完善移动网络信号覆盖，大量建设移动基站，随之带来投资增加的问题。为降低投资，依靠BBU-RRU技术的发展，2013年某运营商集团建设指导意见明确指出3G应积极采用分布式基站，RRU尽量上天面或铁塔。对于本地传输资源较好的北方各省，可积极采用BBU集中设置+RRU拉远的设站方式。移动网新建工程应以不建设机房为主，多采用RRU拉远或者MINI机房、室外综合柜的方式来建设基站。

室外拉远站建设成为降低投资的有效方式。RRU一般通过光纤与BBU互相联接，传输资源种类单一，原有监控利用无线方式传输监控数据存在效果差、不稳定等问题，导致断电、偷盗等问题不能及时上报，从而造成基站退服不断出现，影响用户网络体验。如何利用现有资源低成本实现拉远RRU站点的动力环境监控，成为一个亟需解决的课题。

2 新型RRU拉远基站监控建设模式

2.1 目前监控系统简介

目前动环监控的总体系统结构如图1所示。

2.2 监控端局

监控端局FSU（Field Supervision Unit，端站数据采集器）由监控采集设备、传感器/变送器、视频编码设备和传输设备构成，能够对监控对象进行数据采集，并接收监控对象的告警数据（包括事件），通过传输通道把这些数据上行传送给监控中心，接收监控中心传送来的控制命令，监控端局把这些控制命令发送至受控设备及采集器，从而实现受控设备及采集器的控制。

端局监控设备由EISU（Enhanced Intelligent Supervision Unit，增强智能型采集单元）（或智能一体化监控单元SISU）、门禁系统、各种传感器以及USB摄像头等组成。EISU具有高度的集成化和一体化，能够以单一的模块完成数据采集、处理、存储和传输功能。

监控内容包括开关电源、配电箱、空调等动力设备以及温湿度、水浸、烟感、门禁、图片等环境设备。端局的全部动环数据和图片信息可由EISU统一打包，通过现场的传输资源（E1专线/IP/E1环（链））送至监控中心。

2.3 中心接入设备

设备作用为：根据不同的传输资源和组网方式，可选择不同的接入设备进行各种接口之间的数据转换，最终将监控数据送至局域网上的前置台。例如，E1环或E1链组网，可以选择E1网络转换器ETN作为接入设备，E1网络转换器可提供E1接口接入，并将E1数据转换为TCP/IP数据传送至局域网上的前置台。

对于E1时隙方式组网，可选用NAE作为网络接入设备，各个基站的监控时隙经BSC/MSC汇集在1个或多个E1线路，NAE通过E1接口接入这些E1线路并进行时隙分插处理后，再将数据通过TCP/IP协议送至局域网上的前置台。

2.4 改造方案

通过深入研究现网采用的RRU设备，发现现网RRU具有干接点报警功能。干接点的定义：无源开关；具有闭合和断开2种状态；2个接点之间没有极性，可以互换。在实际工程中，采用干接点要远远多于湿接点，主要原因是：

◆简便性，可提高工程速度；endprint

◆易用性，干接点导线即使短路也不会损坏设备；

◆标准性，接口易统一。

（1）RRU干接点联接方式

RRU干接点线缆如图2所示：

（a）RRU环境监控线缆及插头 （b）RRU的Mon端口

图2 RRU干接点线缆示意图

网管配置：中兴无线网管中配置干接点是比较简单的，在CMX中Dry Contact Device页面配置对应的信息即可。

告警上传信息因干接点只能上传3路告警信息，经研究分析决定上传交流停电、门禁、欠压3路告警信息，监控线缆上联至基站RRU第一扇区，监控连线采用室外五类线引接方式。线缆联接方案具体如表1所示：

表1 线缆联接方案

37芯脚定义 干接点路数 线缆颜色 室外五类线

对应颜色

37_17 NODEB_IN3P 白橙 白橙

37_18 NODEB_IN3N 橙 橙

37_19 NODEB_IN2P 白绿 白绿

37_20 NODEB_IN2N 绿 绿

37_21 NODEB_IN1P 白棕 白棕

37_22 NODEB_IN1N 棕 棕

监控线缆下联根据不同室外电源柜类型与相应接口联接，监控线缆的防雷措施参考RRU电源线方式。

（2）现网的主要室外电源柜类型

现网的主要室外电源柜类型有华为、珠江、中兴、动力源电源柜。

◆华为电源柜

华为电源柜不需要接头，其中ALM1市电告警，ALM2欠压告警，ALM3门禁告警（要在PMU中对参数进行设置）。

UIM02C面板如图3所示：

图3 UIM02C面板图

◆珠江电源柜

珠江电源柜接口为26针插头的13、14脚为市电告警输出接口，7、8脚为欠压告警输出接口，门禁告警则不通过26针插头，直接和电源柜联接。

针脚和色谱的对应关系如下：

7芯——红蓝（蓝）OUT6-

8芯——红绿（红）OUT6+

13芯——红棕（棕）OUT3-

14芯——黑灰（灰）OUT3+

◆中兴电源柜

中兴电源柜信号转接板（SIB板）位于电源插箱上，提供系统与外部的信号接口。

接口说明具体如表2所示：

表2 接口说明表（中兴电源柜）

标识 接口名称 接口说明

X4，X5 电池1，2温度 联接电池1，2温度传感器

X12 温度控制 联接温度控制执行部件，如继电器等

X13，X14 输入干接点1、2和3、4 提供4路输入干接点

X15 输出干接点1 提供1路干接点输出，该干接点为监控单元故障输出端口

X16～X20 输出干接点2～6 提供5路干接点输出，输出干接点软件设置时，X16（输出干接点2）～X20（输出干接点6）分别对应A1～A5

信号转接板如图4所示。

◆动力源DUMW-48/30H室外电源柜

干接点告警输出接口使用DB25-F型25针插座，使用1～24针，对应8个干接点输出，具体如表3所示：

表3 接口说明表（动力源电源柜）

干接点告警输出插座针脚 对应干接点口

1～3 ⑧

4～6 ⑦

7～9 ⑥

10～12 ⑤

13～15 ④

16～18 ③

19～21 ②

22～24 ①

DB-25插针3个为一组，对应1个干接点状态，中间一位为公共点，高端为常闭，低端为常开，具体如表4所示：

表4 具体告警功能设置表

名称 设置范围 默认值 干接点告警输出插座针脚

干接点 交流过压 ×～⑧ ⑧ 正常：1、2断开

故障：1、2闭合

交流欠压 ×～⑧ ⑧ 正常：1、2断开

故障：1、2闭合

交流停电 ×～⑧ ⑦ 正常：4、5断开，6、5闭合

故障：4、5闭合，6、5断开

直流欠压 ×～⑧ ④ 正常：13、14断开，15、14闭合

故障：13、14闭合，15、14断开

注：8组干接点中每组都可以对应一种故障或多种故障，但一种故障只能对应1组干接点，如：交流过压和交流欠压可以同时设置为干接点⑧，但交流过压不能设置为⑧、⑦。

3 新型监控方案与原有方案优

势对比

（1）施工成本低

施工成本仅需增加部分线缆、接头，投资100元左右，而购买一套无线监控系统需要3 800元左右，性价比优势突出，可节约投资。以中国联通枣庄分公司为例：2013年室外基站92个，可节约投资3800*92=349600元；2014年计划建设室外基站150个，可节约投资3800*150=570000元，效益可观。

（2）充分利用现有网管平台

充分利用现有网管平台，无需新增投资建设监控中心。

（3）后期运维费用低

性能稳定，后期运维费用低，不需要再使用无线监控方式，每月可节约手机卡流量费用200元左右。

（4）施工方便快捷

建设速度快，在基站天馈施工的同时可以安装调试。

（5）可复制性强，具有较高推广价值

该方案充分利用设备的附加功能，成为专业融合的成功案例。中国联通枣庄分公司为中兴公司设备，经了解其他设备厂家也有相应功能，为运营商解决此类问题提供了范例，具有较高推广价值。

4 结束语

RRU监控室外电源柜充分利用RRU干接点功能，融合无线、电源、监控等专业，打破原有的监控模式，解决了原有监控系统存在的问题，可以快速及时地判断退服原因，进而提高派单准确率，大大缩短故障修复时长，确保用户享有始终如一的高品质网络体验，提升了电信运营商移动通信网络的核心竞争力。

参考文献：

[1] 崔晶. 移动基站动力环境监控器的研究与实现[D]. 哈尔滨： 东北农业大学， 2001.

[2] 王艳文，宗凌. 动力环境集中监控系统的现状与演化[J]. 电信科学， 1998（8）： 26-28.

[3] 李锡堂. 机房动力环境监控系统解决方案[J]. 中兴通讯技术（简讯）， 2004（14）.

[4] 王玉春. 通信局站动力环境集中监控和综合管理[D]. 济南： 山东大学， 2010.

[5] 杨琳. 基站市电干接点监测系统设计与实现[D]. 成都： 电子科技大学， 2012.

作者简介

尤广志：学士毕业于青岛大学，工程硕士毕业于南京邮电大学，现任中国联合网络通信有限公司枣庄市分公司网络建设部高级主管，长期从事移动通信网络、电源、IP城域网研究与建设工作，参与和组织多项通信工程具体实施。

马强：学士毕业于哈尔滨工程大学通信工程专业，现任中国联合网络通信有限公司枣庄市分公司网络建设部副经理，长期从事通信网络的建设和维护管理工作。

高翔：学士毕业于山东大学，工程硕士毕业于南京邮电大学，现任中国联合网络通信有限公司枣庄市分公司营业中心经理，参与和组织多项通信工程具体实施。endprint

◆易用性，干接点导线即使短路也不会损坏设备；

◆标准性，接口易统一。

（1）RRU干接点联接方式

RRU干接点线缆如图2所示：

（a）RRU环境监控线缆及插头 （b）RRU的Mon端口

图2 RRU干接点线缆示意图

网管配置：中兴无线网管中配置干接点是比较简单的，在CMX中Dry Contact Device页面配置对应的信息即可。

告警上传信息因干接点只能上传3路告警信息，经研究分析决定上传交流停电、门禁、欠压3路告警信息，监控线缆上联至基站RRU第一扇区，监控连线采用室外五类线引接方式。线缆联接方案具体如表1所示：

表1 线缆联接方案

37芯脚定义 干接点路数 线缆颜色 室外五类线

对应颜色

37_17 NODEB_IN3P 白橙 白橙

37_18 NODEB_IN3N 橙 橙

37_19 NODEB_IN2P 白绿 白绿

37_20 NODEB_IN2N 绿 绿

37_21 NODEB_IN1P 白棕 白棕

37_22 NODEB_IN1N 棕 棕

监控线缆下联根据不同室外电源柜类型与相应接口联接，监控线缆的防雷措施参考RRU电源线方式。

（2）现网的主要室外电源柜类型

现网的主要室外电源柜类型有华为、珠江、中兴、动力源电源柜。

◆华为电源柜

华为电源柜不需要接头，其中ALM1市电告警，ALM2欠压告警，ALM3门禁告警（要在PMU中对参数进行设置）。

UIM02C面板如图3所示：

图3 UIM02C面板图

◆珠江电源柜

珠江电源柜接口为26针插头的13、14脚为市电告警输出接口，7、8脚为欠压告警输出接口，门禁告警则不通过26针插头，直接和电源柜联接。

针脚和色谱的对应关系如下：

7芯——红蓝（蓝）OUT6-

8芯——红绿（红）OUT6+

13芯——红棕（棕）OUT3-

14芯——黑灰（灰）OUT3+

◆中兴电源柜

中兴电源柜信号转接板（SIB板）位于电源插箱上，提供系统与外部的信号接口。

接口说明具体如表2所示：

表2 接口说明表（中兴电源柜）

标识 接口名称 接口说明

X4，X5 电池1，2温度 联接电池1，2温度传感器

X12 温度控制 联接温度控制执行部件，如继电器等

X13，X14 输入干接点1、2和3、4 提供4路输入干接点

X15 输出干接点1 提供1路干接点输出，该干接点为监控单元故障输出端口

X16～X20 输出干接点2～6 提供5路干接点输出，输出干接点软件设置时，X16（输出干接点2）～X20（输出干接点6）分别对应A1～A5

信号转接板如图4所示。

◆动力源DUMW-48/30H室外电源柜

干接点告警输出接口使用DB25-F型25针插座，使用1～24针，对应8个干接点输出，具体如表3所示：

表3 接口说明表（动力源电源柜）

干接点告警输出插座针脚 对应干接点口

1～3 ⑧

4～6 ⑦

7～9 ⑥

10～12 ⑤

13～15 ④

16～18 ③

19～21 ②

22～24 ①

DB-25插针3个为一组，对应1个干接点状态，中间一位为公共点，高端为常闭，低端为常开，具体如表4所示：

表4 具体告警功能设置表

名称 设置范围 默认值 干接点告警输出插座针脚

干接点 交流过压 ×～⑧ ⑧ 正常：1、2断开

故障：1、2闭合

交流欠压 ×～⑧ ⑧ 正常：1、2断开

故障：1、2闭合

交流停电 ×～⑧ ⑦ 正常：4、5断开，6、5闭合

故障：4、5闭合，6、5断开

直流欠压 ×～⑧ ④ 正常：13、14断开，15、14闭合

故障：13、14闭合，15、14断开

注：8组干接点中每组都可以对应一种故障或多种故障，但一种故障只能对应1组干接点，如：交流过压和交流欠压可以同时设置为干接点⑧，但交流过压不能设置为⑧、⑦。

3 新型监控方案与原有方案优

势对比

（1）施工成本低

施工成本仅需增加部分线缆、接头，投资100元左右，而购买一套无线监控系统需要3 800元左右，性价比优势突出，可节约投资。以中国联通枣庄分公司为例：2013年室外基站92个，可节约投资3800*92=349600元；2014年计划建设室外基站150个，可节约投资3800*150=570000元，效益可观。

（2）充分利用现有网管平台

充分利用现有网管平台，无需新增投资建设监控中心。

（3）后期运维费用低

性能稳定，后期运维费用低，不需要再使用无线监控方式，每月可节约手机卡流量费用200元左右。

（4）施工方便快捷

建设速度快，在基站天馈施工的同时可以安装调试。

（5）可复制性强，具有较高推广价值

该方案充分利用设备的附加功能，成为专业融合的成功案例。中国联通枣庄分公司为中兴公司设备，经了解其他设备厂家也有相应功能，为运营商解决此类问题提供了范例，具有较高推广价值。

4 结束语

RRU监控室外电源柜充分利用RRU干接点功能，融合无线、电源、监控等专业，打破原有的监控模式，解决了原有监控系统存在的问题，可以快速及时地判断退服原因，进而提高派单准确率，大大缩短故障修复时长，确保用户享有始终如一的高品质网络体验，提升了电信运营商移动通信网络的核心竞争力。

参考文献：

[1] 崔晶. 移动基站动力环境监控器的研究与实现[D]. 哈尔滨： 东北农业大学， 2001.

[2] 王艳文，宗凌. 动力环境集中监控系统的现状与演化[J]. 电信科学， 1998（8）： 26-28.

[3] 李锡堂. 机房动力环境监控系统解决方案[J]. 中兴通讯技术（简讯）， 2004（14）.

[4] 王玉春. 通信局站动力环境集中监控和综合管理[D]. 济南： 山东大学， 2010.

[5] 杨琳. 基站市电干接点监测系统设计与实现[D]. 成都： 电子科技大学， 2012.

作者简介

尤广志：学士毕业于青岛大学，工程硕士毕业于南京邮电大学，现任中国联合网络通信有限公司枣庄市分公司网络建设部高级主管，长期从事移动通信网络、电源、IP城域网研究与建设工作，参与和组织多项通信工程具体实施。

马强：学士毕业于哈尔滨工程大学通信工程专业，现任中国联合网络通信有限公司枣庄市分公司网络建设部副经理，长期从事通信网络的建设和维护管理工作。

高翔：学士毕业于山东大学，工程硕士毕业于南京邮电大学，现任中国联合网络通信有限公司枣庄市分公司营业中心经理，参与和组织多项通信工程具体实施。endprint

◆易用性，干接点导线即使短路也不会损坏设备；

◆标准性，接口易统一。

（1）RRU干接点联接方式

RRU干接点线缆如图2所示：

（a）RRU环境监控线缆及插头 （b）RRU的Mon端口

图2 RRU干接点线缆示意图

网管配置：中兴无线网管中配置干接点是比较简单的，在CMX中Dry Contact Device页面配置对应的信息即可。

告警上传信息因干接点只能上传3路告警信息，经研究分析决定上传交流停电、门禁、欠压3路告警信息，监控线缆上联至基站RRU第一扇区，监控连线采用室外五类线引接方式。线缆联接方案具体如表1所示：

表1 线缆联接方案

37芯脚定义 干接点路数 线缆颜色 室外五类线

对应颜色

37_17 NODEB_IN3P 白橙 白橙

37_18 NODEB_IN3N 橙 橙

37_19 NODEB_IN2P 白绿 白绿

37_20 NODEB_IN2N 绿 绿

37_21 NODEB_IN1P 白棕 白棕

37_22 NODEB_IN1N 棕 棕

监控线缆下联根据不同室外电源柜类型与相应接口联接，监控线缆的防雷措施参考RRU电源线方式。

（2）现网的主要室外电源柜类型

现网的主要室外电源柜类型有华为、珠江、中兴、动力源电源柜。

◆华为电源柜

华为电源柜不需要接头，其中ALM1市电告警，ALM2欠压告警，ALM3门禁告警（要在PMU中对参数进行设置）。

UIM02C面板如图3所示：

图3 UIM02C面板图

◆珠江电源柜

珠江电源柜接口为26针插头的13、14脚为市电告警输出接口，7、8脚为欠压告警输出接口，门禁告警则不通过26针插头，直接和电源柜联接。

针脚和色谱的对应关系如下：

7芯——红蓝（蓝）OUT6-

8芯——红绿（红）OUT6+

13芯——红棕（棕）OUT3-

14芯——黑灰（灰）OUT3+

◆中兴电源柜

中兴电源柜信号转接板（SIB板）位于电源插箱上，提供系统与外部的信号接口。

接口说明具体如表2所示：

表2 接口说明表（中兴电源柜）

标识 接口名称 接口说明

X4，X5 电池1，2温度 联接电池1，2温度传感器

X12 温度控制 联接温度控制执行部件，如继电器等

X13，X14 输入干接点1、2和3、4 提供4路输入干接点

X15 输出干接点1 提供1路干接点输出，该干接点为监控单元故障输出端口

X16～X20 输出干接点2～6 提供5路干接点输出，输出干接点软件设置时，X16（输出干接点2）～X20（输出干接点6）分别对应A1～A5

信号转接板如图4所示。

◆动力源DUMW-48/30H室外电源柜

干接点告警输出接口使用DB25-F型25针插座，使用1～24针，对应8个干接点输出，具体如表3所示：

表3 接口说明表（动力源电源柜）

干接点告警输出插座针脚 对应干接点口

1～3 ⑧

4～6 ⑦

7～9 ⑥

10～12 ⑤

13～15 ④

16～18 ③

19～21 ②

22～24 ①

DB-25插针3个为一组，对应1个干接点状态，中间一位为公共点，高端为常闭，低端为常开，具体如表4所示：

表4 具体告警功能设置表

名称 设置范围 默认值 干接点告警输出插座针脚

干接点 交流过压 ×～⑧ ⑧ 正常：1、2断开

故障：1、2闭合

交流欠压 ×～⑧ ⑧ 正常：1、2断开

故障：1、2闭合

交流停电 ×～⑧ ⑦ 正常：4、5断开，6、5闭合

故障：4、5闭合，6、5断开

直流欠压 ×～⑧ ④ 正常：13、14断开，15、14闭合

故障：13、14闭合，15、14断开

注：8组干接点中每组都可以对应一种故障或多种故障，但一种故障只能对应1组干接点，如：交流过压和交流欠压可以同时设置为干接点⑧，但交流过压不能设置为⑧、⑦。

3 新型监控方案与原有方案优

势对比

（1）施工成本低

施工成本仅需增加部分线缆、接头，投资100元左右，而购买一套无线监控系统需要3 800元左右，性价比优势突出，可节约投资。以中国联通枣庄分公司为例：2013年室外基站92个，可节约投资3800*92=349600元；2014年计划建设室外基站150个，可节约投资3800*150=570000元，效益可观。

（2）充分利用现有网管平台

充分利用现有网管平台，无需新增投资建设监控中心。

（3）后期运维费用低

性能稳定，后期运维费用低，不需要再使用无线监控方式，每月可节约手机卡流量费用200元左右。

（4）施工方便快捷

建设速度快，在基站天馈施工的同时可以安装调试。

（5）可复制性强，具有较高推广价值

该方案充分利用设备的附加功能，成为专业融合的成功案例。中国联通枣庄分公司为中兴公司设备，经了解其他设备厂家也有相应功能，为运营商解决此类问题提供了范例，具有较高推广价值。

4 结束语

RRU监控室外电源柜充分利用RRU干接点功能，融合无线、电源、监控等专业，打破原有的监控模式，解决了原有监控系统存在的问题，可以快速及时地判断退服原因，进而提高派单准确率，大大缩短故障修复时长，确保用户享有始终如一的高品质网络体验，提升了电信运营商移动通信网络的核心竞争力。

参考文献：

[1] 崔晶. 移动基站动力环境监控器的研究与实现[D]. 哈尔滨： 东北农业大学， 2001.

[2] 王艳文，宗凌. 动力环境集中监控系统的现状与演化[J]. 电信科学， 1998（8）： 26-28.

[3] 李锡堂. 机房动力环境监控系统解决方案[J]. 中兴通讯技术（简讯）， 2004（14）.

[4] 王玉春. 通信局站动力环境集中监控和综合管理[D]. 济南： 山东大学， 2010.

[5] 杨琳. 基站市电干接点监测系统设计与实现[D]. 成都： 电子科技大学， 2012.

作者简介

尤广志：学士毕业于青岛大学，工程硕士毕业于南京邮电大学，现任中国联合网络通信有限公司枣庄市分公司网络建设部高级主管，长期从事移动通信网络、电源、IP城域网研究与建设工作，参与和组织多项通信工程具体实施。

马强：学士毕业于哈尔滨工程大学通信工程专业，现任中国联合网络通信有限公司枣庄市分公司网络建设部副经理，长期从事通信网络的建设和维护管理工作。

高翔：学士毕业于山东大学，工程硕士毕业于南京邮电大学，现任中国联合网络通信有限公司枣庄市分公司营业中心经理，参与和组织多项通信工程具体实施。endprint