移动通信机房监控整体解决方案的应用研究
文/广州普兰特电子有限公司 陈锋 钟香 成常乐

摘 要：
     本文从移动通信机房、基站监控的具体特征和发展趋势，阐述了机房基站集中监控的发展过程，设计了新一代的IP组网的机房、基站整体监控系统，从机房基站监控整体的角度出发，解决机房、基站的监控切实需求。

关键词：机房监控；图像监控；集中监控；IP组网；整体监控； 动环监控

1 引言
     随着计算机、通信及互联网技术的发展，各种新兴的移动通信应用技术出现和兴起，人们日常生活对移动通信的依赖也越来越明显，通信机房、基站的数量也在骤然增加，对这些机房、基站的集中统一管理的要求越来越高，如何及时高效地处理各种突发的故障成了网络维护部门最头疼的问题。

1.1治安状况各异，图象监控需求增加
     多数的基站都是无人职守的，遍布城乡，治安状况复杂，铜线、电池组、设备被盗的情况时有发生，不少地区采用的无图象监控模式已不能满足实际的需求。随着基站数量的持续增加，整体防盗形势复杂多变，盗情高危站点对视频监控的需求越来越明显，越来越多，越来越迫切。
1.2一个机房，多套监控设备，多套软件平台同时使用，资源浪费严重
     机房、基站中的设备复杂、多样，由多个厂家提供，环境、动力、配电、空调、门禁、图象、电池组等，多套系统同时运行、各自占用通信资源的情况比较普遍，需要高效地利用传输资源、简化监控组网结构、提高管理效率。
1.3 监控组网多样，需要更方便、更易扩展的监控组网方式
     移动通信的监控组网采用的方式也比较多，干接点、E1抽时隙、2M总线环、IP组网等。干接点、E1抽时隙监控组网未将监控网和业务网分离，存在业务网络升级，监控网必须立即跟随调整的弊端；不少地区的机房基站组网都采用了菊花链方式组网，2M总线环的模式就面临占用资源偏多，只能连接极其有限数量的基站。当前，监控系统需要解决监控网络资源利用率和扩展性的问题。

2 移动通信机房、基站设备故障集中监控系统特点
2.1监控网络的组网情况
     大多数监控系统的管理方式都是采用24小时专人在监控中心值班，监控设备与监控中心通过传输网络进行数据交换，中心值班人员发现情况及时通知或监控中心系统软件自动按告警级别的不同，通过短信通知相关的负责人员，安排运维单位处理的模式。
     监控系统传输方式从初期简单的干接点方式、2M抽时隙方式已经过渡到了2M保护环方式、IP组网。干接点方式、2M抽时隙方式存在未与业务网分开，一旦网络升级，就需要大量调整的问题，同时存在网络资源利用率低、维护工作量较大的问题。2M保护环网虽然解决了与业务网分开的问题，但是，未解决监控网络资源利用效率低下的问题：一个2M环，能接入的基站数量有限，一般都低于32个站点，如图1，如果增加新的监控设备，就很容易出现资源严重不足或需要大规模调整监控网络结构、甚至是重新组网的情况。

     目前移动通信的机房、基站传输网络有很大的提升，网络资源丰富了，有条件为监控网络提供独立的传输资源，不少地区监控都采用了菊花链方式组网，这样
就为IP组网提供了先决条件。
2.2具有监控系统及时、有效、管理方便的需求
     监控中心需要及时知道机房、基站的当前状态，如出现异常或告警能及时定位、安排工作人员处理，尽早排除故障或隐患，为移动通信网络的正常工作提供良好的条件。发现重大故障立即通知相关专业管理单位、支撑部门以及向上级领导汇报。
2.3系统兼容性、扩展性的要求
     在机房基站监控领域里，存在多种多样的设备，通信电源柜、空调、动力环境、门禁、安防、智能设备、电子电表、图像等，在实际的使用中，多套监控设备各自为阵，占用过多的监控通信资源。多个平台的兼容、多种设备的集中统一管理成了机房基站监控的必然需求。机房、基站设备种类越来越多、生产厂家也越来越多,通信协议各不相同，因此,为提高整个监控系统的兼容性和可扩展性,必须要有一种新的监控组网方式来解决。各监控设备互相关联更少，互相影响更少，新设备可以根据需要进行通信规约的扩充，系统新增设备终端，不需要对监控网络进行大规模的调整，简单处理就可以将其纳入已运行的集中监控系统中，无疑是最好的选择。
2.4图像监控的要求
     远端机房、基站好些都是在偏远的山区、乡村，它们所处的地方治安情况各不相同，机房、基站长期处在无人职守的情况下，如果有图像监控，一旦发生盗情可以将当时的情况录像，给后续的处理带来方便。同时，监控中心也可以掌握当前运维部门的响应状态、处理情况等。

3移动通信机房设备集中监控系统设计与实现
3.1系统结构概述
     普兰特电子的IMU-880整体监控系统（FSU,以下同）的解决方案充分考虑了行业客户的各种需求与建议，采用IP组网的新技术，融合了图像、动力、环境、门禁、安防管理、智能设备监控等监控功能，为整体机房、基站监控提供可靠的、易于扩展的、更合理的、更先进、更高效的监控方案，结构如图2、图3、图4：

     监控使用IP方式，通过单独2M开通，机房、基站监控基站端开始独立组网。每个机房、基站接入占用一条至节点的2M电路，通过节点收敛后，利用一条2M电路传送至中心，大量减少了中心机房的DCM2000、DDF架等设备数量，减少设备和布线困难。相当于机房、基站监控前端设备和监控中心的服务器、操作终端组成了一个局域网，通过E1将这个局域网无限延伸。此种组网方式大大增加了网络中监控设备的数量，在高效利用传输资源的情况下，一并解决了“遥测、遥信、遥控、遥调、遥视”等需求。
3.2系统功能概述
     该集中监控系统将图像、动力、环境、门禁、安防管理、智能设备监控（电子电表、通信电源柜、精密空调、UPS、单体电池测试仪等）融合在一起的集中监控系统，为机房、基站提供监控整体解决方案，彻底解决机房、基站监控领域多个操作平台同时存在、互不兼容的局面。
3.2.1图像监控
     该系统采用最新H. 2 6 4编解码技术，可对机房、基站进行移动侦测录像，记录机房、基站曾经出现过的状况。图像监控和安防、门禁管理、融为一体，实现刷卡开门，撤防，不告警，录像等等成套联动管理机制，工作人员在现场的工作状态也可以在中心看到，中心值班人员可跟踪问题处理情况；在出现非法入侵的时候，告警，并录像上送告警信息到监控中心…等另一套联动管理机制。这些录像数据，就是追究非法入侵人员的依据。
3.2.2动力环境监控
     现场监控设备实时采集各种监控维护终端的工作状态及动力环境情况，然后通过传输网络，将数据上送到监控中心。IMU-880整体监控系统支持本地存储，在发生断网故障，恢复通信后，取得历史数据，保证监控数据不丢失。
3.2.3门禁、考勤、安防监控
     门禁、红外、图象移动侦测等功能实现集成，相互之间可实现联动，比如刷卡开门，门禁、红外撤防，启动辅助照明和录象；非法入侵，启动辅助照明并录象，告警上传。大大增加了机房、基站的安全性和方便性。基站现场刷卡开门，系统记录当前的刷卡信息，也给移动通信运营公司提供维护人员到现场的依据。
3.2.4智能设备监控。
     IMU-880整体监控系统设备具备多个RS232接口、RS485接口，可提供透明的数据传输，也可实现本地解析A接口通信协议。IMU-880整体监控系统支持多种移动通信电源柜通信协议、UPS通信协议、精密空调协议、门禁控制器协议及其他智能设备通信协议，本地解析，汇总当前机房基站的工作状态或告警，大大提高监控系统的传输效率。
3.2.5 IP资源共享
     同时也可以与其他的LAN接口设备共享E1/LAN协议转换器资源，可实现多种灵活的组网方式。避免了新增加监控设备，新开监控通信资源的弊端。
3.2.6历史数据查询
     该系统所有的告警信息、历史信息都记录产生的时间、类型等等，方便用户事后查询、统计。大容量的存储介质，保证告警数据、刷卡记录、开门记录的记录可保持最近记录2年以上，移动侦测的图像记录可保留最近3个月-2年。本地闪存/硬盘和监控中心服务器储存共同启动，保证掉电、断网数据不丢失。

4 应用案例
4.1应用效果
     根某动力机房的实际需求，需要部署功能完备的远程监控系统实现机房无人值守，要求将图像、门禁、考勤、安防、UPS、空调、动力环境、用电设备监控、照明控制、联动告警等诸多监控功能需求整合在一个平台，简单操作就可了解整个监控系统的工作状态，简单配置就可实现系统功能的升级。安装运行后，方便了公司工作人员的管理，也给监控的历史数据保存提供了很好的解决办法，给查询各种数据、历史数据间的关系提供了方便快捷的方法。
4.2成果效益预期
     该系统可对机房基站中多种设备进行集中监控管理，根据告警的不同级别，自动或人工上报告警信息，通知相关的工作人员，及时采取维护措施，排除隐患和故障。系统采用最新的IP监控组网方式，同时兼顾了移动通信发展的趋势和不断更新的监控需求。根据2M环和2M菊花链监控组网的对比，我们不难发现，2M环监控组网最多只能接入30-60个点，并且不能接入视频监控。而采用IP组网（E1菊花链监控组网）的方式，可以比较轻松的实现250个站点的监控（视频监控的设备多少视监控网络中的最大通信数据量而定，一般在80个点以上）。为后期的监控功能升级节约建设费用20-50%，是值得大力推广的一种监控方案。

5 结束语
     本文所设计的移动通信机房、基站整体监控系统运行一年多来，反映良好、实用、方便、维护简单。其可靠性、易于扩展性、有效性、实时性、简便操作等得到了印证，监控组网一次性完成并具备良好的扩容性能，实现了对不同专业设备的数据采集和告警集中统一管理，异常时及时发出危险信号，通知相关的管理人员及时处理，使机房的监控质量得到了进一步提高，保障了被监控设备的安全、良好运行。随着移动通信事业的发展，这IP组网的监控设备必将得到大力的推广和应用。