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概述
当前，移动通信网由TDM网络向IP网络发展已成为必然趋势。相比传统的TDM组网，IP组网具有高带宽、低成本，灵活高效，易于统计复用等众多优点。而作为TD的创始人及领航者，大唐移动一直致力于推动TD网络的IP化，并先后在浙江、江苏、山西、陕西等省份的多个重点区域完成了TD网络IP化的试点及推广工作。
1 基站自启动的技术的提出背景：
在推动TD网络IP化的进程中，大唐移动不可避免的遇到了一些技术难关：无论是采用TDM组网还是IP组网，在基站开启环节都需要进行相关的参数配置，主要包括设备参数的配置，网络参数的配置以及传输参数的配置等等。这一部分的配置工作对人员的技术水平有一定要求，无法依赖建站的施工人员来操作，而只能通过专门的开站人员来逐一上站并现场完成。其配置工作量巨大，且极易出错。特别是在IP组网下，网络结构由点到点的资源独占变为多点间扁平化的资源共享，网元关系由相互间强耦合变为弱耦合（参见图1），传输参数的配置被进一步复杂化，对开站人员的素质水平也提出了更高的要求。
图1 无线接入网由TDM向IP演进
对此，大唐移动针对TD各种接入网组网需求创新性提出了一套方案完备的基站自启动技术。使得基站在硬件安装完毕，传输就位的情况下上电即可自行执行智能化的启动，直至所辖小区达到可服务状态。整个启动环节无需任何现场人工干预，方便快捷。同时，基站自启动伴随自检测流程，从而尽量保证TD建网过程中大部分基站只需施工人员一次上站即可实现开通，从而大大节省了时间开销与人力成本。
2 基站自启动的技术介绍
图2 基站自启动技术涉及到的网元
如图2所示，基站自启动技术涉及的网元包括NodeB，RNC与OMC，它们在自启动流程中所起的作用如图3所示，其中标记篮框的部分是需要人工完成的部分：在OMC侧，远程管理人员在拿到所辖区域基站的规划数据后借助批量生成工具将其全部导入网管。在NodeB侧，建站施工人员安装基站后接通网线并上电，基站设备经上电自检后如运行无误则通过指示灯显示正常，如出现问题则通过指示灯定位故障。施工人员在确认设备运行无误时方可离开。而标记篮框的部分则是TD设备可以自动完成的部分：基站在自检通过后能够自动依据网络的具体类型而获取相应的参数。RNC提供操作维护（OM）通道，使基站能够完成配置及版本下载，进行资产更新和自测试，并最终完成启动，在无需人工干预的条件下，基站能够自动按配置建立Iub连接、小区和公共信道并达到可服务的状态。OMC支持相关信息以综合报告的形式在友好的人机交互界面上进行显示，同时支持远程管理人员针对特别关注项进行实时查询。
图3基站自启动的整体实现流程
3 基站自启动涵盖的关键技术环节
基站的整个自启动流程主要涉及以下几个关键技术环节：
3.1 基站上电自检
基站自检的目的是确保基站侧所有安装的硬件全部工作正常。在此环节中，基站软件会自动检测各设备功能的运行情况，并重点关注自身的时钟、传输、基带、射频资源的启动状态，支持相关硬件测试，并将测试结果以指示灯显示，指示明确易读。基站在自检通过后才能继续后续的启动过程。
3.2 传输网配置与连接的自动检测
一方面，基站能够在没有任何配置的情况下自动检测传输网的配置，该功能主要用于新建基站进行开通的场景下；另一方面，基站能够在传输网组网方式改变的情况下自动匹配传输网配置，该功能主要用于已有基站进行割接的场景下。两种场景下，自动检测都要求可以支持各种常用的组网类型，包括如E1的ATM组网方式，基于层二的IP组网方式（如PTN，MSTP等）以及基于层三的IP组网方式。
3.3 OAM通道建立
基站在条件具备时会通过RNC自动与OMC建立OAM通道，建立OAM通道在初始没有配置文件或后期已有配置文件的情况下都能正常进行。在没有配置文件时，ATM组网方式下可以按默认或已有配置方式建立IPoA通道，上报基站基本信息并通过认证，自动获取基站和OMC服务器IP并自动建立和OMC的连接。在已有配置文件时，OMC地址发生改变时能够自动更新IP配置，并在配置更改后自动重新连接，而在OMC和传输网割接的过程中无需任何上站操作。
3.4 版本及配置文件的分发与激活
基站自启动过程要求支持按用户配置的方案自动或手动分发和激活软件与配置数据。在软件下载与激活过程中，基站应自动上报基站版本信息，软件下载方式既可配置为自动下载也可配置为手动下载，其中手动下载时可配置为立即或按预定的时间安排发起软件激活。而在配置文件处理过程中，OMC配置文件的下载方式既可配置为自动下载也可以配置为手动下载，配置文件的使用方案既可以以OMC为准，进行下载更新；也可以以NodeB为准，自动检查兼容性并自动转换升级配置文件。
3.5 资产自动更新
当基站的资产情况发生改变时，相关信息能够自动上报到OMC，并且远程网管人员能够在OMC侧通过直观而友好的管理界面十分方便的看到资产信息改变的记录。如图4所示，发起资产信息更新的途径可以有两种：一种是通过OMC主动发起。在NodeB与OMC实现连通后，OMC会发起数据一致性同步，基站相应并将相关资产信息一次性同步到OMC；另一种是通过基站来实时上报。当基站发生资产变化时，NodeB会实时上报资产信息给OMC。
图4 资产信息更新发起的途径
3.6 基站自测试
基站自测试的目标是保证基站能够正常工作，从而提高一次上站安装的质量并辅助对基站故障进行发现和定位。它需要支持以下功能：
1)硬件单元测试，重点包括对主要芯片和板卡（如处理器、FPGA、内存、总线、电源等）的工作状态进行测试。
2)配置检查，主要包括软硬件兼容性检查，配置和实际硬件的一致性检查，配置参数间的兼容性检查等。
3)射频连通性和性能测试，包括射频通路连通状态，射频通路衰减情况和天线驻波比等。
4)GPS状态和同步性能测试，包括GPS模块工作状态检查、1pps信号质量检查、搜星状态检查、同步偏移检测等。其中，同步偏移检测涉及物理层来实现，因而需要基站启动完成后再执行。
5)Ir接口连通性和性能测试，包括光模块速率等级适配状态检查、链路通断状态检测、光信号强度检测及链路时延、误码率和丢包率测试等。
6)Iub接口连通性和性能测试，包括链路通断状态检测、误码率和丢包率测试等。
基站自测试可以由用户设置是否启用，其测试结果可以以详细报告的形式上报LMT和OMC。
4 基站自启动大大节省开站时间及成本花销
基站自启动技术会给TD建网带来诸多好处。以下我们将重点说明基站自启动在大大节省时间开销上的能力。另外，在基站建设过程中，时间就等于成本，开展时间的节省也必然意味着成本花销的降低。如图5所示，开站过程主要在以下各个环节的时间花销上会存在差别：
1)前期准备环节，涉及开站团队前期需要协调准备的时间；
2)路程花销环节，涉及开站人员在路途往返，资源调配以及物业协调等方面所花费的时间；
3)参数配置环节，涉及开站人员进行基站参数配置所需的时间；
4)人员差异环节，开站人员业务是否熟练也将决定是否会引入额外的时间花销；
5)问题发生环节，意外问题的出现、排查及解决也会引入预期外的时间花销。
图5 开站过程中存在时间花销的各个环节
以下，我们会先后从上述五个环节出发，分别将基站自启动与常规启动这两种开站方式的耗时情况进行对比分析：
4.1 前期准备环节
常规开站方式需要多人分别上站完成。上站前，开站团队需要进行分工协调，各成员需要记录大量参数（如站点信息、模式、端口、IP、带宽、业务类型等）。而基站自启动方式最少只需要一个远程管理人员在网管侧对开站工作进行统一管理和维护，协调类的工作大大减少。
4.2 路程花销环节
图7 路程花销环节上的情况对比
在常规开站方式中，由于基站启动需要人员上站完成，人员会在路程往返、资源协调，甚至是在物业沟通上浪费大量时间，而这些工作却都是与实际开站工作豪无关系的。而基站自启动方式采用远程管理站进行操作，单人即可完成，建设与维护的时间与成本大大缩减。
4.3 参数配置环节
图8 参数配置环节上的情况对比
在常规方式中，开站所需的参数配置在基站侧完成，从图8中我们可以看到，由于每个基站都需要通过基站控制软件分别进行配置，因而在每次配置过程中，打开电脑连接基站，开启基站控制软件，打开并对照配置情况，以及在每次配置完毕后，关闭基站控制软件，断连基站关闭电脑这些环节都是需要不断重复的工作。在参数配置这一环节，平均每站老手需要15分钟，新手则更长。而在基站自启动方式中，开站所需的参数配置在网管侧完成，远程管理人员只需借助批量生成工具将规划数据进行导入，导入过程无需反复执行重复性的工作，因而本环节平均每站所花费的时间可以少于5分钟。
4.4 人员差异环节
需要注意的是，在需要多人分别进行开站操作时，上站人员的业务水平是参差不齐的，尤其是对于IP化基站，其传输参数方面的配置设置也更为复杂繁琐，人员间开站效率的差别也更大。这种人员业务水平的差异也会给传统开站工作在时间和成本方面带来一些开销损失。而在基站自启动方式中，我们只需选出一个业务最为熟练的老手，作为远程管理人员借助批量生成工具将规划数据导入网管，从而在降低人员需求的同时最大程度地发挥突出人才的优势，也最大程度地缩短了平均每站配置时间。
图9 人员差异环节上的情况对比
4.5 问题发生环节
图10 问题发生环节上的情况对比
常规开站方式过程繁琐，并且由于配置过程是各基站向网管分别发起，很容易出问题。而且由于IP组网下网元间为弱耦合关系，基站在开站出现问题时可能会引发相互间的影响，因而随着开站规模的增大，常规方式开站发生问题的概率也将呈非线性增加，并且更难解决。而相比之下，基站自启动方式中的参数配置等环节由管理站统一调配，问题发生概率低，因而也更善于大规模的开站场景。
图11 自启动与常规启动在各环节上时间开销情况的对比
将上述五个环节中基站自启动与常规启动方式所占的时间开销分别进行估算并进行对比，结果如图11所示。可以看到，经过累计常规启动平均每站的总花销时间为60分钟，而自启动平均每站的总花销时间仅为8分钟，用时大大缩短。
5 基站自启动所带来的诸多好处
通过上述分析与对比，我们也可以看到，基站自启动技术能够带给我们的不仅仅是使开站时间与成本得到大大减少。从更多方面来讲，自启动给TD网络建设带来的诸多好处可以总结如下：
1)平均建站时间与成本大大缩减；
2)开站环节人员需求多多降低，甚至可以由多人协同转变为单人解决；
3)操作模式由分别上站到远程管理，从而大大提高了TD建网与维护的效率；
4)参数配置的形式由基站分别发起变为网管统一调配；
5)问题发生率大大降低，更适应大规模建站；
6)能够支持多种IP RAN组网类型；
7)基站规划数据导入的方式更加高效与合理；
8)顺应网络自组织的发展趋势，为未来推广家庭基站提供借鉴。
6 结束语
基站开通是TD网络建设的一个重要环节。考虑到常规开站方式需要专业开站团队逐一上站现场完成，配置工作量大且极易出错，大唐移动率先提出并采用无须现场人工干预，即装即用的基站自启动方式，使开站过程能够完全高效智能化地执行，直至所辖小区达到可服务状态。这大大减低了TD建网过程中的时间花销，人力成本及施工复杂度，顺应了电信网络自组织的长期发展趋势。
来源：C114中国通信网
