提升5G 基站的维护效率

顾元培

(中国移动通信集团广西有限公司桂林分公司,广西桂林 541000)

0 引言

5G技术不仅是一次技术革命,更是一场新的战略竞争,从国家层面到地方各级高度重视5G技术的发展及应用。5G战略部署不仅是运营商在实现“国家信息化”过程中,推动网络、业务、人员转型的步骤,也是进行市场重点应用抢占有利先机的关键措施。5G移动通信网络技术的性能目标是高速率、大容量、高可靠性、低延迟、连接大规模设备,兼顾节能和降低成本等。

1 5G运营模式的挑战

5G基站是5G网络的主要构成,提供无线信号覆盖。国内移动通信5G主要使用的频段为2.6GHz-4.9GHz,高于大部分4G频段。频率越高,意味着蜂窝基站的覆盖半径越来越小,因为频率越高,电磁波的衰减越大[1],导致信号覆盖同等面积区域,5G基站的建设数量将是4G基站的若干倍,而5G基站采用了大规模天线阵列技术,主设备功耗通常为4G的3-4倍,增加了电费支出。5G网络的高可靠性,低时延特点,要求5G网络必须具备稳定性,故加强基站故障管控,提高基站维护质量克不容缓。

由于需要控制成本,5G网络在运营初期要与4G网络形成协同共存。5G网络主要包含独立组网和非独立组网两个大类。独立组网作为一种真正的5G网络而存在,具有较强的业务性,可依据客户的要求进行专业定制,运行中能对参数及时进行有效调整;对非独立组网而言,仅仅是一种简单的5G网络接入,重心还是放置在4G网络上,对运营商资金的储备具有较低的要求。

5G网络的核心网需要不断对其做出服务化的架构模式的调整,市场内现有的5G核心网研发系统由于信息配备之间的不到位,设备之间存在管理的难度,无法及时找出故障原因,还可能因为边界界限之间的模糊性规划而产生资源的浪费现象,为整个网络的安全性造成极大的风险[2]。

2 5G基站维护存在的问题

5G基站维护主要包括日常故障处理,设备优化,后台软件升级,站点搬迁,应急通信等,含基站主设备、天馈系统、动力配套、传输配套设备、动力环境监控系统。目前影响网络指标的包括:基站批量退服,超频超长故障,零低业务等。同时,基站维护过程中,随着站点数量的增加,还涉及到如何降低维护成本,含支付代维人员的维护成本,基站电费成本,机房租赁成本等。

2.1 基站批量退服

基站批量退服,通常为同一时间退服站点数量超过10个,影响范围较大,故障原因为停电、传输光缆故障、后台参数数据配置等。

2.2 超频超长故障

超频故障通常为每周出现2次,或者单月超过5次同类故障;超长故障通常为单次退服时长超过48小时,具体要求为运营商自定义。故障原因主要为设备出现硬件故障,传输光缆,纠纷等。

2.3 零低业务

零低流量为基站小区无流量或日均流量低于300M,故障原因为小区退服,小区后台参数配置错误,用户数量少,设备隐形故障等。

2.4 维护费用的节约

随着站点数量的增加,需要支付给维护单位的包年费用(包括基站的故障处理,电表数据查看,资源信息准确性维护等服务内容)及按次派单服务费用(每次派发一个工单,完成工单任务(非包年服务内容),审核合格后,进行结算)持续增加;5G基站设备的耗电量增加,加剧了电费成本支出。

3 5G基站维护效率提升策略

3.1 加强网络参数模型规划

在对5G 网络进行优化和升级的过程中,需要管理人员结合客户的具体需求实现网络管理的参数调整,满足差异的客户需求。在满足不同场合和客户需求的时机下,主要采取的方式是利用模型进行参数性调整来满足不同场景下网络效率的提高,同时借助专业人员对已收集到的信息数据进行调整和分类,利用互联网大数据平台来对信息进行加密储存。

3.2 提升无线资源工参的准确性

在5G 网络基站发展过程中,资源工参的输入和输出是必不可缺的环节,必须提高自身的责任意识和精准意识,保证整个信息输入参数的精确性,包括基站的规划数据,拓扑路由,单站验证数据,基站IP等基础数据。对于发现信息与实际状况出现不相符的现象时,要进行信息的及时、准确反馈,并跟踪整改。

3.3 精确的故障定位

在对5G基站平台和具体的系统业务作出故障性的判定时,需要结合保障等级进行优先排序,持续对一些告警信息进行多方位信息的收集和处理,形成有效解决方案,并进行推广学习,不断提升判断故障的能力,尤其涉及低时延的服务时,必须快速有效做出判断,缩小业务中断时间,确保整个5G网络能够处于连续的平稳运行状态中[3]。

3.4 提升维护人员综合能力

5G设备主要采用BBU+AAU的组网方式,涉及新的理论及操作方法。为支持灵活的组网架构,适配不同的应用场景、5G无线接入网将存在多种不同架构、不同形态的基站设备[4]。

需维护人员重新学习,积累经验。可通过网上大学学习理论知识,搭建实训基地平台练习操作,组织无线网络大比武,提升技术技能等。

3.5 完善基站配套设备

由于5G基站耗电量较大,发热量增加,对电池续航能力,开关电源柜的输出功率,空调的制冷能力都提出新要求。日常维护中,需不定期对电池续航能力进行检测,通常普通站点电池续航能力达到1.5小时以上,节点站点电池续航能力高于3 小时以上,如不满足,应及时提出更换需求;开关电源柜的电源模块要具备N+1的保护功能;机房的温度需保证在25度左右,定期进行空调保养,封堵机房门窗,对制冷能力不足的站点,及时进行维修或补充新空调。

3.6 完善基站的故障流程梳理

逐渐完善故障处理流程,当5G基站出现故障问题时,能及时反馈给中心管理人员,管理人员结合各项告警信息做出信息的匹配,做出故障处理安排。可每天安排专人在8点、10点、12点、14点、17点、21点这6个时段,统计退服站点的情况,下发各维护班组;批量退服站点,通过电话、短信等方式通知到各维护主管;针对超频超长站点、零低流量基站小区,直接考核到各部门、分公司负责人;优化单位,后台及时跟进各类指标,对异常站点,及时派发故障工单;故障坏件,及时进行备件申请及返修;网络管理部门每天、每周、每月进行故障汇总分析,针对问题点持续整改,同时落实基站巡检时,发现的各类隐患问题整治。

3.7 节约维护费用

严格审核按次服务工单的派发,确保工单内容有效落实到隐患整治,公参信息及时更新等,避免无效工单的派发,节约结算费用;采用BBU进行集中堆放,AAU拉远的方式,进行C-RAN网络改造,节约新建或租赁机房,购买硬件板卡、维护空调等费用;开启亚帧关断功能、通道关断功能、深度休眠功能等软关断功能,降低基站设备的运行功耗;桂林移动分公司开发的远程智能硬关断系统,依据基站覆盖的不同场景及流量的分布时段,灵活控制AAU的供电。测试结果表明,实施硬关断,同等条件下,较软关断,节约16%的用电量。

节约下来的维护成本,已投入到维护备件及配套设备的采购,例如尾纤,光模块,基带板,无源波分,电源线,天线,电池,开关电源柜,空调等的采购;组织自有人员到各厂家进行培训,提升维护技能。

4 结语

5G通信网络让互联互通更加普遍,促使无线通信网络进入全新的时代。科技进步的同时,针对基站的维护工作提出了更严格的要求,需要依据具体情况制定相应维护措施。实施上述5G维护策略后,桂林移动分公司5G基站的退服率2个月内降低了2.32%,有力保障了基站的平稳运行。