福州电信建维协作提升IPRAN设备性能的实践

严 芳

(中国电信股份有限公司福州分公司，福建 福州 353000)

0 引言

根据资源系统数据统计分析，目前福州全区共有上千台IPRAN设备，主要承载5G基站业务、4G基站业务、3G基站的信号补点业务和STN政企专线业务等。早期由于基站大建设，为适应基站业务的快速发展，IPRAN网络大量铺设，网络的健全性较弱、设备空置率高且信息不完整从而造成IPRAN设备脱网率较高，处理时限较长，且故障发生时资料不全定位不准等问题进而影响用户感知。为提升IPRAN设备健壮性，充分盘活可利用资源，节约投资建设成本，福州分公司建维协作，针对全区A设备进行充分分析，并综合考虑设备型号、区域、建设时间等因素，结合集团规范制定优化方案。

1 提升IPRAN成环率，降低设备脱网率

1.1 IPRAN网络成环率现状

IPRAN的成环率对于网络健壮性起到至关重要的作用。IPRAN组网方式为环形组网或者口字形组网。成环率顾名思义，就是IPRAN设备所组成的环网是否满足成环。这里的成环包括逻辑上的成环和物理路由上的成环。

单位针对1-2月每个月的1日和15日针对福州全区IPRAN设备总数和不可用设备数进行统计，计算IPRAN成环率，统计结果，如表1所示。

表1 IPRAN成环率统计

平均设备可利用率=(32.69%+32.63%+32.34%+32.26%+32.26%+32.02%)/6 = 32.36%

IPRAN的成环率基本随着设备数量的增加而降低，由原先的32.69%降至32.02%，而用户的感知与设备的脱网率息息相关。为提升用户感知，本文针对网络健壮性进行深入研究并制定了整改计划。

1.2 影响IPRAN成环率原因剖析

如果解决IPRAN成环率大于80%，根据理论测算，假设设备总量不变的情况下还需要整治583台不成环的设备。结合资源、现场、光缆等多方面综合分析，总体优化思路为数据支撑及现场整治两个方面。其中，数据支撑主要从资源健全、网管健全、资源网管同步和报表呈现来实现。现场整治主要从资源网管同步来实现。

通过思路拓展分析，共整理出IPRAN成环率偏低，故障率偏高的原因共10条：B设备不成对；B设备上联不同板卡；接入逻辑不成环；在建设备影响指标；资源上未闭环；光路未关联；实际同缆；实际同沟等[1]。

1.3 提升IPRAN成环率举措

1.3.1 通过资源开发报表，用数据支撑

将资源完整性、B设备成对情况、异板卡情况、逻辑成环率、物理成环率、脱网设备清单、脱网历时等基础信息固化成报表，按月更新。报表包括：数据IPRAN中继比对情况报表、IPRAN同缆报表、IPRAN同沟报表、逻辑成环率报表、物理成环率报表、故障报表等。

1.3.2 开发系统进行同沟同缆检测，呈现需整改段落

“同沟同缆检测”是充分利用已入库的网络资源数据(即设备资源数据，如传输、数据、C 网等)与光路资源数据(含光路具体物理路由)及其关联关系，实现对接入路由是否同沟同缆的自动检测功能，从而实现了传输环网、数据中继的有效保护，以促进承载网的安全性、稳定性的提高。操作人员根据定制的条件选择多组光路进行同沟同缆检测，提供同沟同缆光路、管道、缆段信息，涉及数据根据资源情况实时分析生成。IPRAN的同沟同缆检测机制就是以环(包括B对环或者B到ER的环)为单位，整个环内的中继、后台计算同沟同缆信息，并将结果以报表方式呈现，方便维护人员定位到问题段落，针对问题段落进行路由调整[2]。

2 分析清理空置设备，提高设备利用率

福州电信IPRAN建设与规划一直遵循集团建设思路指引，根据无线及政企STN业务的需求，按照无线基站业务流量测算比，对折算的环上可带基站数量进行新增选点与设备布放。环上A/基站数量要求：结合考虑链路带宽、基站需求、光缆条件、安全运营等因素确定A-B环上A设备数量，环上链路总带宽按“1×基站峰值+(N-1)×基站均值”计算，其中LTE基站峰值带宽一般按300 M计，LTE基站均值带宽根据现网基站实际流量计算。原则上，对于A1设备组建的GE环，环上A1设备为3～8个，环上所带LTE基站不超过10个；对于A2设备组建的GE环，环上A2设备为3～6个，环上所带LTE基站不超过20个；对于A2设备组建的10GE环，环上A2设备为6个，环上所带LTE基站不超过40个[3]。

根据具体的设备类型，统计出设备空置率分布情况，如图1所示。

图1 设备空置率分布情况

2.1 实验网设备分析及解决方案

2.1.1 实验网设备分布情况分析

实验网设备(只承载3G基站业务)共计8台，占比5.03%。福州是新兴业务发展地和业务汇聚地。随着IPRAN网络不断兴起，福州作为省会城市，承担实验网建设的重任，引进了华为等多个厂家的IPRAN设备，用于承载基站业务。同时由于当初的建网规划，当年的IPRAN实验网设备仅承载3G基站业务，主要承载EVDO数据业务，且设备基本下沉在基站所在的机房。

结合省公司逻辑成环、物理成环等重要项目的开展，福州针对实验网3G IPRAN设备进行充分分析，上收BBU，拆除无法成环的A设备。3G实验网A设备的数量从早期的近300台减少到81台。剩下的设备主要用作无线信号回落的补足点。随着网络的演进和发展以及5G和VOLTE的试商用，这些3G基站的作用慢慢被取而代之。

2.1.2 实验网设备解决方案

3G IPRAN设备均为91X和95X设备，设备老旧，无扩展功能且无备件。计划直接拆除这8台3G IPRAN实验网设备。同时，将协同无线专业充分分析剩下的73台3G IPRAN实验网设备，拆除设备可以节省机房空间和能耗。

2.2 A2设备10GE环分析及解决方案

2.2.1 A2设备10GE环分析

A2设备10GE环共计40台，占比25.16%。新增10GE环用于5G网、无线和政企业务综合承载，目前未承载业务，此类空置设备有40台，占比2.39%。

2.2.2 A2设备10GE环解决方案

(1)10台A设备为5G基站使用，下联口为10GE口，目前基站已加载。

(2)13台A设备为LTE8期工程所建，待无线工程实施完工后加载业务，不可拆除。

(3)17台A设备主要分布在政企业务汇聚点及母局，暂不拆除。

2.3 A1设备(BBU分散原则集采)分析及解决方案

2.3.1 A1设备(BBU分散原则集采)分析

A1设备(BBU分散原则集采)共计31台，占比19.5%。早期采用BBU分散原则进行集采，该原则对于单台A设备端口需求量较少，因此采购了300多台A1设备。集采完成后，建设原则改为集中，采用BBU池方式建设，BBU集中放置，则对于A设备的端口需求量较大 ，因此对于BBU池的节点采用A2开通。导致A1设备冗余放置的有31台，占比19.50%。

2.3.2 A1设备(BBU分散原则集采)解决方案

(1)结合物理成环率，对于机房已有多台IPRAN A设备，且基站需求较少的91X设备予以拆除。

(2)对于基站需求量较大的点位，结合环网流量，合理调整基站布放情况。同时对于大客户聚集点，将这些设备作为政企接入设备，用于接入STN业务。

2.4 A2设备GE环分析及解决方案

2.4.1 A2设备GE环分析

A2设备GE环共计80台，占比50.31%。随着业务发展，5G基站需求带宽不断增加，早期带宽已无法满足新型业务的发展。这部分设备总量占比达到一半以上。

2.4.2 A2设备GE环解决方案

(1)拆除机房已有A设备，且目前无业务需求的A设备。

(2)对于有5G需求的点位，维修人员可在确认设备支持板卡升级的情况下，进行相应业务板卡替换，同时将环网升级为10GE环，应对政企业务和5G业务的高带宽需求。

(3)对于基站需求量较大的点位，相关人员应结合环网流量，合理调整基站布放情况。同时对于大客户聚集点，将这些设备作为政企接入设备，用于接入STN业务。对于这些点位，不再进行相应A设备的扩容。

(4)对于一些点位，目前只有91X设备承载基站业务。因此，新增95X以备后续业务的开通，并计划通过割接基站完成基站合理分布。

3 IPRAN健壮性提升成效及经验总结

整治初期，IPRAN每个月A设备脱网台数平均为50台，设备脱网将导致下挂的基站全部脱网，下挂的政企业务也将全部脱网，严重影响用户感知。对同沟同缆的B对环逐个进行分析，共设计讨论109个环，需新建光缆24条，可解决40个环；跳转可解决的有30个环；打过滤段可解决的有10个环；破环可解决5个环，遗留问题24个环。IPRAN的A设备的整治情况，如图2所示。

图2 B对环不同缆不同沟情况

经过同沟同缆整治后，未成环A设备从718台降到205台，B对环不同沟率从32.08%提升至83.32%，不同缆率从75.83%提升至94.87%。A设备成环率的提高，大大降低了未成环A设备数量，避免了同一个B对环内光缆同缆同沟，防止因光缆断导致A设备主备路由断开而造成设备脱网。

拆除空置A设备约15台，5G基站开通需求10台，6月份LTE8期基站需求涉及44台，至少可减小69台福州空置的IPRAN A设备。预计设备空置率可降低至7.1%。同时，拆除的A设备有2台91X设备、5台95X设备可用于现网业务开通。近100个机房可考虑通过网络调整合理调度现网的资源，将盘活空置的A设备用于现网建设或网络调整，预计可节省投资64.75万元，节省空间141 U，节省功耗16 750 W。