通信世界网消息(CWW)随着中国铁塔智联业务的迅速发展,其专业化维护能力不足的问题也逐步凸显。其中,故障发现不及时、故障定位困难、排障滞后等,已成为智联业务系统运维过程中亟待解决的痛点问题,特别是在设备掉线的情况下,无法实现快速诊断和故障定位,存在排障效率低、责任分割难、运维成本高等问题。
中国铁塔自主研发的智联终端综合分配单元(Integrated Distribution Unit,简称IDU),集电源分配、网络传输和远程管控等功能于一体,用于实现对智联终端供电、联网、运行状态监测、故障发现及远程控制等的集中化管理,为解决上述痛点问题提供了一种高效、便捷的手段,支撑铁塔智联业务发展。
IDU总体介绍
为解决客户运维过程中的痛点问题,提升智联业务效率效益,中国铁塔自研构建了基于IDU的数智物联专业网管平台,实现对智联设备的故障监控、故障判断、发出设备远程重启命令、工单派发跟踪等功能,并支持对不同省市、项目设置不同的管理权限。IDU在组网中的位置及连接关系如图1所示。
IDU由网络、供电、监控设备接口(终端侧接口、网络侧接口)、运行环境及管理等主要功能模块组成,关键功能如下。
一是承载与控制分离。“4G/5G+有线”双路回传,承载与控制分离,业务离线也可监控。
二是电源分配及监测。电源“一入多出”,具备“DC-48/AC220V+PoE”供电能力,可对每个分路分别监测。
三是故障诊断及告警。具备故障诊断和主动上报能力,实时监测网络及电源状态,统一接口。
四是远程断电重启。可远程对每个分路进行断电重启,减少上站次数,降低运维成本。
五是网信安全。具有完备的安全策略,包括安全接入、安全访问、安全传输等。
IDU技术创新
IDU设备在硬件和软件层面都有创新,聚焦业务痛点,解决客户困难,实现硬件与软件设计双突破,极大提升运维管理效率。
硬件设计创新
通过深度定制研发,IDU产品在硬件上采用紧凑型、可扩展设计,关键部件实现全国产化,可适配差异化需求;采用“4G/5G+有线”双路回传,实现了承载与控制分离;基于大电容储能延迟关机技术,保障断电告警及时上传;并支持eSIM、远程断电重启等功能,提升了运维管理的效能,可以更好地实现前端设备电源分配及监测、故障诊断及告警等功能。
紧凑型设计:对设备接口布局和尺寸进行针对性优化,在保证设备运行稳定的情况下,采用紧凑型设计,使设备外观、结构、接口紧凑布局,并实现扩展主板开窗可更换、外壳连接件适应性安装等功能,支持壁挂、机架、机柜等形式安装。
可扩展性设计:PCB采用“主控板+电源扩展板”设计架构,主控板对电源板的电流、电压、功率进行实时监控,其工作功率低、发热量小,寿命较长;而电源板功率输出高、发热量大,老化速度快且寿命短,出现故障可快速更换。按此设计进行分区分块管理可大幅降低维护成本。
“4G/5G+有线”双路回传:按照承载与控制分离的理念,有线网为业务网,用于IDU下联终端业务数据的可靠回传;4G/5G无线网用于设备管理和告警回传,保障设备远程管理的可靠传输。
大电容储能:采用大电容储能。与电池备电相比,电容储能可实现自动充放电,且寿命更长,实现关键部件延迟断电,保障断电告警上传。
eSIM远程写号:各地运营商4G/5G信号千差万别,可根据当地运营商信号强弱进行eSIM远程写号,动态切换运营商,无需上站运维更换运营商的SIM卡,大大降低上站运维次数。
软件设计创新
双业务有线网:针对现场摄像机应用客户的不同,可支持最多2个业务网的划分,此时IDU可同时服务2个客户,并同时管理4台不同型号摄像机,实现复用共享,降低应用成本。
上下行网络诊断:在双子网交换机运行模式下(交换机无IP模式),支持上下行网络连通性诊断,可快速对南北向网络的连通性进行分析,如有故障可快速上报平台,并进行故障派单。
多种组网模式切换:支持多种网络组网模式,包括交换机模式、路由器模式、VLAN双业务网交换机模式。
动态IP透传设备远程管理:基于WSS私有协议下发中继服务器IP,可通过frp或ngrok等透传工具,快速对设备进行远程管理。
IDU应用情况
中国铁塔结合摄像机等智联业务终端监控管理需求,将IDU推广分为试点验证、规模推广、全网应用三个阶段,于2022年完成IDU的标准化及初版IDU的自主研发、技术验证、试验试点;2023年进行IDU标准优化,并在7省、20地市开展规模试点;2024年继续开展IDU迭代研发,深化产品创新,支撑全国31个省(区、市)规模推广及后续全网应用,目前已完成装机2万余台。以下为某省交警高位视频监控项目智能化运维案例。
中国铁塔遍布高速公路沿线的丰富塔址资源禀赋与高速互通视频监控选址需求高度契合,2020年12月,中国铁塔某省分公司与该省公安厅交警总队高速公路管理支队深化合作共享,提供了该省内高速公路中9处重要高速互通、15个关键点位的高位视频监控服务,在双方的共同努力下,视频监控服务各项指标达到了约定的标准。
2023年,为进一步提升服务质量,中国铁塔某省分公司针对一期项目涉及的14个视频点加装了总部研发的IDU设备,打通了监控、告警、定位、调度、跟踪等闭环管理的全流程,各项服务指标得到明显提升,在试运行期间月度平均在线率达到95.18%,获得了客户的高度认可。
通过在相关点位安装IDU设备,对摄像机设备电力及网络通断状态进行监控,实时监测摄像机运行状态,对摄像机出现的故障进行快速定位,极大提升了设备在线率及故障处理的及时率,并实现了工作模式的三大积极转变:一是由人工监测向自动监测转变,实时自动监测网络/供电状态;二是由手工派单向自动派单转变;三是由上站定位故障向远程精准定位故障转变。
经双方密切协作、共同努力,该试点项目已圆满达成预期目标,中国铁塔某省分公司获得了该省公安厅交警总队高速公路管理支队的充分肯定与诚挚感谢。
*本文刊载于《通信世界》
总第956期 2024年11月25日 第22期