精品案例合理优化调配现网冗余基带板资源助力建设精准采购及维护节能增效.docx

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精品案例合理优化调配现网冗余基带板资源助力建设精准采购及维护节能增效

合理优化调配现网冗余基带板资源助力建设精准采购及维护节能增效

一、创新背景及意义1

二、现网问题及创新思路2

三、创新方案及实施过程2

3.1BBU及基带板功简介2

3.2现网问题描述7

3.2.1配置不合理7

3.2.2空载闲置10

3.3冗余原因分析12

3.4解决办法：

12

四、创新性能验证17

4.1建设采购效益提升：

17

4.2.1基础日常维护电费节省：

18

4.2.2深挖远程下电可行性，利用软调提升效率20

五、创新经验及总结20

六、附件——软调实现远程下电网管教程21

6.1华为设备21

6.2中兴设备25

合理优化调配现网冗余基带板资源助力建设精准采购及维护节能增效

【摘要】BBU是基带处理单元，集中控制管理整个基站系统，是无线基站中不可或缺的重要部件之一。

基带板更是BBU中的灵魂板件，单个基带板的价格更是超过了其下挂某些个RRU的价格。

但是由于现网中频繁割接，导致某些基带板的闲置或未完全利用，造成了板件冗余的结果。

这不仅增加了维护电费成本，也令建设成本不能充分发挥能效。

本文以宿州本地网为研究对象，整合华为&中兴现网基带板资源，探索不同种类基带板功能及配置，进行数据统计并整合，计算现网中各BBU基带板理论上可支持的RRU/小区上限，同步梳理网络中实际使用的RRU/小区个数，筛选区分理论值与实际值的结果，进而对现网中基带板资源进行合理优化调配，从而达到在维护上节能减耗，在建设上辅助采购的目的。

【关键字】BBU，RRU，基带板，节能减耗，资源优化、成本运营、

【业务类别】建设投资、基础维护、网络资源优化

一、创新背景及意义

随着信息与通信技术（InformationandCommunicationTechnology,ICT）产业的快速发展，产业能耗也随之急剧增长。

迫于经济成本和环境污染的压力川，ICT产业的能耗问题受到越来越多的关注。

来自ICT产业的碳排放量已经占到全球总排放量的2%，并且仍处于不断增长中，预计到2020年该占比将增加一倍，因此提高产业能效、应对气候变暖的挑战，是包括电信企业在内，各产业实体不可逃避的社会责任。

从经济利益的角度看，电信运营商的电费账单已占运营成本的18%-32%，电费更是每年递增呈快速上升趋势,因此节能减排已成为运营商提高市场竞争力的重要途径之一-。

但是在现行的移动通信网络中，不论是追求高性能的大功率电子器件还是高容量的网络架构设计都与当今的绿色节能目标相悖，也正是因为这些现状，使得关于移动通信网络的能耗管理具有重要意义，作为信息与通信行业内的耗能大户，移动通信蜂窝网的节能受到了越来越多关注。

据英国电信企业沃达丰统计，在蜂窝网能耗的组成部分中，基站能耗占总能耗的57%左右，其中用于维持基站日常运行的基础能耗占基站能耗的50%左右，与业务量载荷大小无关。

因此，通过降低如BBU、RRU、基带板、机房空调等基础设施的能耗，已经成为移动通信蜂窝网节能的重要技术手段。

宿州电信无线中心一直是4G精品网络建维优的先锋、技术支撑的典范，始终以市场需求为导向,以客户感知为核心，以网络优化为抓手，从投资效益出发，依赖网络资源现状分析为基础,结合重大技术应用和网络演进,确定合理的网络发展目标和建设规模。

为响应国家号召，提升电信运营商的整体形象，承担企业应有的社会责任，宿州电信无线分公司积极探索创新，整合华为&中兴现网基带板资源，探索不同种类基带板功能及配置，进行数据统计并整合，计算现网中各BBU基带板理论上可支持的RRU/小区上限，同步梳理网络中实际使用的RRU/小区个数，筛选区分理论值与实际值的结果，进而对现网中基带板资源进行合理优化调配，从而达到在维护上节能减耗，在建设上辅助采购，在完成企业责任降低能耗的同时，也提升了投资效益节省了运营成本。

二、现网问题及创新思路

自4G建网以来，基站数量逐年增加，每个站址下配套的BBU与RRU数量也逐年递增。

RRU作为信号的最终射频单元，无论从网管监控及资源系统都一直备受重视。

然而，相比RRU，作为RRU的上级基带处理单元——BBU中的基带板，却没有受到足够的重视。

伴随着网络中频繁的光缆割接，很多BBU下的基带板没有满配，甚至出现闲置空载的现象。

无形中，这不仅增加了无线机房运营中的电力成本，同时也损害了运营商的投资效益。

针对现网中BBU中的基带板资源不合理的现象，宿州建维优全力配合，，针对设备厂商不同，分别对华为和中兴区域的资源进行筛选整合，并根据结果输出优化方案及性能验证。

三、创新方案及实施过程

3.1BBU及基带板功简介

宿州本地网目前一共存在两种设备商，华为和中兴，

工作人员首先对华为设备进行梳理，宿州现网中，华为设备BBU主要型号为3900型。

3900型BBU和基带板设备的详细描述

BBU原理：

基带处理单元，完成基站基带信号的处理。

BBU组成：

由基带子系统、整机子系统、传输子系统、互联子系统、主控子系统、监控子系统和时钟子系统组成，各个子系统又由不同的单元模块组成，每个单元的功能如下。

基带子系统：

基带处理单元；整机子系统：

背板、风扇、电源模块；传输子系统：

主控传输单元、传输扩展单元；互联子系统：

主控传输单元a、基础互联单元；主控子系统：

主控传输单元；监控子系统：

电源模块、监控单元；时钟子系统：

主控传输单元、时钟星卡单元。

BBU的主要功能如下：

提供与传输设备、射频模块、USBa设备、外部时钟源、LMT或U2000连接的外部接口，实现信号传输、基站软件自动升级、接收时钟以及BBU在LMT或U2000上维护的功能。

集中管理整个基站系统，完成上下行数据的处理、信令处理、资源管理和操作维护的功能。

本文主要进行调配的资源为BBU中的基带子系统，既基带处理单元BBP。

具体工作模式及逻辑图结构，如图一。

图一BBU工作模式逻辑图

BBU外观如图二。

图二3900型BBU外观图

BBU上槽道序列号图如下图三，具体板件位置如图四。

图三3900型BBU槽位图

图四3900型BBU板件图

华为具体单板名称类型，如表一。

单板类型

BBU3900适配单板

BBU3910适配单板

主控传输板

LMPT

UMPTb1/UMPTb2/UMPTb3/UMPTb9

UMPTa1/UMPTa2/UMPTa6

UMPTe1/UMPTe2/UMPTe3

UMPTb1/UMPTb2/UMPTb3/UMPTb9

UMPTe1/UMPTe2/UMPTe3

基带处理板

UBBPd（UBBPd3～UBBPd6/UBBPd9）

UBBPd（UBBPd3～UBBPd6/UBBPd9）

UBBPe（UBBPe1～UBBPe6）

UBBPe（UBBPe1～UBBPe6）

LBBP（LBBPc/LBBPd1～LBBPd4）

UBBPei

UBBPem

星卡板

USCUb22/USCUb14/USCUb11

USCUb14/USCUb11

风扇模块

FAN/FANc

FANd/FANe

电源模块

UPEUa/UPEUc/UPEUda

UPEUd

环境监控单元

UEIU

UEIU

表一华为BBU单板名称类型

通过上图及表可以看出，slot0~slot5为基带处理板UBBP，slot6~solt7是主控传输板UMPT,slot18~slot19是电源模块UPEU，slot16是风扇模块FAN。

本创新中需要调整的板件资源，正是槽位slot0~slot5中的基带处理板UBBP。

基带处理板UBBP主要功能如下：

1、提供与射频模块通信的CPRI接口。

2、完成上下行数据的基带处理功能。

3、支持制式间基带资源重用，实现多制式并发。

原理如图五。

图五基带板原理图

UBBP的物理结构接口图如下图，可以看出上面有6个CPRI的光路接口，如图六，即一个UBBP理论上最大可支持6个RRU或6个小区的资源数据。

图六UBBP基带板光接口示意图

透过华为U2000的网管，可以清楚的看到每个BBU下UBBP板件插槽位置及具体资源，拓扑图如下图七。

图七华为U2000网管设备拓扑图

通过上图可以看到，在BBU（SZ-灵璧-灵璧尤集大康HFBBU01-153555）中，slot0槽中插入了一块UBBPE2的基带板，在slot3槽中插入了一块UBBPD6的基带板。

3.2现网问题描述

现网中的基带板使用仍存在冗余现象，冗余的表现形式有两种：

配置不合理、空载闲置。

具体事例列举如下：

3.2.1配置不合理

配置不合理定义：

BBU中，可以用更少的UBBP满足现网数据需求，但是却下挂了超出理论的UBBP板件，存在优化空间。

如BBU（SZ-萧县-杜楼基站HFBBU01-154010）中，目前下挂10个RRU，如图八。

其中框号为183~186的4个小区挂在solt0的基带板UBBP（透过CPRI接口可以看出，RRU链中0:

0:

0:

X的数字0即代表RRU接入的是基带板slot0），如图九。

框号为187~189的3个小区挂在solt1的基带板UBBP（透过CPRI接口可以看出，RRU链中0:

0:

1:

X的数字1即代表RRU接入的是基带板slot1），如图十。

框号为180~182的3个小区挂在solt3的基带板UBBP（透过CPRI接口可以看出，RRU链中0:

0:

3:

X的数字3即代表RRU接入的是基带板slot3），如图十一。

图八SZ-萧县-杜楼基站HFBBU01-154010下挂10个RRU网管截图

图九框号为183~186的4个小区挂在solt0的基带板UBBP

图十框号为187~189的3个小区挂在solt1的基带板UBBP

图十一框号为180~182的3个小区挂在solt3的基带板UBBP

查看网管U2000，通过设备面板，可以清楚看到BBU（SZ-萧县-杜楼基站HFBBU01-154010）下，现网目前共配置并运行着4件基带板slot0、slot1、slot2、slot3，如图十二。

图十二SZ-萧县-杜楼基站HFBBU01-154010网管拓扑图下挂4个基带板

由于一块slot槽位的基带板满配可以携带6个RUU，因此针对此BBU，可以将slot3下的原本的3个RRU腾出2个，移至原本只有4个RRU下的slot0，操作完毕后slot0槽位下挂6个RRU升至满配，slot3槽位下剩余1个RRU。

再对slot3槽位下剩余1个RRU进行操作，移至原本只有3个RRU的slot1下，操作完毕后slot1槽位RRU增至4个，slot3槽位下RRU为0个，slot3槽位空余出来。

与此同时slot2没有携带任何RRU，属于闲置资源。

小结：

此BBU下的10个RRU，理论上只需要2个UBBP板件便可以满足需求，然而此BBU下却挂着4块UBBP板件，因此造成了资源浪费，存在配置不合理现象，可以通过BBU池侧进行简单的光路整合，调配出多余的UBBP基带板。

3.2.2空载闲置

空载闲置定义：

BBU中，某个基带板UBBP里，没有下挂任何RRU或者小区。

如图十三，BBU（SZ-市区-小隅口HFBBU32-438465）中，目前下挂4个RRU对应4个小区，如下图，但是这4个小区均使用slot3的基带板，如图十四。

（透过CPRI接口可以看出，RRU链中0:

0:

3:

X的数字3即代表RRU接入的是基带板slot3）

图十三SZ-市区-小隅口HFBBU32-438465目前下挂4个RRU

图十四SZ-市区-小隅口HFBBU32-438465下4个RRU使用同一块基带板slot3

然而，通过设备面板，可以清楚看到BBU（SZ-市区-小隅口HFBBU32-438465）下，现网目前共配置并运行着两件基带板slot0和slot3。

图十五SZ-市区-小隅口HFBBU32-438465下拥有两块基带板slot0和slot3

由于所有小区均使用slot3基带板，因此基带板slot0没有下挂任何业务，属于空载闲置。

小结：

针对此种现象可以直接将空闲闲置的slot0板件拆除，节省机房电费及运营成本。

3.3冗余原因分析

以上两种现象是现网中基带板资源不合理的主要问题，经过工作人员分析及，导致这种情况的主要原因为日常光缆割接。

截止到2019年5月，回溯近一年时间段，统计本地网割接状况，宿州四县一区涉及到L网的光缆割接约计120（此统计包括重复机房节点）次，关联的BBU约计830（此统计包括重复BBU）个，关联基带板1950（此统计包括重复基带板）个。

在建设初期，很多基带板在一开始并不存在问题，但由于后期光资源路由的割接，使得很多原本基带板下挂的RRU割接到了另一个基带板或者其他BBU上，因此就造成了基带板资源空闲的局面。

3.4解决办法：

提取全网数据，以BBU为单位，计算每个BBU下挂小区或RRU需求的资源数，同步比对现场配置基带板当前BBU支持的理论小区或RRU的资源数，筛选出资源富裕的可BBU站点，一点一案制定优化调配方案。

。

1、计算现场配置基带板当前支持小区或RRU资源数的理论值

根据本地网华为网络配置，本创新只列举了在宿州使用的华为基带板UBBP的种类，共计四种，UBBPD6,UBBPE2,UBBPE4,UBBPE6，如表二。

单板名称

最大支持的小区数

支持的小区带宽

最大支持的天线配置

UBBPd6

6

1.4M/3M/5M/10M/15M/20M

6x20M1T1R

6x20M1T2R

6x20M2T2R

6x20M2T4R

6x20M4T4R

UBBPe2

3

1.4M/3M/5M/10M/15M/20M

3x20M1T1R

3x20M1T2R

3x20M2T2R

3x20M2T4R

3x20M4T4R

UBBPe4

6

1.4M/3M/5M/10M/15M/20M

6x20M1T1R

6x20M1T2R

6x20M2T2R

6x20M2T4R

6x20M4T4R

UBBPe6

12

1.4M/3M/5M/10M/15M/20M

12x20M1T1R

12x20M1T2R

12x20M2T2R

12x20M2T4R

12x20M4T4R

表二华为基带板种类及其能力

提取全网BBU下槽位上板件类型与个数，根据每个板件的的能力不同，则可以计算出每个BBU支持的理论小区或RRU的资源，如UBBPD6最大支持6个资源，UBBPE2最大支持3个资源，UBBPE4最大支持6个资源，UBBPE6最大支持6个资源。

注意：

现网中UBBPD6不支持800M和NB小区，只有UBBPE系列的基带板，如E2、E4、E6才能够支持800M和NB小区，后期在进行输出调配方案时应该遵循这一原则，不能为了节省资源而减少现网中的NB小区。

2、计算每个BBU下挂小区或RRU的个数，取得BBU当前所需资源数的实际值。

在这一步提取全网BBU下的需求资源数时，需要以下几种情况：

1、如BBU下出现小区合并场景时，需求资源数应该以RRU为准，2、如BBU下出现RRU端口分裂场景时，需求资源数应该以小区数为准。

3、如使用为PRRU的设备时，需求资源数应该以小区数。

概括来说，BBU需求资源数应取BBU小区数与RRU数之中较大的一个，如使用为PRRU时，需求资源数则应取小区数。

3、根据第1步的理论资源数，比对第2步的实际资源数，进行调配方案输出，如下表三。

BBU名称

板件提供支持下理论资源数

现网所需资源数的实际值

现网配置UBBPD6

现网配置UBBPE2

现网配置UBBPE4

现网配置UBBPE6

可调配板件UBBPD6

可调配板件UBBPE2

可调配板件UBBPE4

可调配板件UBBPE6

SZ-萧县-杜楼基站HFBBU01-154010

24

10

4

0

0

0

2

0

0

0

XY-SZ-市区-朱仙庄HFBBU92-154084

18

6

3

0

0

0

2

0

0

0

SZ-萧县-萧县陶楼HFBBU01-154001

18

7

3

0

0

0

1

0

0

0

SZ-市区-西昌路HFBBU23-438311

15

10

2

1

0

0

0

1

0

0

SZ-萧县-萧县柏星HFBBU01-153743

12

6

0

0

1

1

0

0

1

0

XY-SZ-市区-汴河支局HFBBU97-441531

18

9

1

0

0

2

0

0

0

1

......

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

表三现网部分可调配BBU及板件详情

经过统计，宿州华为区可调配基带板详情如下：

可调配板件UBBPD6（70个），可调配板件UBBPE2（5个），可调配板件UBBPE4（2个），可调配板件UBBPE6（1个），总计78个，具体清单及方案如下。

按照华为设备的资源整合方法，工作人员继续对中兴区进行优化调配。

与华为的UBBP基带板不同，中兴区基带板件命名为BP板，共计四种，分别为BPN0，BPN0_b，BPN1A，BPN2，BPQ0，各个小区支持资源数详情，如表四。

板件类型

最大支持小区或RRU资源数

是否支持800M小区及NB

BPN0

6

否

BPN0_b

6

否

BPN1A

3

是

BPN2

6

是

BPQ0

6

是

表四中兴基带板种类及其能力

依旧以BBU为单位，提取全网各个BBU下基带板理论支持资源数，与BBU下基带板实际使用的资源数进行比对，同步优化基带板资源，输出板件调配方案。

注意：

现网中BPN0，BPN0_b不支持800M和NB小区，只有BPN1A，BPN2，BPQ0系列的基带板才能够支持800M和NB小区，在进行输出调配方案时应该遵循这一原则，不能为了节省资源而减少现网中的NB小区。

结合网管资源，根据BBU下RRU的级联关系，一点一案制定调配策略，输出调配清单及方案。

中兴网管BBU拓扑图，如图十六，中兴网管RRU与基带板级联关系，如图十七，

图十六中兴网管BBU拓扑图

图十七中兴网管RRU与基带板级联关系

经过统计，宿州中兴区可调配基带板详情如下：

可调配板件BPN0

（1），可调配板件BPN0_b（1个），可调配板件BPN1A（1个），总计3个，具体清单及方案，如表五。

网元名称

网元下基带实际资源数

网元下基带资源数理论值

6槽基带板

8槽基带板

理论值减实际值

可调配板件资源

SZ-砀山-砀山县局ZFBBU23-438679

4

12

BPN0

BPN0

8

BPN0

SZ-砀山-砀山小屯ZFBBU04-154554

6

12

BPN0_b

BPN0_b

6

BPN0_b

SZ-砀山-良梨ZFBBU03-154585

3

9

BPN0

BPN1A

6

BPN1A

表五中兴区可调配基带板详情

四、创新性能验证

本次创新性能验证主要通过两个途径进行效果验证：

1、建设采购效益提升；2、基础日常维护电费节省。

4.1建设采购效益提升：

本次调配基带板，中兴区3块，华为区78块，共计81块，详情如表六。

设备商

板件类型

数量

华为区

可调配板件UBBPD6

70

可调配板件UBBPE2

5

可调配板件UBBPE4

2

可调配板件UBBPE6

1

华为区汇总

78

中兴区

可调配板件BPN0

1

可调配板件BPN0_b

1

可调配板件BPN1A

1

中兴区汇总

3

板件总计

81

表六可调配板件详情

基带板作为BBU中价格最高的单板，资产价值占比较大，以电信采购表进行价值预估，华为区可调配的板件价值976753元，如表七。

单板类型

含税报价

数量

价值

UBBPd6

12605

70

882350

UBBPE2

9419

5

47095

UBBPE4

13947

2

27894

UBBPE6

19414

1

19414

总计

976753

表七华为可调配板件估价计算

华为区调配板件较多，价值约98万元，中兴区可调配板件较少，价值约10000元。

整体81块调配资源约99万元。

小结：

本次调配出板件共计81块，约99万元。

在日后发起采购项目的申请时，可以酌情考虑本地网现有空余资源，进而明确基带板采购方向输出基带采购方案，最终达到精准采购基带板的目的，提升投资效益，为快速建设保驾护航。

4.2.1基础日常维护电费节省：

由于基带板资源调配后，可以从原BBU上替换拆下，这一定程度上可以有效节省机房电费。

以华为UBBPD6板为例，在机房内进行放电测试，测试板件拔插前后电流损耗差距，结果如下。

现场测试视频，如视频一（双击下图可观看）：

视频一基带板耗电机房现场测试

通过视频可以清楚的看到，基带板插入前，整体BBU电流为3.7A，在基带板拔出后，整体BBU电流为2.8A，前后电流相差0.9A。

在这之后，工作人员多次验证，发现基带板电流与BBU下小区负荷有一定关系，如下图十八图十九，拔插前后，电流由4A降至2.8A，下降了1.2A。

图十八测试前BBU耗电4A图十九测试后BBU耗电2.8A

最终，通过多个BBU测试，工作人员确定：

UBBP基带板耗电电流在0.9至1.2之间，占UBBP整体电流约在25%~33%之间，能耗率较高。

电费计算：

经过维护人员专业测试，机房电流1A约核50度电力损耗。

总电费=单站/月消耗度数*一年十二个月*板件总数据*电费/度=50*12*81*0.6892=33495.12元。

小结：

考虑到不同负荷小区下板件耗电量不同，实行板件资源调配后，每年约节省电费3至4万元。

4.2.2深挖远程下电可行性，利用软调提升效率

工作人员人员继续挖掘下电模式，成功实现利用网管软调将BBU中基带板下电，同样可以节省电费，效果与现场插拔板件相同。

注意，利用软调操作板件下电，仅适用于3.2.2中所述的空载闲置情形，不适用于3.2.1中对于需要在BBU池侧调配光口路由的基带板。

相比现场拔插板件下电，软调拥有以下几个优点：

1、BBU背板板件无灰尘进入，不需要做封闭处理，可防止故障发生。

2、无须人员至现场插拔板件，节省人力物力，节省路途往返时间。

3、可以使用脚本命令执行，批量导入，无须一点一操作，效率高，实现快。

软调实现远程下电的具体方法及网管操作，见本创新最后附件一及附件二。

五、创新经验及总结

1、建设投资效益。

根据本创新，合理调配现网基带板资源（以宿州为例，可调配出约价值为99万的基带板资源，初步推算全省规模，至少可调配2000万基带板资源），可以分离出现网冗余板件，在后期建设发起采购项目时，可以精准辅助基带板采购方案，更好的利用运营成本，进行其他板件采购或建设项目投资，从而更好的从源头上，提升网络覆盖。

2、传输光路规划效益。

本创新中冗余基带板的主要原因，正是涉及到BBU池光缆资源的频繁割接导致，为了更好的利用基带板资源，在