背景介紹

無線通信網絡中的基站，從3G時代以后，硬件組網方面逐步演進成了基帶單元部分（BBU：Base Band Unit）和遠端射頻單元部分（RRU：Remote Radio Unit）。基帶單元部分包括多種單板模塊，如負責基站整體控制管理的主控單板、負責基帶數據處理的基帶板、負責整個BBU電源供電及管理的電源單板和負責BBU散熱管理的風扇板等。射頻單元部分包括RRU、AAU（Active Antenna Unit）、室分系統使用的匯聚模塊和pRRU等。基帶單元與射頻單元通過光纖、網線等連接，進行信息交互和數據傳遞。

在基站開通和運維中，操作維護人員需要根據基站的實際硬件情況，明確各設備的拓撲連接關系，準確配置基站的單板類型、槽位信息和光口連接等，基站才能正常運行，如圖1所示。

圖1 無線基站組網場景

基站硬件配置痛點

對于基站硬件拓撲配置，當前業界采用的通用方式是：確定基站硬件拓撲關系，人工按照基站硬件安裝和連線情況進行數據配置。基站開通后如涉及單板更換，則需人工修改對應配置數據。該傳統方式下存在的主要痛點有：

配置復雜、易出錯：基站硬件拓撲組網復雜多樣、單板類型多、連線復雜，且不同設備類型采用的光口速率不同，依靠人工配置復雜繁瑣，易出錯。

對作業人員技能要求高、人力消耗大、效率低：數據配置人員需要具備一定的技能水平，了解并按照各單板的組網規范要求進行數據配置。在單板替換場景下，需要基站網管溝通配合才能完成單板替換操作。尤其是主控板替換場景，因為基站的軟件版本和配置數據都存儲在主控板上，主控板替換后需要網管人員重新對新主控板進行開通調試，運維成本較高。

即插即用創新方案

為了解決傳統方案中硬件拓撲配置的痛點問題，中興通訊提出并開發了基站即插即用創新方案。該方案的核心目標是：設備硬件實現“自發現、自配置”。在開通階段，系統基于硬件自配置能力，結合用戶輸入的開通必要規劃參數，自動完成基站數據配置和設備開通調試。設備硬件發生變更時（一般發生在板件替換場景下，如單板故障后需要更換板件），系統自動完成配置變更，而無需人工干預，徹底釋放人力，并將硬件更換導致業務中斷的影響降至最低。

即插即用方案的核心能力在于基站側設備上電后能夠實現自發現和自配置，該方案主要應用于如下圖2中的基站典型組網場景。

圖2 基站典型組網場景

下文分別介紹基站開通及單板替換場景下即插即用方案實現流程。

基站開通場景

在傳統的數據配置方案中，用戶需要基于基站硬件安裝情況和設備之間線纜連接情況，配置基站硬件拓撲數據，包括BBU上的單板信息、槽位信息、單板制式，RRU側的設備型號、設備運行模式以及BBU和RRU之間的光纖連接關系等。在即插即用方案中，用戶只需要輸入開站必要的規劃參數，包括傳輸規劃數據和無線規劃數據。設備上電后，系統自動發現安裝的設備，并自動生成完整的基站配置數據。

其中基站硬件拓撲自配置的實現流程為：基站設備安裝上電后，主控板負責識別并搜集基站側的所有設備信息，包括單板名稱、單板槽位信息、光口信息和光口下連設備信息等。主控板基于搜集到的設備信息，自動生成基站硬件拓撲數據，如圖3所示。

圖3 傳統方式與即插即用方式下基站開通數據配置流程

單板替換場景

單板替換場景下，用戶的基本訴求是單板替換后能夠繼承原來的傳輸參數、無線參數等。因此，該場景下即插即用方案主要考慮能夠自動更新與替換設備相關的硬件參數，保留基站已有的無線參數和其他參數配置，確保設備替換后基站的業務不受影響。

單板替換分為兩種不同場景：一種是基帶板/RRU替換場景；另外一種是主控板替換場景。兩種場景下即插即用方案實現方式有所不同，下文分別進行介紹。

基帶板及RRU替換場景

傳統方案中替換基帶板或RRU設備時，需要基站網管人員配合完成。基站工程人員進行設備替換操作，完成后通知網管人員。網管維護人員根據替換后的設備型號，修改設備類型及相關的參數，完成后將數據下發到基站，并與基站人員溝通，確認替換后設備運行正常，無異常告警等。

在即插即用方案中，基站工程人員進行設備替換操作，設備安裝上電后，系統自動完成設備類型變更和軟件加載，完全不需要網管維護人員介入。基站工程人員從單板運行狀態燈即可判斷新替換設備是否運行正常。且該場景下，整個設備替換相比傳統方式，所有操作由系統自動完成，不僅節約了運維人力成本，而且顯著地提升了操作效率，縮短了設備替換導致的業務中斷時長，如圖4所示。

圖4 傳統方式與即插即用在單板替換場景下實現流程對比

主控板替換場景

主控板是基站的核心單板，基站上所有的軟件版本、配置數據都存儲在主控板上。因此主控板替換后，在傳統的操作方案中，需要人工對新的主控板進行開通調試，重新下發基站軟件版本和配置數據，如果主控板類型發生變更，還需要人工修改主控板類型。

在即插即用方案中，基站施工人員更換主控板，新的主控板上電后，通過加載BBU機框背板存儲的傳輸數據與網管建鏈，并上報單板替換消息給網管。網管收到消息后，識別到主控板發生了變更，自動創建新主控板的開通調試任務，從備份的數據中恢復基站原有配置數據，并從軟件資產中識別到基站之前運行的軟件版本信息，將軟件版本和配置數據自動下發給新的主控板，自動完成新主控板的開通調試。同時，如果替換前后主控板類型不一致，系統也會自動完成主控板類型的變更，從而實現主控板替換場景下即插即用。基站施工人員從單板運行狀態燈即可確認主控板運行狀態是否正常。全部替換過程不需要網管維護人員介入，實現主控板替換操作完全自動化、智能化，如圖5所示。

圖5 主控板替換傳統方式與即插即用實現流程對比

應用及收益

外場應用

基站即插即用方案目前已交付單板替換場景下即插即用功能，在基帶板、射頻單元或主控板替換后可實現設備變更完全自動化，整個替換操作無需網管維護人員配合即可完成。目前該功能已在外場落地應用，從外場應用情況看，單板替換即插即用功能可實現單板替換的自動化執行，有效釋放現場運維人力。

基帶板和RRU替換場景下，基站插入新單板后，系統識別到單板變更，可自動完成設備類型修改，如圖6和圖7所示。

圖6 基帶板/RRU即插即用替換操作日志記錄

圖7 基帶板/RRU即插即用替換操作日志詳情

主控板替換場景下，基站更換主控板后，網管識別到主控板進行了設備替換，在網管上自動創建主控板更換任務，并自動執行任務，完成主控板替換操作。替換后基站運行正常，業務指標正常（如圖8所示）。

圖8 主控板替換后業務指標正常

價值收益

在傳統的基站開通和運維中，開通配置和硬件替換需要用戶配置完整的硬件拓撲數據或修改替換后的硬件配置，操作較復雜，易出錯，對人力消耗較大。即插即用方案通過自發現、自配置的自動化的流程來確保硬件即插即用，提升開通運維效率，降低人工消耗的同時，也確保了數據配置的準確性。

從單板替換即插即用功能外場應用情況看，即插即用在基帶板/RRU替換場景下操作耗時縮短50%，主控板替換場景下耗時縮短34%，同時實現了網管“0”人工參與，降本提效效果顯著。

表1 即插即用方案與傳統方案相比價值收益

結束語

基于硬件自發現、自配置的基站即插即用方案，旨在降低開通場景下數據配置復雜度；在單板替換場景下，實現設備類型自變更、軟件自加載，從而提升基站開通運維的自智能力，有效降低傳統運維場景下的人力消耗，并提升數據配置的準確率，最終實現基站運維降本提效的目的。

后續該功能會持續不斷完善，并在外場持續擴大商用落地規模，助力運營商提效降本，打造更智能、更高效、更健康的無線網絡。