物联网在4G移动基站维护中的应用分析

摘 要：4G移动基站维护存在着数量大、投入高、维护工作困难、代维人员工作组织难等问题，而物联网有着物与物智能连接、物与人信息对接、操作便捷等特点，恰恰能够较好地解决4G移动基站维护过程中的不便，提高基站运行监控力度，实现便捷操作和管理。文章从4G移动基站自身特点分析出发，将物联网的优势运用到4G移动基站的维护中，分析物联网应用于4G移动基站维护的可行性和方案设计讨论，望能给4G基站维护工作提供一些参考。

关键词：物联网；4G；基站维护

引言

移动终端时代的来临，标志着4G网络覆盖已成为通信技术浪潮中又一重要里程碑，同时也带来了又一巨大挑战。4G网络虽然具备快的优势，但其移动基站的覆盖范围只有2G移动基站的1/16[1]。这就意味着只有通过建设大量的4G移动基站才能满足大范围覆盖4G网络的要求，在基站建成后也将会有大量资金和人力投入到4G移动基站的日常维护工作中。如何解决数量如此庞大的4G移动基站的维护工作便是一项值得研究的技术课题，也是一项不小的挑战。物联网是信息技术浪潮中继计算机，互联网之后的新一代潮流技术，其职能控制和处理能力是通过多种感应装置获取外界参数变化，达到判断物体或环境自身属性变化，并通过数据对比出来与传输，达到控制和智能处理的效果。其特点在于能便捷的实施远程控制。这一特点恰好能满足4G移动基站数量庞大且对远程操控的强烈需求。因此，物联网在解决4G移动基站维护工作方面由于特性匹配度高，所以具有非常明显的优势。

1 4G移动基站维护方案构思

物联网参与4G移动基站维护工作主要基于国内现有的IP网络来实现[2]。基站终端通过安装各类感应装置来获取该基站环境温度，湿度，HP值，光学照度，声学噪音等环境参数，同时通过程序监测基站电源运行状态，系统运行状态等，并将检测到的数据通过基站终端设备进行收集处理，连同GPS定位装置的GPS信息一起通过IP网络传送给运维管理中心数据库，分类整理并存储，当某一基站传回数据有异常时，发送信息到服务器，由服务器下发指令给代维终端，形成工单下发。当代维人员获得工单维护信息后可通过服务器下载中心数据库中的基站数量资料进行查看问题原因并实施代维工作，并通过代维终端记录、发送维护信息反馈给运维管理中心数据库，数据库将代维人员发送信息进行收集，整理，归档，同时还可对代维人员的维护工作做出考评，进行代维人员考勤管理等。因此该方案具有以下几个特点：

（1）基站监测智能化，操作便捷简单，节约人力监控成本。（2）代维人员考勤管理便捷。（3）基站维护动作有记录，并形成数据，便于技术交流和存档。（4）系统智能化信息识别，能自动进行简单维护。

2 4G移动基站维护方案详解

本方案设计思路主要从物联网的特性出发，结合4G移动基站维护的困难，以国内现有的IP网络为桥梁，搭建基站与数据中心的信息交流，并通过数据处理分析得出基站运行状态，从而判断并发送正确的维护指令给代维终端，代维人员通过下载故障信息和GPS定位信息来开展基站维护工作。整个维护环节离不开两大板块，即设施硬件和系统软件。

2.1 终端硬件选择

终端硬件的选择主要从可行性、接口开放性、系统功能性、经济性等原则考虑。由于Microchip的网络单片机集成支持IEEE802.3 的以太网控制器，并集成MAC 和10Base-T PHY。且具备丰富的I/O接口，支持RS-485、RS-232、SPI和I2C接口，具有多达16路通道的10位模数转换器模块（A/D），具有输入复用的双模拟器。满足监测终端环境信息的采集，电源电压、电流的A/D转换等基本要求。所以，作为微处理器，该单片机是本系统较为可行有效且匹配度最高选择[1]。

2.2 硬件的工作原理

基站硬件由电源模块、模拟数据输入模块、GPS定位模块等6大模块组成。MCU通过I/O等接口与的传感器进行通信，采集环境中温度、湿度等信息，实现代维人员的身份识别和操作记录。网络接口模块实现处理器与IP网络的接入，上传站数据，接收运维中心的控制信息。同时通过对智能控制设备的操作，实现对基站中小型事故的处理[1]。

2.3 终端软件要素

系统软件的设计应该具备模块化，系统化升级功能的特点，同时应该具有明确的分工和清晰的工作流程。具体分为三大板块，即管理中心数据库、管理中心服务器、代维人员客户终端，通过三个软件系统实现对基站和维护数据的手机，工单下发等功能。

（1）管理中心数据库的功能是数据的获取和存储，主要有基站档案数据和基站维护人员操作记录和人员考勤管理记录的存储。

（2）管理中心服务器的功能是对数据进行操作并发出指令，有

数据库信息的提取、添加等操作和维护工单下发。

（3）运维客户终端的功能是供基站维护人员获取和上传数据使用，如获取基站的故障信息和GPS定位信息，上传维护信息和操作记录。

2.4 软件系统工作的基本流程

三大软件系统根据各自的功能，承担不同的任务和角色，做出不同的指令动作，整个基站维护的具体流程如下：

（1）维护工单派发。在系统不能自我优化维护的情况下，管理中心服务器将通过IP网络派发维护通知到代维客户终端，形成维护工单。

（2）代维人员出工维护。代维人员跟进代维客户终端接收到的维护信息，自行下载维护数据和GPS定位数据，前往指定的故障基站进行维护操作。

（3）身份识别和考勤管理。代维人员到达指定基站后，通过系统特有的身份识别功能进行人员识别，方可进入基站进行维护工作。待代维人员维护完毕后将此次维护信息的数据上传至管理中心服务器，以便于实现代维人员的维护工作评定和工作质量考评。

（4）操作数据归档。管理中心数据库可对给了维护操作的数据进行分类、整理、归档，以便于代维人员通过代维终端进行下载交流学习，达到资源数据共享，提升维护效率和人员技术交流。

3 结束语

文章从物联网和4G移动基站维护工作各自的特点入手，探讨了物联网在4G移动基站维护工作的方案设计，提出了具体的设计方案，运用物联网的智能化处理功能和远程控制的特点可实现4G移动基站维护工作的便捷。从而达到远程操控，节约人力，实现基站维护技术的交流和共享的效果，解决了4G移动基站维护中资金投入大，维护成本高的问题，为基站维护的系统化管理提供了技术参考。

参考文献

[1]袁灿，陈金鹰.物联网在4G移动基站维护中的应用[J].通信与信息技术，2013，1：72-73+88.

[2]梁德华.物联网在4G移动基站维护中的应用[J].信息通信，

2013，5：235.