王明久，范樂昊，孫立科

（中通服咨詢?cè)O(shè)計(jì)研究院有限公司，江蘇 南京 210019）

0 引 言

為進(jìn)一步節(jié)約能耗、降低機(jī)房建設(shè)與運(yùn)維成本，運(yùn)營(yíng)商采用集中化無線接入網(wǎng)（Centralized Radio Access Network，CRAN）的方式部署5G 無線設(shè)備[1]。CRAN 機(jī)房一般選用自留機(jī)房，機(jī)房?jī)?nèi)包括傳輸設(shè)備、無線設(shè)備等相關(guān)主設(shè)備，以及開關(guān)電源、蓄電池、接地排等相關(guān)配套設(shè)備。CRAN 機(jī)房的部署可以節(jié)省大量寶貴的機(jī)房資源[2]。

隨著5G 網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模建設(shè)部署，CRAN 機(jī)房資源占用逐漸緊張，目前CRAN 機(jī)房建設(shè)面臨的主要問題是資源占用缺乏統(tǒng)一規(guī)劃。CRAN 機(jī)房承載了無線宏站、無線室分、傳輸設(shè)備、千兆寬帶以及集團(tuán)客戶接入等專業(yè)的物理位置部署需求，涉及專業(yè)較多，并且各專業(yè)在建設(shè)時(shí)間上存在較大差異。此外，部分專業(yè)規(guī)劃與建設(shè)分屬不同部門管理，難以從管理層面實(shí)現(xiàn)對(duì)CRAN 機(jī)房資源占用的統(tǒng)一規(guī)劃與管理，導(dǎo)致CRAN 機(jī)房資源經(jīng)常出現(xiàn)重復(fù)占用與建設(shè)現(xiàn)象。

在CRAN 機(jī)房資源管理現(xiàn)狀方面，采用CRAN機(jī)房動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)主要對(duì)機(jī)房溫度、濕度、煙感、水浸、門禁以及開關(guān)電源負(fù)載電流等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控與告警，只能滿足日?；揪S護(hù)的使用需求，缺少機(jī)房資源配置情況和資源空間占用情況等方面的管理，無法滿足各專業(yè)日常規(guī)劃與建設(shè)對(duì)CRAN 機(jī)房資源的統(tǒng)一管理需求。因此，CRAN 機(jī)房管理急需引入新的管理模式，以實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)房資源配置情況、占用情況、可利舊情況以及可擴(kuò)容情況等的精細(xì)化管理。

1 機(jī)房資源管理需求分析

隨著5G 時(shí)代的來臨，5G 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)正在大規(guī)模推進(jìn)部署，提升機(jī)房安全可靠運(yùn)行保障能力并降低機(jī)房運(yùn)維成本是機(jī)房面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)[3]。目前，CRAN機(jī)房建設(shè)涉及專業(yè)較多，現(xiàn)有機(jī)房負(fù)荷明顯提升，對(duì)機(jī)房?jī)?nèi)的空間、負(fù)荷及光纜纖芯等資源利用情況的實(shí)時(shí)展示需求快速增長(zhǎng)。該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)機(jī)房現(xiàn)有資源（包括機(jī)房機(jī)柜占用、機(jī)框占用、纖芯占用及電源負(fù)荷等）的統(tǒng)計(jì)、展示與分析，以便實(shí)時(shí)掌握各CRAN 機(jī)房?jī)?nèi)的資源使用狀態(tài)，防止盲目規(guī)劃，從而提升基站資源占用規(guī)劃精度與基站建設(shè)效率，確保機(jī)房空間的高效利用，延長(zhǎng)機(jī)房生命周期，保護(hù)現(xiàn)有資源。

1.1 無線專業(yè)資源管理需求

CRAN 機(jī)房資源精細(xì)化管理的目標(biāo)是清晰描述機(jī)房?jī)?nèi)已配置資源情況和可新增資源情況等，為工程規(guī)劃與工程建設(shè)提供實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)參考。

無線專業(yè)機(jī)房資源精細(xì)化管理內(nèi)容包括現(xiàn)有機(jī)柜資源信息、機(jī)框資源信息及電源負(fù)荷信息等。機(jī)柜資源信息包括可放置機(jī)柜總數(shù)量、已放置機(jī)柜總數(shù)量以及剩余機(jī)柜數(shù)量。機(jī)框資源信息包括所有已放置機(jī)柜的機(jī)框總數(shù)量、已占用機(jī)柜的機(jī)框總數(shù)量、剩余機(jī)柜的機(jī)框數(shù)量等。電源負(fù)荷信息包括現(xiàn)有電流值、開關(guān)電源整流模塊配置情況及蓄電池配置情況等。無線專業(yè)機(jī)房資源精細(xì)化管理需求明細(xì)如表1 所示。

表1 無線專業(yè)機(jī)房資源精細(xì)化管理需求明細(xì)

1.2 傳輸專業(yè)資源管理需求

傳輸專業(yè)機(jī)房資源精細(xì)化管理內(nèi)容包括現(xiàn)有機(jī)柜資源信息、機(jī)框資源信息、電源負(fù)荷信息、光纖配線架（Optical Distribution Frame，ODF）芯數(shù)資源信息及ODF 子框資源信息等。其中，現(xiàn)有機(jī)柜資源信息、機(jī)框資源信息、電源負(fù)荷信息等需求與無線專業(yè)相同，ODF 芯數(shù)資源信息和ODF 子框資源信息用于描述ODF 資源使用現(xiàn)狀與可新增占用情況。傳輸專業(yè)機(jī)房資源精細(xì)化管理個(gè)性化需求明細(xì)如表2 所示。

表2 傳輸專業(yè)機(jī)房資源精細(xì)化管理個(gè)性化需求明細(xì)

2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

文章提出一種基于CAD 軟件的VBA 編程實(shí)現(xiàn)方式，基于模板進(jìn)行設(shè)備管理，包括設(shè)備模板、機(jī)架模板以及機(jī)框模板等，以便批量添加設(shè)備操作[4]。首先在CAD 內(nèi)定義屬性塊，其次通過VBA 軟件批量提取CAD 中的自定義塊屬性值，最后根據(jù)提取的屬性值完成機(jī)柜統(tǒng)計(jì)、機(jī)框統(tǒng)計(jì)等，并進(jìn)行分析與展示操作。

2.1 定義屬性塊

打開CAD 軟件，通過“增強(qiáng)屬性編輯器”定義設(shè)備名稱、備注及值。值的定義規(guī)則為：機(jī)柜名稱+編號(hào)+機(jī)房?jī)?nèi)的橫向位置編號(hào)+機(jī)房?jī)?nèi)的縱向位置編號(hào)。例如，第3 臺(tái)ODF 機(jī)柜位于機(jī)房?jī)?nèi)第2 排第1 列，則值的定義如圖1 所示。

圖1 CAD 內(nèi)定義塊的名稱、標(biāo)記、值

在第1 次通過“增強(qiáng)屬性編輯器”定義設(shè)備名稱屬性值之后，可以通過復(fù)制并修改值內(nèi)容的方式快速完成機(jī)房?jī)?nèi)所有設(shè)備的屬性值定義。

2.2 完成現(xiàn)狀圖制作

首先等比例畫出機(jī)房的長(zhǎng)與寬以及門、柱等位置，其次將所有機(jī)柜包括預(yù)留機(jī)柜的位置、名稱、機(jī)框的占用情況等標(biāo)記出來，最后將可以放置設(shè)備的機(jī)柜（包括綜合柜、ODF 機(jī)柜等）在第2 張圖紙中單獨(dú)畫出來，并采用“增強(qiáng)屬性編輯器”標(biāo)記機(jī)柜從上至下的機(jī)框占用詳情。

2.3 批量提取塊屬性

在完成CRAN 機(jī)房現(xiàn)狀圖制作后，每個(gè)CRAN機(jī)房對(duì)應(yīng)1 張CAD 圖紙。CAD 圖紙集中存放于內(nèi)部服務(wù)器，如果新增占用機(jī)柜位置和機(jī)框位置等，則要登錄服務(wù)器并修改CAD 圖紙。施工單位在施工之前提供CAD 圖紙修改截圖作為允許施工的憑證之一，保證CAD 圖紙與現(xiàn)場(chǎng)一致。利用VBA 軟件批量提取CAD 圖紙中塊屬性的文本值，首先通過塊名稱如“test33”查詢到定義好的CAD 塊，其次通過“GetAttributes”獲取塊的屬性，最后通過“TextString”獲取塊的文本值。查詢塊并獲取塊屬性的主要VBA代碼如圖2 所示。

圖2 VBA 提取CAD 塊屬性代碼

2.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、分析與展示

根據(jù)VBA 軟件批量提取出各CRAN 機(jī)房資源部署與占用情況，完成總體機(jī)柜與機(jī)框使用情況、Top5站點(diǎn)等總體統(tǒng)計(jì)，以及單個(gè)機(jī)房機(jī)柜、機(jī)框占用等單站統(tǒng)計(jì)。第一，機(jī)柜機(jī)框情況統(tǒng)計(jì)。統(tǒng)計(jì)所有CRAN機(jī)房的機(jī)柜、機(jī)框使用和剩余總數(shù)，可以直觀顯示區(qū)域內(nèi)CRAN 機(jī)房的總體資源配置、使用與剩余情況。第二，Top5 站點(diǎn)統(tǒng)計(jì)。針對(duì)部分CRAN 機(jī)房負(fù)載明顯偏高的現(xiàn)狀，通過Top5 站點(diǎn)統(tǒng)計(jì)進(jìn)行直觀展示，如統(tǒng)計(jì)機(jī)柜使用率最高的站點(diǎn)，并從高到低排序展示。第三，機(jī)柜占用情況統(tǒng)計(jì)。統(tǒng)計(jì)單個(gè)機(jī)房的機(jī)柜占用情況與每排機(jī)柜占用詳情。機(jī)柜占用情況包括總機(jī)柜數(shù)量、已使用機(jī)柜數(shù)量及剩余機(jī)柜數(shù)量等。每排機(jī)柜占用詳情顯示機(jī)房?jī)?nèi)每一排機(jī)柜的總數(shù)量、已占用數(shù)量及剩余機(jī)柜數(shù)量等。第四，機(jī)框占用情況統(tǒng)計(jì)。統(tǒng)計(jì)單個(gè)機(jī)房的機(jī)框占用情況與相關(guān)機(jī)柜機(jī)框剩余情況等。機(jī)框占用情況包括機(jī)框總空間、已占用空間及剩余空間數(shù)量等。機(jī)框剩余情況用于統(tǒng)計(jì)可放置設(shè)備的機(jī)柜機(jī)框已用與機(jī)框剩余情況。第五，單站資源占用詳情統(tǒng)計(jì)。根據(jù)各機(jī)柜在機(jī)房?jī)?nèi)的排列順序，數(shù)字化展示每排機(jī)柜的設(shè)備占用詳情。第六，修改記錄。對(duì)比每次更新時(shí)的結(jié)果與上次的結(jié)果，并將詳細(xì)的修改記錄（如數(shù)據(jù)增加、刪除等）保存在系統(tǒng)中。將該結(jié)果與施工情況進(jìn)行對(duì)比，從而判斷是否存在未經(jīng)批準(zhǔn)的建設(shè)內(nèi)容。

3 系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)

機(jī)房不僅是CRAN 的主要載體，而且是保證CRAN 正常工作的前提[5]。CRAN 機(jī)房資源管理系統(tǒng)借助VBA 工具實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)房資源的實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)、分析及展示，可有效滿足各專業(yè)在規(guī)劃與建設(shè)中對(duì)CRAN 機(jī)房的統(tǒng)一管理需求，有效提升規(guī)劃與建設(shè)效率，減少資源重復(fù)部署帶來的資源浪費(fèi)。從目前試用情況來看，機(jī)房資源管理系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下2 個(gè)方面。

3.1 提升規(guī)劃與建設(shè)效率

通過實(shí)時(shí)、全面掌握CRAN 機(jī)房資源，能夠有效解決前期僅有少量專用人員熟悉機(jī)房資源情況的問題，理清自有資源占用情況、剩余詳情，及時(shí)指導(dǎo)各專業(yè)完成CRAN 機(jī)房規(guī)劃與建設(shè)部署，提升規(guī)劃設(shè)計(jì)的合理性與可行性，進(jìn)一步降低重復(fù)會(huì)審率，提高規(guī)劃設(shè)計(jì)人員的工作效率。從目前試用情況來看，可節(jié)約規(guī)劃、建設(shè)周期約為5 d。

3.2 減少資源浪費(fèi)

各專業(yè)借助機(jī)房資源精細(xì)化管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)房資源的統(tǒng)一規(guī)劃與建設(shè)，充分共享機(jī)柜、開關(guān)電源、蓄電池等相關(guān)機(jī)房資源，從源頭杜絕資源重復(fù)規(guī)劃與建設(shè)現(xiàn)象，減少資源浪費(fèi)。從目前試用情況來看，可節(jié)約投資約30 萬元/年（參考某地市級(jí)運(yùn)營(yíng)商數(shù)據(jù)）。

4 結(jié) 論

CRAN 機(jī)房的精細(xì)化管理是5G 網(wǎng)絡(luò)精細(xì)化建設(shè)的必然要求，也是實(shí)現(xiàn)工程建設(shè)數(shù)智化的有效手段之一。文章通過分析無線、傳輸專業(yè)對(duì)機(jī)房精細(xì)化管理的具體需求，結(jié)合VBA 與CAD 軟件，實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)、展示及分析CRAN機(jī)房機(jī)柜位置、機(jī)框占用、傳輸資源等，為5G 網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與工程建設(shè)提供精準(zhǔn)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐，進(jìn)一步提升5G 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)效率與質(zhì)量。該研究能夠?yàn)?G 網(wǎng)絡(luò)的快速、高效、優(yōu)質(zhì)部署提供幫助。