CN102917389B

CN102917389B - 一种lte系统中基站传输自检的方法及装置

Info

Publication number: CN102917389B
Application number: CN201210405052.8A
Authority: CN
Inventors: 吴应芳; 周琦; 王丽萍
Original assignee: Datang Mobile Communications Equipment Co Ltd
Current assignee: Datang Mobile Communications Equipment Co Ltd
Priority date: 2012-10-22
Filing date: 2012-10-22
Publication date: 2016-08-24
Anticipated expiration: 2032-10-22
Also published as: CN102917389A

Abstract

本发明涉及无线通信技术，公开了一种基站传输自检的方法及装置，用以在基站不依赖核心网侧设备的情况下实现检查自身故障，降低检查基站故障的复杂度，具体为：基站向PTN发送携带Ping包的OAM PDU消息；然后，基站接收PTN返回的携带Ping包的OAM PDU响应消息，并判断基站发送与接收到的Ping包的数量是否相同，若是，则确认基站的传输层未发生故障；否则，确认基站的传输层发生故障，基站通过以上过程即可检查与核心网连接的接口是否发生故障，不需要依赖核心网侧设备就可以实现对基站故障的检查，降低了检查基站故障的复杂度，提高了效率。

Description

一种LTE系统中基站传输自检的方法及装置

技术领域

本发明涉及无线通信的故障检测领域，特别涉及一种LTE系统中基站传输自检的方法及装置。

背景技术

随着通信技术的发展和通信设备的大规模应用，目前已经建成大容量、多业务、数字化、现代化的通信网络，通信基站的数量快速增加，基站内的设备越来越多。移动通信系统中的基站主要负责与无线有关的各种功能，为MS（Mobile Station，移动台）提供接入系统的接口，直接和MS通过无线相连接。

在通信技术日新月异的同时，人们对网络的依赖程度也越来越高，进而对网络质量的要求也越来越高，其中，基站为网络系统中的重要设备，因此，如何高效定位、排除基站故障对提高网络业务质量意义深远。

目前，移动现网一般由多个设备厂家合作建设，单网元所提供的定位手段越完备，则对其他网元的依赖程度越低，定位效率也越高。现有技术中，对于LTE系统而言，检查与核心网连接的基站侧的故障时，必须依赖其他设备才能实现，例如，先将基站与核心网进行连接，然后通过基站与核心网进行交互检查基站是否发生故障。因此，若没有核心网或业务服务器，以及业务速率不理想的情况下，也就无法快速实现对基站故障的检查。也就是说，需其他定位手段配合方可排查基站自身问题，例如，在基站上连接的PTN(Packet TransportNetwork，分组传输网络）或CE（Customer Edge，用户边缘）上镜像抓包分析，PTN/CE设备若由外厂商提供，则必须协调相应的厂家提供技术支持。外场合作建网的企业间经常是竞争关系，配合工作经常不到位，导致定位周期比较长，对移动客户及最终用户造成消极影响。

发明内容

本发明实施例提供一种LTE系统中基站传输自检的方法，用以解决现有技术中存在的必须依赖核心网侧的设备才能检查与核心网连接的基站是否发生故障的问题，降低了检查基站故障的复杂度，提高了效率。

一种长期演进LTE系统中基站传输自检的方法，包括：

基站向分组传输网络PTN发送携带Ping包的操作、管理和维护协议数据单元OAM PDU消息；

所述基站接收所述PTN返回的携带Ping包的OAM PDU响应消息，并判断所述基站发送与接收到的Ping包的数量是否相同，若是，则确认所述基站的传输层未发生故障；否则，确认所述基站的传输层发生故障。

一种长期演进LTE系统中基站传输自检的方法，包括：

分组传输网络PTN接收基站发送的携带Ping包的操作、管理和维护协议数据单元OAM PDU消息；

所述PTN向所述基站发送携带Ping包的OAM PDU响应消息，并令所述基站判断所述基站发送与接收到的Ping包的数量是否相同，若是，则确认所述基站的传输层未发生故障；否则，确认所述基站的传输层发生故障。

一种长期演进LTE系统中基站传输自检的装置，包括：

第一通信单元，用于向分组传输网络PTN发送携带Ping包的操作、管理和维护协议数据单元OAM PDU消息；

第二通信单元，用于接收所述PTN返回的携带Ping包的OAM PDU响应消息，并判断所述基站发送与接收到的Ping包的数量是否相同，若是，则确认所述基站的传输层未发生故障；否则，确认所述基站的传输层发生故障。

一种长期演进LTE系统中基站传输自检的装置，包括：

第三通信单元，用于接收基站发送的携带Ping包的操作、管理和维护协议数据单元OAM PDU消息；

第四通信单元，用于向所述基站发送携带Ping包的OAM PDU响应消息，并令所述基站判断所述基站发送与接收到的Ping包的数量是否相同，若是，则确认所述基站的传输层未发生故障；否则，确认所述基站的传输层发生故障。

本发明实施例中，基站向PTN发送携带Ping包的OAM PDU消息；然后，基站接收PTN返回的携带Ping包的OAM PDU响应消息，并判断基站发送与接收到的Ping包的数量是否相同，若是，则确认基站的传输层未发生故障；否则，确认基站的传输层发生故障，基站通过向PTN发送携带Ping包的消息，以及接收PTN返回的携带Ping包的消息，然后，再比较发送与返回的Ping包的数量，即可检查与核心网连接的基站侧是否发生故障，其中，基站发送消息的PTN与接收发送消息的PTN都是与基站相连接的设备，整个交互过程仅仅通过基站，以及与基站相连接的PTN即可完成，不需要基站与核心网侧的设备发生交互，也就是说，不需要依赖核心网侧的设备就可以实现检查与核心网连接的基站侧的故障，降低了检查基站故障的复杂度，提高了效率。

附图说明

图1为本发明实施例中基站的功能结构示意图；

图2为本发明实施例中PTN的功能结构示意图；

图3为本发明实施例中基站实现自检与核心网连接侧故障的详细流程图；

图4为本发明实施例中基站实现自检与核心网连接侧故障的示意图；

图5为现有技术中TD-LTE业务面协议栈模型；

图6为本发明实施例中OAM PDU消息的格式示意图。

具体实施方式

为了实现不依赖核心网侧的设备就可以检查与核心网连接的基站侧是否发生故障，降低检查基站故障的复杂度，提高效率，本发明实施例中，基站向PTN发送以及接收PTN返回的携带Ping包的消息；然后，判断发送与接收到的Ping包的数量是否相同来确认基站的传输层是否发生故障，若是，则确认基站的传输层未发生故障；否则，确认基站的传输层发生故障，基站通过向PTN发送携带Ping包的消息，以及接收PTN返回的携带Ping包的消息，然后，再比较发送与返回的Ping包的数量，即可检查与核心网连接的基站侧是否发生故障，其中，基站发送消息的PTN与接收发送消息的PTN都是与基站相连接的设备，整个交互过程仅仅通过基站，以及与基站相连接的PTN即可完成，不需要基站与核心网侧的设备发生交互，也就是说，不需要依赖核心网侧的设备就可以实现检查与核心网连接的基站侧的故障，降低了检查基站故障的复杂度，提高了效率。

下面结合附图对本发明优选的实施方式进行详细说明。

参阅图1所示，本发明实施例中，基站包括第一通信单元10、第二通信单元11，其中，

第一通信单元10，用于向分组传输网络PTN发送携带Ping包的OAM PDU消息；

第二通信单元11，用于接收PTN返回的携带Ping包的OAM PDU响应消息，并判断基站发送与接收到的Ping包的数量是否相同，若是，则确认基站传输层未发生故障；否则，确认基站传输层发生故障。

参阅图2所示，本发明实施例中，PTN包括第三通信单元20、第四通信单元21，其中，

第三通信单元20，用于接收基站发送的携带Ping包的OAM PDU消息；

第四通信单元21，用于向基站发送携带Ping包的OAM PDU响应消息，并令基站判断基站发送与接收到的Ping包的数量是否相同，若是，则确认基站的传输层未发生故障；否则，确认基站的传输层发生故障。

基于上述技术方案，参阅图3所示，本发明实施例中，LTE系统中，基站实现自检与核心网连接侧故障的详细流程如下（图4为基站实现自检与核心网连接侧故障的详细示意图）：

步骤300：基站向PTN发送携带Ping包的OAM PDU消息。

图5为TD-LTE（Time Division Long Term Evolution，时分长期演进）业务面协议栈模型，其中，虚线框为UE（User Equipment，用户终端设备）与基站之间的协议，实线框内为基站与核心网之间的协议，本发明实施例要解决的是，基站不需要依赖于核心网侧的设备，通过基站侧的设备就可以确定自身与核心网连接侧的故障问题，也就是基站自检图5中实线框内的基站的故障。

在实际应用中，以太网OAM（Operation，Administration and Maintenance，）能够有效提高以太网的管理和维护能力，主要功能包括：链路性能检测：对链路的各种性能进行监测，包括对丢包、时延和抖动等的衡量，以及对各类流量的统计；故障侦测和告警：通过发送检测报文来探测链路的连通性，当链路出现故障时及时通知网络管理员；环路测试：通过非以太网OAM协议报文的环回来检测链路故障。OAM可用于监控网络的健康程度，以及快速确定链路失败的位置和产生故障的原因。以太网OAM工作在数据链路层，其协议报文被称为OAM PDU（OAM Protocol Data Units，OAM协议数据单元），以太网OAM就是通过设备之间定时交互OAM PDU来报告链路状态，使网络管理员能够对网络进行有效的管理。

IP层模块的Ping功能是一种广泛使用的OAM技术，用于检测IP层模块的可达性。同时，由于Ping还提供了计数和时延统计功能，因此，Ping还可以用于IP层模块的传输丢包检测。例如，在外场PTN组网中，通过基站和EPC（Evolved Packe Core，演进的分组核心网）接口IP（Internet Protocol，互联网协议）之间的Ping检测，可以统计出一段时间之内，传输设备的丢包情况，用于定位传输相关问题，其中，EPC包括MME（Mobile Management Entity，移动性管理实体）和Serving-GW（Serving-GateWay，服务网关）。

现有的802.3ah协议规定了对以太网络进行OAM的一种标准方法，802.3ah协议中规定的以太网OAM功能主要是链路方面的监测和维护，是一种偏物理层的OAM，它主要应用在网络的边缘设备上（接入层），且OAM PDU消息只能转发一跳，主要用来监测链路质量、收集链路告警等，其中，OAM PDU消息也就是OAM PDU报文。OAM PDU消息的格式如图6所示，其中，OAMPDU消息的重要字段如表1所示：

表1

现有技术下，OAM PDU的几种常见报文为：Information OAM PDU、Eventnotification OAM PDU、Loopback control OAM PDU,其中，上述几种报文的作用如表2所示。

表2

本发明实施例中，对802.3ah协议进行更改，即对802.3ah协议的OAMPDU消息进行扩展，在更改后的802.3ah协议的基础上，基站的基站可以向PTN发送携带Ping包的OAM PDU消息，并接收PTN基于更改后的802.3ah协议返回的OAM PDU消息，通过比较发送与接收到的Ping包数量进而确定基站的基站的传输丢包情况。也就是说，本发明实施例中，基站基于更改后的802.3ah协议向PTN发送携带Ping包的OAM PDU消息，其中，OAM PDU消息也就是OAM PDU报文，OAM PDU消息至少包括以下字段：Dest addr、Sourceaddr、Type、Subtype、Flags、Code、Data。较佳的，基站的基站向PTN发送携带Ping包的OAM PDU消息时，将Ping消息添加到OAM PDU消息中的Date字段中，然后将OAM PDU消息进行发送。

步骤310：基站接收PTN返回的携带Ping包的OAM PDU响应消息，并判断该MAC层发送与接收到的Ping包的数量是否相同，若是，则执行步骤320；否则，执行步骤330。

本发明实施例中，基站的基站接收PTN基于更改的802.3ah协议返回的携带Ping包的OAM PDU响应消息，其中，OAM PDU响应消息至少包括以下字段：Dest addr、Source addr、Type、Subtype、Flags、Code、Data。

较佳的，PTN向基站的基站返回携带Ping包的OAM PDU响应消息时，将Ping包封装在OAM PDU响应消息的Data字段中，然后将OAM PDU响应消息向基站返回。

本发明实施例中，基站通过802.3协议规定的OAM远端环回功能，实现向与基站相连的PTN发送以及接收与基站相连的PTN将Ping包封装在Data字段中的OAM PDU消息，并判断发送的OAM PDU消息与接收到的OAMPDU响应消息中携带的Ping包的数量是否相同，进而确定基站S1侧的传输层（基站一侧与UE相连，一侧与核心网相连，S1侧也就是基站与核心网的连接侧）的传输丢包情况，若发送与接收到的Ping包数量相同，则执行步骤320；否则，执行步骤330。也就是说，基于802.3ah协议通过开启基站和与其相连的PTN设备，即可进行基站传输层的故障检测，完成基站S1侧传输层的故障检查，其中，传输层为图2中的UDP层。

步骤320：确认基站的传输层未发生故障。

步骤330：确认该基站的传输层发生故障。

进一步的，在以上过程的基础上，基站通过排查基站的空口故障的操作（排查基站的空口故障，也就是确定基站与UE连接的一侧是否发生故障），可以完全确定基站是否存在故障，其中，排查基站的空口故障的操作具体为模拟UE进行上下行灌包操作，具体步骤如下：

步骤a：通过远程操作维护平台发送消息给基站的MAC层；

步骤b：基站的MAC层对接收到消息进行解析；

步骤c：基站的MAC层判断是否触发上下行BO（Buffer Occupation，缓存），若是，则执行步骤d；则执行步骤e；

步骤d：下行BO打开，并判断是否为真实数据，若是，则执行步骤f；否则，执行步骤g；

步骤e：上行BO打开，直接调用MAC上行打桩函数模拟终端上报BO；

步骤f：给PDCP（Packet Data Convergence Protocol，分组数据聚合协议）发消息触发PDCP向指定无线承载模拟发包；

步骤g：给RLC（Radio Link Control，无线链路控制）发消息触发RLC为指定无线承载报模拟BO。

其中，步骤a-步骤g所示的方法较佳的应用于PDCP层以及该层以下的其他层。

在本发明实施例中，通过LMT（Local Maintenance Terminal for NodeB，基站本地维护终端）设置开关和参数，触发上下行的BO。基站通过执行BO操作，以及通过在UE上安装的DuMeter等工具观察用户下载速率，确认基站空口质量及PDCP层及以该层下层的处理功能是否异常。

综上所述，本发明实施例中，基站向PTN发送携带Ping包的OAM PDU消息；然后，基站接收PTN返回的携带Ping包的OAM PDU响应消息，并判断基站发送与接收到的Ping包的数量是否相同，若是，则确认基站的传输层未发生故障；否则，确认基站的传输层发生故障，基站通过向PTN发送携带Ping包的消息，以及接收PTN返回的携带Ping包的消息，然后，再比较发送与返回的Ping包的数量，即可检查与核心网连接的基站侧是否发生故障，其中，基站发送消息的PTN与接收发送消息的PTN都是与基站相连接的设备，整个交互过程仅仅通过基站，以及与基站相连接的PTN即可完成，不需要基站与核心网侧的设备发生交互，也就是说，不需要依赖核心网侧的设备就可以实现检查与核心网连接的基站侧的故障，降低了检查基站故障的复杂度，提高了效率。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样，倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种长期演进LTE系统中基站传输自检的方法，其特征在于，包括：

基站向分组传输网络PTN发送携带Ping包的操作、管理和维护协议数据单元OAM PDU消息，其中，所述基站向所述PTN发送携带Ping包的OAM PDU消息时，将Ping包封装在所述OAM PDU消息的Data字段中；

所述基站接收所述PTN返回的携带Ping包的OAM PDU响应消息，其中，所述基站接收所述PTN返回的携带Ping包的OAM PDU响应消息时，从所述OAM PDU响应消息的Data字段中获取Ping包，并判断所述基站发送与接收到的Ping包的数量是否相同，若是，则确认所述基站的传输层未发生故障；否则，确认所述基站的传输层发生故障。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基站基于802.3ah协议向PTN发送OAM PDU消息，以及接收所述PTN基于802.3ah协议返回的OAM PDU响应消息。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述基站发送的所述OAM PDU消息至少包括以下字段：目的地址Dest addr、源地址Source addr、类型Type、子类型Subtype、域Flags、代码Code、数据Data；

所述基站接收的所述OAM PDU响应消息至少包括以下字段：Dest addr、Source addr、Type、Subtype、Flags、Code、Data。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基站通过与用户设备UE进行上下行灌包操作，排查基站的空口故障；

所述基站通过与用户设备UE进行上下行灌包操作的具体实现过程如下：

通过远程操作维护平台发送消息给基站的媒体接入控制MAC层；

基站的MAC层对接收到消息进行解析；

基站的MAC层判断是否触发上下行缓存BO；

若是，下行BO打开，并判断是否为真实数据，若是，给分组数据聚合协议PDCP发消息触发PDCP向指定无线承载模拟发包；否则，给无线链路控制RLC发消息触发RLC为指定无线承载报模拟BO；否则，上行BO打开，直接调用MAC上行打桩函数模拟终端上报BO。

5.一种长期演进LTE系统中基站传输自检的方法，其特征在于，包括：

分组传输网络PTN接收基站发送的携带Ping包的操作、管理和维护协议数据单元OAM PDU消息，其中，所述PTN接收所述基站发送的携带Ping包的OAM PDU消息时，从所述OAM PDU消息的Data字段中获取Ping包；

所述PTN向所述基站发送携带Ping包的OAM PDU响应消息，令所述基站判断所述基站发送与接收到的Ping包的数量是否相同，其中，所述PTN向所述基站发送OAM PDU响应消息时，将Ping包封装在所述OAM PDU响应消息的Data字段中，若是，则确认所述基站的传输层未发生故障；否则，确认所述基站的传输层发生故障。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述PTN接收所述基站基于802.3ah协议发送的OAM PDU消息，以及基于802.3ah协议向所述基站发送OAM PDU响应消息。

7.如权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述PTN接收的所述OAM PDU消息至少包括以下字段：目的地址Dest addr、源地址Source addr、类型Type、子类型Subtype、域Flags、代码Code、数据Data；

所述PTN发送的所述OAM PDU响应消息至少包括以下字段：Dest addr、Source addr、Type、Subtype、Flags、Code、Data。

8.一种长期演进LTE系统中基站传输自检的装置，其特征在于，包括：

第一通信单元，用于向分组传输网络PTN发送携带Ping包的操作、管理和维护协议数据单元OAM PDU消息，其中，所述第一通信单元向所述PTN发送携带Ping包的OAM PDU消息时，将Ping包封装在所述OAM PDU消息的Data字段中；

第二通信单元，用于接收所述PTN返回的携带Ping包的OAM PDU响应消息，其中，所述第二通信单元接收所述PTN返回的携带Ping包的OAM PDU响应消息时，从所述OAM PDU响应消息的Data字段中获取Ping包，并判断所述基站发送与接收到的Ping包的数量是否相同，若是，则确认所述基站的传输层未发生故障；否则，确认所述基站的传输层发生故障。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第一通信单元具体用于，基于802.3ah协议向PTN发送OAM PDU消息；所述第二通信单元具体用于，接收所述PTN基于802.3ah协议返回的OAM PDU响应消息。

10.如权利要求8或9所述的装置，其特征在于，所述第一通信单元发送的所述OAM PDU消息至少包括以下字段：目的地址Dest addr、源地址Source addr、类型Type、子类型Subtype、域Flags、代码Code、数据Data；

所述第二通信单元接收到的所述OAM PDU响应消息至少包括以下字段：Dest addr、Source addr、Type、Subtype、Flags、Code、Data。

11.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第一通信单元与所述第二通信单元进一步用于，通过与用户设备UE进行上下行灌包操作，排查基站的空口故障；

所述第一通信单元与所述第二通信单元通过与用户设备UE进行上下行灌包操作的具体实现过程如下：

基站的MAC层对接收到消息进行解析；

基站的MAC层判断是否触发上下行缓存BO；

若是，下行BO打开，并判断是否为真实数据，若是，给分组数据聚合协议PDCP发消息触发PDCP向指定无线承载模拟发包；否则，给无线链路控制RLC发消息触发RLC为指定无线承载报模拟BO；

否则，上行BO打开，直接调用MAC上行打桩函数模拟终端上报BO。

12.一种长期演进LTE系统中基站传输自检的装置，其特征在于，包括：

第三通信单元，用于接收基站内的基站发送的携带Ping包的网络控制报文协议操作、管理和维护协议数据单元OAM PDU消息，其中，所述第三通信单元具体用于，接收所述基站发送的携带Ping包的OAM PDU消息时，从所述OAM PDU消息的Data字段中获取Ping包；

第四通信单元，用于向所述基站发送携带Ping包的OAM PDU响应消息，其中，所述第四通信单元具体用于，向所述基站发送OAM PDU响应消息时，将Ping包封装在所述OAM PDU响应消息的Data字段中，令所述基站判断所述基站发送与接收到的Ping包的数量是否相同，若是，则确认所述基站的传输层未发生故障；否则，确认所述基站的传输层发生故障。

13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述第三通信单元具体用于，接收所述基站基于802.3ah协议发送的OAM PDU消息；所述第四通信单元具体用于，基于802.3ah协议向所述基站发送OAM PDU响应消息。

14.如权利要求12或13所述的装置，其特征在于，所述第三通信单元接收的所述OAM PDU消息至少包括以下字段：目的地址Dest addr、源地址Source addr、类型Type、子类型Subtype、域Flags、代码Code、数据Data；

所述第四通信单元发送的所述OAM PDU响应消息至少包括以下字段：Dest addr、Source addr、Type、Subtype、Flags、Code、Data。