CN110120901A - 一种监测lte专网基站空口链路完备性告警系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种监测LTE专网基站空口链路完备性告警系统及方法。系统主要由天馈系统、LTE基站空口链路检测装置、通信应用服务器、集中告警数据库、值守告警终端及有线以太网通信连接电缆或者光纤等组成。此系统采用了无线通信链路和有线通信链路闭环的监测方法，监测反映的结果具备系统工作状态完备性。应用本系统可远程查看铁路沿线各基站的工作状态和告警信息，并通过可视化的告警终端进行展现，帮助运维人员根据告警终端的告警指示快速定位问题及高效处理故障。

Description

一种监测LTE专网基站空口链路完备性告警系统及方法

技术领域

本发明涉及LTE告警系统，尤其涉及一种监测LTE专网基站空口链路完备性告警系统及方法。

背景技术

目前部分地方铁路采用了LTE专网的通信环境，而依赖于无线通信的行车指挥调度时有发生通信不畅通问题，影响了行车指挥效果，导致铁路运输效率下降。

无线通信系统的诊断相对有线通信系统是比较困难的，因时因地会出现偶发性异常。根据地方铁路运维部门反馈，在定位通信不畅通问题时，需要运维人员采集多方面数据，并需要多个专业人员配合协调，从而导致定位故障困难，制约了运维效率。

既有基站采用了传统单机自检方式进行告警，从检测完备性角度看无法完整证明基站工作正常，如果遇到外部空中信号干扰，也无法被检测到。故急需要研究一种完备性的监测手段，以确保LTE专网基站工作是否健康，并确保基站覆盖下的各LTE通信终端有效通信，为运维部门快速诊断和处置提供依据，提高无线通信行车指挥调度效果，保障铁路运输安全和效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中存在的不足，提供一种监测LTE专网基站空口链路完备性告警系统及方法及其方法。

本发明是通过以下技术方案予以实现：

一种监测LTE专网基站空口链路完备性告警系统，包括天馈系统、LTE基站空口链路检测装置、通信应用服务器、集中告警数据库和值守告警终端，在基站中安装LTE基站空口链路检测装置，基站之间的LTE基站空口链路检测装置通过天馈系统通信，LTE基站空口链路检测装置通过以太网统一接入到通信应用服务器，通信应用服务器和集中告警数据库部署在专用机房，通信应用服务器通过百兆以太网经过安全防火墙隔离接入LTE数据网，通信应用服务器通过千兆以太网与告警数据库通信链路和驻守告警终端连接通信，通信应用服务器经过安全防火墙对外监听所有LTE基站空口链路检测装置的TCP接入请求。

一种监测LTE专网基站空口链路完备性告警方法：

步骤000：LTE基站空口链路检测装置通过天馈系统收集LTE基站空口广播信息的场强，注册网络并获取IP地址，并持续解码出驻留小区和邻站小区信息，通过心跳报文与通信应用服务器进行周期性检测空口链路，汇总解码信息和链路监测结果经过有线网络报告给通信应用服务器；

步骤010：通信应用服务器负责收集全线各LTE基站空口链路检测装置报告的状态和信息、如有告警信息则写入到集中告警数据库，并立刻推送给值守告警终端；

步骤020：值守告警终端对通信应用服务器推送的告警信息实时进行声光告警，告警内容包含告警等级、信号场强、丢包率、基站位置、驻留小区和预期一致性等信息；

步骤030：组成无线通信链路和有线通信链路闭环的系统，监测反映的结果具备系统工作状态完备性，运维人员根据值守告警终端告警信息快速定位问题及高效处置故障，恢复无线通信系统正常工作。

本发明的有益效果是：克服LTE基站传统单机自检方式监测不完备性问题，采用了基于TCP/IP应用层对基站无线链路的工作状态进行监测，故监测结果等效于各终端的业务应用，并把监测结果通过有线以太网汇总到通信应用服务器、集中告警数据库、值守告警终端，组成了一个无线通信和有线通信闭环的基站链路集中告警系统。

附图说明

图1示出了本发明的实施例的硬件网络结构图。

具体实施方式

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和最佳实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图所示，本发明一种监测LTE专网基站空口链路完备性告警系统，包括天馈系统、LTE基站空口链路检测装置、通信应用服务器、集中告警数据库和值守告警终端，在基站中安装LTE基站空口链路检测装置，基站之间的LTE基站空口链路检测装置通过天馈系统通信，LTE基站空口链路检测装置通过以太网统一接入到通信应用服务器，通信应用服务器和集中告警数据库部署在专用机房，通信应用服务器通过百兆以太网经过安全防火墙隔离接入LTE数据网，通信应用服务器通过千兆以太网与告警数据库通信链路和驻守告警终端连接通信，通信应用服务器经过安全防火墙对外监听所有LTE基站空口链路检测装置的TCP接入请求。

本系统根据通信方式可分两大部分，第一部分是LTE基站无线链路，第二部分是有线以太网传输。前者用于无线链路监测，后者用于对监测结果进行收集、汇总、存储、告警呈现其他管理配置维护工作。

在铁路沿线各基站下部署LTE基站空口链路检测装置，装置内置高性能单片机MCU、LTE模组和以太网控制器等，通过天馈系统与基站进行无线链路通信，通过有线以太网统一接入到通信应用服务器。

通信应用服务器和数据库部署在专用机房，两者之间采用千兆以太网连接和通信，通信应用服务器另外提供两个网口，一路为百兆以太网经过安全防火墙隔离接入LTE数据网，另一路为千兆以太网，集中告警数据库通信链路和驻守告警终端复用此网口，另外经过安全防火墙对外监听所有LTE基站空口链路检测装置的TCP接入请求。

驻守告警终端部署在监控室，同时支持运维人员具备以太网接入的条件下移动监测。

系统软件架构主体采用C/S(客服端/服务端)和B/S(浏览器/服务器)相结合技术。LTE基站空口链路检测装置采用嵌入式软硬件解决方案，主要通信的路径包括是无线链路接入的通信应用服务器和以太网接入的通信服务器，其通信目标都为通信应用服务器，采用TCP是主流通用的传输通信技术，适应性强，嵌入式软硬件都有良好的支持，故采用C/S是合理选择，其中LTE基站空口链路检测装置为C，通信应用服务器为S。驻守告警终端和通信服务器采用B/S架构，便于运维人员免安装、也便于运维人员移动条件下随时随地按需监测。通信服务器支持两路接入，一路是LTE无线数据网对接，一路是本地以太局域网，并负责对收发数据的数据库存储及存取。

一种监测LTE专网基站空口链路完备性告警方法：

步骤000：LTE基站空口链路检测装置通过天馈系统收集LTE基站空口广播信息的场强，注册网络并获取IP地址，并持续解码出驻留小区和邻站小区信息，通过心跳报文与通信应用服务器进行周期性检测空口链路，汇总解码信息和链路监测结果经过有线网络报告给通信应用服务器；

步骤010：通信应用服务器负责收集全线各LTE基站空口链路检测装置报告的状态和信息、如有告警信息则写入到集中告警数据库，并立刻推送给值守告警终端；

步骤020：值守告警终端对通信应用服务器推送的告警信息实时进行声光告警，告警内容包含告警等级、信号场强、丢包率、基站位置、驻留小区和预期一致性等信息；

步骤030：组成无线通信链路和有线通信链路闭环的系统，监测反映的结果具备系统工作状态完备性，运维人员根据值守告警终端告警信息快速定位问题及高效处置故障，恢复无线通信系统正常工作。

运维人员查看LTE基站空口链路检测装置运行状态过程如下：运维人员在电脑浏览器中输入URL，输入通信应用服务器的IP地址或者域名，以普遍运维人员账号和密码登录集中告警系统，首页即可可视化展现线路各LTE基站空口链路检测装置是否工作正常，指示方式有绿色，黄色、红色，分别表示工作正常，工作告警，工作报警，其中报警时会以闪烁方式呈现，并伴随报警音“注意：XXX基站通信异常报警”。

系统管理员对集中告警系统进行参数配置如下：系统管理员在电脑浏览器中输入URL，输入通信应用服务器的IP地址或者域名，以系统管理员账号和密码登录集中告警系统，登录集中告警系统，点击系统配置，可选择各LTE基站空口链路检测装置，对告警参数、驻守小区号、通信目标IP地址和端口号进行配置，以适应LTE系统升级或者网元调整后满足本系统继续工作，或者满足特定情况(预期场强和实测场强差值)下调优本系统的监测效果。

本发明的有益效果是：克服LTE基站传统单机自检方式监测不完备性问题，采用了基于TCP/IP应用层对基站无线链路的工作状态进行监测，故监测结果等效于各终端的业务应用，并把监测结果通过有线以太网汇总到通信应用服务器、集中告警数据库、值守告警终端，组成了一个无线通信和有线通信闭环的基站链路集中告警系统。

并且具有以下功能：

1.可集中监测各基站无线链路告警状态；

2.可可视化展现线路和基站告警状态；

3.可远程查看各基站无线信号覆盖下无线通信链路通信丢包率等质量指标；

4.可远程查看各基站无线信号覆盖下广播信道场强、驻守小区、邻站小区等工作状态；

5.可集中管理LTE基站空口链路检测装置的检测灵敏度参数，预期告警阀值等，调优检测效果；

6.可分线、分点、分类查询监测历史记录。

7.智能统计分析各基站无线链路健康状态，给处趋势分析和建议。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种监测LTE专网基站空口链路完备性告警系统，其特征在于：包括天馈系统、LTE基站空口链路检测装置、通信应用服务器、集中告警数据库和值守告警终端，在基站中安装LTE基站空口链路检测装置，基站之间的LTE基站空口链路检测装置通过天馈系统通信，所述LTE基站空口链路检测装置通过以太网统一接入到通信应用服务器，通信应用服务器和集中告警数据库部署在专用机房，通信应用服务器通过百兆以太网经过安全防火墙隔离接入LTE数据网，通信应用服务器通过千兆以太网与告警数据库通信链路和驻守告警终端连接通信，通信应用服务器经过安全防火墙对外监听所有LTE基站空口链路检测装置的TCP接入请求。

2.一种监测LTE专网基站空口链路完备性告警方法，其特征在于：

步骤000：LTE基站空口链路检测装置通过天馈系统收集LTE基站空口广播信息的场强，注册网络并获取IP地址，并持续解码出驻留小区和邻站小区信息，通过心跳报文与通信应用服务器进行周期性检测空口链路，汇总解码信息和链路监测结果经过有线网络报告给通信应用服务器；

步骤010：通信应用服务器负责收集全线各LTE基站空口链路检测装置报告的状态和信息、如有告警信息则写入到集中告警数据库，并立刻推送给值守告警终端；

步骤020：值守告警终端对通信应用服务器推送的告警信息实时进行声光告警，告警内容包含告警等级、信号场强、丢包率、基站位置、驻留小区和预期一致性等信息；

步骤030：组成无线通信链路和有线通信链路闭环的系统，监测反映的结果具备系统工作状态完备性，运维人员根据值守告警终端告警信息快速定位问题及高效处置故障，恢复无线通信系统正常工作。