CN112929081B - 一种5g前传网络质量检测方法 - Google Patents

一种5g前传网络质量检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种5G前传网络质量检测方法，包括：S1、采用光功率检测仪表及带外波长OTDR全程测试方法完成5G前传网络中在用波道的测试，在测试过程中使用检测仪表在位置一、二、三和四对检测彩光模块的发光功率、彩光模块的收光功率、无源合分波设备各波道合光后的光功率进行检测，并采集在用波道和空闲波道的光功率；将检测和采集的数据发送至数据处理器；S2、数据处理器根据接收的数据对5G前传网络进行分析；S3、图形化展示。本发明制定了5G前传网络的质量管控手段和评估体系，并将数据通过图例展示出来，让使用方对整个5G前传网络的所有波道质量情况一目了然，直观、简洁。

Description

一种5G前传网络质量检测方法
技术领域
本发明涉及一种5G前传网络质量检测方法，属于5G通信技术。
背景技术
一个4G基站通常包括BBU基带处理单元（Building Base band Unite）、RRU射频处理单元（Radio Remote Unit）、馈线和天线四个部分。BBU基带处理单元主要负责信号调制，用于完成信道编解码、基带信号的调制解调、协议处理等功能，同时需要提供与上层网元的接口功能。RRU射频处理单元主要负责射频处理，是天线和BBU基带处理单元沟通的中间桥梁：接收信号时，RRU射频处理单元将天线传来的射频信号经滤波、低噪声放大、转化成光信号，传输给BBU基带处理单元；发送信号时，RRU射频处理单元将从BBU基带处理单元传来的光信号转成射频信号通过天线放大发送出去。馈线用于连接RRU射频处理单元和天线。天线主要进行信号的接受和发送，负责线缆上导行波和空气中空间波之间的转换，是基站设备与终端用户之间的信息能量转换器。
在5G网络中，接入网不再是由BBU基带处理单元、RRU射频处理单元、馈线和天线这些东西组成了，而是被重构为CU集中单元（Centralized Unit）、DU分布单元（DistributeUnit）和AAU有源天线单元（Active Antenna Unit）这三个功能实体。将BBU基带处理单元的非实时部分分割出来定义为CU集中单元，负责处理非实时协议和服务。将BBU基带处理单元的部分物理层处理功能与RRU射频处理单元及无源天线合并定义为AAU有源天线单元。将BBU基带处理单元的剩余功能定义为DU分布单元，主要处理物理层功能和实时性需求。
5G网络分为前传（Fronthaul）、中传（Middlethaul）和回传（Backhaul）三部分，用以区分不同功能实体之间的连接：前传指AAU有源天线单元连接DU分布单元部分；中传指DU分布单元连接CU集中单元部分；回传指CU集中单元与核心网之间的连接部分。
前传网络质量直接影响5G网络覆盖和信号质量的可靠性，同时针对5G前传网络中合分波设备产品质量、以及5G前传网络为半有源或无源网络，存在网络建设和维护质量得不到有效保障的状况，以及随着5G前传网络运行时间的推移，前传网络质量也会受各种因素影响；提升5G前传网络质量管控和测试手段，提升运维效率，显得非常迫切。现有技术通常采用仪器仪表对5G前传网络质量的各种指标进行采集，可是采集到的指标是很多离散的数据，很难对5G前传网络质量作出直观的展示和评价，使用者拿到指标数据后，也很难判定5G前传网络质量是否有问题，更无法知道问题出在哪里，这个给使用者带来了很大的困扰。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种5G前传网络质量检测方法，该方法能够对5G前传网络进行有效的质量管控和评估体系，并可用图形化方法展示检测结果，直观明了，高效便捷。
技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种5G前传网络质量检测方法，该5G前传网络中，AAU有源天线单元与彩光模块I&无源合分波设备I组的一端连接，彩光模块I&无源合分波设备I组的另一端通过ODF光线配线架与彩光模块II&无源合分波设备II组的一端连接，彩光模块II&无源合分波设备II组的另一端与DU分布单元连接；将AAU有源天线单元与彩光模块I&无源合分波设备I组的连接位置称为位置四，彩光模块I&无源合分波设备I组与ODF光线配线架的连接位置称为位置三，ODF光线配线架与彩光模块II&无源合分波设备II组的连接位置称为位置二，彩光模块II&无源合分波设备II组与DU分布单元的连接位置称为位置一；该方法包括如下步骤：
S1、采用光功率检测仪表完成5G前传网络中在用波道的测试，采用带外波长的光时域反射仪完成在用纤芯的全程测试；
（11）采用光功率检测仪表完成5G前传网络中在用波道的测试，在测试过程中使用光功率检测仪表在位置一、二、三和四对检测彩光模块的发光功率、彩光模块的收光功率、无源合分波设备各波道合光后的光功率进行检测，并采集在用波道和空闲波道的光功率；将检测和采集的数据发送至数据处理器；
（12）采用带外波长的光时域反射仪（OTDR）完成在用纤芯的全程测试，测试的数据包括光纤链长和平均衰减系数（还可以包括纤芯相关质量参数等）；将测试的数据发送至数据处理器；
在测试前需要完成5G前传网络的建模工作，这样在测试过程中采集的数据就可以完成自动匹配，为后期的数据分析做准备；
S2、数据处理器根据接收的数据对5G前传网络进行分析：
（21）根据接收数据测算各波道的全程损耗，判断各波道的全程质量，统计优质波道、可用波道、不合格波道和空闲波道的数量；同时判断无源合分波设备的各端口及彩光模块是否损坏，确定彩无源合分波设备的端口及彩光模块可用率；
（22）根据位置一、二的检测数据判断彩光模块II&无源合分波设备II组插入损耗的大小，确认彩光模块II&无源合分波设备II组是否正常运行；根据位置三、四的检测数据判断彩光模块I&无源合分波设备I组插入损耗的大小，确认彩光模块I&无源合分波设备I组是否正常运行；
（23）根据纤芯的全程测试，判断在用纤芯的全程平均损耗是否合格。
优选的，基于X-Y二维坐标图对5G前传网络的分析结果进行显示（即对检测结果进行图形化展示），以Y/X轴表征不同波道，以X/Y轴表征各波道的全程损耗，同时沿X/Y轴方向绘制各波道的连接线路，在各波道的连接线路上绘制损耗点，每个损耗点对应一个损耗事件；使用颜色区分优质波道、可用波道、不合格波道和空闲波道，在各波道的损耗点对损耗事件进行损耗属性标注，损耗属性包括损耗类型、损耗值和是否超过损耗范围；损耗类型分为插入损耗和接头损耗，损耗类型基于损耗点的位置体现，损耗值以数值方式标注，是否超过损耗范围使用颜色区分。
优选的，所述步骤（21）中，根据接收数据测算各波道全程损耗，判断各波道的全程质量，判断原则为：优质波道的全程损耗小于等于6dB，合格波道的全称损耗大于6dB但小于等于10dB，可用波道的全程损耗大于10 dB但小于等于14 dB，不可用波道的全称损耗大于等于14 dB；判断无源合分波设备的各端口及彩光模块是否损坏，判断原则为：若波道的中心波长偏差小于1.5nm，则认为对应端口及彩光模块未损坏。
优选的，所述步骤（22）中，判断5G前传网络是否正常，判断原则为：
位置一（DU分布单元和无源合分波设备II之间）：在位置一测量双向的收光功率，定位异常是否来自CU集中单元侧的彩光模块II或尾纤：若是，则确认异常来自CU集中单元侧的彩光模块II或尾纤；否则，检测位置二；
位置二（无源合分波设备I和线路侧之间）：在位置二测量双向的收光功率，定位异常是否来自DU分布单元侧的无源合分波设备II：若是，则确认异常来自DU分布单元侧的无源合分波设备II；否则，检测位置三：
位置三（AAU有源天线单元和线路侧之间）：在位置三测量双向的收光功率，定位异常是否来自线路侧光纤：若是，则确认异常来自线路侧光纤；否则，检测位置四；
位置四（AAU有源天线单元和无源合分波设备I之间）：在位置四测量双向的收光功率，定位异常是否来自AAU有源天线单元侧的无源合分波设备I：若是，则确认异常来自AAU有源天线单元侧的无源合分波设备I；否则，确认异常来自AAU有源天线单元侧的采光模块I或光纤。
优选的，所述步骤（23）中，判断纤芯的全程平均损耗是否合格的方法为：若某一纤芯的平均衰减系数小于等于0.35 dB/km，则认为该纤芯为合格纤芯；若该纤芯的平均衰减系数同时小于等于0.25 dB/km，则认为该纤芯为优质纤芯。
有益效果：本发明提供的5G前传网络质量检测方法，制定了5G前传网络有效的质量管控手段和评估体系，并将数据通过图例展示出来，让使用方对5G前传网络的所有波道质量情况一目了然，直观、简洁，便于用户更好地维护5G前传网络，采取相应措施，对于提升业务运营质量和公司价值具有很强的效果，同时也可以产生明显的经济效益和社会效益。
附图说明
图1为5G前传网络的网络架构示意图；
图2为本发明方法的实施流程示意图；
图3为基于本发明方法的检测结果图例展示示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
如图1所示为一种5G前传网络架构，AAU有源天线单元与彩光模块I&无源合分波设备I组的一端连接，彩光模块I&无源合分波设备I组的另一端通过ODF光线配线架与彩光模块II&无源合分波设备II组的一端连接，彩光模块II&无源合分波设备II组的另一端与DU分布单元连接；将AAU有源天线单元与彩光模块I&无源合分波设备I组的连接位置称为位置四，彩光模块I&无源合分波设备I组与ODF光线配线架的连接位置称为位置三，ODF光线配线架与彩光模块II&无源合分波设备II组的连接位置称为位置二，彩光模块II&无源合分波设备II组与DU分布单元的连接位置称为位置一。
如图2所示一种5G前传网络质量检测方法，包括如下步骤：
S1、采用光功率检测仪表完成5G前传网络中在用波道的测试，采用带外波长的光时域反射仪完成在用纤芯的全程测试。
（11）采用光功率检测仪表完成5G前传网络中在用波道的测试，在测试过程中使用光功率检测仪表在位置一、二、三和四对检测彩光模块的发光功率、彩光模块的收光功率、无源合分波设备各波道合光后的光功率进行检测，并采集在用波道和空闲波道的光功率；将检测和采集的数据发送至数据处理器。
（12）采用带外波长的光时域反射仪完成在用纤芯的全程测试，测试的数据包括光纤链长和平均衰减系数；将测试的数据发送至数据处理器。
S2、数据处理器根据接收的数据对5G前传网络进行分析。
（21）根据接收数据测算各波道的全程损耗，判断各波道的全程质量，统计优质波道、可用波道、不合格波道和空闲波道的数量；同时判断无源合分波设备的各端口及彩光模块是否损坏，确定无源合分波设备的端口及彩光模块的可用率。
优质波道的全程损耗小于等于6dB，合格波道的全称损耗大于6dB但小于等于10dB，可用波道的全程损耗大于10 dB但小于等于14 dB，不可用波道的全称损耗大于等于14 dB。
判断无源合分波设备的各端口及彩光模块是否损坏，判断原则为：若波道的中心波长偏差小于1.5nm，则认为对应端口及彩光模块未损坏。
（22）根据位置一、二的检测数据判断彩光模块II&无源合分波设备II组插入损耗的大小，确认彩光模块II&无源合分波设备II组是否正常运行；根据位置三、四的检测数据判断彩光模块I&无源合分波设备I组插入损耗的大小，确认彩光模块I&无源合分波设备I组是否正常运行。先检测位置一，具体如下：
位置一（DU分布单元和无源合分波设备II之间）：在位置一测量双向的收光功率，定位异常是否来自CU集中单元侧的彩光模块II或尾纤：若是，则确认异常来自CU集中单元侧的彩光模块II或尾纤；否则，检测位置二；
位置二（无源合分波设备I和线路侧之间）：在位置二测量双向的收光功率，定位异常是否来自DU分布单元侧的无源合分波设备II：若是，则确认异常来自DU分布单元侧的无源合分波设备II；否则，检测位置三：
位置三（AAU有源天线单元和线路侧之间）：在位置三测量双向的收光功率，定位异常是否来自线路侧光纤：若是，则确认异常来自线路侧光纤；否则，检测位置四；
位置四（AAU有源天线单元和无源合分波设备I之间）：在位置四测量双向的收光功率，定位异常是否来自AAU有源天线单元侧的无源合分波设备I：若是，则确认异常来自AAU有源天线单元侧的无源合分波设备I；否则，确认异常来自AAU有源天线单元侧的采光模块I或光纤。
（23）根据纤芯的全程测试，判断在用纤芯的全程平均损耗是否合格。
判断纤芯的全程平均损耗是否合格的方法为：若某一纤芯的平均衰减系数小于等于0.35 dB/km，则认为该纤芯为合格纤芯；若该纤芯的平均衰减系数同时小于等于0.25dB/km，则认为该纤芯为优质纤芯。
S3、基于X-Y二维坐标图对5G前传网络的分析结果进行显示，以Y轴表征不同波道，以X轴表征各波道的全程损耗，同时沿X轴方向绘制各波道的连接线路，在各波道的连接线路上绘制损耗点，每个损耗点对应一个损耗事件；使用颜色区分优质波道、可用波道、不合格波道和空闲波道，在各波道的损耗点对损耗事件进行损耗属性标注，损耗属性包括损耗类型、损耗值和是否超过损耗范围；损耗类型分为插入损耗和接头损耗，损耗类型基于损耗点的位置体现，损耗值以数值方式标注，是否超过损耗范围使用颜色区分。
把损耗点在模拟波道图中用打点的方式呈现出来，如一个波道从CU/DU端到AAU端测试，也可以从AAU端到CU/DU端测试，如图3所示，为采用本案图示展示的检测结果图。为了确保呈现方式一致性，在采集前上传数据前必须完成5G前传网络的建模工作，在做数据采集上传时完成采集数据的自动匹配，为后期数据的分析处理做好准备。
本发明提供的5G前传网络质量检测数据的展示方法，制定了5G前传网络有效的质量管控手段和评估体系，并将数据通过图例展示出来，让使用方对5G前传网络的所有波道质量情况一目了然，直观、简洁，便于用户更好地维护5G前传网络，采取相应措施，对于提升业务运营质量和公司价值具有很强的效果，同时也可以产生明显的经济效益和社会效益。采用本发明方法，以某运营商为例，某单地市年节省人工约2691人天，减少人员约7~15人，实现了IT换人的目标。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种5G前传网络质量检测方法，该5G前传网络中，AAU有源天线单元与彩光模块I&无源合分波设备I组的一端连接，彩光模块I&无源合分波设备I组的另一端通过ODF光线配线架与彩光模块II&无源合分波设备II组的一端连接，彩光模块II&无源合分波设备II组的另一端与DU分布单元连接；将AAU有源天线单元与彩光模块I&无源合分波设备I组的连接位置称为位置四，彩光模块I&无源合分波设备I组与ODF光线配线架的连接位置称为位置三，ODF光线配线架与彩光模块II&无源合分波设备II组的连接位置称为位置二，彩光模块II&无源合分波设备II组与DU分布单元的连接位置称为位置一；
其特征在于：包括如下步骤：
S1、采用光功率检测仪表完成5G前传网络中在用波道的测试，采用带外波长的光时域反射仪完成在用纤芯的全程测试；
(11)采用光功率检测仪表完成5G前传网络中在用波道的测试，在测试过程中使用光功率检测仪表在位置一、二、三和四对检测彩光模块的发光功率、彩光模块的收光功率、无源合分波设备各波道合光后的光功率进行检测，并采集在用波道和空闲波道的光功率；将检测和采集的数据发送至数据处理器；
(12)采用带外波长的光时域反射仪完成在用纤芯的全程测试，测试的数据包括光纤链长和平均衰减系数；将测试的数据发送至数据处理器；
S2、数据处理器根据接收的数据对5G前传网络进行分析：
(21)根据接收数据测算各波道的全程损耗，判断各波道的全程质量，统计优质波道、可用波道、不合格波道和空闲波道的数量；同时判断无源合分波设备的各端口及彩光模块是否损坏，确定无源合分波设备的端口及彩光模块的可用率；
(22)根据位置一、二的检测数据判断彩光模块II&无源合分波设备II组插入损耗的大小，确认彩光模块II&无源合分波设备II组是否正常运行；根据位置三、四的检测数据判断彩光模块I&无源合分波设备I组插入损耗的大小，确认彩光模块I&无源合分波设备I组是否正常运行；
(23)根据纤芯的全程测试，判断在用纤芯的全程平均损耗是否合格。
2.根据权利要求1所述的5G前传网络质量检测方法，其特征在于：基于X-Y二维坐标图对5G前传网络的分析结果进行显示，以Y轴表征不同波道，以X轴表征各波道的全程损耗，同时沿X轴方向绘制各波道的连接线路，在各波道的连接线路上绘制损耗点，每个损耗点对应一个损耗事件；使用颜色区分优质波道、可用波道、不合格波道和空闲波道，在各波道的损耗点对损耗事件进行损耗属性标注，损耗属性包括损耗类型、损耗值和是否超过损耗范围；损耗类型分为插入损耗和接头损耗，损耗类型基于损耗点的位置体现，损耗值以数值方式标注，是否超过损耗范围使用颜色区分。
3.根据权利要求1所述的5G前传网络质量检测方法，其特征在于：所述步骤(21)中，根据接收数据测算各波道全程损耗，判断各波道的全程质量，判断原则为：优质波道的全程损耗小于等于6dB，合格波道的全称损耗大于6dB但小于等于10dB，可用波道的全程损耗大于10dB但小于等于14dB，不可用波道的全称损耗大于等于14dB；判断无源合分波设备的各端口及彩光模块是否损坏，判断原则为：若波道的中心波长偏差小于1.5nm，则认为对应端口及彩光模块未损坏。
4.根据权利要求1所述的5G前传网络质量检测方法，其特征在于：所述步骤(22)中，确认彩光模块II&无源合分波设备II组是否正常运行，确认彩光模块I&无源合分波设备I组是否正常运行，确认规则为：
位置一：在位置一测量双向的收光功率，定位异常是否来自CU集中单元侧的彩光模块II或尾纤：若是，则确认异常来自CU集中单元侧的彩光模块II或尾纤；否则，检测位置二；
位置二：在位置二测量双向的收光功率，定位异常是否来自DU分布单元侧的无源合分波设备II：若是，则确认异常来自DU分布单元侧的无源合分波设备II；否则，检测位置三：
位置三：在位置三测量双向的收光功率，定位异常是否来自线路侧光纤：若是，则确认异常来自线路侧光纤；否则，检测位置四；
位置四：在位置四测量双向的收光功率，定位异常是否来自AAU有源天线单元侧的无源合分波设备I：若是，则确认异常来自AAU有源天线单元侧的无源合分波设备I；否则，确认异常来自AAU有源天线单元侧的彩光模块I或光纤。
5.根据权利要求1所述的5G前传网络质量检测方法，其特征在于：所述步骤(23)中，判断纤芯的全程平均损耗是否合格的方法为：若某一纤芯的平均衰减系数小于等于0.35dB/km，则认为该纤芯为合格纤芯；若该纤芯的平均衰减系数同时小于等于0.25dB/km，则认为该纤芯为优质纤芯。
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