CN114615702B - 基于5g通信网络故障检测诊断系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于5G通信网络故障检测诊断系统，属于通信领域，用于解决5G通信设备通信网络的性能检测没有结合多因素进行综合检测以及通信网络故障检测诊断结果没有进行数据核验的问题，包括设备测试模块、故障认证模块、网络测试模块和数据核验模块，所述网络测试模块用于对待测试的通信设备的网络状况进行测试，所述设备测试模块用于对通信设备的设备状况进行测试，故障认证模块结合速率偏差值、网速偏差值和设备异常值对通信设备进行故障认证，所述数据核验模块用于对通信设备的设备数据和网络数据进行数据核验，本发明基于多因素对5G通信设备的通信网络进行综合检测，并对5G通信设备的通信网络的故障检测结果进行数据核验。

Description

基于5G通信网络故障检测诊断系统

技术领域

本发明属于通信领域，涉及故障检测诊断技术，具体是基于5G通信网络故障检测诊断系统。

背景技术

通信是人与人之间通过某种媒体进行的信息交流与传递。网络是用物理链路将各个孤立的工作站或主机相连在一起，组成的数据链路。通信网络是指将各个孤立的设备进行物理连接，实现人与人、人与计算机、计算机与计算机之间进行信息交换的链路，从而达到资源共享和通信的目的。

现有技术中，5G通信设备的通信网络的性能检测在进行出厂检测时，没有结合设备、网络、环境等因素进行综合检测，同时，5G通信设备的通信网络故障检测也没有对诊断结果进行核验，为此，我们提出基于5G通信网络故障检测诊断系统。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供基于5G通信网络故障检测诊断系统。

本发明所要解决的技术问题为：

(1)如何基于多因素对5G通信设备的通信网络进行综合检测；

(2)如何对5G通信设备通信网络的故障检测结果进行数据核验。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

基于5G通信网络故障检测诊断系统，包括数据采集模块、用户终端、设备测试模块、故障认证模块、网络测试模块、数据核验模块以及服务器，所述服务器连接有通信设备，所述通信设备连接有用户终端，所述服务器中存储有通信设备的标准设备数据和标准网络数据；

所述数据采集模块在测试时长内对待测试的通信设备的设备数据和网络数据进行采集并发送至服务器，所述服务器将设备数据发送至设备测试模块、将网络数据发送至网络测试模块，所述网络测试模块用于对待测试的通信设备的网络状况进行测试，得到通信设备的速率偏差值和网速偏差值反馈至服务器；

所述设备测试模块用于对通信设备的设备状况进行测试，测试得到通信设备的设备异常值反馈至服务器，所述服务器将通信设备的速率偏差值、网速偏差值和设备异常值发送至故障认证模块，故障认证模块结合速率偏差值、网速偏差值和设备异常值对通信设备进行故障认证，生成设备残次信号、设备核验信号或设备合格信号反馈至服务器，若服务器接收到设备合格信号则不进行任何操作，若服务器接收到设备残次信号则生成警报信号加载至用户终端，用户终端接收到警报信号则知晓通信设备为残次品，若服务器接收到设备核验信号则转发发送至数据核验模块；

所述数据核验模块用于对通信设备的设备数据和网络数据进行数据核验，得到数据正确信号或数据错误信号反馈至服务器，当服务器接收到数据正确信号则不进行任何操作，若服务器接收到数据错误信号，则生成重新测试信号加载至用户终端，用户接收到重新测试信号后对待测试的通信设备重新进行测试。

进一步地，设备数据包括测试时长内各个时间点的运行温度值、运行振幅值和运行分贝值；

网络数据为测试时长内各个时间点的上传网速和下载网速；

标准设备数据包括标准温度值、标准振幅值和标准分贝值；

标准网络数据包括标准上传网速、标准下载网速、标准下载速度波动速率、标准下上传速度波动速率。

进一步地，所述网络测试模块的测试过程具体如下：

步骤一：将待测试的通信设备标记为u，u＝1，2，……，z，z为正整数，并将待测试通信设备的测试时长标记为CTu；

步骤二：服务器和用户终端均内置有测试文件，用户终端通过通信设备将服务器内的测试文件进行下载，下载完毕的得到测试文件的下载时长，若下载时长大于测试时长则生成重新测试信号，若下载时长小于等于测试时长则记录在下载时长中各个时间点Tt时通信设备的下载速度XSuTt，t＝1，2，……，x，x为正整数，t为时间点的编号；

同理，用户终端通过通信设备上传测试文件至服务器，上传完毕得到测试文件的上传时长，若上传时长大于测试时长则生成重新测试信号，若上传时长小于等于测试时长则记录在上传时长中各个时间点时通信设备的上传速度SSuTt；

步骤三：通过公式计算得到在下载时长内通信设备的下载速度波动速率XBSu，公式具体如下：

同理，通过公式计算得到在上传时长内通信设备的上传速度波动速率SBSu；

步骤四：获取通信设备的标准下载速度波动速率和标准上传速度波动速率，标准下载速度波动速率比对下载速度波动速率得到下载速度波动速率差XBSCu，标准上传速度波动速率比对上传速度波动速率得到上传速度波动速率差SBSCu；

步骤五：通过公式SLPu＝XBSCu×b1+SBSCu×b2计算得到通信设备的速率偏差值SLPu；式中，b1和b2均为固定数值的权重系数，且b1和b2的取值均大于零；

步骤六：各个时间点的下载速度相加求和取平均值得到通信设备在下载时长内的下载均速度JXSu；各个时间点的上传速度相加求和取平均值得到通信设备在上传时长内的上传均速度JSSu；

步骤七：通过公式WSPu＝|JSSu-BSSu|×a1+|JXSu-BXSu|×a2计算得到通信设备的网速偏差值WSPu；式中，a1和a2均为固定数值的权重系数，且a1和a2的取值均大于零。

进一步地，BSSu为通信设备的标准上传网速，BXSu为通信设备的标准下载网速。

进一步地，所述设备测试模块的测试过程具体如下；

步骤S1：在测试时长内各个时间点时通信设备的运行温度值YWuTt、运行振幅值YZuTt和运行分贝值YFuTt；

步骤S2：将运行温度值大于标准温度值的时间点记为异常温度时间点，将运行温度值小于等于标准温度值的时间点记为正常温度时间点；

步骤S3：异常温度时间点的数量比对时间点的总数量，得到通信设备的异常温度占比YWZu；

同理，得到通信设备的异常振幅占比YZZu和异常分贝占比YFZu；

步骤S4：将异常温度占比YWZu、异常振幅占比YZZu和异常分贝占比YFZu代入公式

计算得到通信设备的设备异常值SYu；式中，c1、c2和c3均为固定数值的比例系数，且c1、c2和c3的取值均大于零。

进一步地，所述故障认证模块的认证过程具体如下：

步骤SS1：若通信设备的速率偏差值、网速偏差值、设备异常值大于对应的设定阈值，生成设备残次信号；

步骤SS2：若通信设备的速率偏差值、网速偏差值、设备异常值中的任一项大于对应的设定阈值，生成设备核验信号；

步骤SS3：若通信设备的速率偏差值、网速偏差值、设备异常值均小于等于对应的设定阈值，生成设备合格信号。

进一步地，所述数据核验模块的工作过程具体如下：

通过数据采集模块和用户终端在相同的测试时长内获取通信设备的设备数据和网络数据；

若数据采集模块和用户终端采集到的设备数据、网络数据相同，则任选其一并通过网络测试模块和设备测试模块进行测试；

若数据采集模块和用户终端采集到的设备数据、网络数据不相同，则对两者的设备数据、网络数据相加求和计算平均值，而后通过网络测试模块和设备测试模块进行测试；

测试得到速率偏差值、网速偏差值和设备异常值经故障认证模块进行认证得到当前的信号，若当前得到的信号与先前得到的信号一致，则生成数据正确信号，若当前得到的信号与先前得到的信号一致，则生成数据错误信号。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过通过网络测试模块对待测试的通信设备的网络状况进行测试，得到通信设备的速率偏差值和网速偏差值，再通过设备测试模块对通信设备的设备状况进行测试，得到通信设备的设备异常值，速率偏差值、网速偏差值和设备异常值均发送至故障认证模块，故障认证模块结合速率偏差值、网速偏差值和设备异常值对通信设备进行故障认证，生成设备残次信号、设备核验信号或设备合格信号，本发明基于多因素对5G通信设备的通信网络进行综合检测；

2、本发明通过数据核验模块对通信设备的设备数据和网络数据进行数据核验，数据核验生成数据正确信号或数据错误信号反馈至服务器，本发明对5G通信设备的通信网络的故障检测结果进行数据核验，避免故障检测结果出现偏差。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明的整体系统框图；

图2为本发明的又一系统框图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1所示，基于5G通信网络故障检测诊断系统，包括数据采集模块、用户终端、设备测试模块、故障认证模块、网络测试模块、数据核验模块以及服务器；

在本申请中，该系统可以用在工厂生产车间、制造车间等，主要对5G通信设备的通信网络进行出厂检测，从而诊断出残次的5G通信设备，后续将5G通信设备统称为通信设备；

其中，所述服务器连接有通信设备，所述通信设备连接有用户终端；

在具体实施时，用户终端用于工作人员注册登录系统，并通过待测试的通信设备实现用户终端与服务器通信连接；所述服务器中存储有通信设备的标准设备数据和标准网络数据；

通信设备在进行出厂检测时，所述数据采集模块在测试时长内对待测试的通信设备的设备数据和网络数据进行采集，并将设备数据和网络数据发送至服务器；

其中，设备数据包括测试时长内各个时间点的运行温度值、运行振幅值、运行分贝值等；网络数据为测试时长内各个时间点的上传网速、下载网速等；标准设备数据包括标准温度值、标准振幅值、标准分贝值等；标准网络数据包括标准上传网速、标准下载网速、标准下载速度波动速率、标准下上传速度波动速率等；

在具体实施时，所述数据采集模块可以为待测试的通信设备的网络测试仪、计时器、传感器组件等，传感器组件包括温度传感器、分贝传感器、振幅传感器等；

所述服务器将设备数据发送至设备测试模块，所述服务器将网络数据发送至网络测试模块；

所述网络测试模块用于对待测试的通信设备的网络状况进行测试，测试过程具体如下：

步骤一：将待测试的通信设备标记为u，u＝1，2，……，z，z为正整数，并将待测试通信设备的测试时长标记为CTu；

步骤二：服务器和用户终端均内置有测试文件，用户终端通过通信设备将服务器内的测试文件进行下载，下载完毕的得到测试文件的下载时长，若下载时长大于测试时长则生成重新测试信号，若下载时长小于等于测试时长则记录在下载时长中各个时间点Tt时通信设备的下载速度XSuTt，t＝1，2，……，x，x为正整数，t为时间点的编号，在具体实施时，时间点可以按照秒数进行划分，当然时间点之间的间隔越小则数据精准度则越高；

同理，用户终端通过通信设备上传测试文件至服务器，上传完毕得到测试文件的上传时长，若上传时长大于测试时长则生成重新测试信号，若上传时长小于等于测试时长则记录在上传时长中各个时间点时通信设备的上传速度SSuTt；

需要具体说明的是，测试文件为预设大小的文件，只有合格的上传速度和下载速度才能得到相应合格的上传时长和下载时长；

步骤三：通过公式计算得到在下载时长内通信设备的下载速度波动速率XBSu，公式具体如下：

同理，通过公式计算得到在上传时长内通信设备的上传速度波动速率SBSu；

步骤四：获取通信设备的标准下载速度波动速率和标准上传速度波动速率，标准下载速度波动速率比对下载速度波动速率得到下载速度波动速率差XBSCu，标准上传速度波动速率比对上传速度波动速率得到上传速度波动速率差SBSCu；

步骤五：通过公式SLPu＝XBSCu×b1+SBSCu×b2计算得到通信设备的速率偏差值SLPu；式中，b1和b2均为固定数值的权重系数，且b1和b2的取值均大于零，在具体实施时，b1和b2的取值只要不影响参数与结果值的正反比即可；

步骤六：各个时间点的下载速度相加求和取平均值得到通信设备在下载时长内的下载均速度JXSu；各个时间点的上传速度相加求和取平均值得到通信设备在上传时长内的上传均速度JSSu；

步骤七：通过公式WSPu＝|JSSu-BSSu|×a1+|JXSu-BXSu|×a2计算得到通信设备的网速偏差值WSPu；式中，a1和a2均为固定数值的权重系数，且a1和a2的取值均大于零，BSSu为通信设备的标准上传网速，BXSu为通信设备的标准下载网速，在具体实施时，a1和a2的取值只要不影响参数与结果值的正反比即可；

所述网络测试模块将通信设备的速率偏差值SLPu和网速偏差值WSPu反馈至服务器，所述服务器将通信设备的速率偏差值SLPu和网速偏差值WSPu发送至故障认证模块；

所述设备测试模块用于对通信设备的设备状况进行测试，测试过程具体如下；

步骤S1：在测试时长内各个时间点时通信设备的运行温度值YWuTt、运行振幅值YZuTt和运行分贝值YFuTt；

步骤S2：将运行温度值大于标准温度值的时间点记为异常温度时间点，将运行温度值小于等于标准温度值的时间点记为正常温度时间点；

步骤S3：异常温度时间点的数量比对时间点的总数量，得到通信设备的异常温度占比YWZu；

同理，按照上述方法得到通信设备的异常振幅占比YZZu和异常分贝占比YFZu；

步骤S4：将异常温度占比YWZu、异常振幅占比YZZu和异常分贝占比YFZu代入公式

计算得到通信设备的设备异常值SYu；式中，c1、c2和c3均为固定数值的比例系数，且c1、c2和c3的取值均大于零，在具体实施时，c1、c2和c3的取值只要不影响参数与结果值的正反比即可；

所述设备测试模块将通信设备的设备异常值SYu反馈至服务器，所述服务器将通信设备的设备异常值SYu发送至故障认证模块；

所述故障认证模块结合速率偏差值、网速偏差值和设备异常值对通信设备进行故障认证，认证过程具体如下：

步骤SS1：若通信设备的速率偏差值、网速偏差值、设备异常值大于对应的设定阈值，生成设备残次信号；

步骤SS2：若通信设备的速率偏差值、网速偏差值、设备异常值中的任一项大于对应的设定阈值，生成设备核验信号；

步骤SS3：若通信设备的速率偏差值、网速偏差值、设备异常值均小于等于对应的设定阈值，生成设备合格信号；

所述故障认证模块将设备残次信号、设备核验信号或设备合格信号反馈至服务器，若服务器接收到设备合格信号则不进行任何操作，若服务器接收到设备残次信号则生成警报信号加载至用户终端，用户终端接收到警报信号则知晓通信设备为残次品，若服务器接收到设备核验信号则转发发送至数据核验模块；

所述数据核验模块用于对通信设备的设备数据和网络数据进行数据核验，工作过程具体如下：

通过数据采集模块和用户终端在相同的测试时长内获取通信设备的设备数据和网络数据；

若数据采集模块和用户终端采集到的设备数据、网络数据相同，则任选其一并通过网络测试模块和设备测试模块进行测试；

若数据采集模块和用户终端采集到的设备数据、网络数据不相同，则对两者的设备数据、网络数据相加求和计算平均值，而后通过网络测试模块和设备测试模块进行测试；

测试得到速率偏差值、网速偏差值和设备异常值经故障认证模块进行认证得到当前的信号，若当前得到的信号与先前得到的信号一致，则生成数据正确信号，若当前得到的信号与先前得到的信号一致，则生成数据错误信号；

所述数据核验模块将数据正确信号或数据错误信号反馈至服务器，当服务器接收到数据正确信号则不进行任何操作，若服务器接收到数据错误信号，则生成重新测试信号加载至用户终端，用户接收到重新测试信号后对待测试的通信设备重新进行测试；

请参阅图2所示，在具体实施时，系统还包括环境分析模块，所述数据采集模块还用于在测试时长内对待测试的通信设备所在地的环境数据进行采集，并将环境数据发送至服务器，所述服务器将环境数据发送至环境分析模块；所述服务器中存储有通信设备的标准环境数据；

其中，环境数据包括通信设备所在地的环境温度值、环境湿度值、环境分贝值等；标准环境数据包括通信设备所在地的标准环境温度值、标准环境湿度值、标准环境分贝值等；

所述环境分析模块用于对通信设备所在地的环境数据进行分析，分析过程具体如下：

步骤P1：在测试时长内各个时间点时通信设备所在地的环境温度值HWuTt、环境湿度值HSuTt和环境分贝值HFuTt；

步骤P2：将环境温度值大于标准环境温度值的时间点记为异常温度时间点，将环境湿度值大于标准环境湿度值的时间点记为异常湿度时间点，将环境分贝值大于标准环境分贝值的时间点记为异常分贝时间点；

步骤P3：异常温度时间点的数量比对时间点的总数量，得到通信设备所在地的异常温度占比HWZu；

同理，按照上述方法得到通信设备所在地的异常湿度占比HSZu和异常分贝占比HFZu；

步骤P4：将异常温度占比HWZu、异常湿度占比HSZu和异常分贝占比HFZu代入公式

计算得到通信设备所在地的环境异常值HYu；式中，d1、d2和d3均为固定数值的比例系数，且d1、d2和d3的取值均大于零；

所述环境分析模块将通信设备所在地的环境异常值HYu反馈至服务器，所述服务器将通信设备所在地的环境异常值HYu发送至故障认证模块；

所述故障认证模块结合速率偏差值、网速偏差值、设备异常值和环境异常值对通信设备进行故障认证，认证过程具体如下：

步骤SS1：若通信设备的速率偏差值、网速偏差值、设备异常值和环境异常值大于对应的设定阈值，生成设备残次信号；

步骤SS2：若通信设备的速率偏差值、网速偏差值、设备异常值和环境异常值中的任一项大于对应的设定阈值，生成设备核验信号；

步骤SS3：若通信设备的速率偏差值、网速偏差值、设备异常值和环境异常值均小于等于对应的设定阈值，生成设备合格信号；

所述故障认证模块将设备残次信号、设备核验信号或设备合格信号反馈至服务器，若服务器接收到设备合格信号则不进行任何操作，若服务器接收到设备残次信号则生成警报信号加载至用户终端，用户终端接收到警报信号则知晓通信设备为残次品，若服务器接收到设备核验信号则转发发送至数据核验模块；

所述数据核验模块用于对通信设备的设备数据、网络数据和环境数据进行数据核验，工作过程具体如下：

通过数据采集模块和用户终端在相同的测试时长内获取通信设备的设备数据和网络数据、通信设备所在地的环境数据；

若数据采集模块和用户终端采集到的设备数据、网络数据、环境数据相同，则任选其一并通过网络测试模块和设备测试模块进行测试；

若数据采集模块和用户终端采集到的设备数据、网络数据、环境数据不相同，则对两者的设备数据、网络数据、环境数据相加求和计算平均值，而后通过网络测试模块和设备测试模块进行测试；

测试得到速率偏差值、网速偏差值和设备异常值经故障认证模块进行认证得到当前的信号，若当前得到的信号与先前得到的信号一致，则生成数据正确信号，若当前得到的信号与先前得到的信号一致，则生成数据错误信号；

所述数据核验模块将数据正确信号或数据错误信号反馈至服务器，当服务器接收到数据正确信号则不进行任何操作，若服务器接收到数据错误信号，则生成重新测试信号加载至用户终端，用户接收到重新测试信号后对待测试的通信设备重新进行测试。

基于5G通信网络故障检测诊断系统，工作时，通过数据采集模块在测试时长内对待测试的通信设备的设备数据和网络数据进行采集，并将设备数据和网络数据发送至服务器，服务器将设备数据发送至设备测试模块、将网络数据发送至网络测试模块；

通过网络测试模块对待测试的通信设备的网络状况进行测试，将待测试的通信设备标记为u，并将待测试通信设备的测试时长标记为CTu，服务器和用户终端均内置有测试文件，用户终端通过通信设备将服务器内的测试文件进行下载，下载完毕的得到测试文件的下载时长，若下载时长大于测试时长则生成重新测试信号，若下载时长小于等于测试时长则记录在下载时长中各个时间点Tt时通信设备的下载速度XSuTt，同理，用户终端通过通信设备上传测试文件至服务器，上传完毕得到测试文件的上传时长，若上传时长大于测试时长则生成重新测试信号，若上传时长小于等于测试时长则记录在上传时长中各个时间点时通信设备的上传速度SSuTt，通过公式

计算得到在下载时长内通信设备的下载速度波动速率XBSu，同理，通过公式计算得到在上传时长内通信设备的上传速度波动速率SBSu，而后获取通信设备的标准下载速度波动速率和标准上传速度波动速率，标准下载速度波动速率比对下载速度波动速率得到下载速度波动速率差XBSCu，标准上传速度波动速率比对上传速度波动速率得到上传速度波动速率差SBSCu，通过公式SLPu＝XBSCu×b1+SBSCu×b2计算得到通信设备的速率偏差值SLPu，各个时间点的下载速度相加求和取平均值得到通信设备在下载时长内的下载均速度JXSu；各个时间点的上传速度相加求和取平均值得到通信设备在上传时长内的上传均速度JSSu，通过公式WSPu＝|JSSu-BSSu|×a1+|JXSu-BXSu|×a2计算得到通信设备的网速偏差值WSPu，网络测试模块将通信设备的速率偏差值SLPu和网速偏差值WSPu反馈至服务器，服务器将通信设备的速率偏差值SLPu和网速偏差值WSPu发送至故障认证模块；

通过设备测试模块对通信设备的设备状况进行测试，在测试时长内各个时间点时通信设备的运行温度值YWuTt、运行振幅值YZuTt和运行分贝值YFuTt，将运行温度值大于标准温度值的时间点记为异常温度时间点，将运行温度值小于等于标准温度值的时间点记为正常温度时间点，异常温度时间点的数量比对时间点的总数量，得到通信设备的异常温度占比YWZu，同理，按照上述方法得到通信设备的异常振幅占比YZZu和异常分贝占比YFZu，将异常温度占比YWZu、异常振幅占比YZZu和异常分贝占比YFZu代入公式

计算得到通信设备的设备异常值SYu，设备测试模块将通信设备的设备异常值SYu反馈至服务器，所述服务器将通信设备的设备异常值SYu发送至故障认证模块；

故障认证模块结合速率偏差值、网速偏差值和设备异常值对通信设备进行故障认证，若通信设备的速率偏差值、网速偏差值、设备异常值大于对应的设定阈值，生成设备残次信号，若通信设备的速率偏差值、网速偏差值、设备异常值中的任一项大于对应的设定阈值，生成设备核验信号，若通信设备的速率偏差值、网速偏差值、设备异常值均小于等于对应的设定阈值，生成设备合格信号，故障认证模块将设备残次信号、设备核验信号或设备合格信号反馈至服务器，若服务器接收到设备合格信号则不进行任何操作，若服务器接收到设备残次信号则生成警报信号加载至用户终端，用户终端接收到警报信号则知晓通信设备为残次品，若服务器接收到设备核验信号则转发发送至数据核验模块；

通过数据核验模块对通信设备的设备数据和网络数据进行数据核验，通过数据采集模块和用户终端在相同的测试时长内获取通信设备的设备数据和网络数据，若数据采集模块和用户终端采集到的设备数据、网络数据相同，则任选其一并通过网络测试模块和设备测试模块进行测试，若数据采集模块和用户终端采集到的设备数据、网络数据不相同，则对两者的设备数据、网络数据相加求和计算平均值，而后通过网络测试模块和设备测试模块进行测试，测试得到速率偏差值、网速偏差值和设备异常值经故障认证模块进行认证得到当前的信号，若当前得到的信号与先前得到的信号一致，则生成数据正确信号，若当前得到的信号与先前得到的信号一致，则生成数据错误信号，数据核验模块将数据正确信号或数据错误信号反馈至服务器，当服务器接收到数据正确信号则不进行任何操作，若服务器接收到数据错误信号，则生成重新测试信号加载至用户终端，用户接收到重新测试信号后对待测试的通信设备重新进行测试；

系统还包括环境分析模块，通过数据采集模块在测试时长内对待测试的通信设备所在地的环境数据进行采集，并将环境数据发送至服务器，服务器将环境数据发送至环境分析模块，服务器中存储有通信设备的标准环境数据；

通过环境分析模块对通信设备所在地的环境数据进行分析，在测试时长内各个时间点时通信设备所在地的环境温度值HWuTt、环境湿度值HSuTt和环境分贝值HFuTt，将环境温度值大于标准环境温度值的时间点记为异常温度时间点，将环境湿度值大于标准环境湿度值的时间点记为异常湿度时间点，将环境分贝值大于标准环境分贝值的时间点记为异常分贝时间点，异常温度时间点的数量比对时间点的总数量，得到通信设备所在地的异常温度占比HWZu，同理，按照上述方法得到通信设备所在地的异常湿度占比HSZu和异常分贝占比HFZu，将异常温度占比HWZu、异常湿度占比HSZu和异常分贝占比HFZu代入公式

计算得到通信设备所在地的环境异常值HYu，环境分析模块将通信设备所在地的环境异常值HYu反馈至服务器，服务器将通信设备所在地的环境异常值HYu发送至故障认证模块；

故障认证模块结合速率偏差值、网速偏差值、设备异常值和环境异常值对通信设备进行故障认证，若通信设备的速率偏差值、网速偏差值、设备异常值和环境异常值大于对应的设定阈值，生成设备残次信号，若通信设备的速率偏差值、网速偏差值、设备异常值和环境异常值中的任一项大于对应的设定阈值，生成设备核验信号，若通信设备的速率偏差值、网速偏差值、设备异常值和环境异常值均小于等于对应的设定阈值，生成设备合格信号，故障认证模块将设备残次信号、设备核验信号或设备合格信号反馈至服务器，若服务器接收到设备合格信号则不进行任何操作，若服务器接收到设备残次信号则生成警报信号加载至用户终端，用户终端接收到警报信号则知晓通信设备为残次品，若服务器接收到设备核验信号则转发发送至数据核验模块；

通过数据核验模块对通信设备的设备数据和、网络数据和环境数据进行数据核验，通过数据采集模块和用户终端在相同的测试时长内获取通信设备的设备数据和网络数据、通信设备所在地的环境数据，若数据采集模块和用户终端采集到的设备数据、网络数据、环境数据相同，则任选其一并通过网络测试模块和设备测试模块进行测试，若数据采集模块和用户终端采集到的设备数据、网络数据、环境数据不相同，则对两者的设备数据、网络数据、环境数据相加求和计算平均值，而后通过网络测试模块和设备测试模块进行测试，测试得到速率偏差值、网速偏差值和设备异常值经故障认证模块进行认证得到当前的信号，若当前得到的信号与先前得到的信号一致，则生成数据正确信号，若当前得到的信号与先前得到的信号一致，则生成数据错误信号，数据核验模块将数据正确信号或数据错误信号反馈至服务器，当服务器接收到数据正确信号则不进行任何操作，若服务器接收到数据错误信号，则生成重新测试信号加载至用户终端，用户接收到重新测试信号后对待测试的通信设备重新进行测试。

上述公式均是去量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最近真实情况的一个公式，公式中的预设参数由本领域的技术人员根据实际情况进行设置，权重系数和比例系数的大小是为了将各个参数进行量化得到的一个具体的数值，便于后续比较，关于权重系数和比例系数的大小，只要不影响参数与量化后数值的比例关系即可。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (6)

1.基于5G通信网络故障检测诊断系统，其特征在于，包括数据采集模块、用户终端、设备测试模块、故障认证模块、网络测试模块、数据核验模块以及服务器，所述服务器连接有通信设备，所述通信设备连接有用户终端，所述服务器中存储有通信设备的标准设备数据和标准网络数据；

所述数据采集模块在测试时长内对待测试的通信设备的设备数据和网络数据进行采集并发送至服务器，所述服务器将设备数据发送至设备测试模块，所述服务器将网络数据发送至网络测试模块，所述网络测试模块用于对待测试的通信设备的网络状况进行测试，得到通信设备的速率偏差值和网速偏差值反馈至服务器；

所述设备测试模块用于对通信设备的设备状况进行测试，测试得到通信设备的设备异常值反馈至服务器，所述服务器将通信设备的速率偏差值、网速偏差值和设备异常值发送至故障认证模块，故障认证模块结合速率偏差值、网速偏差值和设备异常值对通信设备进行故障认证，生成设备残次信号、设备核验信号或设备合格信号反馈至服务器，若服务器接收到设备合格信号则不进行任何操作，若服务器接收到设备残次信号则生成警报信号加载至用户终端，用户终端接收到警报信号则知晓通信设备为残次品，若服务器接收到设备核验信号则转发发送至数据核验模块；

所述数据核验模块用于对通信设备的设备数据和网络数据进行数据核验，得到数据正确信号或数据错误信号反馈至服务器，当服务器接收到数据正确信号则不进行任何操作，若服务器接收到数据错误信号，则生成重新测试信号加载至用户终端，用户接收到重新测试信号后对待测试的通信设备重新进行测试。

2.根据权利要求1所述的基于5G通信网络故障检测诊断系统，其特征在于，设备数据包括测试时长内各个时间点的运行温度值、运行振幅值和运行分贝值；

网络数据为测试时长内各个时间点的上传网速和下载网速；

标准设备数据包括标准温度值、标准振幅值和标准分贝值；

标准网络数据包括标准上传网速、标准下载网速、标准下载速度波动速率和标准上传速度波动速率。

3.根据权利要求2所述的基于5G通信网络故障检测诊断系统，其特征在于，所述网络测试模块的测试过程具体如下：

步骤一：将待测试的通信设备标记为u，u＝1，2，……，z，z为正整数，并将待测试通信设备的测试时长标记为CTu；

步骤二：服务器和用户终端均内置有测试文件，用户终端通过通信设备将服务器内的测试文件进行下载，下载完毕的得到测试文件的下载时长，若下载时长大于测试时长则生成重新测试信号，若下载时长小于等于测试时长则记录在下载时长中各个时间点Tt时通信设备的下载速度XSuTt，t＝1，2，……，x，x为正整数，t为时间点的编号；

同理，用户终端通过通信设备上传测试文件至服务器，上传完毕得到测试文件的上传时长，若上传时长大于测试时长则生成重新测试信号，若上传时长小于等于测试时长则记录在上传时长中各个时间点时通信设备的上传速度SSuTt；

步骤三：通过公式计算得到在下载时长内通信设备的下载速度波动速率XBSu，公式具体如下：

同理，通过公式计算得到在上传时长内通信设备的上传速度波动速率SBSu；

步骤四：获取通信设备的标准下载速度波动速率和标准上传速度波动速率，标准下载速度波动速率比对下载速度波动速率得到下载速度波动速率差XBSCu，标准上传速度波动速率比对上传速度波动速率得到上传速度波动速率差SBSCu；

步骤五：通过公式SLPu＝XBSCu×b1+SBSCu×b2计算得到通信设备的速率偏差值SLPu；式中，b1和b2均为固定数值的权重系数，且b1和b2的取值均大于零；

步骤六：各个时间点的下载速度相加求和取平均值得到通信设备在下载时长内的下载均速度JXSu；各个时间点的上传速度相加求和取平均值得到通信设备在上传时长内的上传均速度JSSu；

步骤七：通过公式WSPu＝|JSSu-BSSu|×a1+|JXSu-BXSu|×a2计算得到通信设备的网速偏差值WSPu；式中，a1和a2均为固定数值的权重系数，且a1和a2的取值均大于零，BSSu为通信设备的标准上传网速，BXSu为通信设备的标准下载网速。

4.根据权利要求3所述的基于5G通信网络故障检测诊断系统，其特征在于，所述设备测试模块的测试过程具体如下；

步骤S1：在测试时长内各个时间点时通信设备的运行温度值YWuTt、运行振幅值YZuTt和运行分贝值YFuTt；

步骤S2：将运行温度值大于标准温度值的时间点记为异常温度时间点，将运行温度值小于等于标准温度值的时间点记为正常温度时间点；

步骤S3：异常温度时间点的数量比对时间点的总数量，得到通信设备的异常温度占比YWZu；

同理，得到通信设备的异常振幅占比YZZu和异常分贝占比YFZu；

步骤S4：将异常温度占比YWZu、异常振幅占比YZZu和异常分贝占比YFZu代入公式

计算得到通信设备的设备异常值SYu；式中，c1、c2和c3均为固定数值的比例系数，且c1、c2和c3的取值均大于零。

5.根据权利要求4所述的基于5G通信网络故障检测诊断系统，其特征在于，所述故障认证模块的认证过程具体如下：

步骤SS1：若通信设备的速率偏差值、网速偏差值、设备异常值均大于对应的设定阈值，生成设备残次信号；

步骤SS2：若通信设备的速率偏差值、网速偏差值、设备异常值中的任一项大于对应的设定阈值，生成设备核验信号；

步骤SS3：若通信设备的速率偏差值、网速偏差值、设备异常值均小于等于对应的设定阈值，生成设备合格信号。

6.根据权利要求5所述的基于5G通信网络故障检测诊断系统，其特征在于，所述数据核验模块的工作过程具体如下：

通过数据采集模块和用户终端在相同的测试时长内获取通信设备的设备数据和网络数据；

若数据采集模块和用户终端采集到的设备数据、网络数据均相同，则任选其一并通过网络测试模块和设备测试模块进行测试；

若数据采集模块和用户终端采集到的设备数据、网络数据中的任一项不相同，则对两者的设备数据和网络数据相加求和计算平均值，而后通过网络测试模块和设备测试模块进行测试；

测试得到速率偏差值、网速偏差值和设备异常值经故障认证模块进行认证得到当前的信号，若当前得到的信号与先前得到的信号一致，则生成数据正确信号，若当前得到的信号与先前得到的信号一致，则生成数据错误信号。

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