提高5G移动通信基站的运行稳定性的方法与流程

提高5g移动通信基站的运行稳定性的方法
技术领域
1.本发明涉及无线移动通信技术领域，具体是一种提高5g移动通信基站的运行稳定性的方法。


背景技术：

2.网络的稳定性在通信网运行的一个重要的指标。因此在网络中存在各种系统冗余的方法来提高系统的健壮性。在du设备中，存在前传cpri处理部分和数据处理部分。在没有冗余的情况下，ru的数据通过前传cpri处理模块到达数据处理模块。du对5g载频中的控制和用户数据进行处理，最后到达cu进而送往核心网。
3.传统的系统冗余的方法往往采用设备堆叠，虽然能够提升系统健壮性，但是随之引入的硬件花费也是高昂的。而且冗余软件算法的差别也会导致系统设备的利用率不尽一致，在极端情况下会导致设备浪费。


技术实现要素：

4.本发明为了解决现有技术的问题，提供了一种提高5g移动通信基站的运行稳定性的方法，通过将5g移动通信基站按照cu、du和ru的层次进行建模，并在各个层次进行冗余处理，进而实现网络的高可靠性。
5.本发明提供了一种提高5g移动通信基站的运行稳定性的方法，包括以下步骤：1）du前传cpri处理模块：cpri处理模块的工作模式受du的m-plane控制；2）du数据处理模块：对于du数据处理模块的冗余部分，一方面通过心跳信息沟通主用du与备份du的状态，另一方面对所连接的cpri处理模块及cu连接状态进行监测，实现数据处理模块控制的主备du倒换算法；3）cu模块：对于cu进行侧冗余处理，同时考虑与之连接的du的状态以及核心网连接状态。
6.进一步改进，步骤1）所述cpri处理模块中，在cpri处理模块间添加cpri转发路径连接，du把收到的ru的数据转发给与之相连另一个du设备的cpri处理模块。
7.进一步改进，步骤1）所述du的m-plane控制具体如下：收到数据处理模块工作于“基带收发”模式命令，cpri转发模式转到基带收发模式；收到数据处理模块工作于“cpri转发”模式命令，基带收发模式转到cpri转发模式；收到数据处理模块工作于“cpri转发”模式命令，du cpri处理模块启动，转入cpri转发模式；收到数据处理模块工作于“基带收发”模式命令或未收到数据处理模块命令，du cpri处理模块启动，转入cpri转发模式；进一步改进，所述du数据处理模块包括standby 、active、faulty三种状态。
8.进一步改进，所述du数据处理模块冗余处理过程具体为：du数据处理模块启动时：若当前du中存储的主备用标志位=secondary，则设置所连接的cpri处理模块为cpri转发模式，锁闭f1连接，du数据处理模块进入standby状态或faulty状态；若当前du中存储的主备用标志位=master，设置所连接的cpri处理模块为基带收发模式，触发建立f1连接，du数据处理模块进入active状态；du数据处理模块处于standby状态或faulty状态时：通过hb心跳线接口周期轮询网络中是否存在active状态的du；hb心跳线断链动作:向cu发送du active request且收到指示rejetct的回复消息；上报hb心跳线断链告警；du数据处理模块处于active状态时：hb心跳线断链动作:上报hb心跳线断链告警；当前工作的f1连接异常动作：尝试与standby状态的cu建立f1连接,且建立成功；上报f1连接异常告警；du数据处理模块进行模式转化时：若“收到配对数据处理模块的主用激活消息”且“乒乓保护定时器超时”，或周期查询结果为网络中无active数据处理模块动作时，du数据处理模块从standby状态转到active状态，设置所连接的cpri处理模块为基带收发模式，触发建立f1连接，启动乒乓保护定时器；若“两个fl连接都异常”或“自身异常”或“所有rru丢失”，且“乒乓保护定时器超时”动作时，du数据处理模块从active状态转到standby状态，设置所连接的cpri处理模块为cpri转发模式，锁闭f1连接，发送主用激活消息给配对的数据处理模块，启动乒乓保护定时器，对应告警处置。
9.进一步改进，所述cu数据处理模块包括standby 、active两种状态。
10.进一步改进，所述cu数据处理模块冗余处理过程具体如下：cu启动时：若当前cu中存储的主备用标志位=secondary，锁闭ng连接，通知oss，当前cu进入standby状态；若当前cu中存储的主备用标志位=master，触发建立ng连接，通知oss，当前cu进入active状态；cu处于standby状态时：通过hb心跳链路周期轮询网络中已有active状态的cu；hb断链动作：向oss发送active request且收到内容为reject的回复消息；cu处于active状态时：建立f1连接，建立ng连接，当cu中存储的异站址标志位=false时，允许激活小区；当cu中存储的异站址标志位=true时，只有小区内两个ru都可连接的情况下，允许激活小区；当cu处于状态转换时：若“收到另一个cu的主用激活消息”且“乒乓保护定时器超时”，或周期查询结果为
网络中无active状态cu，则触发建立ng连接，允许接受f1-c和f1-u连接，启动乒乓保护定时器，通知oss当前cu进入active状态；若“所有f1连接异常”或“ng连接异常”或“自身异常”，且“乒乓保护定时器超时”动作，则锁闭ng连接，发送active request消息给配对的cu，启动乒乓保护定时器，通知oss当前cu进入standby状态；逻辑hb断链动作:向oss发送active request且收到确认消息。
11.本发明有益效果在于：1、通过将5g移动通信基站按照cu、du和ru的层次进行建模，并在各个层次进行冗余处理，进而实现网络的高可靠性。
12.2、分层的冗余逻辑可以很好的满足系统高可靠性的要求。
13.3、采用du数据处理模块控制冗余倒换的方法可以减少实现的复杂度，使倒换逻辑清晰明了。
附图说明
14.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
15.图1为5g网络硬件结构示意图；图2为cpri处理模块工作状态控制示意图；图3为du数据处理模块冗余处理过程示意图；图4为cu数据处理模块冗余处理过程示意图。
实施方式
16.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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。
17.本发明采用的5g网络硬件结构如图1所示，为常规5g网络连接示意图。
18.本发明具体过程包括以下步骤：1）du前传cpri处理模块，如图2所示，在cpri处理模块间添加cpri转发路径连接，du把收到的ru的数据转发给与之相连另一个du设备的cpri处理模块。
19.cpri处理模块的工作模式受du的m-plane控制，具体过程如下：收到数据处理模块工作于“基带收发”模式命令，cpri转发模式转到基带收发模式；收到数据处理模块工作于“cpri转发”模式命令，基带收发模式转到cpri转发模式；收到数据处理模块工作于“cpri转发”模式命令，du cpri处理模块启动，转入cpri转发模式；
收到数据处理模块工作于“基带收发”模式命令或未收到数据处理模块命令，du cpri处理模块启动，转入cpri转发模式。
20.2）du数据处理模块：对于du数据处理模块的冗余部分，一方面通过心跳信息沟通主用du与备份du的状态，另一方面对所连接的cpri处理模块及cu连接状态进行监测，实现数据处理模块控制的主备du倒换算法。
21.所述du数据处理模块包括standby 、active、faulty三种状态，冗余处理过程具体为：du数据处理模块启动时：若当前du中存储的主备用标志位=secondary（次要），则设置所连接的cpri处理模块为cpri转发模式，锁闭f1连接，du数据处理模块进入standby状态或faulty状态；若当前du中存储的主备用标志位=master（主要），设置所连接的cpri处理模块为基带收发模式，触发建立f1连接，du数据处理模块进入active状态；du数据处理模块处于standby状态或faulty状态时：通过hb心跳线接口周期轮询网络中是否存在active状态的du；hb心跳线断链动作:向cu发送du active request且收到指示rejetct的回复消息；上报hb心跳线断链告警；du数据处理模块处于active状态时：hb心跳线断链动作:上报hb心跳线断链告警；当前工作的f1连接异常动作：尝试与standby状态的cu建立f1连接,且建立成功；上报f1连接异常告警；du数据处理模块进行工作模式转换时：若“收到配对数据处理模块的主用激活消息”且“乒乓保护定时器超时”，或周期查询结果为网络中无active数据处理模块动作时，du数据处理模块从standby状态转到active状态，设置所连接的cpri处理模块为基带收发模式，触发建立f1连接，启动乒乓保护定时器；若“两个fl连接都异常”或“自身异常”或“所有rru丢失”，且“乒乓保护定时器超时”动作时，du数据处理模块从active状态转到standby状态，设置所连接的cpri处理模块为cpri转发模式，锁闭f1连接，发送主用激活消息给配对的数据处理模块，启动乒乓保护定时器，对应告警处置。
22.3）cu模块：对于cu进行侧冗余处理，同时考虑与之连接的du的状态以及核心网连接状态。
23.所述cu数据处理模块包括standby 、active两种状态，冗余处理过程具体如下：cu启动时：若当前cu中存储的主备用标志位=secondary，锁闭ng连接，通知oss，当前cu进入standby状态；若当前cu中存储的主备用标志位=master，触发建立ng连接，通知oss，当前cu进入active状态；cu处于standby状态时：通过hb心跳链路周期轮询网络中已有active状态的cu；
hb断链动作：向oss发送active request且收到内容为reject的回复消息；cu处于active状态时：建立f1连接，建立ng连接，当cu中存储的异站址标志位=false时，允许激活小区；当cu中存储的异站址标志位=true时，只有小区内两个ru都可连接的情况下，允许激活小区；当cu处于状态转换时：若“收到另一个cu的主用激活消息”且“乒乓保护定时器超时”，或周期查询结果为网络中无active状态cu，则触发建立ng连接，允许接受f1-c和f1-u连接，启动乒乓保护定时器，通知oss当前cu进入active状态；若“所有f1连接异常”或“ng连接异常”或“自身异常”，且“乒乓保护定时器超时”动作，则锁闭ng连接，发送active request消息给配对的cu，启动乒乓保护定时器，通知oss当前cu进入standby状态；逻辑hb断链动作:向oss发送active request且收到确认消息。
24.通过对cu、du的状态机算法以及与之相对应的数据传输通道，可以提高系统的可靠性。采用cu、du的分层方法可以最大限度的减少设备异常对系统的影响。
25.本技术中常用简称说明如下：所有简写都要提供明确的中文定义，需要补充定义的都在文中标红，请在下方全部简称定义补充完整。
26.cu：central unit 集中单元；du：distributed unit 分布单元；ru：radio unit 射频单元；cpri：common public radio interface 通用公共无线接口；m-plane：management plane 管理平面；oss：operation support systems 运营支撑系统；hb：heartbeat 心跳。
27.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于设备实施例而言，以上所述仅是本发明的优选实施方式，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，对于本技术领域的普通技术人员来说，可轻易想到的变化或替换，在不脱离本发明原理的前提下，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种提高5g移动通信基站的运行稳定性的方法，其特征在于包括以下步骤：1）du前传cpri处理模块：cpri处理模块的工作模式受du的m-plane控制；2）du数据处理模块：对于du数据处理模块的冗余部分，一方面通过心跳信息沟通主用du与备份du的状态，另一方面对所连接的cpri处理模块及cu连接状态进行监测，实现数据处理模块控制的主备du倒换算法；3）cu模块：对于cu进行侧冗余处理，同时考虑与之连接的du的状态以及核心网连接状态。2.根据权利要求1所述的提高5g移动通信基站的运行稳定性的方法，其特征在于：步骤1）所述cpri处理模块中，在cpri处理模块间添加cpri转发路径连接，du把收到的ru的数据转发给与之相连另一个du设备的cpri处理模块。3.根据权利要求2或3所述的提高5g移动通信基站的运行稳定性的方法，其特征在于：步骤1）所述du的m-plane控制具体如下：收到数据处理模块工作于“基带收发”模式命令，cpri转发模式转到基带收发模式；收到数据处理模块工作于“cpri转发”模式命令，基带收发模式转到cpri转发模式；收到数据处理模块工作于“cpri转发”模式命令，du cpri处理模块启动，转入cpri转发模式；收到数据处理模块工作于“基带收发”模式命令或未收到数据处理模块命令，du cpri处理模块启动，转入cpri转发模式。4.根据权利要求1所述的提高5g移动通信基站的运行稳定性的方法，其特征在于：所述du数据处理模块包括standby 、active、faulty三种状态。5.根据权利要求4所述的提高5g移动通信基站的运行稳定性的方法，其特征在于：所述du数据处理模块冗余处理过程具体为：du数据处理模块启动时：若当前du中存储的主备用标志位=secondary，则设置所连接的cpri处理模块为cpri转发模式，锁闭f1连接，du数据处理模块进入standby状态或faulty状态；若当前du中存储的主备用标志位=master，设置所连接的cpri处理模块为基带收发模式，触发建立f1连接，du数据处理模块进入active状态；du数据处理模块处于standby状态或faulty状态时：通过hb心跳线接口周期轮询网络中是否存在active状态的du；hb心跳线断链动作:向cu发送du active request且收到指示rejetct的回复消息；上报hb心跳线断链告警；du数据处理模块处于active状态时：hb心跳线断链动作:上报hb心跳线断链告警；当前工作的f1连接异常动作：尝试与standby状态的cu建立f1连接,且建立成功；上报f1连接异常告警；du数据处理模块进行工作模式转换时：若“收到配对数据处理模块的主用激活消息”且“乒乓保护定时器超时”，或周期查询结果为网络中无active数据处理模块动作时，du数据处理模块从standby状态转到active状态，设置所连接的cpri处理模块为基带收发模式，触发建立f1连接，启动乒乓保护定时器；
若“两个fl连接都异常”或“自身异常”或“所有rru丢失”，且“乒乓保护定时器超时”动作时，du数据处理模块从active状态转到standby状态，设置所连接的cpri处理模块为cpri转发模式，锁闭f1连接，发送主用激活消息给配对的数据处理模块，启动乒乓保护定时器，对应告警处置。6.根据权利要求1所述的提高5g移动通信基站的运行稳定性的方法，其特征在于：所述cu数据处理模块包括standby、active两种状态。7.根据权利要求1所述的提高5g移动通信基站的运行稳定性的方法，其特征在于：所述cu数据处理模块冗余处理过程具体如下：cu启动时：若当前cu中存储的主备用标志位=secondary，锁闭ng连接，通知oss，当前cu进入standby状态；若当前cu中存储的主备用标志位=master，触发建立ng连接，通知oss，当前cu进入active状态；cu处于standby状态时：通过hb心跳链路周期轮询网络中已有active状态的cu；hb断链动作：向oss发送active request且收到内容为reject的回复消息；cu处于active状态时：建立f1连接，建立ng连接，当cu中存储的异站址标志位=false时，允许激活小区；当cu中存储的异站址标志位=true时，只有小区内两个ru都可连接的情况下，允许激活小区；当cu处于状态转换时：若“收到另一个cu的主用激活消息”且“乒乓保护定时器超时”，或周期查询结果为网络中无active状态cu，则触发建立ng连接，允许接受f1-c和f1-u连接，启动乒乓保护定时器，通知oss当前cu进入active状态；若“所有f1连接异常”或“ng连接异常”或“自身异常”，且“乒乓保护定时器超时”动作，则锁闭ng连接，发送active request消息给配对的cu，启动乒乓保护定时器，通知oss当前cu进入standby状态；逻辑hb断链动作:向oss发送active request且收到确认消息。

技术总结
本发明提供了一种提高5G移动通信基站的运行稳定性的方法，通过将5G移动通信基站按照CU、DU和RU的层次进行建模，并在各个层次进行冗余处理，进而实现网络的高可靠性。分层的冗余逻辑可以很好的满足系统高可靠性的要求。采用DU数据处理模块控制冗余倒换的方法可以减少实现的复杂度，使倒换逻辑清晰明了。使倒换逻辑清晰明了。使倒换逻辑清晰明了。


技术研发人员：王海龙 陈建平 刘瑜 余小宇 吉鹏程 陈巧英
受保护的技术使用者：南京泰通科技股份有限公司
技术研发日：2023.03.30
技术公布日：2023/8/5