一种LTE集群系统中基站故障检测方法及系统

摘要

本发明公开了一种LTE集群系统中基站故障检测方法及系统，该方法主要包括：第一基站统计请求接入第一基站的UE携带的源基站ID信息，并为各邻居基站设定故障阈值；若第一基站发现请求接入第一基站中来第二基站的UE数量N超过了第一基站为第二基站设定的故障阈值R，则表示第二基站出现故障，由第一基站代替第二基站立即向故障检测装置上报第二基站出现故障迹象，并指示基站故障检测装置立即主动发起对第二基站的故障检测。本发明所述方法及系统能够及时、准确发现第二基站的故障迹象，从而弱化LTE集群系统中基站故障对集群业务的影响。

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种LTE集群系统中基站故障检测方法及系统。

背景技术

任何参与集群业务的设备都有发生故障的可能，少量的设备可能具有对自身故障感知的 能力，比如基站系统对自身的内存耗尽、过热问题可能具有一定感知能力，因而可以在彻底 瘫痪之前通知其他设备。在现有技术中检测基站是否出现故障的方法有，基站周期性地主动 采集并上报自身测量信息给监控设备，或者由网络侧的故障检测装置定期地发起对基站的故 障检测，从而达到对基站的故障监控。事实上，在实际的TD-LTE（Time Division Long  Term Evolution，时分长期演进）公网集群部署中，网络情况极其复杂，许多情况下基站可能 无法采集自身测量信息或者无法上报已采集的测量信息，而直接表现为无法工作，或者故障 检测装置的时钟周期过长而未能达到对基站故障的及时发现与处理，此时就需要依赖更多的 其关联的设备来发现故障。对LTE系统而言，检查与核心网连接的基站故障时，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 基站是否出现故障。因此，若没有核心网或业务速率不理想情况下，也就无法快速实现对基 站故障的检测。

LTE集群系统相对于普通通信系统来说要求具有更高的容错处理能力和冗余备份能力， 为了使得基站故障的危害被降到最低，应设计高效的基站故障检测机制及时发现基站故障， 从而快速对故障进行相关处理，将故障影响降到最低。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中基站故障检测方法存在的问题而提供一种LTE集群 系统中基站故障检测的方法、装置及系统。

本发明的技术方案是：一种LTE集群系统中基站故障检测的方法，具体包括：

第一基站统计请求接入第一基站的UE携带的源基站ID信息，并根据历史统计信息为各 邻居基站设定故障阈值；

若第一基站发现在周期T内请求接入第一基站中来第二基站的UE数量N超过了第一基 站为第二基站设定的故障阈值R，所述第二基站为第一基站的邻居基站，说明第二基站所辖 的UE请求切换的数量出现异常，则表示第二基站出现故障，由第一基站代替第二基站立即 向故障检测装置上报第二基站出现故障迹象，并指示基站故障检测装置立即主动发起对第二 基站的故障检测。

进一步的，所述故障检测装置对第二基站进行检测的具体过程为：所述基站故障检测装 置收到第一基站上报的第二基站的故障迹象信息后，立即主动询问第二基站的各邻居基站来 自第二基站的UE的近期请求接入情况，同时基站故障检测装置要求第二基站立即上报其测 量信息，若在设定时间内未收到上报信息，则判断第二基站出现故障，若在设定时间内收到 正常的上报信息，则判断第二基站未出现故障。

进一步的，所述UE在请求接入所辖基站的邻居基站时，在上行请求消息中携带源基站 ID信息。

进一步的，所述各个基站的故障阀值根据请求接入的UE的源基站ID历史统计信息以及 故障迹象判断结果动态变化。

为了解决技术问题，本发明同时还提供了一种LTE集群系统中基站故障检测的系统，包 括LTE集群系统中的基站和基站故障检测装置，

所述基站包括：基站接收模块、数据处理模块、判断模块、基站发送模块以及指示模块； 所述接收模块用于接收UE请求接入信息，并提取UE携带的源基站ID信息，同时还用于接 收基站故障检测装置对邻居基站的UE的近期请求接入所述基站情况的询问；所述数据处理 模块用于统计分析请求接入所述基站的UE的源基站ID信息、发展趋势与规律，并根据历史 统计信息实时设定各邻居基站的相对于所述基站的故障阈值；所述判断模块用于判断在周期 T内请求接入所述基站的UE中来自第二基站的UE数N是否超过所述基站为第二基站设定 的故障阈值R，若N>R，则判断第二基站出现故障迹象，反之未出现故障迹象；所述发送模 块用于将邻居基站的UE的近期请求接入情况上报给基站故障检测装置；所述指示模块用于 指示所述基站故障检测装置根据上报的邻居基站故障迹象，主动检测邻居基站是否确实出现 故障；

所述基站故障检测装置包括：接收模块、检测模块以及发送模块；所述接收模块用于接 收第一基站上报的第二基站的故障迹象信息，除此之外还用于接收第二基站的邻居基站返回 的来自第二基站的UE的近期请求接入情况；所述检测模块用于根据接收到第一基站上报的 第二基站故障迹象信息后，立即主动检测第二基站是否确实出现故障，包括主动询问第二基 站的各邻居基站来自第二基站的UE的近期请求接入情况，同时要求第二基站立即上报其测 量信息；所述发送模块用于向第二基站的邻居基站发送第二基站的UE的近期请求接入情况 的询问。

进一步的，所述故障检测装置对第二基站进行检测的具体过程为：所述基站故障检测装 置收到第一基站上报的第二基站的故障迹象信息后，立即主动询问第二基站的各邻居基站来 自第二基站的UE的近期请求接入情况，同时基站故障检测装置要求第二基站立即上报其测 量信息，若在设定时间内未收到上报信息，则判断第二基站出现故障，若在设定时间内收到 正常的上报信息，则判断第二基站未出现故障。

进一步的，所述各个基站的故障阀值根据请求接入的UE的源基站ID历史统计信息以及 故障迹象判断结果动态变化。

本发明的有益效果是：本发明公开了一种LTE集群系统中基站故障检测的方法及系统， 主要通过对基站统计、分析来自邻居基站的UE的请求接入情况，从而判断邻居基站是否出 现故障迹象，若判断邻居基站出现故障迹象，则由该基站向基站故障检测装置上报邻居基站 出现故障迹象，基站故障检测装置主动对疑似故障基站进行故障检测；由于本发明方案采用 基站协助判断邻居基站是否出现故障迹象，并由基站上报邻居基站的故障迹象，因此即使邻 居基站已经不能采集测量信息或者由于某种原因不能将采集到的测量信息上报给监控设备 时，如基站瘫痪、上报周期较长而未到上报时刻等情况，通过邻居基站间的相互协助使得监 控设备能够仍然能够及时、准确发现基站的故障迹象，从而弱化LTE集群系统中基站故障对 集群业务的影响。

附图说明

图1为本发明实施例提供的基站故障检测系统框图；

图2为本发明实施例提供的基站故障检测方法的流程框图；

图3为本发明实施例提供的无线网络结构示意图；

图4为本发明实施例提供的基站故障检测系统结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本发明作进一步的阐述。

本发明一种LTE集群系统中基站故障检测的方法，具体包括：

第一基站统计请求接入第一基站的UE携带的源基站ID信息，并根据历史统计信息为各 邻居基站设定故障阈值；

若第一基站发现在周期T内请求接入第一基站中来第二基站的UE数量N超过了第一基 站为第二基站设定的故障阈值R，所述第二基站为第一基站的邻居基站，说明第二基站所辖 的UE请求切换的数量出现异常，则表示第二基站出现故障，由第一基站代替第二基站立即 向故障检测装置上报第二基站出现故障迹象，并指示基站故障检测装置立即主动发起对第二 基站的故障检测。

其中，在本发明中所述第一基站、第二基站以及下文所述的第三基站泛指LTE集群系统 中的存在邻居关系的基站，在此只是为了叙述方便，并未特指某个基站，因而本发明所述方 法及系统适用于LTE集群系统中任意存在邻居关系的基站。

本发明所述基站故障检测的方法主要是通过在对目标基站进行故障检测时，依赖其关联 的邻居基站来协助及时发现故障，即使目标基站不能进行自身故障检测或者不能主动上报故 障信息时，同时基站故障检测装置未到故障检测时刻，基站故障检测装置在收到所述目标基 站的邻居基站的指示后也会立即发起对第二基站的故障检测，也就是对发现的疑似故障基站 进行检测，从而能够及时、准确得发现基站的故障迹象，减少基站故障对集群系统的影响。

所述故障检测装置对第二基站进行检测的具体过程为：所述基站故障检测装置收到第一 基站上报的第二基站的故障迹象信息后，立即主动询问第二基站的各邻居基站来自第二基站 的UE的近期请求接入情况，同时基站故障检测装置要求第二基站立即上报其测量信息，即 便未达到上报周期，若在设定时间内未收到上报信息，则判断第二基站出现故障，若在设定 时间内收到正常的上报信息，则判断第二基站未出现故障。

所述UE请求接入其所辖基站的邻居基站时，在上行请求消息中携带源基站ID信息。

所述各个基站的故障阀值根据请求接入的UE的源基站ID历史统计信息以及故障迹象判 断结果动态变化。

同时，针对上述基站故障检测方法，本发明还提供了一种LTE集群系统中基站故障检测 的系统，如图1所示为其系统框图，主要包括LTE集群系统中的基站和基站故障检测装置，

所述基站包括：基站接收模块、数据处理模块、判断模块、基站发送模块以及指示模块； 所述接收模块用于接收UE请求接入信息，并提取UE携带的源基站ID信息，同时还用于接 收基站故障检测装置对邻居基站的UE的近期请求接入所述基站情况的询问；所述数据处理 模块用于统计分析请求接入所述基站的UE的源基站ID信息、发展趋势与规律，并根据历史 统计信息实时设定各邻居基站的相对于所述基站的故障阈值；所述判断模块用于判断在周期 T内请求接入所述基站的UE中来自第二基站的UE数N是否超过所述基站为第二基站设定 的故障阈值R，若N>R，则判断第二基站出现故障迹象，反之未出现故障迹象；所述发送模 块用于将邻居基站的UE的近期请求接入情况上报给基站故障检测装置；所述指示模块用于 指示所述基站故障检测装置根据上报的邻居基站故障迹象，主动检测邻居基站是否确实出现 故障；

所述基站故障检测装置包括：接收模块、检测模块以及发送模块；所述接收模块用于接 收第一基站上报的第二基站的故障迹象信息，除此之外还用于接收第二基站的邻居基站返回 的来自第二基站的UE的近期请求接入情况；所述检测模块用于根据接收到第一基站上报的 第二基站故障迹象信息后，立即主动检测第二基站是否确实出现故障，包括主动询问第二基 站的各邻居基站来自第二基站的UE的近期请求接入情况，同时要求第二基站立即上报其测 量信息；所述发送模块用于向第二基站的邻居基站发送第二基站的UE的近期请求接入情况 的询问。

为了本领域技术人员能够理解并且实施本发明技术方案，下面将结合具体实施方式对本 发明申请方案进行详细说明：

如图2所示为本发明实施例提供的基站故障检测方法的流程框图，具体包括以下步骤：

步骤S101：第一基站根据接入UE的源基站历史信息设定邻居基站故障阈值；

为了避免第二基站出现故障不能进行自身检测或者不能主动上报故障信息，同时基站故 障检测装置也未达到故障检测时刻，此时基站故障检测装置并不能及时、准确发现基站故障， 为了提高基站故障检测的准确性与实时性，在本发明实施例中，为及时、准确发现第二基站 故障，通过依赖其关联的邻居基站即第一基站来协助及时发现故障，第一基站根据请求接入 的UE归属的源基站历史信息为邻居各个基站（如第二基站）设定基站故障阈值，作为后续 第一基站协助判别第二基站是否出现故障迹象的衡量标准。

步骤S102：第一基站统计分析周期T内请求接入的UE的源基站ID信息；

第一基站为了协助发现第二基站故障，周期性地统计分析T时间内请求接入的UE的源 基站ID信息，从而发现第二基站是否出现故障；若第二基站出现故障，则不能为其下的UE 提供良好的服务，使得其下大量UE在短时间内请求切换到邻居基站。

步骤S103：判断周期T内请求接入第一基站的UE中，源基站为第二基站的UE数是否 超过第一基站为第二基站设定的故障阈值；

第一基站统计分析周期T内请求接入的UE的源基站ID信息，并与步骤S101中第一基 站为第二基站设定的故障阈值进行比较，若周期T内请求接入第一基站的UE中，源基站为 第二基站的UE数超过第一基站为第二基站设定的故障阈值，则进入到步骤S104中，否则进 入步骤S102中进行下一周期T的统计分析。

步骤S104：第一基站向基站故障检测装置上报第二基站出现故障迹象。

若第一基站发现周期T内请求接入的UE中，源基站为第二基站的UE数超过了步骤S101 中第一基站为第二基站设定的故障阈值，则判断第二基站出现故障迹象，第一基站代替第二 基站向基站故障检测装置上报第二基站出现故障，要求基站故障检测装置立即对第二基站进 行故障检测，即便基站故障检测装置未到检测时刻。

步骤S105：基站故障检测装置收到指示立即检测第二基站是否故障。

基站故障检测装置收到第一基站上报的第二基站的故障迹象后立即发起对第二基站的故 障检测，可主动要求第二基站立即上报测量信息或询问第二基站的其他邻居基站来协助进行 故障检测。

更具体地，如图3所示为本发明实施例提供的无线网络结构示意图，由图3可以看出第 一基站、第二基站、第三基站均为邻居基站，当第二基站出现故障时，它不能继续为其下UE 提供良好的服务，因此其下UE通过搜索测量邻居基站的下行信号，发现第二基站的邻居基 站（如第一基站或第三基站）能够为其提供更好地集群业务服务，此时其下大量UE会请求 接入到第一基站或第三基站，第一基站与第三基站分别对请求接入的UE所携带的源基站ID 信息进行统计分析。若第二基站的任意邻居基站（如第一基站）发现在某时段请求接入的来 自第二基站的UE数出现异常，则由第一基站代替第二基站立即上报第二基站出现故障迹象， 从而协助完成故障检测，避免第二基站出现故障不能进行自身检测或者不能主动上报故障信 息，同时基站故障检测装置也未达到故障检测时刻，基站故障检测装置不能及时、准确发现 基站故障。同理，若第二基站或第三基站出现故障，其下的UE也会选择接入其邻居基站， 任意邻居基站发现来自第二基站或第三基站的UE数量出现异常，也会采用相同的策略上报 故障迹象。

如图4所示为本发明实施例提供的一种LTE集群系统中基站故障检测的系统，该系统主 要包括第一基站、第二基站、第三基站、基站故障检测装置，其中：

所述第一基站、第二基站、第三基站互为邻居基站，彼此协助完成相邻基站的故障检测， 如第一基站、第三基站协助系统完成对第二基站的故障检测，第一基站、第二基站协助系统 完成对第三基站的故障检测等。如在本实施例中第一基站协助完成对邻居基站第二基站的故 障检测，主要是通过对请求接入第一基站的UE的源基站ID信息进行统计分析，根据历史统 计分析数据，第一基站设定其邻居基站第二基站的故障阈值，若在周期T内第一基站发现请 求接入的UE中来自某邻居基站第二基站的UE数的超过了第一基站为其设定的故障阈值， 则第一基站判断第二基站出现故障迹象，即便基站故障检测装置未达到检测时刻，也会立即 对第二基站进行故障检测；

第二基站，为本实施例的目标检测基站，在本发明实施例提供的基站故障检测方法中， 由第一基站（第三基站具有相同作用）协助所述第二基站完成故障检测，在基站故障检测装 置收到第一基站发送的对第二基站的故障检测指示后，要求第二基站立即上报测量信息；实 际情况中任意与第二基站相邻的邻居关联基站只要通过本发明的方法发现第二基站出现故障 迹象，均会立即上报故障迹象。

第三基站与第一基站、第二基站均为邻居基站，具有与第一基站相同的作用，所述第一 基站设定了其邻居基站第二基站、第三基站的故障阈值，同样所述第三基站也设定了其邻居 基站第一基站、第二基站的故障阈值。所述第一基站可以协助完成对第二基站的故障检测， 同样第三基站也可以协助完成对第二基站的故障检测，即邻居关联基站相互协助及时发现故 障；

基站故障检测装置，用于接收故障迹象信息，并在收到故障迹象信息后，主动询问疑似 故障基站的各邻居基站来自疑似故障基站的UE的近期请求接入情况，同时要求疑似故障基 站立即上报测量信息，从而主动检测疑似故障基站是否确实出现故障。

本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的原 理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术 人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和 组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。