基于网络应急抢修的通信系统的制作方法

本技术涉及通信网络应急抢修，具体涉及一种基于网络应急抢修的通信系统。

背景技术：

1、现有无源光网络（passive optical network，pon）接入网应急抢修技术方案多采用光线路终端（optical line terminal，olt）、5g回传、独立供电分体式方案，存在诸多缺陷：设备分立部署，现场拼装调试繁琐，开通耗时久；无线回传链路调度能力差，可靠性与带宽利用率低；供电与通信设备无数据交互、缺乏协同，续航保障不足；运维依赖多独立平台，无法一体化可视管控，故障排查与抢修效率低下，难以满足应急保障需求。

技术实现思路

1、本技术的至少一个实施例提供了一种基于网络应急抢修的通信系统，用于解决现有应急组网部署繁琐、链路不稳、设备不协同、运维分散的技术问题。

2、为了解决上述技术问题，本技术是这样实现的：

3、第一方面，本技术实施例提供了一种基于网络应急抢修的通信系统，所述系统包括：一体化集成装置、光网络单元终端、基站、汇聚网关、宽带远程接入服务bras设备和云端设备；所述一体化集成装置包括应急光线路终端、客户终端设备和电池模组；

4、所述应急光线路终端通过外部分光器与多个所述光网络单元终端建立无源光网络接入链路，所述应急光线路终端与所述客户终端设备形成内部数据交互链路，用于将接收所述光网络单元终端的业务数据转发至所述客户终端设备；

5、所述客户终端设备与所述基站建立无线通信链路，所述基站与所述汇聚网关通信连接，所述汇聚网关与bras设备通信连接，所述客户终端设备用于将所述业务数据经所述基站、所述汇聚网关逐级传输至所述bras设备；

6、所述电池模组分别与所述应急光线路终端和所述客户终端设备电性连接且数据交互连接，所述电池模组用于为所述应急光线路终端、所述客户终端设备供电，并采集自身的供电状态数据；

7、所述云端设备与所述一体化集成装置通信连接，所述云端设备用于接收所述一体化集成装置上报的终端状态、链路状态及供电状态报文，识别所述光网络单元终端的接入故障状态，并下发应急调度指令；

8、所述一体化集成装置用于响应所述应急调度指令，通过所述应急光线路终端接管处于接入故障状态下的光网络单元终端的业务数据，并通过内部链路转发至所述客户终端设备，进行业务数据的核心网回传。

9、可选的，所述客户终端设备包括依次连接的供电模块、混合连接器、处理单元、功能插槽区域及多类型接口模块；

10、所述供电模块用于支持宽压输入，所述供电模块与所述应急光线路终端电性连接；

11、所述混合连接器分别与所述供电模块、所述处理单元连接，用于传输电源、交互控制信号及互通高速数据；

12、所述处理单元包括处理器、内存、硬件加密模块及存储模块；

13、所述功能插槽区域为预设热插拔插槽结构，所述多类型接口模块与所述功能插槽区域一一对应装配；

14、所述多类型接口模块至少包含多路移动通信模组，多路所述移动通信模组相互独立配置，能够单独工作或并行传输数据。

15、可选的，所述客户终端设备还包括内置的多链路聚合子系统，所述多链路聚合子系统采用分层模块化架构，包含相互通信对接的驱动适配层、处理层、服务调度层及应用接口层；

16、所述驱动适配层分别与多路所述移动通信模组通信连接，用于封装不同移动通信模组的通信指令差异；

17、所述处理层集成隧道引擎与前向纠错服务模块，基于所述处理单元的处理器、内存、硬件加密模块及存储模块进行运行；所述隧道引擎用于进行聚合隧道的建立与维护、数据包封装与解封装、加密解密及防重放校验；

18、所述服务调度层包括链路管理器与流量调度器，所述链路管理器与所述驱动适配层通信连接，用于获取链路运行状态并输出链路评估结果，所述流量调度器基于所述链路评估结果匹配数据包对应的传输出口；

19、所述应用接口层中集成配置应用程序接口与状态上报通道，分别与所述服务调度层、预设的外部管控终端通信连接，用于进行所述多链路聚合子系统的参数配置、运行状态查询及调度策略下发。

20、可选的，所述前向纠错服务模块用于：

21、基于编解码业务的承载能力，采集链路运行状态及链路丢包率参数，根据采集的链路运行状态及链路丢包率参数，确定编码冗余配置参数、适配当前信道的前向纠错服务的启用或禁用状态；所述前向纠错服务模块用于对接所述隧道引擎，并基于所述处理单元的硬件资源进行数据包的纠错编码与解码业务，以形成对应的所述编解码业务的承载能力；

22、响应所述启用或禁用状态，基于所述编码冗余配置参数，对待传输业务数据包进行分组编码，生成携带冗余校验数据的编码传输组并经多链路完成发送，同时接收链路传输返回的有效编码传输组，并基于有效编码传输组还原原始业务数据；

23、根据所述编码冗余配置参数，与所述服务调度层的多链路调度机制进行联动，调整编解码业务运行模式与链路调度配置。

24、可选的，所述链路管理器采用主动探测与被动采集相结合的采集方式，用于同步采集各所述移动通信模组对应链路的物理层、网络层及接口统计层的运行信息；其中，所述运行信息包括信号接收功率、信号接收质量、信噪比、链路往返时延、丢包率、链路瞬时收发速率与可用上行带宽中的至少一项；

25、所述链路管理器内置加权评分模型，用于对采集的各项所述运行信息进行归一化处理，利用预设权重系数进行预设区间的链路健康度评分，并根据得到的健康度评分，确定出包括链路正常、链路劣化或链路故障的链路评估结果，周期性将所述链路评估结果输出至所述流量调度器；

26、所述流量调度器分别与所述链路管理器、所述处理层通信连接，用于基于预设调度策略，结合所述链路评估结果为待传输数据包匹配对应的物理传输出口。

27、可选的，所述流量调度器用于：

28、根据业务类型或预设管理策略在链路优选的第一模式与负载均衡的第二模式之间动态切换；

29、所述第一模式用于筛选所述健康度评分符合预设条件的链路，并选取评分最高的链路作为主用链路进行数据传输，且可在主用链路状态异常时重新选举主用链路；

30、所述第二模式用于识别不同业务流量类型，结合各所述运行信息对业务数据流进行分片处理，动态分配流量负载至多路所述移动通信模组并行传输，且能够根据链路状态波动实时调整流量分发比例。

31、可选的，所述电池模组至少包括：

32、电源管理主控单元与串行硬件接口；

33、通过所述串行硬件接口与所述客户终端设备建立数据交互通道；

34、所述电源管理主控单元用于按照预设周期采集包括供电模式、电池剩余电量、输入输出电压、电芯温度及整机实时功耗运行参数的供电数据，并利用所述供电数据和预设的多级电量预警阈值，划分对应的电池供电状态等级；

35、当检测到市电断开且设备切换为电池供电模式，且所述实时电量参数达到预设的某一级预警阈值时，生成对应的电池供电状态等级，并向所述客户终端设备发送对应等级的低电量联动信号，并同步上报所述电池模组的供电状态数据。

36、可选的，所述客户终端设备还用于：

37、校验所述电池模组发送的所述低电量联动信号与所述供电状态数据，匹配对应功耗调控策略，所述功耗调控策略包括第一调控策略、第二调控策略及第三调控策略；所述第一调控策略用于切换多链路聚合子系统的工作模式，变更链路调度机制，关停冗余通信链路；所述第二调控策略用于优化编码配置参数，终止部分后台运行任务；所述第三调控策略包括通过千兆以太网接口向所述应急光线路终端下发功耗调控指令，以使对设备运行工作参数进行适配优化；

38、接收各功耗调控策略的执行结果，将所述执行结果回传至所述电池模组，同步更新所述电池模组的续航预估信息并上报至所述云端设备。

39、可选的，所述云端设备配置标准化南向接口，所述标准化南向接口搭载实时控制通道与批量数据通道的双通道架构；所述云端设备用于通过所述实时控制通道，执行设备指令下发与设备运行状态实时上报操作；所述云端设备用于通过所述批量数据通道，执行设备固件升级与运行日志批量传输运维业务操作；

40、所述云端设备用于通过所述标准化南向接口，采集并汇聚所述应急光线路终端、所述客户终端设备和所述电池模组的多维运行状态数据，对所述多维运行状态数据进行处理后，控制所述应急光线路终端、所述客户终端设备和所述电池模组执行对应的操作。

41、可选的，所述多维运行状态数据包括所述应急光线路终端的接入状态数据、所述客户终端设备的回传链路状态数据以及所述电池模组的电源状态数据；

42、所述接入状态数据包括业务端口在线状态、收发光功率、各光网络单元终端的在线标识与状态、在线光网络单元终端数量及业务承载状态，所述云端设备用于根据所述接入状态数据，识别端口光功率异常及光网络单元终端批量离线工况，将所述端口光功率异常及光网络单元终端批量离线工况确定为所述接入故障状态，并触发告警；

43、所述回传链路状态数据包括链路信号强度、信噪比、往返时延、丢包率、链路健康度评分、链路调度模式、上下行带宽速率、聚合总吞吐量及聚合隧道连通状态；

44、所述电源状态数据包括供电模式、电池剩余电量、电芯温度及预估续航时长，所述云端设备用于根据所述电源状态数据，识别市电中断及低电量工况并触发电源告警；

45、所述云端设备用于接收所述一体化集成装置上报的所述多维运行状态数据，基于所述多维运行状态数据生成对应的设备调控指令并下发至所述一体化集成装置，且用于接收所述一体化集成装置反馈的指令执行回执数据。

46、与现有技术相比，本技术实施例提供的基于网络应急抢修的通信系统，系统配置有一体化集成装置、光网络单元终端、基站、汇聚网关、宽带远程接入服务bras设备以及云端设备，其中一体化集成装置整合集成应急光线路终端、客户终端设备与电池模组，实现接入、回传、供电功能一体化集成。本系统基于无源光网络架构完成前端业务接入，应急光线路终端可借助外部分光器对接多组光网络单元终端，稳定汇聚各类终端业务数据，并通过设备内部专属数据交互链路转发至客户终端设备。客户终端设备可建立无线通信传输链路，将接收的业务数据经由基站、汇聚网关逐级转发，最终传输至bras设备接入核心网，形成完整的应急业务回传通路。电池模组兼具供电与数据采集能力，可同时为应急光线路终端、客户终端设备提供不间断供电保障，适配野外无市电应急场景，且能够实时采集设备供电状态数据，为系统功耗调控与状态监测提供数据支撑。云端设备可与一体化集成装置远程通信，全域接收终端运行状态、链路传输状态、设备供电状态等上报报文，智能识别光网络单元终端的各类接入故障，并精准下发应急调度指令。基于上述架构联动，一体化集成装置可快速响应云端调度指令，在检测到光网络单元终端接入故障、业务中断时，主动无缝接管故障终端的全部业务数据，通过内部链路快速转发回传，保障故障抢修过程中用户业务不中断、数据不丢失，有效解决了传统pon网络应急组网部署繁琐、传输链路不稳定、设备独立运行不协同、运维监测分散滞后的技术弊端，大幅提升pon网络故障应急抢修效率与业务运行可靠性。