TWI831589B - 行動前傳網路與其線路分散方法及電腦可讀取儲存媒體 - Google Patents
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Abstract
一種行動前傳網路與相應的線路分散方法及電腦可讀取儲存媒體，係利用環型光纜的特性，將基地台訊務以順時針或逆時針方向傳回機房端。本發明對基地台線路進行分群，同一條環型光纜上的線路傳送方向係以群組為分散單位，進行順向或逆向的傳送，藉此降低環型光纜發生障礙時鄰近基地台同時斷訊的機率，使用戶只會感覺到短暫的訊號不穩定，而非完全斷訊，以提高用戶體驗及系統效率。
Description
本發明係有關於行動前傳網路(Mobile Fronthaul,MFH)與其線路或電路分散方法，利用環型光纜可順向或逆向傳送訊務的特性，分群分向降低大面積鄰近基地台線路或電路斷訊的機率。
環型光纜早期應用在行動網路時，採用單一芯線，且只使用單一方向傳送訊務，另外不同向的光纜則保留以用於當障礙發生時的備援路由。隨著行動網路快速的發展，訊務傳送頻寬的需求增加，光纜資源的擴充卻受限於管道已滿的限制，而變得不敷使用。
為因應不斷增加的需求，原本是備援路由的不同向光纜也被拿來使用。如此雖然解決光纜不足的問題，卻可能造成當光纜障礙發生時，找不到備援路由的問題。長時間且大規模的訊號中斷會造成用戶不便，客訴會增加，且影響電信公司營收和信譽。
此外，提供基地台服務的電信業者，在設置基地台時，鄰近的基地台涵蓋範圍會有部分重疊，這是為了當某一基地台斷訊時，鄰近的基地台可以
繼續提供服務，讓使用者不會感覺到訊號長時間的中斷。但除了基地台訊務重疊的設計，基地台的訊務是依靠傳輸層光纜傳送，如果鄰近的基地台所連接的光纜同時斷訊，就會造成使用者通訊中斷。為避免上述的情形發生，現有技術大多以調整鄰近基地台功率參數為手段，以縮小因障礙基地台而產生的斷訊範圍。然而，如此仍有用戶體驗及系統效率不佳的問題。
為解決上述問題，本發明提供一種線路或電路分散方法，應用於行動前傳網路，該行動前傳網路包括環型光纜及複數基地台，該環型光纜設有複數光纜供線點，且該線路或電路分散方法包括：根據在各該光纜供線點之分散標的之數量，將該等分散標的分為至少一共點群組及一交錯群組，其中，各該分散標的係直接連接該環型光纜與該等基地台中之一者的光纜，或係透過波長分波多工器而間接連接該環型光纜與該等基地台中之一者的光纜；以及分別分散各該共點群組中之分散標的相對於該環型光纜之訊務傳送方向及該交錯群組中之分散標的相對於該環型光纜之訊務傳送方向。
本發明另提供一種電腦可讀取儲存媒體，係儲存有指令，該指令由計算裝置、行動裝置、電腦或伺服器讀取以執行上述之線路或電路分散方法。
本發明又提供一種行動前傳網路，包括環型光纜及複數基地台，其中：該環型光纜設有複數光纜供線點；各該光纜供線點上具有至少一分散標的；各該分散標的係直接連接該環型光纜與該等基地台中之一者的光纜，或係透過波長分波多工器而間接連接該環型光纜與該等基地台中之一者的光纜；該等分散標的根據在各該光纜供線點之分佈數量分為複數群組；以及，在各該群組
中，相對於該環型光纜之訊務傳送方向為順向及逆向之分散標的數量係相等或僅相差一個。
在一實施例中，該環型光纜與複數基地台之各者係透過光纜連接。
本發明係利用環型光纜的特性，使鄰近的基地台使用不同方向的光纜傳送訊務，可降低因環型光纜的單一障礙事件造成大區域基地台無法傳送訊號的風險。無論光纜的障礙點在哪一位置，本發明的線路或電路分散方法都可將鄰近基地台同時斷訊的機率控制在一定範圍之內，以降低大規模斷訊的機率，且提高用戶體驗及系統效率。
100:機房
201~209:光纜供線點
301~307,309:波長分波多工器
401~406:直供光纜
500:環型光纜
501,502:基地台
511~513,521~523:斷訊率曲線
601~604:共點群組
701~710:斷點
802~807,902~905,1002~1005:步驟
圖1至圖4為本發明實施例的行動前傳網路之線路或電路架構圖。
圖5繪示共點群組中分散標的之斷訊率。
圖6繪示交錯群組中分散標的之斷訊率。
圖7為實施本發明之線路或電路分散方法前後的基地台斷訊示意圖。
圖8至圖10為本發明實施例的線路或電路分散方法的流程圖。
以下參考圖1說明本發明所使用到的名詞，圖1為本發明一實施例之行動前傳網路的線路或電路架構圖。
環型光纜500：環型光纜的起始點為機房端，繞行後再回到機房，故終點同樣為機房端。以圖1為例，環型光纜500由機房100出發，繞行一圈後回到機房100。
光纜供線點：光纜供線點為光纜所經過的人手孔，利於自環型光纜拉出較小的光纜連接波長分波多工器(Wavelength Division Multiplexer,WDM)或直連基地台，例如圖1中的光纜供線點201~209。
鄰近基地台：連接同一環型光纜的所有基地台稱作鄰近基地台。例如圖1中的所有基地台(繪示為信號塔)皆稱為鄰近基地台，其中，有些基地台不通過WDM而直接連接環型光纜，例如基地台501不通過WDM而直接連接環型光纜500，另外，有些基地台通過WDM而間接連接環型光纜，例如基地台502通過WDM 303而間接連接環型光纜500。
WDM：5G行動網路採取「集中式無線接取網路」(Centralized Radio Access Network,C-RAN)架構建置，基地台訊號之傳送採用WDM集中一路以上的基地台訊務線路或電路，再透過光纜回傳到機房端，例如圖1中之WDM 301~306。
光纜直供：由光纜供線點直接拉出光纜連接基地台，不透過WDM，這種直接連接基地台的光纜可稱為直供光纜，例如圖1中的直供光纜401~406。
訊務傳送方向：環型光纜中包含多個小光纜，每一個小光纜均可用作連接機房與一個WDM或一個基地台的專線。在小光纜切口處可選擇使用切口的左端或右端光纜連接WDM或基地台等設備，其中，若選擇使用順時針側的光纜則稱為順向之訊務傳送方向，若選擇使用逆時針側的光纜則稱為逆向之訊務傳送方向。上述的訊務傳送方向亦可稱為光纜連接方向。
斷點：光纜可能因道路施工或意外事件造成損害而產生斷裂，稱之為斷點。
本發明為降低大規模斷訊的機率，需先將基地台分群，依照同一光纜供線點所連接的WDM或光纜直供基地台數量，分為共點和交錯兩種群組。分群的流程圖如圖8所示。
共點：當一個光纜供線點上有多個WDM或多個直供光纜，稱之為共點或共點群組。一條環型光纜會有至少一個共點群組。例如，圖1中之WDM 301及302組成共點群組601，直供光纜402及403組成共點群組603。
交錯：當一個光纜供線點上只有一個WDM或只有一個直供光纜，稱之為交錯點。一條環型光纜上的所有交錯點形成一個交錯群組，一條環型光纜只會有一個交錯群組。例如，圖1中的直供光纜401、WDM 303及直供光纜406組成環型光纜500上的交錯群組。
分散標的：連接同一環型光纜的鄰近基地台以群組為單位，其線路或電路以順逆交錯方式分散。在同一群組內進行分散的線路或電路稱之為分散標的。每一個分散標的可為直接連接基地台與環型光纜的直供光纜或連接WDM與環型光纜的光纜。
本發明以單一環型光纜為一個分散的基本單位，不同的環型光纜為獨立的基本單位，不相互影響，並以圖1為例說明本發明的實施步驟。
圖1為本發明一實施例的實施本發明之線路或電路分散方法前的行動前傳網路之線路或電路架構圖，其中，線路或電路光纜的使用方向以箭頭(↓或↑或←或→)表示。例如，WDM 301為順向、直供光纜401為逆向、WDM 304為順向、WDM 306為逆向。
本發明利用環型光纜可以順向或逆向傳送訊務的特性以分散鄰近基地台同時斷訊的風險。分散可分為兩部分，其一為針對已建置的基地台線路或電路進行分散改接，其二為基地台線路或電路建置前先決定使用的光纜方向。以下說明圖8所示之線路或電路分散方法的各步驟：
首先，在步驟802，建立環型光纜上的光纜供線點的前後位置關聯，即取得光纜供線點在環型光纜上的前後順序，並記錄各光纜供線點與前後光纜供線點的距離。上述的光纜供線點的前後順序與前後距離可取自機房中的電腦或伺服器。
接著，在步驟803，將基地台線路或電路分為共點群組和交錯群組。
共點群組：若單一光纜供線點上有至少一個WDM或至少一個光纜直供基地台，則在步驟804判定此光纜供線點屬於共點群組。
交錯群組：若單一光纜供線點上只有一個WDM或一個光纜直供基地台，則在步驟805判定此光纜供線點屬於交錯群組。
接著，對每一共點群組進行下文之共點群組分散：
分散標的為偶數的共點群組分散：在步驟806，判斷該共點群組的全部分散標的中，是否有超過50%的分散標的為順向或逆向；如果沒有，即順向與逆向的分散標的正好各佔50%，則不需要分散，流程結束；如果有，即順向或逆向的分散標的超過50%，則流程進入步驟807以進行分散。
具體而言，如果該共點群組中的順向分散標的較多，則將其中一部分改接為逆向，以使50%的分散標的以順向傳送訊務，另外50%以逆向傳送訊務；反之，如果該共點群組中的逆向分散標的較多，則將其中一部分改接為順向，以使50%的分散標的以順向傳送訊務，另外50%以逆向傳送訊務。
以圖1中之共點群組601為例，WDM 301和WDM 302進行分散前皆為順向。當斷點701發生時，共點群組601內的WDM 301和WDM 302皆會斷訊。如依本發明之線路或電路分散方法，將WDM 302改接為逆向，如圖2所示，則當斷點701發生或任一斷點發生，共點群組601僅會有50%的基地台斷訊。共點群組603因原本順向與逆向的分散標的各為50%，依照本發明的分
散方法並不需要進行改接。共點群組604則需將其中一個分散標的改接為順向。各共點群組改接後如圖2所示。
分散標的為奇數的共點群組分散：在步驟806，先將該共點群組中同向方向較多的分散標的減1，即暫時排除同向方向較多的分散標的中的一個，再判斷該共點群組剩餘的分散標的中，是否有超過50%的分散標的為順向或逆向；如果沒有，則不需要分散，流程結束；如果有，則流程進入步驟807以進行分散。
具體而言，係將該共點群組中順向與逆向中較多的分散標的其中一部分改接為相反方向，以使順向與逆向的分散標的之數量正好相差1，換言之，除上述被暫時排除的該分散標的外，剩下的50%分散標的以順向傳送訊務，另外50%以逆向傳送訊務。
以圖1中的共點群組602為例，WDM 304、WDM 305及WDM 306共點，其方向分別為順向、順向及逆向。依照上述分散方式，共點群組602不需進行分散。
另外，對交錯群組進行下文之交錯群組分散：
分散標的為偶數的交錯群組分散：在步驟806，判斷該交錯群組的全部分散標的中，是否有超過50%的分散標的為順向或逆向；如果沒有，則流程結束；如果有，則流程進入步驟807進行分散，以使50%的分散標的以順向傳送訊務，另外50%以逆向傳送訊務，而且順向和逆向的分散標的必須依環型光纜上的順向或逆向的位置順序交錯排列。
例如，若該交錯群組中的某一個分散標的為逆向，則該交錯群組中順向的下一個分散標的必須為順向，且該交錯群組中順向的再下一個分散標的必須為逆向。又例如，若該交錯群組中的某一個分散標的為順向，則該交錯群
組中逆向的下一個分散標的必須為逆向，且該交錯群組中逆向的再下一個分散標的必須為順向，依此類推。
分散標的為奇數的交錯群組分散：在步驟806，先將該交錯群組中同向方向較多的分散標的減1，即暫時排除同向方向較多的分散標的中的一個，再判斷該交錯群組剩餘的分散標的中，是否有超過50%的分散標的為順向或逆向；如果沒有，則不需要分散，流程結束；如果有，則流程進入步驟807以進行分散。
具體而言，係將該交錯群組中順向與逆向中較多的分散標的其中一部分改接為相反方向，以使順向與逆向的分散標的之數量正好相差1，而且順向和逆向的分散標的必須依環型光纜上的順向或逆向的位置順序交錯排列。
以圖1中的交錯群組為例，該交錯群組包括直供光纜401、WDM 303及直供光纜406，其方向均為逆向。依照上述分散方式，順向和逆向分散標的之數量需相差1，且需依序交錯在環型光纜中，所以將居中之WDM 303改接為順向，如圖2所示。
在共點群組中新增分散標的之分散：其流程如圖9所示。
首先，在步驟902，判斷此次操作是新增或刪除分散標的，此次操作為新增分散標的，故流程進入步驟903。
在步驟903，新增一個分散標的，例如在某一個共點群組中新增一個WDM或直供光纜。接著，在步驟905，將新增的分散標的之方向設定為該共點群組原有的分散標的中數量較少的方向。如果該共點群組原有的分散標的中，順向與逆向的分散標的數量相等，則新增的分散標的可隨意設定為順向或逆向。
例如，在圖3中的共點群組602中新增WDM 307，共點群組602中原有的逆向分散標的少於順向分散標的，因此將新增的WDM 307設定為逆向，如圖3所示。
在交錯群組中新增分散標的之分散：在已分散好的交錯群組中，可能會新增交錯的標的，其流程如圖10所示。
首先，在步驟1002，判斷此次操作是新增或刪除分散標的，此次操作為新增分散標的，故流程進入步驟1003。
在步驟1003，新增一個分散標的，例如在交錯群組中新增一個WDM或直供光纜。接著，在步驟1005，在不更改原有已分散的標的方向的前提下，將新增的分散標的之光纜連接方向設定為該交錯群組中距離該新增分散標的最近的另一分散標的之光纜連接方向的反方向。
以圖3為例，在光纜供線點206新增一個交錯WDM 309。新增的WDM 309位於交錯群組的WDM 303和直供光纜406之間。依上述分散方法，距離光纜供線點206最近的交錯點為光纜供線點203的WDM 303，且WDM 303的方向為逆向，因此WDM 309在建置時，其光纜連接方向應為順向。
在共點群組中刪除分散標的之分散：其流程如圖9所示。
首先，在步驟902，判斷此次操作是新增或刪除分散標的，此次操作為刪除分散標的，故流程進入步驟904。
在步驟904，刪除被指定的共點群組中被指定的分散標的，且不需改接其他已分散之分散標的。
在交錯群組中刪除分散標的之分散：其流程如圖10所示。
首先，在步驟1002，判斷此次操作是新增或刪除分散標的，此次操作為刪除分散標的，故流程進入步驟1004。
在步驟1004，刪除該交錯群組中被指定的分散標的，且不需改接其他已分散之分散標的。
在分散時可利用習知方式將分散標的改接為相反方向，以及實際設定新增的分散標的之方向。然而，在分散或新增時決定分散標的方向的部分，係由行動裝置、電腦或伺服器等計算裝置自動執行，以決定或設定應改接之光纜連接方向，藉此，施工人員與維護人員可直接依照該計算裝置所決定或設定之方向，進行分散標的之改接，而不需自行判斷方向。
在一實施例中，本發明另提供一種電腦可讀取儲存媒體，例如記憶體、軟碟、硬碟或光碟。該電腦可讀取儲存媒體可儲存指令，且該指令可由計算裝置、行動裝置、電腦或伺服器讀取，以執行上述之線路或電路分散方法。
在沒有系統化的方法分散各基地台的線路或電路方向時，當光纜發生斷點，可能會發生連續且大規模的基地台斷訊，且斷點位置不同，斷訊的規模也不同。依據本發明的線路或電路分散方法改接後的基地台線路或電路，無論斷點發生在什麼位置，基地台的斷訊規模均可控制在一定的小範圍內。
例如圖7所示，其中，左圖為實施本發明的線路或電路分散方法之前的基地台斷訊示意圖，單一障礙事件可能造成同一區域的多數基地台斷訊，而右圖則為實施本發明的線路或電路分散方法之後的基地台斷訊示意圖，單一障礙事件僅能造成小規模斷訊，可避免連續的大區域斷訊。
下列的表1為當共點群組在一個斷點發生時，會發生斷訊的分散標的比率。圖5為依照表1繪製的斷訊率曲線圖，其中，曲線511~513分別對應表1中的最低斷訊率、最高斷訊率及平均斷訊率。從表1與圖5可看出，平均的斷訊率為50%。無論斷點發生的位置，共點群組的分散標的平均斷訊率為50%，因為共點群組各自分散，光纜連接方向順向和逆向各約一半。
以圖4為例，斷點可能的發生位置分別為701~710，無論斷點發生在環型光纜500上的哪一個位置，共點群組601~604中斷訊的基地台都各約一半。
下列的表2為當一個斷點發生時，交錯群組中會發生斷訊的分散標的比率。圖6為依照表2繪製的斷訊率曲線圖，其中，曲線521~523分別對應表2中的最低斷訊率、最高斷訊率及平均斷訊率，平均斷訊率曲線523實際上為水平線，最高斷訊率曲線522位於平均斷訊率曲線523之上，且最低斷訊率曲線521位於平均斷訊率曲線523之下。從表2與圖6可看出，最低及最高斷訊率的平均斷訊率趨近於50%，當交錯分散標的之數量愈多時，最低和最高斷訊率的差距愈小，且愈趨近於50%。
經過本發明的線路或電路分散方法調整後，無論斷點發生的位置，各共點群組的平均斷訊率均為50%，且交錯群組最低和最高的斷訊率可以控制在如圖6所示的範圍內。此外，交錯群組中分散標的之數量愈多，其最低和最高的斷訊率差距就愈小，且平均斷訊率愈趨近於50%。
上述實施形態僅例示性說明本發明之原理及其功效，而非用於限制本發明。任何在本技術領域具有通常知識者均可在不違背本發明之精神及範疇下，對上述實施形態進行修飾與改變。因此，本發明之權利保護範圍，應如後述之申請專利範圍所列。
100:機房
201~209:光纜供線點
301~306:波長分波多工器
401~406:直供光纜
500:環型光纜
601~604:共點群組
701:斷點
Claims (11)
- 一種線路分散方法，應用於行動前傳網路，該行動前傳網路包括環型光纜及複數基地台，該環型光纜設有複數光纜供線點，該線路分散方法包括：根據在各該光纜供線點之分散標的之數量，將該等分散標的分為至少一共點群組及一交錯群組，其中，各該分散標的係直接連接該環型光纜與該等基地台中之一者的光纜，或係透過波長分波多工器而間接連接該環型光纜與該等基地台中之一者的光纜，且其中，對於各該光纜供線點，若該光纜供線點上具有複數分散標的，則將該光纜供線點上之該等分散標的分為該至少一共點群組中對應該光纜供線點之共點群組，若該光纜供線點上僅有單一分散標的，則將該單一分散標的分入該交錯群組；以及分別分散各該共點群組中之分散標的相對於該環型光纜之訊務傳送方向及該交錯群組中之分散標的相對於該環型光纜之訊務傳送方向。
- 如請求項1所述之線路分散方法，其中，分散該等分散標的之該訊務傳送方向之步驟包括：對於各該共點群組，若該共點群組中之分散標的數量為偶數，則設定該共點群組中之分散標的之該訊務傳送方向，俾使該共點群組中該訊務傳送方向為順向及逆向之分散標的數量相等。
- 如請求項1所述之線路分散方法，其中，分散該等分散標的之該訊務傳送方向之步驟包括： 對於各該共點群組，若該共點群組中之分散標的數量為奇數，則設定該共點群組中之分散標的之該訊務傳送方向，俾使該共點群組中該訊務傳送方向為順向及逆向之分散標的數量僅相差一個。
- 如請求項1所述之線路分散方法，進一步包括：在該至少一共點群組中之指定共點群組中新增分散標的，且將該新增之分散標的之該訊務傳送方向設定為與該指定共點群組原有之順向及逆向分散標的中數量較少者相同。
- 如請求項1所述之線路分散方法，進一步包括：在該至少一共點群組中之指定共點群組中刪除分散標的，且不改變該指定共點群組中之其他分散標的之該訊務傳送方向。
- 如請求項1所述之線路分散方法，其中，分散該等分散標的之該訊務傳送方向之步驟包括：若該交錯群組中之分散標的數量為偶數，則設定該交錯群組中之分散標的之該訊務傳送方向，俾使該交錯群組中該訊務傳送方向為順向及逆向之分散標的數量相等，且使該交錯群組中之分散標的之該訊務傳送方向沿該順向或該逆向呈交錯排列。
- 如請求項1所述之線路分散方法，其中，分散該等分散標的之該訊務傳送方向之步驟包括：若該交錯群組中之分散標的數量為奇數，則設定該交錯群組中之分散標的之該訊務傳送方向，俾使該交錯群組中該訊務傳送方向為順向及逆向之分散標的數量僅相差一個，且使該交錯群組中之分散標的之該訊務傳送方向沿該順向或該逆向呈交錯排列。
- 如請求項1所述之線路分散方法，進一步包括：在該交錯群組中新增分散標的，且將該新增之分散標的之該訊務傳送方向設定為與該交錯群組中距離該新增之分散標的最近的另一分散標的相反。
- 如請求項1所述之線路分散方法，進一步包括：在該交錯群組中刪除分散標的，且不改變該交錯群組中之其他分散標的之該訊務傳送方向。
- 一種電腦可讀取儲存媒體，係儲存有指令，該指令由計算裝置、行動裝置、電腦或伺服器讀取以執行如請求項1至9之任一者所述之線路分散方法。
- 一種行動前傳網路，包括環型光纜及複數基地台，其中：該環型光纜設有複數光纜供線點；各該光纜供線點上具有至少一分散標的；各該分散標的係直接連接該環型光纜與該等基地台中之一者的光纜，或係透過波長分波多工器而間接連接該環型光纜與該等基地台中之一者的光纜；該等分散標的係根據在各該光纜供線點之分佈數量分為至少一共點群組及一交錯群組；對於各該光纜供線點，若該光纜供線點上具有複數分散標的，則該光纜供線點上之該等分散標的係分為該至少一共點群組中對應該光纜供線點之共點群組，若該光纜供線點上僅有單一分散標的，則該單一分散標的係分入該交錯群組；以及 該等共點群組及該交錯群組中之各該群組中的分散標的相對於該環型光纜之訊務傳送方向係分別分散，俾使在各該群組中，相對於該環型光纜之訊務傳送方向為順向及逆向之分散標的數量係相等或僅相差一個。
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