专利名称：建立配置管理操作通道及组网设备通信的方法
技术领域：
本发明涉及无线通信系统中的组网技术，特别是涉及一种分布式设备系统中建立配置管理操作(C&M)通道及组网设备通信的方法。
背景技术：
随着第三代移动通信技术(3G)的发展，分布式设备系统由拉远设备11(MU)与主设备12(RU)构成，所述MU与RU之间通过光纤(或电缆)连接，具体如图1所示，所述MU与RU之间可以采用多种协议实现数据通信。为了能够实现MU与RU之间的数据通信，需要设计相应的数据链路。目前的技术例如CPRI协议，是在MU与RU设备之间使用一条逻辑通道，采用HDCL协议或ETHNET协议进行通过配置管理操作(C&M)通道进行数据交互。但是，对于一个MU(比如MU21)对多个RU(比如RU22和RU23)的系统而言，在数据的交互过程中共享一条逻辑配置管理操作(C&M)通道，如图2所示。同理，对于星型连接、树型连接以及环形连接等，一个MU与每个RU之间都存在独立的C&M配置通道。
由此可见，在现有技术中，所述MU与RU设备间只有一条逻辑上的公共C&M配置通道，对于多个MU与RU连接的情况，由于也存在一条公共C&M配置通道，这种链路连接虽然简化了连接协议的设计，但是在数据的交互中会有以下技术上的缺点1)每一个节点都需要从该逻辑通道上将所有的数据收下来，根据数据内容中对象标识ID来识别该消息是否属于本节点的，大大的增加的各节点处理器的处理负荷，处理效率很低；2)由于多个节点共享一条逻辑通道，多个节点需要对该逻辑通道竞争占用权。这样对于没有获取访问权的节点来说不能进行消息交互，降低了系统实时响应的能力；因为连接光纤的带宽是有效的，我们不可能采用设计一条带宽很大的公共通道的方式来保证消息响应的实时性。其原因为如果公共通道的带宽过大，则占用了用户面数据传输的带宽；由于C&M通道的特点在一般情况下对实时性要求不大，如配置，文件传输等，因此设计太大的带宽公共通道就浪费了光纤带宽资源；而如果设计过小的话，对某些关键的消息需要实时传输时，又不能保证实时性，如严重告急消息的传递。
3)由于需要设计相应的竞争机制，导致该逻辑通道的带宽利用率降低。现有技术中不管是采用HDLC协议或者是ETHERNET协议，其本质都需要对总线进行冲突检测进行总线竞争裁决，一旦该节点申请总线时发现总线被别的接点占有，则本节点会根据一定的原则延迟一段时间后再次对总线进行申请，这样无形中降低了总线有效带宽的利用。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种建立配置管理操作通道及组网设备的方法，以解决目前技术中由于只存在一条公共配置管理操作通道来实现主设备与多个拉远设备之间的通信，以及在通信时不能有效的降低每个节点上的处理负荷、提高系统实时响应的能力以及带宽利用率的问题。
为解决上述问题，本发明提供一种建立配置管理操作通道的方法，该方法适用于拉远设备与主设备之间通过逻辑配置管理操作C&M通道进行数据通信，其中，将所述逻辑C&M通道划分为一个公共C&M通道和多个专用C&M通道。
优选地，根据使用功能来划分逻辑C&M通道的，公共C&M通道用于提供通信的双方在不知道对方的相关信息时建立通信的能力，而所述专用C&M通道用于通信双方知道了对方的相关信息后建立的点到点的通信连接。
优选地，如果主设备与多个拉远设备之间存在多个逻辑C&M通道，则将所述多个逻辑C&M通道分别划分为一个公共C&M通道和多个专用C&M通道。
优选地，多个主设备与多个拉远设备之间通过公共C&M通道进行通信；一个主设备与其相应的拉远设备之间通过相应的专用配置管理操作通道通信。
优选地，采用以太网协议将所述公共和专用C&M通道封装为公共和专用以太网通道。
优选地，在所述公共以太网通道中采用以太网或IP方式进行数据通信；在所述专用以太网通道中采用IP的广播方式进行通信。
优选地，所述通信的具体过程为主设备在公共以太网通道中广播带有拉远设备标识的信息，每个拉远设备根据本身的标识从该广播消息中得到其对应专用以太网通道的MAC/IP地址信息，并使用该专用以太网通道进行数据通信。
优选地，采用高级数据链路控制HDLC协议将所述配置管理操作通道封装为公共配置管理操作通道和多个专用配置管理操作通道。
优选地，采用以太网协议和HDLC协议将所述配置管理操作通道封装为公共以太网通道和多个专用配置通道。
另外，本发明还提供一种组网设备的通信方法，该方法适用于拉远设备与主设备之间通过配置管理操作C&M通道进行数据的通信，所述方法包括步骤A、拉远设备获取相应的专用配置管理操作通道号；B、根据所述专用配置管理操作通道与主设备进行通信。
优选地，步骤A中所述获取的过程为拉远设备通过公共配置管理操作通道向主设备广播发送接入请求消息；所述主设备根据接收到的接入请求消息，为该拉远设备分配相应的专用配置管理操作通道号，并将其反馈。
优选地，步骤A中所述接入请求消息中包括该拉远设备的自身标志信息。
由上述公开的技术方案可知，本发明通过将主设备与拉远设备之间的逻辑C&M通道划分为一个公共C&M通道和多个专用C&M通道，不但保证了MU与RU节点之间的连接带宽，同时也有效的降低节点设备处理器的处理负荷，增强了系统的实时响应能力，以及系统节点间通信的灵活性，即RU与对应的MU通过专用C&M通道通信，网络上的各节点可以通过公共C&M通道两两通信。
图1是现有技术中分布式设备的结构示意图；图2是现有技术中一个主设备与多个拉远设备的结构示意图；图3是本发明所述建立配置管理操作通道的方法中公共和专用C&M通道的结构示意图；图4是本发明多个MU分别管理多个RU设备连接示意图；图5是本发明实现MU与RU连接的规范协议的示意图；图6是本发明所述MU与RU连接的示意图；图7是本发明所述MU与RU之间的逻辑通道示意图；图8是本发明所述组网设备的通信方法的流程图。
具体实施例方式
本发明的核心是分布式设备系统中的主设备与拉远设备之间的一条逻辑配置管理操作(C&M)通道在划分为一条公共C&M通道与多条专用C&M通道；或者是将多条逻辑C&M通道分别划分为一条公共C&M通道与多条专用C&M通道。以解决目前技术中在主设备与拉远设备只存在一条逻辑C&M通达怕存在的不足，即只存在一条逻辑C&M通道来实现主设备与多个拉远设备之间的通信，以及在通信时不能有效的降低每个节点上的处理负荷、提高系统实时响应的能力以及带宽利用率的问题。
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
请参阅图3，为本发明所述建立配置管理操作通道的方法中公共和专用C&M通道的结构示意图。该方法适用于拉远设备与主设备之间通过逻辑配置管理操作C&M通道进行数据通信，其中，将所述逻辑C&M通道划分为一个公共C&M通道和多个专用C&M通道。也就是说，根据使用功能来划分逻辑配置管理操作通道的，所述公共C&M通道用于提供通信的双方在不知道对方的相关信息(比如通信地址)时建立通信的能力，而所述专用C&M通道用于通信双方知道了对方的相关信息后建立的点到点的通信连接。此外，如果主设备与多个拉远设备之间存在多个逻辑C&M通道，则将所述多个逻辑C&M通道分别划分为一个公共C&M通道和多个专用C&M通道。
为了便于本领域技术人员的理解，在说明本发明之前，请先参考以下技术本发明所涉及到的分布式系统由主设备(MU)与远端设备(RU)构成，所述MU与RU之间的数据通讯通过光纤连接，且MU与RU的典型组网形式可以有多种形式，比如，星型连接这种拓扑形式一般是由一个主设备和多个拉远设备构成，主设备与不同拉远设备之间通过光纤实现点到点的连接；链型连接种拓扑形式由一个主设备和多个拉远设备构成，MU与多个RU设备通过光纤逐级互联，RU与RU之间的连接为点到点连接；树型连接这种拓扑形式由一个主设备和多个拉远设备构成，其中一个RU设备与其它RU设备的连接方式类似树木生长；环形连接这种拓扑形式由一个MU设备和多个RU设备构成，设备之间直接通过光纤连接成环状。但是，在环形拓扑结构中，多个RU与MU之间的C&M通道可以为一个，也可以为多个即每个RU与MU都有独立的C&M配置通道。
但是，在实际的应用中，还可能出现多个MU与多个RU设备组网的形式，不同与上述拓扑连接方式，即一个MU可以同时管理多个RU单元，多个MU(比如MU41和MU42)分别管理多个RU(比如RU41和RU42)设备，但一个RU只能被一个MU设备管理。典型的连接如下图4所示。
从上面的描述可知，在分布设备中，设备之间通过光纤连接。但是在实际应用中，由于星型连接需要使用大量的光纤资源，建设网络的成本较高，因此应用场景很少，实际MU与RU间的组网方式多为链型/树型，由于环形网络具有很好的冗余安全特性，尽管其使用的光纤数量较链型/树型多，但仍然有一定的应用场景。
因此，通过对上述技术的了解，下面以链型连接为例来说明本发明的实现过程。
在链型连接中，一个MU设备需要管理多个RU设备，即MU设备与多个RU设备需要通过C&M通道来实现数据信息交互。从上述描述中可知，RU设备与MU设备通过光纤连接，为了实现RU与MU设备之间的配置管理数据的交互，需要制定一定的连接规范协议，如图5所示为了实现RU与MU对等层(用户平面，配置管理平面，同步控制平面)，需要在光纤或电缆等物理连接的基础上构建传输控制接口。用户平面的数据以IQ数据的方式传输，C&M平面的数据以以太网(ETHERNET)或高速数据链路控制(HDLC)协议传输，同步控制平面通过物理层带内协议控制传送，具体如图6所示。
对于MU与多个RU连接的情况，在该图5中RU有两个端口，其中一个端口与MU连接，另外一个端口与另一个RU连接，在此不再详细的描述。
由此可见，对于每一个节点设备而言，都有主端口Master和从端口Slave，MU设备的主端口与RU设备的从端口连接，RU设备的主端口与下一级的RU设备的从端口连接。在环形连接的情况下，MU设备的从端口与最后一级的RU设备的主端口连接。通过这样的方式，多个设备就一级一级的连接起来，按照不同的连接方式形成各种网络拓扑结构。
通过上述协议，在MU与RU之间形成了如图7所示的逻辑通道在该图中包括三条逻辑通道同步逻辑连接通道、逻辑配置管理操作通道(C&M)和IQ逻辑连接通道。
而本发明的关键就是在上述的基础上将所述MU与RU之间的逻辑配置管理操作通道(C&M)根据不同的协议划分为一个公共C&M通道和多个专用C&M通道。如果存在多个MU和多个RU之间配置信息的交互，即存在多个独立的逻辑C&M通道，则将所述多个独立的逻辑C&M通道分别划分为一个公共C&M通道和多个专用C&M通道。以便于多个节点设备可以通过公共C&M逻辑通道进行消息交互，而每一个设备均有专用C&M逻辑通道与MU设备进行连接，并实现配置信息之间的交互。其具体的实现过程为如果对逻辑C&M通道设计采用以太网协议，即将一个公共和多个专用的C&M通道都设计成为以太网通道。其中，在公用以太网通道上，采用以太网或IP广播的方式进行数据通信；而在专用通道上进行IP通信。在数据的传输过程中，由于公共以太网通道中采用了IP或以太协网议传输，通信的双方需要知道对端的媒体接入控制(MAC)地址和IP地址，由于初始阶段每个节点设备是不知道该信息的，故采用在公共以太网通道上进行广播通信，这样就不需要知道通信对端的MAC/IP地址。由于在广播通信的消息里携带有RU的标示ID，每一个节点设备(比如RU)就可以通过这个ID在以太网公共通道上接收属于自己的广播消息，并丢弃非本身节点的广播消息。同时，RU可以根据该广播消息里携带的对应专用通道的MAC/IP地址信息，来正确地使用专用以太网通道。由此可见，以上描述是本发明的一种实现方法，但是，本发明并不限于这种方法，也可以采用HDLC协议将逻辑C&M通道设计成公共/专用通道，也可以采用以太网协议设计公共通道，而采用HDLC协议设计多个专用通道采用等等，其具体的实现过程与上述方法基本相同，在此就不再赘述。
此外，在数据传输的过程中，本发明只将逻辑C&M通道划分为一个公共C&M通道和多个专用C&M通道，其它通道(比如同步逻辑通道和IQ逻辑通道)仍然存在，其与现有技术完全相同，具体详见上述。
本发明通过上述对逻辑C&M通道的设计方法，分布式设备的多个节点设备可以通过公共C&M通道进行消息交互；所述消息包括配置消息，告警消息，程序下载消息等等；而每一个节点设备均有专用C&M通道与MU设备进行连接，尽管专用逻辑通道的带宽不是很大，但其能够提供可靠的带宽，利于实时关键性消息的传递。
本发明所述的实现方式就如在同无线空口协议中，将传输通道划分为公共传输通道与专用传输通道。多个节点设备在利用公共逻辑通道进行消息交互，但需要在消息前增加节点的标识，各个节点设备根据该标识来判断该消息是否属于本节点，为了减少各节点设备消息的处理量，在公共逻辑传输通道传递的消息为基本配置消息，例如MU节点分配哪个专用逻辑通道给特定的RU设备，一旦完成基本配置后，MU与RU设备的通信可在专用逻辑通道上进行，这样大大的降低了各节点设备消息的处理量。
所述将一条逻辑C&M通道划分为一条公共C&M通道和多条专用C&M通道的同时，也将该逻辑C&M通道的带宽划分为相应的多条逻辑通道(包括公共和专用逻辑C&M通道)，从表面上看来，每一条逻辑通道的带宽都减少了，但实际上，这些逻辑通道的带宽是确定的，不需要与其他节点共享；同时由于不需要与其他节点进行资源竞争，实际上提高的带宽的有效利用率。
由此可见，本发明所述对通道的设计方案不但适用于一个MU与多个RU设备的连接，特别是对于多个MU与多个RU设备连接时更加突出。也就是说多个节点设备即可以通过公共C&M通道进行必要的消息交互，每一个MU设备还可以通过与特定(或与其相对应)的专用C&M通道与其对应的RU设备进行消息通信，这样每个节点设备之间的通信与其他MU/RU通信互不相关，互不干扰。
另外，本发明还提供一种组网设备的通信方法，该方法适用于拉远设备与主设备之间通过配置管理操作C&M通道进行数据的通信，其流程图详见图8所述方法包括步骤S11拉远设备通过公共配置管理操作通道向主设备广播发送接入请求消息，所述接入请求消息中包括该拉远设备的自身标志信息；步骤S12所述主设备根据接收到的接入请求消息，为该拉远设备分配相应的专用配置管理操作通道号，并将其反馈；步骤S13根据所述专用配置管理操作通道与主设备进行通信。
本发明所述方法主要完成RU侧的接入流程。对于RU，公共配置管理操作(C&M)通道总是存在的，并且无需配置信息就可使用，每个RU都可以在公共C&M通道上收发广播信息；而专用C&M通道的使用是由MU侧的操作与维护部分配置的，RU不能自主选择使用哪条专用传输通道，而是先通过与MU之间的公共C&M通道获得与其对应的专用C&M通道的配置信息(所述配置信息包括与其对应的专用C&M通道号)后才能够使用该专用C&M通道。其具体的实现过程为RU启用公共C&M通道，并通过该公共C&M通道向MU广播发送接入请求消息，其中，所述请求消息中携带自身的标志信息，同时，RU监听公共C&M通道，接收所有公共C&M通道上的消息，并丢弃不是给自己的消息；所述MU等待接收所有公共C&M通道上的接入请求消息，一旦接收到接入请求消息，就察看本地数据库，为对应RU分配处理资源，所述处理资源包括该RU与MU通信的专用C&M通道号，并将其以应答的方式反馈；所述RU从公共C&M通道上接收到MU侧回复的应答消息后，根据消息内容配置RU，并将RU切换至专用传输通道与MU通信；RU侧至此接入流程结束；所述MU侧的公共C&M通道始终处于打开状态，等待相应的RU动态接入。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种建立配置管理操作通道的方法，该方法适用于拉远设备与主设备之间通过逻辑配置管理操作C&M通道进行数据通信，其特征在于，将所述逻辑C&M通道划分为一个公共C&M通道和多个专用C&M通道。
2.根据权利要求1所述建立配置管理操作通道的方法，其特征在于，根据使用功能来划分逻辑C&M通道的，公共C&M通道用于提供通信的双方在不知道对方的相关信息时建立通信的能力，而所述专用C&M通道用于通信双方知道了对方的相关信息后建立的点到点的通信连接。
3.根据权利要求1或2所述建立配置管理操作通道的方法，其特征在于，如果主设备与多个拉远设备之间存在多个逻辑C&M通道，则将所述多个逻辑C&M通道分别划分为一个公共C&M通道和多个专用C&M通道。
4.根据权利要求1所述建立配置管理操作通道的方法，其特征在于，多个主设备与多个拉远设备之间通过公共C&M通道进行通信；一个主设备与其相应的拉远设备之间通过相应的专用配置管理操作通道通信。
5.根据权利要求1、2或4所述建立配置管理操作通道的方法，其特征在于，采用以太网协议将所述公共和专用C&M通道封装为公共和专用以太网通道。
6.根据权利要求5所述建立配置管理操作通道的方法，其特征在于，在所述公共以太网通道中采用以太网或IP方式进行数据通信；在所述专用以太网通道中采用IP的广播方式进行通信。
7.根据权利要求6所述建立配置管理操作通道的方法，其特征在于，所述通信的具体过程为主设备在公共以太网通道中广播带有拉远设备标识的信息，每个拉远设备根据本身的标识从该广播消息中得到其对应专用以太网通道的MAC/IP地址信息，并使用该专用以太网通道进行数据通信。
8.根据权利要求1、2或4所述建立配置管理操作通道的方法，其特征在于，采用高级数据链路控制HDLC协议将所述配置管理操作通道封装为公共配置管理操作通道和多个专用配置管理操作通道。
9.根据权利要求1、2或4所述建立配置管理操作通道的方法，其特征在于，采用以太网协议和HDLC协议将所述配置管理操作通道封装为公共以太网通道和多个专用配置通道。
10.一种组网设备的通信方法，该方法适用于拉远设备与主设备之间通过配置管理操作C&M通道进行数据的通信，其特征在于，包括步骤A、拉远设备获取相应的专用配置管理操作通道号；B、根据所述专用配置管理操作通道与主设备进行通信。
11.根据权利要求10所述组网设备的通信方法，其特征在于，步骤A中所述获取的过程为拉远设备通过公共配置管理操作通道向主设备广播发送接入请求消息；所述主设备根据接收到的接入请求消息，为该拉远设备分配相应的专用配置管理操作通道号，并将其反馈。
12.根据权利要求11所述组网设备的通信方法，其特征在于，步骤A中所述接入请求消息中包括该拉远设备的自身标志信息。
全文摘要
本发明涉及一种建立配置管理操作通道的方法，该方法适用于拉远设备与主设备之间通过逻辑配置管理操作C&M通道进行数据通信，其中，将所述逻辑C&M通道划分为一个公共C&M通道和多个专用C&M通道。另外，本发明还提供一种组网设备的通信方法，该方法适用于拉远设备与主设备之间通过配置管理操作C&M通道进行数据的通信，所述方法包括A.拉远设备获取相应的专用配置管理操作通道号；B.根据所述专用配置管理操作通道与主设备进行通信。以解决目前技术中由于只存在一条公共配置管理操作通道来实现主设备与多个拉远设备之间的通信，以及在通信时不能有效的降低每个节点上的处理负荷、提高系统实时响应的能力以及带宽利用率的问题。
文档编号H04L29/06GK101079731SQ20061008138
公开日2007年11月28日 申请日期2006年5月24日 优先权日2006年5月24日
发明者李军, 范炬, 王洪波, 张连栋 申请人:大唐移动通信设备有限公司