一种实现节点管理的方法及系统与流程

本发明涉及同轴电缆以太网(EOC)系统网络技术，尤指一种网络中的局端设备，实现节点管理的方法及系统。

背景技术：
混合光纤和同轴电缆网络(HFC，HybridFiber-Coaxial)，是光纤和同轴电缆相结合的混合网络，HFC是目前广电最基本也是最主要的骨干网络。HFC通常由光纤干线、同轴电缆支线和用户配线网络三部分组成，光纤到楼栋后结合HFC网络接入完成用户网络接入。其中，主要核心系统就是同轴电缆以太网(EOC)系统网络，EOC系统整体由EOC的局端设备、终端设备及中间大量广电同轴链路组成。EOC系统的局端设备(通常也称为CBAT设备)，终端设备也就是用户侧设备(通常也称为CNU设备)，通常的接入方式为CNU设备入户，CBAT设备设置在楼栋设备箱中。由于每个CBAT设备所能承载的带宽有限且受限于其主控制装置(master)的性能，且随着上网用户的增多以及单用户带宽的不断增大，需要对网络进行扩容。常见的扩容方式有两种，一种是在设备箱中增加CBAT设备的数量，以对终端用户进行流量分担；另一种方式为更换具备多master的CBAT设备，此种方式可以在不变动上联线路的情况下最大程度地增大带宽。通过上述两种扩容方式，虽然很好的解决了带宽的问题，但同时也带来了更为严重的问题。EOC系统的网络组成是由CBAT设备中的master和CNU设备中的从装置(slave)组成的，一般均是一个master与多个slave组成一个网络。在实际网络中，EOC设备的master是通过获取短网络标识(SNID，ShortNetworkIdentifier)进行节点标识管理的，目前，常用的高通芯片中用于标识不同的SNID的有效值只有4位，而且是自动获取SNID机制。master和slave的组网及通信过程为：master启动后会自动随机生成自己的SNID，然后通过中央信令(CentralBeacons)帧广播出去；slave接收到beacons帧后，向对应SNID的master发起注册请求，master对slave认证通过后允许slave注册，之后slave通过beacons帧中的时钟进行自身的时钟同步；同步完成后该slave即可与master进行数据通信。每个master均由自身的SNID来跟其下挂的slave进行数据通信。数据在同轴线中传输时是通过射频技术实现的，为了增大信号的传输距离，射频的输出功率一般都比较大，这样，当多个master距离过近时，射频信号之间会存在较大的干扰。尤其是，当两个master的SNID值一致时，两个master发送的beacons帧会被临近网络的slave接收，虽然两个master的SNID一致，但两个master发送的beacons帧中的时钟信息可能是不相同的，此时，当slave接收到不相同的时钟信号后并不能对其做出有效区分，从而导致CNU不断调整自身的时钟且不断在两个master之间来回注册，形成严重的信号串扰问题，当临近的两个网络过大时会导致大规模的网络变动，而且此时slave下挂的大量用户的上网业务将全部出现异常状态。举例来讲，对于1个集成有4个master的局端设备，采用现有随机获取SNID来管理节点的方式，存在信号冲突串扰的概率为：(15^4-15*14*13*12)/15^4＝35.28％。而且，一旦有信号串扰产生，检测到该信号串扰的master就变会重新启动，由于SNID的获取是不记录重复获取的，虽然不会使用原有的SNID，但极有可能与其它原先并不冲突的master间产生冲突，以此反复循环，其再次产生信号串扰的概率为1/4＝25％，且能够无限循环。假设主控制装置A(masterA)、masterB、masterC和masterD获得的SNID如表1所示：masterABCDSNID0x00010x00100x00110x0011表1表1中，当前masterC和masterD产生干扰，如masterC需要重启以屏蔽干扰，其SNID不会使用0x0011，避免了与masterD的冲突，但极有可能与masterA或masterB其中的一个产生冲突；如表2所示，假设masterC重启后得到的SNID与原先masterB得到的SNID产生了冲突。masterABCDSNID0x00010x00100x00100x0011表2此时，masterC为了解决与masterB的冲突，继续重新启动，这一次，SNID不会使用0x0010，但极有可能获取与masterA或masterD相同的SNID，如表3所示，假设又一次与masterD产生了冲突。如表4所示，假设再一次与masterA产生了冲突。如此始终存在恶性干扰循环而无法解决问题。masterABCDSNID0x00010x00100x00110x0011表3MASTERABCDSNID0x00010x00100x00010x0011表4从目前EOC网络中局端设备进行节点管理的方式来看，不论局端设备是否处于同一系统中，由于SNID都是随机获取的，因此，都会出现严重的信号串扰问题。而当出现信号串扰问题时，会导致大量用户进行投诉，在网络规划科学合理的情况下，要是运维人员在没有一定技术研究和丰富的排查经验，要排查此故障是非常困难的。现有的解决方案是：将相邻的master的SNID值通过手动配置成不同的值，此过程需要运维人员对所有已安装的相邻的CBAT进行配置；同时，为了防止以后CBAT位置变动带来的干扰，运维人员还需要维护一张庞大的不同设备信息中不同的master对应不同SNID的表，这样，每当新安装一台CBAT，就需要花费大量时间去查找表，以确定新安装的master该做何种配置。显然，现有的解决方案对于运维工程师来讲，无疑带来了非常巨大的工作强度和工作压力。上述出现的设备间的信号间串扰问题，不仅在射频网络中存在，在无线、广播等频繁存在信号串扰、干扰的技术领域同样存在。

技术实现要素：
本发明提供一种实现节点管理的方法及系统，能够简便地消除设备之间的信号间串扰，从而保证网络业务的正常实现。为了解决上述技术问题，本发明公开了一种实现节点管理的方法，包括：建立归属标识资源池，确定可利用资源；分配归属标识后对资源池进行更新，重新确定可利用资源；利用分配得到的归属标识对节点进行管理。所述建立归属标识资源池包括：系统初始化，将系统中用于标识不同归属标识的资源初始化为可利用资源，并全部分配至所述归属标识资源池。该方法之前还包括：当所述系统中有主控制装置接入时，该主控制装置向系统申请归属标识；系统在所述归属标识资源池中选择一个可利用的归属标识分配给当前接入的主控制装置。所述选择一个可利用的归属标识分配给当前接入的主控制装置包括：从所述归属标识资源池中的可利用资源中随机选择一个归属标识给所述主控制装置；或者，按照预先设置的选择方式从所述归属标识资源池中的可利用资源中选择出一个归属标识，并分配给所述主控制装置。所述对资源池进行更新包括：更改所述分配的归属标识的状态为不可利用资源。该方法还包括：所述分配到归属标识的主控制装置，将自身设置有的用于标识当前是否发生冲突的冲突标识设置为无冲突状态。当所述接入系统的主控制装置为两个或两个以上，且存在相邻的主控制装置属于不同系统；该方法还包括：当所述主控制装置侦听到自身与相邻的主控制装置间产生冲突时，修改自身的冲突标识为有冲突状态；此时，该方法还包括：系统将该主控制装置的归属标识在所述归属标识资源池中的状态设置为不可利用资源；重新给该主控制装置分配归属标识并更新所述归属标识资源池。在所述重新给主控制装置分配归属标识之后，更新所述归属标识资源池之前，该方法还包括：系统在预先设置的时间范围内，检查所述主控制装置的冲突标识是否显示为有冲突状态，如果是，则重新给该主控制装置分配归属标识，直至所述主控制装置的冲突标识显示为无冲突状态；如果所述主控制装置的冲突标识显示为无冲突状态，则继续执行更新所述归属标识资源池。所述接入系统的主控制装置为两个或两个以上，且存在相邻的主控制装置属于不同系统且不同系统属于统一组网；该方法还包括：各相邻的主控制装置所在系统，分别将各自的归属标识资源池信息上报给统一组网中的数据中心。所述相邻的主控制装置间存在冲突，该方法还包括：所述数据中心重新设置归属标识资源池信息中的可利用资源，并强制修改所述发生冲突的主控制装置的归属标识；将更改后的归属标识资源池信息同步回其所在系统。所述强制修改包括：所述数据中心通过配置信息对所述发生冲突的主控制装置所在的系统进行配置；该系统重新配置产生冲突的主控制装置的归属标识。所述建立归属标识资源池的系统为同轴电缆以太网EOC网络；所述归属标识为SNID。本发明还公开了一种实现节点管理的系统，至少包括：中央控制单元、资源池管理单元，以及一个或一个以上主控制装置，其中，中央控制单元，用于建立归属标识资源池，确定可利用资源；资源池管理单元，用于分配归属标识后对资源池进行更新，重新确定可利用资源；主控制装置，用于利用分配得到的归属标识对节点进行管理。所述中央控制单元，还用于在有主控制装置接入时，向资源池管理单元发送存在接入的第一通知；所述资源池管理单元，还用于接收来自中央控制单元的第一通知，分配归属标识；所述主控制装置，还用于向中央控制单元请求接入，接收资源管理单元分配的归属标识。所述主控制装置还用于，在分配到归属标识后，将自身的冲突标识设置为无冲突状态。当所述接入系统的主控制装置为两个或两个以上，且存在相邻的主控制装置属于不同系统时，该系统还包括：检测单元；此时，所述主控制装置，还用于侦听到自身产生冲突时，修改自身的冲突标识为有冲突状态；所述检测单元，还用于检测到主控制装置存在冲突状态时，将信息上报给中央控制单元；所述中央控制单元，还用于向资源池管理单元发送存在冲突的第二通知；资源池管理单元，还用于接收到来自中央控制单元的第二通知，锁定存在冲突的归属标识，重新给该主控装置分配归属标识；对所述归属标识资源池进行更新，重新确定可利用资源。所述资源管理单元在重新给所述发生冲突的主控制装置分配归属标识后，更新所述归属标识资源池前，所述中央控制单元，还用于在预先设置的时间范围内，检查所述发生冲突的主控装置的冲突标识是否显示为有冲突状态；在所述冲突标识是否显示为有冲突状态时，向所述资源池管理单元发送存在冲突的第二通知；在所述冲突标识显示为无冲突状态时，向所述资源池管理单元发送继续执行更新归属标识资源池的第三通知。当所述接入系统的主控制装置为两个或两个以上，且存在相邻的主控制装置属于不同系统且不同系统属于统一组网时；该系统还包括：数据中心；此时，所述检测单元包括两个或两个以上，分别各自属于不同的系统；所述检测单元，还用于将各自的归属标识资源池信息上报给数据中心。在所述主控装置间存在冲突时，所述检测单元，还用于向所述数据中心发送进行冲突处理的第四通知；所述数据中心，还用于重新设置归属标识资源池信息中的可利用资源，并强行修改所述发生冲突的主控制装置的归属标识；将更改后的归属标识资源池信息经由所述各检测单元同步回各自的资源池管理单元。所述数据中心，具体用于：重新设置归属标识资源池信息中的可利用资源，并强行修改所述发生冲突的主控制装置的归属标识；以及，通过配置信息，经由所述检测单元，对所述发生冲突的主控制装置所在的系统中的资源池管理单元进行配置；所述发生冲突的主控制装置所在系统中的资源池管理单元，强制重新配置产生冲突的主控制装置的归属标识。所述建立归属标识资源池的系统为同轴电缆以太网EOC网络；所述归属标识为SNID。本申请技术方案包括系统建立归属标识资源池，确定可利用资源；在分配归属标识后对资源池进行更新，重新确定可利用资源；利用分配得到的归属标识对节点进行管理。本发明方法对总体的归属标识如SNID资源进行统一管理，不会为系统中的不同主控制装置分配相同的归属标识，从而避免了集成多个主控制装置的局端设备产生信号串扰的可能。通过本发明方法，简便地消除了设备之间的信号间串扰，从而保证了网络业务的正常实现，无疑也大大减轻了运维人员的工作强度和工作压力，节省了人力物力。进一步地，当系统中的主控制装置间产生冲突时，系统将产生冲突的主控制装置的归属标识设置为不可利用资源。进一步地，如果相邻的主控制装置属于统一组网，那么，各相邻主控制装置所在系统会分别将各自的归属标识资源池信息上报给统一组网中的数据中心，在冲突产生且主控制装置不能重新启动时，由数据中心对归属标识资源池进行同一管理。从本发明方法可见，通过本发明方法有效地避免了同一射频领域内的由于信号串扰引起的系统故障，而且不仅解决了同一系统集成多个具有发射功能的master间产生信号串扰的问题，还解决了不同系统下相同发射信号的master设备间产生信号串扰的问题。本发明方法简便地消除了设备之间的信号间串扰，极大优化了射频网络，从而保证了网络业务的正常实现；而且，大大减轻了运维人员的工作强度和工作压力，最大化地减少了运维人员的投入，节省了人力物力。本发明方法不仅仅适用于射频网络如EOC网络，对于无线、广播等频繁存在信号串扰、干扰的技术领域同样适用。附图说明此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：图1为本发明网络中的局端设备实现节点管理的方法的流程图；图2为本发明网络中的局端设备实现节点管理的系统的组成结构示意图；图3为本发明网络中的局端设备实现节点管理的系统的实施例的自称结构示意图；图4为本发明方法中实现归属标识资源池管理的第一实施例的处理示意图；图5为本发明方法中实现归属标识资源池管理的第二实施例的处理示意图；图6为本发明方法中实现归属标识资源池管理的第三实施例的处理示意图。具体实施方式图1为本发明网络中的局端设备实现节点管理的方法的流程图，如图1所示，包括以下步骤：步骤100：建立归属标识资源池，确定可利用资源。本文中将标明节点所归属的上层设备的标识称之为归属标识，比如EOC网络中使用到的SNID。本步骤中，以EOC网络为例，系统初始化，将EOC系统中用于标识不同SNID的资源初始化其状态为可利用资源，并全部分配至SNID资源池(SNIDPool)。以高通芯片为例，系统将默认的1-15个SNID资源(即0x0000-0x1111)初始化其状态为可利用资源，并全部分配到SNID资源池中。步骤101：分配归属标识后对资源池进行更新，重新确定可利用资源。以EOC网络为例，当有master接入时，会先向系统申请SNID，系统在SNID资源池中选择一个可利用的SNID资源分配给当前接入的master。这里分配的方法可以是从可利用资源中随机选择一个给该master，也可以是按照预先设置的选择方式如顺序选择。倒序选择、间隔选择等选择出后分配给该master；同时，本步骤会对SNID资源池进行更新：将当前分配的SNID资源从SNID资源池中屏蔽掉，即使其状态更改为不可利用资源，这样实际上就是对原先的SNID资源池重新确定了可利用资源。进一步地，分配到SNID的master自身可以设置一用于标识当前是否发生冲突的冲突标识，并同时将冲突标识设置为无冲突状态。举例来看，假设资源池中初始化后的可利用资源包括1-15(分别表示为SNID1、SNID2......SNID15)共15个SNID资源，当masterA接入时，系统动态随机分配SNID1给了masterA；之后，系统对SNID资源池进行更新，将分配给masterA的SNID1的状态更改为不可利用资源，也就是说，此时SNID资源池中的可利用资源包括(2、3～15)；进一步地，masterA将自身设置有的冲突标识设置为无冲突状态。此时，假设有masterB请求接入，那么，系统会在更改后的SNID资源池(2、3～15)中未其分配SNID资源，比如分配了SNID3；不难得出，再一次更改后的SNID资源池包括(2，4～15)。进一步地，masterB也会将自身设置有的冲突标识设置为无冲突状态。步骤102：利用分配得到的归属标识对节点进行管理。本步骤的具体实现属于现有技术，以EOC网络为例的实现过程已在本文背景技术中详细介绍，这里不再赘述。但是，不同的是master向slave广播的SNID是通过本发明方法分配到的，而本发明方法对总体的SNID资源进行统一管理，不会为系统中的不同master分配相同的SNID，从而避免了集成多个master的局端设备产生信号串扰的可能。通过本发明方法，简便地消除了设备之间的信号间串扰，从而保证了网络业务的正常实现，无疑也大大减轻了运维人员的工作强度和工作压力，节省了人力物力。进一步地，以EOC网络为例，当相邻的master处于不同的系统中时，本发明方法还包括：当master侦听到自身产生冲突时，修改设置自身的冲突标识为有冲突状态；系统将该master的SNID锁定即将该SNID的状态设置为不可利用资源，之后按照步骤101的方法重新给该master分配SNID并更新SNID资源池。进一步地，在重新给该master分配SNID之后，更新SNID资源池之前，本发明方法还包括：系统在预先设置的时间范围内(时间长度可以根据网络实际情况决定，以不损害网络正常运行为准)，检查该master的冲突标识是否还显示为有冲突状态，如果是，则重复执行分配的过程，直至该master的冲突标识显示为无冲突状态；如果该master的冲突标识显示为无冲突状态，则继续执行更新SNID资源池。其中，master侦听的实现是现有技术，是本领域技术人员的惯用技术手段，大致包括：master通过射频串扰信号收到相邻网络的master发送的CentralBeacons帧，该CentralBeacons帧中有该相邻网络的master所使用的SNID信息；根据该SNID信息与自身的SNID的对比，完成侦听出自身是否与该相邻网络的master是否发生冲突。进一步地，如果相邻的master属于统一组网，那么，本发明方法还可以包括：各相邻master所在系统分别将各自的归属标识资源池信息上报给统一组网中的数据中心。而数据中心通过向下主动查询不同系统的master是否存在冲突的可能，在存在冲突时，数据中心可以应用系统上报的归属标识资源池信息对冲突进行处理。以EOC网络为例，假设数据中心通过向下查询，检测单元通过简单网络管理协议(SNMP)信息上报系统中所用的SNID资源信息，发现处于统一组网下的不同系统间的master存在冲突，但是，又假设这两个master因为时钟异常或者其它工作原因不能重新启动。此时，由于这两个相邻master所在系统都分别将各自的归属标识资源池信息上报给了数据中心，因此，系统会触发数据中心依据归属标识资源池信息，自动筛选出一定空间内的归属标识，比如可根据射频的发射功率形成串扰的空间距离在数据中心手动设置归属标识资源池信息中的可利用资源，强制修改实际已经产生信号串扰的master的SNID。由此起到了一个双重防护的解决方法，并将更改后的归属标识资源池信息同步回其所在系统。其中，强制修改可以这样实现：数据中心通过配置信息(如SNMP)对发生冲突的master所在的系统进行配置，系统再强制重新配置该产生冲突的master的SNID即可。从本发明方法可见，通过本发明方法有效地避免了同一射频领域内的由于信号串扰引起的系统故障，而且不仅解决了同一系统集成多个具有发射功能的master间产生信号串扰的问题，还解决了不同系统下相同发射信号的master设备间产生信号串扰的问题。本发明方法简便地消除了设备之间的信号间串扰，极大优化了射频网络，从而保证了网络业务的正常实现；而且，大大减轻了运维人员的工作强度和工作压力，最大化地减少了运维人员的投入，节省了人力物力。需要强调的是，本发明方法不仅仅适用于射频网络如EOC网络，对于无线、广播等频繁存在信号串扰、干扰的技术领域同样适用。本领域及相关领域技术人员在本发明方法的基础上是容易得到其在相关领域的适用的。本文中SNID可以按照其功能将其称之为归属标识，标明节点所归属的上层设备。对应本发明方法，本发明还提供一种实现节点管理的系统，如图2所示，本发明系统至少包括中央控制单元、资源池管理单元，以及一个或一个以上主控制装置，其中，中央控制单元，用于建立归属标识资源池，确定可利用资源；资源池管理单元，用于分配归属标识后对资源池进行更新，重新确定可利用资源；主控制装置，用于利用分配得到的归属标识对节点进行管理；进一步用于分配到归属标识后，将自身的冲突标识设置为无冲突状态。其中，所述中央控制单元，还用于在有主控制装置接入时，向资源池管理单元发送存在接入的第一通知；所述资源池管理单元，还用于接收来自中央控制单元的第一通知，分配归属标识；所述主控制装置，还用于向中央控制单元请求接入，接收资源管理单元分配的归属标识。当所述接入系统的主控制装置为两个或两个以上，且存在相邻的主控制装置属于不同系统时，本发明系统还包括检测单元，此时，主控制装置，还用于侦听到自身产生冲突时，修改设置自身的冲突标识为有冲突状态；检测单元，还用于检测到主控制装置存在冲突状态时，将信息上报给中央控制单元；中央控制单元，还用于向资源池管理单元发送存在冲突的第二通知；资源池管理单元，进一步用于接收到来自中央控制单元的第二通知，锁定存在冲突的归属标识，重新给该主控装置分配归属标识；对归属标识资源池进行更新，重新确定可利用资源。进一步地，在重新给该主控制装置分配归属标识之后，更新归属标识资源池之前，中央控制单元，还用于在预先设置的时间范围内，检查该主控装置的冲突标识是否还显示为有冲突状态，如果是，向资源池管理单元发送存在冲突的第二通知；如果该主控制装置的冲突标识显示为无冲突状态，向资源池管理单元发送继续执行更新归属标识资源池的第三通知。进一步地，如图3所示，在接入系统的主控制装置为两个或两个以上，且存在相邻的主控制装置属于不同系统且不同系统属于统一组网时，本发明系统中还包括数据中心，所述检测单元包括两个或两个以上，分别各自属于不同的系统；各检测单元，还用于将各自的归属标识资源池信息上报给数据中心；在主控装置间存在冲突且主控制装置由于时钟异常或者其它工作原因不能重新启动时，所述检测单元，还用于向数据中心发送进行冲突处理的第四通知；所述数据中心，还用于重新设置归属标识资源池信息中的可利用资源，并强行修改所述发生冲突的主控制装置的归属标识，并将更改后的归属标识资源池信息经由各检测单元同步回各自的资源池管理单元。其中，同步的具体实现可以包括：所述数据中心，用于通过配置信息，经由检测单元，对发生冲突的主控制装置所在的系统中的各自的资源池管理单元进行配置；所述发生冲突的主控制装置所在系统中的资源池管理单元，还用于强制重新配置产生冲突的主控制装置的归属标识。下面结合具体实施例对本发明方案进行详细描述。图4为本发明方法中实现归属标识资源池管理的第一实施例的处理示意图，如图4所示，采用本发明步骤100～步骤101的方法分配SNID后，在两个各自的系统中，由于对总体的SNID资源进行统一管理，是不会为系统中的不同master分配相同的SNID的，也就不存在信号串扰的问题，从而简便地避免了集成多个master的局端设备产生信号串扰的可能，保证了网络业务的正常实现，无疑也大大减轻了运维人员的工作强度和工作压力。图5为本发明方法中实现归属标识资源池管理的第二实施例的处理示意图，如图5所示，假设第一系统中检测到masterB1与第二系统中的相邻的masterD2产生了信号串扰，即masterB1和masterD2获取到了相同的SNID，假设masterB1先侦听到冲突，并将自身的冲突标识状态更改为有冲突状态；第一检测单元会将产生冲突标识状态改变为有冲突状态的信息反馈给第一系统中的中央处理单元，第一系统中的中央处理单元会锁定masterB1当前的SNID，即为被占用项，之后通知第一资源池管理单元重新更新SNID资源池，并重新为masterB1分配新的SNID。从图5所示的实施例可见，第一检测单元最大的功能就是为了配合解决相邻的master产生相同SNID情况所设置的重要机制，不同的master在侦听同一网络或者一定空间内的相邻master时，只能侦听到当前的SNID值，因为master与其所在系统的资源池管理单元无法逆转为由下到上通信，即master不能储存获取当前整机的资源池信息。所以，是由检测单元将处于不同系统的master之间的资源池信息联系起来。图6为本发明方法中实现归属标识资源池管理的第三实施例的处理示意图，如图6所示，假设第一系统中检测到masterB1与第二系统中的相邻的masterD2产生了信号串扰，即masterB1和masterD2获取到了相同的SNID。如果masterB1和masterD2因为时钟异常或者其它工作原因不能重新启动。假设masterB1先侦听到冲突，并将自身的冲突标识状态更改为有冲突状态。此时，由于这两个相邻master所在系统都分别将各自的SNID资源池信息上报给了数据中心，因此，第一检测单元会触发数据中心可以依据归属标识资源池信息，自动筛选出一定空间内，比如可根据射频的发射功率形成串扰的空间距离在数据中心手动设置归属标识资源池信息中的可利用资源，强制修改实际已经产生信号串扰的masterB1的SNID。由此起到了一个双重防护的解决方法。以上所述，仅为本发明的较佳实例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。