变频覆盖系统的控制方法及装置与流程

本发明涉及移动通信技术领域，尤其涉及一种变频覆盖系统的控制方法和一种变频覆盖系统的控制装置。

背景技术：
作为计算机技术与移动通信技术的交叉应用，集中控制技术在对移动通信系统的各个分布式工作节点的监控和维护中起到非常关键的作用。作为一种重要的移动通信系统，在变频覆盖系统中通常有一个主控单元和多个变频覆盖单元，主控单元为监控中心与变频覆盖单元提供数据和信息的中继和转发。在变频覆盖系统中，由于主控单元与各个变频覆盖单元之间距离较远，组网中变频覆盖单元数目也较多，变频覆盖单元的监控和维护成为一个难题。特别是当变频覆盖单元安装的地理环境恶劣时，如果监控和维护工作要在安装地点完成，则既消耗时间，又增大人力成本。例如，随着LTE(LongTermEvolution，长期演进)变频覆盖系统市场需求的日益增大，分布式网络的变频覆盖单元数量也越来越多，这时集中控制就显得尤为重要，也对变频覆盖系统的集中控制技术提出了更高的要求。目前对变频覆盖系统进行集中控制时，通常是在主控单元以及各个变频覆盖单元内安装硬件控制芯片，例如FPGA(Field-ProgrammableGateArray，现场可编程门阵列)控制芯片，由各个硬件控制芯片通过光纤组成一个集中控制网络。这种做法虽然节省了人力，但却大大增加了硬件成本，带来了很大的经济负担。

技术实现要素：
基于此，本发明提供了一种变频覆盖系统的控制方法和一种变频覆盖系统的控制装置。一种变频覆盖系统的控制方法，包括以下步骤：获取启动控制命令；根据获取的所述启动控制命令，启动对变频覆盖系统的扫描，识别出所述变频覆盖系统中的变频覆盖单元；对识别出的所述变频覆盖单元分配数字地址；根据分配的所述数字地址，向所述变频覆盖单元发送命令数据包，并获取所述变频覆盖单元响应所述命令数据包的应答数据包。与一般技术相比，本发明变频覆盖系统的控制方法先识别出变频覆盖单元，为变频覆盖单元分配地址，然后可以根据地址周期性轮询变频覆盖单元或者实时地向变频覆盖单元发送命令，变频覆盖单元做出相应的响应，从而实现了变频覆盖系统的集中控制。本发明可以软件交互的方式实现变频覆盖系统的集中控制，方便和有效地管理变频覆盖单元，包括查询和设置变频覆盖单元的数据等。本发明无需在变频覆盖单元内安装硬件，并且可以仅通过半双工数据链路实现，不仅大大降低了经济成本，而且节省了维护人员的人力成本。一种变频覆盖系统的控制装置，包括扫描模块、分配模块和收发模块；所述扫描模块，用于获取启动控制命令，并根据获取的所述启动控制命令，启动对变频覆盖系统的扫描，识别出所述变频覆盖系统中的变频覆盖单元；所述分配模块，用于对识别出的所述变频覆盖单元分配数字地址；所述收发模块，用于根据分配的所述数字地址，向所述变频覆盖单元发送命令数据包，并获取所述变频覆盖单元响应所述命令数据包的应答数据包。与一般技术相比，本发明变频覆盖系统的控制装置先识别出变频覆盖单元，为变频覆盖单元分配地址，然后可以根据地址周期性轮询变频覆盖单元或者实时地向变频覆盖单元发送命令，变频覆盖单元做出相应的响应，从而实现了变频覆盖系统的集中控制。本发明可以软件交互的方式实现变频覆盖系统的集中控制，方便和有效地管理变频覆盖单元，包括查询和设置变频覆盖单元的数据等。本发明无需在变频覆盖单元内安装硬件，并且可以仅通过半双工数据链路实现，不仅大大降低了经济成本，而且节省了维护人员的人力成本。附图说明图1为本发明变频覆盖系统的控制方法的流程示意图；图2为本发明变频覆盖系统的控制方法的一个关于识别变频覆盖单元的实施例的流程示意图；图3为本发明变频覆盖系统的控制方法的一个关于分配数字地址的实施例的流程示意图；图4为本发明变频覆盖系统的控制装置的结构示意图；图5为本发明变频覆盖系统的控制装置的一个关于扫描模块的实施例的结构示意图；图6为本发明变频覆盖系统的控制装置的一个关于分配模块的实施例的结构示意图。具体实施方式为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及取得的效果，下面结合附图及较佳实施例，对本发明的技术方案，进行清楚和完整的描述。请参阅图1，为本发明变频覆盖系统的控制方法的流程示意图。本发明变频覆盖系统的控制方法，包括以下步骤：S101对变频覆盖系统进行扫描，识别出所述变频覆盖系统中的变频覆盖单元；S102对识别出的所述变频覆盖单元分配数字地址；S103根据分配的所述数字地址，向所述变频覆盖单元发送命令数据包，并获取所述变频覆盖单元响应所述命令数据包的应答数据包。在步骤S101中，接收自适应分配地址启动控制命令；根据启动控制命令，可采用Csp3(一种移动直放站的监控协议)的主从机协议，用二叉树遍历扫描算法，依次扫描识别所有变频覆盖单元。其中，Csp3协议是直放站通信行业的一种通信协议规范，Csp3的主从机协议包括主从机通信接入层协议包、网络层协议包和监控控制层协议包。作为其中一个实施例，所述对变频覆盖系统进行扫描的步骤，包括以下步骤：获取启动控制命令；根据获取的所述启动控制命令，启动对变频覆盖系统的扫描。所述启动控制命令有两种，一种是为系统中所有的变频覆盖单元自适应分配地址；另一种是仅仅为系统中新增加的变频覆盖单元自适应分配地址。可根据实际需求灵活选择。作为其中一个实施例，所述识别出所述变频覆盖系统中的变频覆盖单元的步骤，包括以下步骤：采用二叉树遍历扫描法对变频覆盖系统进行扫描，识别出所述变频覆盖系统中的变频覆盖单元。采用二叉树遍历扫描法对变频覆盖系统进行扫描，可以避免漏扫的情况，具有更高的稳定性和准确率。图2为本发明变频覆盖系统的控制方法的一个关于识别变频覆盖单元的实施例的流程示意图。作为其中一个实施例，对变频覆盖系统进行扫描，识别出所述变频覆盖系统中的变频覆盖单元的步骤，包括以下步骤：S201主控单元采用二叉树结构构造用于与变频覆盖单元的序列号相运算的位掩码和用于对变频覆盖单元的序列号进行验证的标识码；S202主控单元向变频覆盖单元发送扫描数据包；其中，所述扫描数据包中包含所述位掩码和所述标识码；S203变频覆盖单元接收到所述扫描数据包后，将自身序列号与所述扫描数据包中的位掩码进行运算；S204如果运算结果与所述扫描数据包中的标识码一致，则变频覆盖单元向主控单元发送包含自身序列号的响应数据包。主控单元使用二叉树结构构造二进制唯一标识码和位掩码，主控单元按先根遍历法遍历二叉树，对于遍历的每个节点，执行如下步骤：主控单元广播包含所述二进制唯一标识码和位掩码的扫描命令数据包；变频覆盖单元接收到该扫描命令数据包后，将自身的序列号与接收到的位掩码进行位与运算，如果运算结果与接收到的二进制唯一标识一致，则向主控单元发送包含自身序列号的响应。通过上述方式，能够确保识别出变频覆盖系统中的所有变频覆盖单元。在步骤S102中，识别出所有变频覆盖单元后，可以为每个变频覆盖单元从 小到大依次分配地址。也可以按照其它方式为变频覆盖单元分配地址，只要各个地址之间是非重复的。图3为本发明变频覆盖系统的控制方法的一个关于分配数字地址的实施例的流程示意图。作为其中一个实施例，对识别出的所述变频覆盖单元分配数字地址的步骤，包括以下步骤：S301主控单元向识别出的变频覆盖单元发送地址数据包；其中，所述地址数据包中包含变频覆盖单元的序列号和所分配的数字地址；S302变频覆盖单元接收到所述地址数据包后，判断所述地址数据包中的序列号和自身序列号是否一致，如果一致，则将无地址状态更新为有地址状态，并向主控单元发送响应。采用上述地址分配方法，每个变频覆盖单元与一个唯一的序列号相对应，通过序列号，建立起变频覆盖单元与数字地址的对应关系。根据建立的对应关系，可以对变频覆盖单元发送命令数据包，实现集中控制。在步骤S103中，在分配好变频覆盖单元地址后，每个变频覆盖单元均有对应的地址，可周期性依次发送数据包给指定地址的变频覆盖单元，获取指定地址的变频覆盖单元数据，同时同步主控单元数据到变频覆盖单元。根据地址的顺序定时发送数据包给各个变频覆盖单元；变频覆盖单元收到数据包后，如果数据包中的地址和本单元一致，则根据收到数据包中的请求，应答主控单元，否则不应答。遍历一遍所有的覆盖单元后，等待下一次的定时周期，如果定时器周期定时时间到，则继续发送数据包给各个变频覆盖单元，否则等待。接收所有变频覆盖单元发出的数据包，而变频覆盖单元只处理源站为主控单元但目的站为本站的数据包，通过此约束可实现中心控制的作用。优选地，可以将变频覆盖单元设定为不具备主动发送数据请求的功能，也即变频覆盖单元只被动的接收主控单元的命令，并应答主控单元。进一步的，为增强通信流程的可靠性，可设置异常处理机制，即在发送或等待数据包之前，预设定时参数，如果数据接收超过该定时参数，则重新执行发送数据包命令，且限定最多发送次数。作为其中一个实施例，所述变频覆盖系统为LTE变频覆盖系统。本发明变频覆盖系统的控制方法优选可通过变频覆盖系统中的主控单元执行，主控单元在变频覆盖系统中起到一个集中控制的作用，有利于借助变频覆盖系统的组网结构实现本发明。LTE变频覆盖系统具有广阔的应用前景，但目前尚无很好的集中控制方法来为其服务。本发明应用于LTE变频覆盖系统，可很好地解决此问题。以下为在半双工链路中应用本发明变频覆盖系统的控制方法实现LTE变频覆盖系统集中控制的第一实施例。主控单元接收为系统中所有的变频覆盖单元自适应分配地址启动控制命令；主控单元采用Csp3的主从机协议，用二叉树遍历扫描算法，依次扫描识别所有变频覆盖单元。二叉树遍历扫描算法可以完全避免漏扫的算法。主控单元使用二叉树结构构造二进制唯一标识码和位掩码，主控单元按先根遍历法遍历二叉树，对于遍历的每个节点，执行如下步骤：主控单元采用Csp3的主从机协议向所有的变频覆盖单元发送广播数据包。广播数据包包括与变频覆盖单元的序列号进行匹配的二进制唯一标识码和位掩码。变频覆盖单元接收到该扫描命令数据包后，将自身的序列号与接收到的位掩码进行位与运算，如果运算结果与接收到的二进制唯一标识一致(即匹配)，则向主控单元发送包含自身序列号的响应。如果不匹配，则不作任何回应。如果只有一个变频覆盖单元应答，主控单元会收到一个正常的应答数据包。如果扫描到顶层(根据序列号的字节数，比如序列号为4字节，则顶层为32)且收到一个正确的数据包，表示成功扫描到一个变频覆盖单元；如果有多个变频覆盖单元同时应答，则发生冲突，主控单元会收到一个CSP3协议CRC(CyclicRedundancyCheck，循环冗余校验码)校验错误的数据包，需要继续使用二叉树结构构造二进制唯一标识和位掩码扫描；如果没有变频覆盖单元匹配，则主控单元在指定的时间周期内不会收到任何应答。主控单元通过不断扩展二进制唯一标识和位掩码，缩小序列号的扫描范围，直至对唯一的变频覆盖单元进行扫 描识别，并通过循环操作，依次扫描识别所有变频覆盖单元。优选的，在第一实施例中，主控单元预设覆盖单元的应答时间，在规定的时间里没有收到数据，主控单元继续判断是否识别完所有变频覆盖单元，如果识别完，则退出；否则，主控单元继续使用二叉树结构构造二进制唯一标识和位掩码扫描，构造广播数据包内容，再次发送扫描数据包；在规定的时间里收到一个正确的数据包，主控单元保存接收到的变频覆盖单元的序列号，同时继续判断是否识别完所有变频覆盖单元，如果识别完，则退出；否则，主控单元继续使用二叉树结构构造二进制唯一标识和位掩码扫描，构造广播数据包内容，再次发送扫描数据包；在规定的时间里收到一个不正确的数据包，及CRC校验失败的数据包，主控单元继续判断是否识别完所有变频覆盖单元，如果识别完，则退出；否则，主控单元继续使用二叉树结构构造二进制唯一标识和位掩码扫描，构造广播数据包内容，再次发送扫描数据包。主控单元识别出所有变频覆盖单元后，为每个变频覆盖单元从小到大依次分配地址，执行如下步骤：主控单元向所有的变频覆盖单元发送地址广播数据包。地址广播数据包包括变频覆盖单元的序列号和要分配的地址。变频覆盖单元接收到地址广播数据包后，如果广播包中的序列号和自身一致，则将自身的无地址状态更新为有地址状态，并回应主控单元；如果广播包中的序列号和自身不一致，则不作任何回应。在分配好变频覆盖单元地址后，每个变频覆盖单元都有自己的地址，以后主控单元周期性依次发送数据包给指定地址的变频覆盖单元。包括如下步骤：主控单元根据地址的顺序定时发送数据包给各个变频覆盖单元；变频覆盖单元收到数据包后，如果数据包中的地址和本单元一致，则根据收到数据包中的请求，应答主控单元，否则不应答。主控单元遍历一遍所有的覆盖单元后，等待下一次的定时周期，如果定时器周期定时时间到，则重复发送数据包，否则等待。优选的，在第一实施例中，在覆盖单元不能在预设的时间内应答时，而且应答失败次数达到一定次数时，就认为该覆盖单元出现通信故障，并告警；方 便工程人员在主控单元就定位出某个覆盖单元出现通信故障，提高定位出故障覆盖单元的效率。本实施例中，变频覆盖单元可设定为不具备主动发送数据请求的功能，变频覆盖单元只能是被动的接收主控单元的命令，并应答主控单元。图中覆盖单元接收3种命令数据包：扫描命令广播数据包、地址分配广播数据包和轮询数据包。上述的第一实施例中，利用主控单元、变频覆盖单元的软件交互实现了变频覆盖系统集中控制。使得工程维护人员在主控单元就可以有效地管理变频覆盖单元，包括在主控单元查询设置变频覆盖单元的数据等等操作。同时，该技术的应用也减少工程人员维护变频覆盖单元的成本。以下为在半双工链路中应用本发明变频覆盖系统的控制方法实现LTE变频覆盖系统集中控制的第二实施例。主控单元接收为系统中新增加的变频覆盖单元自适应分配地址启动控制命令；主控单元采用csp3的主从机协议，用二叉树遍历扫描算法，依次扫描识别新增加的变频覆盖单元。主控单元使用二叉树结构构造二进制唯一标识和位掩码，主控单元按先根遍历法遍历二叉树，对于遍历的每个节点，执行如下步骤：主控单元采用csp3的主从机协议向所有的变频覆盖单元发送广播数据包。广播数据包包括与变频覆盖单元的序列号进行匹配的二进制唯一标识和位掩码。原来已经分配好的地址的覆盖单元接收到该广播包后，不作任何应答，新增加的变频覆盖单元接收到该扫描命令数据包后，将自身的序列号与接收到的位掩码进行位与运算，如果运算结果与接收到的二进制唯一标识一致(即匹配)，则向主控单元发送包含自身序列号的响应。如果不匹配，则不作任何回应。如果只有一个变频覆盖单元应答，主控单元会收到一个正常的应答数据包。如果扫描到顶层(根据序列号的字节数，比如序列号为4字节，则顶层为32)且收到一个正确的数据包，表示成功扫描到一个变频覆盖单元；如果有多个变频覆盖单元同时应答，则发生冲突，主控单元会收到一个CSP3协议CRC校验 错误的数据包，需要继续使用二叉树结构构造二进制唯一标识和位掩码扫描；如果没有变频覆盖单元匹配，则主控单元在指定的时间周期内不会收到任何应答。主控单元通过不断扩展二进制唯一标识和位掩码，缩小序列号的扫描范围，直至对唯一的变频覆盖单元进行扫描识别，并通过循环操作，依次扫描识别所有变频覆盖单元。优选的，在第二实施例中，主控单元预设覆盖单元的应答时间，在规定的时间里没有收到数据，主控单元继续判断是否识别完所有变频覆盖单元，如果识别完，则退出；否则，主控单元继续使用二叉树结构构造二进制唯一标识和位掩码扫描，构造广播数据包内容，再次发送扫描数据包；在规定的时间里收到一个正确的数据包，主控单元保存接收到的变频覆盖单元的序列号，同时继续判断是否识别完所有变频覆盖单元，如果识别完，则退出；否则，主控单元继续使用二叉树结构构造二进制唯一标识和位掩码扫描，构造广播数据包内容，再次发送扫描数据包；在规定的时间里收到一个不正确的数据包，及CRC校验失败的数据包，主控单元继续判断是否识别完所有变频覆盖单元，如果识别完，则退出；否则，主控单元继续使用二叉树结构构造二进制唯一标识和位掩码扫描，构造广播数据包内容，再次发送扫描数据包。主控单元识别出新增加的变频覆盖单元后，为每个新增加的变频覆盖单元从小到大依次分配地址，执行如下步骤：主控单元向所有的变频覆盖单元发送地址广播数据包。地址广播数据包包括变频覆盖单元的序列号和要分配的地址。原来已经分配好的地址的覆盖单元接收到该广播包后，不作任何应答，新增加的变频覆盖单元接收到地址广播数据包后，如果广播包中的序列号和自身一致，则将自身的无地址状态更新为有地址状态，并回应主控单元；如果广播包中的序列号和自身不一致，则不作任何回应。在分配好变频覆盖单元地址后，每个变频覆盖单元都有自己的地址，以后主控单元周期性依次发送数据包给指定地址的变频覆盖单元。包括如下步骤：主控单元根据地址的顺序定时发送数据包给各个变频覆盖单元；变频覆盖单元收到数据包后，如果数据包中的地址和本单元一致，则根据 收到数据包中的请求，应答主控单元，否则不应答。主控单元遍历一遍所有的覆盖单元后，等待下一次的定时周期，如果定时器周期定时时间到，则重复发送数据包，否则等待。优选的，在第二实施例中，在覆盖单元不能在预设的时间内应答时，而且应答失败次数达到一定次数时，就认为该覆盖单元出现通信故障，并告警；方便工程人员在主控单元就定位出某个覆盖单元出现通信故障，提高定位出故障覆盖单元的效率。本实施例中，变频覆盖单元可设定为不具备主动发送数据请求的功能，变频覆盖单元只能是被动的接收主控单元的命令，并应答主控单元。图中覆盖单元接收3种命令数据包：扫描命令广播数据包、地址分配广播数据包和轮询数据包通过上述有关第二实施例的描述，可知，第二实施例涉及到仅仅为系统中新增加的变频覆盖单元自适应分配地址，提高了扫描效率，节省了扫描时间。在实际工程使用过程中，会经常出现某个站点需要新增加覆盖单元，而原先安装好的覆盖单元已经有了地址，采用第二实施例可以提供扫描效率，节省扫描时间。建议在实际工程使用中结合使用第一实施例和第二实施例。与一般技术相比，本发明变频覆盖系统的控制方法先识别出变频覆盖单元，为变频覆盖单元分配地址，然后可以根据地址周期性轮询变频覆盖单元或者实时地向变频覆盖单元发送命令，变频覆盖单元做出相应的响应，从而实现了变频覆盖系统的集中控制。本发明可以软件交互的方式实现变频覆盖系统的集中控制，方便和有效地管理变频覆盖单元，包括查询和设置变频覆盖单元的数据等。本发明无需在变频覆盖单元内安装硬件，并且可以仅通过半双工数据链路实现，不仅大大降低了经济成本，而且节省了维护人员的人力成本。请参阅图4，为本发明变频覆盖系统的控制装置的结构示意图。一种变频覆盖系统的控制装置，包括扫描模块401、分配模块402和收发模块403；所述扫描模块401，用于获取启动控制命令，并根据获取的所述启动控制命令，启动对变频覆盖系统的扫描，识别出所述变频覆盖系统中的变频覆盖单元；所述分配模块402，用于对识别出的所述变频覆盖单元分配数字地址；所述收发模块403，用于根据分配的所述数字地址，向所述变频覆盖单元发送命令数据包，并获取所述变频覆盖单元响应所述命令数据包的应答数据包。作为其中一个实施例，所述扫描模块401、所述分配模块402和所述收发模块403位于主控单元内。也即，所述扫描模块401，用于在主控单元上对变频覆盖系统进行扫描，识别出所述变频覆盖系统中的变频覆盖单元；所述分配模块402，用于在主控单元上对识别出的所述变频覆盖单元分配数字地址；所述收发模块403，用于在主控单元上根据分配的所述数字地址，向所述变频覆盖单元发送命令数据包，并获取所述变频覆盖单元响应所述命令数据包的应答数据包。主控单元在变频覆盖系统中起到一个集中控制的作用，有利于借助变频覆盖系统的组网结构实现本发明。图5为本发明变频覆盖系统的控制装置的一个关于扫描模块的实施例的结构示意图。作为其中一个实施例，所述扫描模块包括构造模块501、第一数据包发送模块502和第一接收模块503；所述构造模块501，用于在主控单元上采用二叉树结构构造用于与变频覆盖单元的序列号相运算的位掩码和用于对变频覆盖单元的序列号进行验证的标识码；所述第一数据包发送模块502，用于在主控单元上向变频覆盖单元发送扫描数据包；其中，所述扫描数据包中包含所述位掩码和所述标识码；所述第一接收模块503，用于接收变频覆盖单元向主控单元发送的包含自身序列号的响应数据包；其中，变频覆盖单元接收到所述扫描数据包后，将自身序列号与所述扫描数据包中的位掩码进行运算，如果运算结果与所述扫描数据包中的标识码一致，则变频覆盖单元向主控单元发送包含自身序列号的响应数据包。上述扫描模块能够确保识别出变频覆盖系统中的所有变频覆盖单元。图6为本发明变频覆盖系统的控制装置的一个关于分配模块的实施例的结构示意图。作为其中一个实施例，所述分配模块包括第二数据包发送模块601和第二接收模块602；所述第二数据包发送模块601，用于在主控单元上向识别出的变频覆盖单元发送地址数据包；其中，所述地址数据包中包含变频覆盖单元的序列号和所分配的数字地址；所述第二接收模块602，用于接收变频覆盖单元向主控单元发送的地址状态更新响应；其中，变频覆盖单元接收到所述地址数据包后，判断所述地址数据包中的序列号和自身序列号是否一致，如果一致，则将无地址状态更新为有地址状态，并向主控单元发送响应。上述分配模块使每个变频覆盖单元与一个唯一的序列号相对应，通过序列号，建立起变频覆盖单元与数字地址的对应关系。根据建立的对应关系，可以对变频覆盖单元发送命令数据包，实现集中控制。所述扫描模块可采用二叉树遍历扫描法对变频覆盖系统进行扫描，识别出所述变频覆盖系统中的变频覆盖单元。采用二叉树遍历扫描法对变频覆盖系统进行扫描，可以避免漏扫的情况，具有更高的稳定性和准确率。所述变频覆盖系统可为LTE变频覆盖系统。LTE变频覆盖系统具有广阔的应用前景，但目前尚无很好的集中控制方法来为其服务。本发明应用于LTE变频覆盖系统，可很好地解决此问题。与一般技术相比，本发明变频覆盖系统的控制装置先识别出变频覆盖单元，为变频覆盖单元分配地址，然后可以根据地址周期性轮询变频覆盖单元或者实时地向变频覆盖单元发送命令，变频覆盖单元做出相应的响应，从而实现了变频覆盖系统的集中控制。本发明可以软件交互的方式实现变频覆盖系统的集中控制，方便和有效地管理变频覆盖单元，包括查询和设置变频覆盖单元的数据等。本发明无需在变频覆盖单元内安装硬件，并且可以仅通过半双工数据链路实现，不仅大大降低了经济成本，而且节省了维护人员的人力成本。以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细， 但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。