Способ установления принятых по умолчанию каналов эксплуатации и обслуживания на основе интернет-протокола по асинхронному режиму передачи (ipoa)

Изобретение относится к каналам данных в системе беспроводной связи. Технический результат - установление канала на основе Интернет-протокола по асинхронному режиму передачи (IPOA) между базовой станцией и контроллером базовых станций с принятой по умолчанию конфигурацией базовой станции. Для этого базовая станция направляет запрос протокола загрузки (ВООТР) в центр эксплуатации и обслуживания, и базовая станция получает присвоенный ей IP-адрес из ответа, отправленного центром эксплуатации и обслуживания, в результате чего между базовой станцией и контроллером базовых станций устанавливается канал эксплуатации и обслуживания. При этом также решается проблема автоматического запуска базовых станций и предотвращения конфликтов IP-адресов, а также реализации параллельного запуска базовых станций. 5 з.п. ф-лы, 7 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к каналам данных в системах беспроводной связи. В частности, оно относится к способу установления каналов эксплуатации и обслуживания на интерфейсах Iub между двумя базовыми станциями в универсальных наземных сетях радиодоступа УНСРД (UTRAN) для систем сотовой мобильной связи широкополосного множественного доступа с кодовым разделением каналов ШМДКР (WCDMA).

Уровень техники

По мере развития технологии беспроводной связи сети связи становятся все более сложными и громоздкими. В результате, ужесточаются критерии обслуживаемости сетей. Однако, поскольку принятые по умолчанию каналы базовых станций не заданы в протоколах сетей беспроводной связи третьего поколения (3G) для систем связи ШМДКР (WCDMA) и МДКР2000 (CDMA2000), базовые станции не могут автоматически выполнять автоконфигурацию дальнего конца, что доставляет неудобство в обслуживании сети. В настоящее время имеются два основных способа установления каналов обслуживания для базовых станций: первый состоит в том, что обслуживающий персонал вручную конфигурирует соответствующие данные на базовых станциях (Узлах В) и контроллерах базовых станций, чтобы конфигурировать специальные каналы эксплуатации и обслуживания для решения проблемы запуска базовых станций.

Однако, поскольку в реальных применениях устройства доступа обычно находятся далеко от сети, критический недостаток этого способа состоит в том, что очень трудно конфигурировать данные эксплуатации и обслуживания базовой станции ближнего конца, если соответствующая физическая базовая станция находится далеко от контроллера базовых станций или если эта базовая станция находится в удаленной или пустынной местности. Кроме того, неудобно исправлять неисправности. Второй способ состоит в следующем: при первоначальном запуске всех базовых станций в центр эксплуатации и обслуживания поступают запросы с заранее установленными постоянными виртуальными каналами ПВК (PVC) и IP-адресами для получения формальных данных конфигурации. При последующих запусках для связи с центром эксплуатации и обслуживания используются формально конфигурированные ПВК и IP-адреса, а исходные ПВК и IP-информация удаляются. Однако критический недостаток этого способа состоит в том, что его трудно реализовать, когда центр эксплуатации и обслуживания находится на дальнем конце. Кроме того, поскольку все базовые станции используют фиксированные IP-адреса, они не могут запускаться одновременно; в противном случае центр эксплуатации и обслуживания не способен идентифицировать базовые станции. Кроме того, эксплуатация, обслуживание и сетевое управление сложны при запуске базовых станций. Кроме того, каналы эксплуатации и обслуживания не могут устанавливаться на базовых станциях автоматически, и, в случае потери данных после запуска базовых станций, необходимо вмешательство человека.

В заключение, главный недостаток существующих способов установления каналов эксплуатации и обслуживания для базовых станций состоит в отсутствии механизма автоматического установления каналов эксплуатации и обслуживания. Поэтому работа по установлению каналов эксплуатации и обслуживания сложна, трудоемка и сопряжена с возможностью ошибок и, таким образом, приводит к повышению стоимости обслуживания и к ухудшению качества.

Сущность изобретения

Задачей изобретения является создание способа установления принятых по умолчанию каналов эксплуатации и обслуживания для базовой станции на основе Интернет-протокола по асинхронному режиму передачи (IPOA), дающего возможность автоматического установления каналов эксплуатации и обслуживания для базовых станций и реализации таких функций обслуживания, как автоконфигурация программ и данных, с целью повышения обслуживаемости сети, снижения затрат на эксплуатацию и обслуживание и повышения качества эксплуатации и обслуживания.

Для решения вышеуказанных задач изобретение предлагает способ автоматического установления принятых по умолчанию каналов эксплуатации и обслуживания для базовой станции на основе IPOA, заключающийся в том, что

(1) устанавливают принятый по умолчанию ПВК между базовой станцией и контроллером базовых станций,

(2) инициируют запрос протокола загрузки (ВООТР) на базовой станции в широковещательном режиме и отправляют запрос ВООТР в центр эксплуатации и обслуживания через принятый по умолчанию ПВК,

(3) отправляют ответ из центра эксплуатации и обслуживания на базовую станцию, причем ответ содержит IP-адрес, присвоенный базовой станции,

(4) в соответствии с IP-адресом и принятым по умолчанию ПВК устанавливают канал эксплуатации и обслуживания для базовой станции на основе IPOA между базовой станцией и контроллером базовых станций.

В одном варианте осуществления на этапе (1) канал IPOA устанавливают с принятой по умолчанию конфигурацией базовой станции.

В одном варианте осуществления на этапе (2) запрос ВООТР направляют в центр эксплуатации и обслуживания по тракту контроллера базовых станций.

В одном варианте осуществления на этапе (3) ответ центра эксплуатации и обслуживания отправляют на базовую станцию через контроллер базовых станций.

В соответствии с вышеизложенным, изобретение предусматривает способ установления каналов IPOA между базовыми станциями и контроллерами базовых станций с конфигурациями принятых по умолчанию ПВК базовых станций. В центр эксплуатации и обслуживания поступают запросы ВООТР от базовых станций, и центр эксплуатации и обслуживания направляет на соответствующие базовые станции ответы с присвоенными IP-адресами для установления каналов эксплуатации и обслуживания между базовыми станциями и контроллерами базовых станций. Соответственно, данное изобретение дает возможность автоматического установления каналов эксплуатации и обслуживания при включении базовой станции, что позволяет предотвратить конфликты IP-адресов и реализовать параллельный запуск базовых станций. Кроме того, благодаря способу, описанному в данном изобретении, работа по установлению каналов эксплуатации и обслуживания упрощается, облегчается и становится более надежной, что обеспечивает автозагрузку программ и данных, а также конфигурацию и обслуживание базовой станции на дальнем конце (т.е. центр эксплуатации и обслуживания). Способ данного изобретения имеет преимущество по качеству и низкой стоимости обслуживания и применим к различным сетевым архитектурам, например сетям типа звезда, типа цепь и типа дерево.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - логическая блок-схема варианта осуществления данного изобретения.

Фиг.2 - формат пакета запроса ВООТР, используемого в данном изобретении.

Фиг.3 - схема установления канала эксплуатации и обслуживания для базовых станций в сети типа цепь согласно данному изобретению.

Фиг.4 - схема установления канала эксплуатации и обслуживания для базовых станций в сети типа дерево.

Фиг.5 - структурная схема сети УНСРД типа цепь, использующей систему ШМДКР, согласно варианту осуществления данного изобретения.

Фиг.6 - формат физического адреса, используемого согласно варианту осуществления, показанному на фиг.5.

Фиг.7 - таблица, описывающая формат физического адреса, показанного на фиг.6.

Варианты осуществления изобретения

Изобретение описано ниже со ссылками на прилагаемые чертежи.

Данное изобретение, в основном, базируется на следующих предположениях:

1. используется технология передачи в асинхронном режиме передачи (АРП, ATM) между базовой станцией и контроллером базовых станций;

2. физическое соединение между базовой станцией и контроллером базовых станций готово.

На фиг.1 показана логическая блок-схема варианта осуществления данного изобретения. Согласно фиг.1, между базовой станцией и контроллером базовых станций устанавливается принятый по умолчанию ПВК с конфигурацией принятого по умолчанию ПВК (этап 1). Затем, в соответствии с принятым по умолчанию ПВК, базовая станция направляет в центр эксплуатации и обслуживания системы запрос ВООТР в широковещательном режиме по тракту контроллера базовых станций (этап 2). После этого центр эксплуатации и обслуживания присваивает IP-адрес базовой станции, внося IP-адрес в пакет ответа ВООТР, и направляет ответ ВООТР в контроллер базовых станций, который затем направляет ответ ВООТР на базовую станцию (этап 3). Наконец, базовая станция получает IP-адрес и устанавливает канал IPOA согласно полученному IP-адресу и принятому по умолчанию ПВК, что позволяет установить канал эксплуатации и обслуживания между базовой станцией и контроллером базовых станций. Таким образом, между базовой станцией и контроллером базовых станций успешно устанавливается канал эксплуатации и обслуживания на основе канала IPOA (этап 4).

Пакет запроса ВООТР, направляемого базовой станцией на этапе 2, содержит следующие поля (см. фиг.2, где подробно представлен формат):

поле рабочего кода пакета (ор), предназначенное для указания типа пакета ВООТР;

поле типа аппаратного адреса (htype), предназначенное для указания типа адреса оборудования;

поле длины аппаратного адреса (hien), предназначенное для указания длины аппаратного адреса;

поле рабочей настройки оборудования (hops), предназначенное для указания количества пройденных шлюзов;

поле ИД обработки (xid), предназначенное для согласования запроса ВООТР и соответствующего ответа ВООТР;

поле истекших секунд (sees), предназначенное для указания времени, прошедшего с момента запуска клиента;

поле IP-адреса клиента (ciaddr), предназначенное для указания IP-адреса клиента;

поле собственного IP-адреса (yiaddr), предназначенное для указания IP-адреса клиента, внесенного сервером;

поле IP-адреса сервера (siaddr), предназначенное для указания IP-адреса сервера, внесенного сервером;

поле IP-адреса шлюза (giaddr), предназначенное для указания пройденного адреса шлюза;

поле аппаратного адреса клиента (chaddr), предназначенное для указания аппаратного адреса клиента. Согласно данному изобретению, в случае, когда базовой станции не известен ее собственный аппаратный адрес, это поле подвергается особой обработке, чтобы контроллер базовых станций и терминал обслуживания могли идентифицировать базовую станцию, передающую запрос ВООТР;

поле необязательного имени сервера (sname), предназначенное для указания необязательного имени сервера;

поле имени загрузочного файла (file), предназначенное для указания имени файла, подлежащего загрузке;

поле необязательного домена поставщика (vend), предназначенное для указания домена, заданного поставщиком. Согласно данному изобретению, контроллер базовых станций может использовать этот домен для облегчения маршрутизации.

В одном варианте осуществления, ввиду того, что между базовой станцией и контроллером базовых станций установлено физическое соединение (физическое соединение на основе UNI (интерфейс абонент-сеть), физическое соединение на основе инверсного мультиплексирования для ATM (IMA) или любое другое физическое соединение), базовая станция может идентифицировать тип соединения, прослушивая сообщения на линии связи, чтобы получить данные физической линии связи, конфигурированные контроллером базовых станций. Например, в случае физического соединения на основе IMA, базовая станция может получить информацию о физической линии связи IMA, прослушивая элементы ICP (протокол внутренних соединений) в кадрах IMA, чтобы установить принятый по умолчанию ПВК. Ввиду отсутствия канала между базовой станцией и контроллером базовых станций до создания принятого по умолчанию канала IPOA, базовая станция не может взаимодействовать с контроллером базовых станций. Поэтому необходим режим принятого по умолчанию ПВК. Например, можно использовать VPI=1/VCI=0.

После подтверждения, принятого по умолчанию ПВК, базовая станция может инициировать запрос ВООТР, чтобы подать заявку на IP-адрес. Когда контроллер базовых станций обнаруживает запрос ВООТР от базовой станции, он пересылает пакет запроса ВООТР в центр эксплуатации и обслуживания и гарантирует, что центр эксплуатации и обслуживания может идентифицировать базовую станцию, которая отправляет пакет запроса ВООТР, чтобы присвоить базовой станции IP-адрес. Поэтому, если центр эксплуатации и обслуживания является внешним по отношению к контроллеру базовых станций, то контроллер базовых станций должен обрабатывать пакет запроса ВООТР. Например, он может добавить информацию ПВК в поле аппаратного адреса клиента (chaddr) пакета ВООТР, чтобы гарантировать, что внешний центр эксплуатации и обслуживания может идентифицировать базовую станцию, которая отправляет пакет запроса ВООТР. Кроме того, контроллер базовых станций должен переслать ответ ВООТР от центра эксплуатации и обслуживания на базовую станцию, чтобы базовая станция могла получить присвоенный ей IP-адрес. В реальном применении информацию, например имя файла программы, подлежащей загрузке, и путь к файлу можно получить, когда это необходимо. Базовая станция устанавливает канал IPOA согласно полученному IP-адресу. После установления канала IPOA между базовой станцией и контроллером базовых станций через этот канал можно загрузить программу и данные базовой станции.

На фиг.3 и 4 показаны схемы установления каналов эксплуатации и обслуживания для базовых станций в сетевой архитектуре типа цепь и типа дерево соответственно. Базовые станции запускаются уровень за уровнем, т.е. базовая станция более низкого уровня может запуститься только после запуска базовой станции более высокого уровня. В сетевой архитектуре типа звезда относительно контроллера базовых станций возможен параллельный запуск базовых станций. Согласно вышеупомянутым фигурам, базовая станция, непосредственно подключенная к контроллеру базовых станций, запускается первой, чтобы получить программу и данные конфигурации для нормальной работы. Другая(ие) базовая(ые) станция(и), подключенная(ые) к вышеупомянутой базовой станции, также инициирует(ют) запрос(ы) ВООТР в широковещательном режиме через принятый(е) по умолчанию ПВК вышеописанным способом. Данные конфигурации базовой станции, которая запускается первой, содержат данные конфигурации перекрестного соединения ПВК; кроме того, канал IPOA установлен между базовой станцией и контроллером базовых станций согласно данным конфигурации. Поэтому базовой станции, которая запускается первой, требуется только осуществить переключение ПВК на соответствующий порт; при этом контроллер базовых станций обслуживает другую(ие) базовую(ые) станцию(и) таким же образом, как он обслуживает базовую станцию, которая запускается первой. Когда базовая станция более низкого уровня принимает ответ ВООТР и получает IP-адрес, устанавливается канал IPOA между ней и базовой станцией более высокого уровня. Вследствие того, что между базовой станцией более высокого уровня и центром эксплуатации и обслуживания установлено соединение ПВК, также устанавливается соединение между базовой станцией данного уровня и центром эксплуатации и обслуживания. Таким образом, каждая базовая станция может запускаться автоматически. Однако канал(ы) эксплуатации и обслуживания базовой(ых) станции(и) более низкого уровня могут быть установлены только после запуска базовой станции более высокого уровня.

На фиг.5 показана структурная схема сети УНСРД типа цепь, использующей систему ШМДКР, согласно одному варианту осуществления данного изобретения. Согласно фиг.5, базовые станции УНСРД образуют сетевую конфигурацию типа цепь, и центр эксплуатации и обслуживания находится на дальнем конце. Между Узлом В и контроллером радиосети (КРС, RNC) используются соединение Е1 и АТМ-передача на основе IMA.

Сначала Узел В 1 получает информацию конфигурации IMA, прослушивая элементы ICP в кадрах IMA на линии связи Е1. Предполагая, что принятый по умолчанию ПВК содержится в группе IMA с минимальным номером линии связи, принятый по умолчанию ПВК (VPI=1; VCI=0) между Узлом В 1 и КРС готов, и Узел В инициирует запрос ВООТР в широковещательном режиме. Параметры пакета ВООТР таковы:

ор=1; htype=1; hien=6; hops=0; xid=случайное число (гарантирует, что каждая базовая станция имеет уникальный номер благодаря использованию этого алгоритма или благодаря использованию непосредственно местного времени); sees=0; flags=0; ciaddr=0; yiaddr=0; siaddr=0; giaddr=0; chaddr=см. формат на фиг.6 и 7; sname=0 (дежурный режим); file=0 (дежурный режим); vend=0.

Когда агент ВООТР на КРС (контроллере базовых станций) или сервер ВООТР обнаруживает пакет запроса ВООТР, он производит необходимую обработку пакета запроса ВООТР. Например, он добавляет информацию (например, информацию ПВК или сокета) в поле «chaddr», чтобы центр обслуживания дальнего конца мог идентифицировать Узел В. Если на других шлюзах в информацию «giaddr» были внесены изменения, то нужно добавить информацию шлюзов. При этом «hops» увеличивается на 1, и «secs» изменяется. Затем КРС пересылает пакет ВООТР в центр обслуживания дальнего конца. Приняв этот запрос ВООТР, центр обслуживания дальнего конца назначает IP-адрес согласно «chaddr» и вносит информацию IP-адреса с именем файла и путь к файлу в пакет ответа ВООТР, после чего отправляет пакет ответа ВООТР. Приняв пакет ответа, КРС маршрутизирует и пересылает пакет ответа ВООТР на принятый по умолчанию ПВК Iub. Таким образом. Узел В 1 принимает пакет ответа ВООТР и получает IP-адрес из пакета; после этого он создает устройство IPOA и присоединяет к устройству IPOA принятый по умолчанию ПВК, чтобы установить канал эксплуатации и обслуживания IPOA. Конечно, при необходимости, в пакет ответа ВООТР могут быть также включены имя и путь файла, чтобы базовая станция могла загрузить программу согласно имени и пути файла.

Ниже мы опишем соединение типа цепь.

Поскольку центр обслуживания дальнего конца задал информацию конфигурации ПВК между Узлом В 1 и КРС, запущенный и нормально работающий Узел В 1 принимает данные конфигурации и устанавливает соединение с КРС согласно данным конфигурации.

Данные конфигурации содержат информацию о канале ПВК между Узлом В 1 и КРС, которая используется каналом эксплуатации и обслуживания для Узла В 2. Предположим, что для ПВК VPI=1; VCI=33.

После включения Узла В 2 он также инициирует запрос ВООТР через принятый по умолчанию ПВК (VPI=1; VCI=0). Узел В 1 принимает запрос ВООТР по принятому по умолчанию каналу ПВК на порте и осуществляет переключение ПВК согласно заданному перекрестному соединению ПВК. Таким образом, запрос ВООТР переключается на вышеуказанный ПВК (VPI=1; VCI=33). Затем КРС производит такую же обработку пакета запроса ВООТР и пересылает его в центр обслуживания дальнего конца для получения IP-адреса и имени/пути файла. Затем центр обслуживания дальнего конца отправляет ответ ВООТР, который КРС пересылает. Узел В 2 принимает ответ ВООТР через переключение ПВК Узла В 1. Таким образом, между узлом В 2 и центром обслуживания дальнего конца устанавливается соединение IPOA.

Вышеописанный способ также применим к иерархической сетевой архитектуре. Кроме того, он применим к сетевым архитектурам типа кольцо и типа дерево.

1. Способ установления принятых по умолчанию каналов эксплуатации и обслуживания для базовой станции на основе Интернет-протокола (IP) по асинхронному режиму передачи (IPOA), заключающийся в том, что

(1) устанавливают принятый по умолчанию постоянный виртуальный канал (ПВК) между базовой станцией и контроллером базовых станций,

(2) инициируют запрос протокола загрузки (ВООТР) на базовой станции в широковещательном режиме и отправляют запрос ВООТР в центр эксплуатации и обслуживания через принятый по умолчанию ПВК,

(3) отправляют ответ из центра эксплуатации и обслуживания на базовую станцию, причем ответ содержит IP-адрес, присвоенный базовой станции, и

(4) в соответствии с IP-адресом и принятым по умолчанию ПВК устанавливают канал эксплуатации и обслуживания для базовой станции на основе IPOA между базовой станцией и контроллером базовых станций.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что на этапе (1) принятый по умолчанию канал ПВК устанавливают с принятой по умолчанию конфигурацией базовой станции.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что на этапе (2) запрос ВООТР направляют в центр эксплуатации и обслуживания через тракт контроллера базовых станций.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что на этапе (3) ответ из центра эксплуатации и обслуживания отправляют на базовую станцию через контроллер базовых станций.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что на этапе (2) запрос ВООТР, инициированный с базовой станции,содержит следующие поля:

рабочего кода пакета (ор), предназначенное для указания типа пакета ВООТР,

типа аппаратного адреса (htype), предназначенное для указания типа адреса оборудования,

длины аппаратного адреса (hlen), предназначенное для указания длины аппаратного адреса,

рабочей настройки оборудования (hops), предназначенное для указания количества пройденных шлюзов,

ИД обработки (xid), предназначенное для согласования запроса ВООТР и соответствующего ответа ВООТР,

истекших секунд (secs), предназначенное для указания времени, прошедшего с момента запуска на конце клиента,

IP-адреса клиента (ciaddr), предназначенное для указания IP-адреса клиента,

собственного IP-адреса (yiaddr), предназначенное для указания IP-адреса клиента, внесенного сервером,

IP-адреса сервера (siaddr), предназначенное для указания IP-адреса сервера, внесенного сервером,

IP-адреса шлюза (giaddr), предназначенное для указания пройденного адреса шлюза,

аппаратного адреса клиента (chaddr), предназначенное для указания аппаратного адреса клиента,

необязательного имени сервера (sname), предназначенное для указания необязательного имени сервера,

имени загрузочного файла (file), предназначенное для указания имени файла, подлежащего загрузке,

необязательного домена поставщика (vend), предназначенное для указания домена, заданного поставщиком.

6. Способ по п.5, отличающийся тем, что если центр эксплуатации и обслуживания является внешним по отношению к контроллеру базовых станций, дополнительно добавляют в поле аппаратного адреса клиента (chaddr) информацию ПВК, указывающую базовую станцию, для гарантии, что центр эксплуатации и обслуживания может идентифицировать базовую станцию, которая отправляет пакет запроса ВООТР.