CN101990198B - 基站与操作维护管理设备自动建立连接的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基站与操作维护管理设备自动建立连接的方法和系统，该方法包括基站将其IP地址写入信息数据协议单元的源地址中并发送；操作维护管理设备将其IP地址写入信息数据协议单元的目的地址中并发送；和基站对用于标识自动连接建立的标签进行设置，并将设置后的信息数据协议单元返回。该系统包括：基站，用于将其IP地址写入信息数据协议单元的源地址中并发送以及设置标识自动连接建立的标签并发送；和操作维护管理设备，用于将其IP地址写入信息数据协议单元的目的地址中并发送；以及接收设置了用于标识自动连接建立的标签的信息数据协议单元。因此，本发明可以在没有人工参与的情况下，新入网的基站自动发现网络中能对它进行管理的设备。

Description

基站与操作维护管理设备自动建立连接的方法及系统

技术领域

本发明涉及无线通信领域，具体涉及一种无线网络中新接入的基站与操作维护管理(Operation Administration Maintenance，简称OAM)设备自动建立连接的方法及系统。

背景技术

随着无线通信技术向多业务、宽带化方向的发展，第三代合作伙伴计划(3rd Generation Partnership Project，简称3GPP)启动了长期演进(Long TermEvolution，简称LTE)项目。在LTE项目框架下，提出了自组织网络(Self-Organized Network，简称SON)的需求。此需求中包含了OAM的自动探测功能：在无线网络中加入新的基站后，不需要手工配置、基站能自动发现网络中的OAM设备。此功能是eNB自动配置功能的基础。这种SON的机制，也可以引入到其它的无线接入技术网络中。

目前，提出了一种家庭基站配置服务器自动发现的方法。首先动态主机分配协议服务器中定义选项60和选项43；当家庭基站上电或者复位重启后，向动态主机分配协议服务器发送携带选项60的DHCPINFORM消息，动态主机分配协议服务器收到DHCPINFORM消息后，通过选项43向家庭基站发送对应的网络连接信息；最后家庭基站根据选项43获取网络连接信息后，向安全网关发起IPSec安全通道建立请求，安全网关通过得到的家庭基站配置服务器的完整域名解析出家庭基站配置服务器的IP地址并返回给家庭基站，完成家庭基站配置服务器的自动发现。

在3GPP目前的技术框架内，没有定义OAM自动发现的机制。上述家庭基站配置服务器自动发现的方法，只适用于家庭基站的OAM设备的自动发现，没有涉及到宏基站的OAM自动发现。家庭基站配置服务器，采用了家庭基站配置服务器(Home NodeB Configuration Server，HCS)设备，也和宏基站的网络架构不同，因此不适用于宏基站的OAM自动发现。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基站与OAM设备自动建立连接的方法及系统，以解决现有技术中没有定义OAM设备自动发现机制的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基站与OAM设备自动建立连接的方法，该方法包括以下步骤：

基站将其网际协议(Internet Protocol，IP)地址写入预先定义的信息数据协议单元的源地址中，并将该写入IP地址后的信息数据协议单元广播发送；

用于对所述基站进行控制的操作维护管理设备接收所述信息数据协议单元后，将其IP地址写入所述信息数据协议单元的目的地址中，并将写入其IP地址后的信息数据协议单元发送给所述基站；和

所述基站接收写入了所述操作维护管理设备IP地址的信息数据协议单元后，对所述信息数据协议单元中用于标识自动连接建立的标签进行设置，并将设置后的所述信息数据协议单元返回所述操作维护管理设备。

所述基站的IP地址是通过以下方式获得的：

基站向网络发送动态主机配置协议发现广播包，网络中动态主机配置协议服务器向所述基站发出动态主机配置协议地址提供包；

所述基站接收到所述动态主机配置协议地址提供包后，向网络发出动态主机配置协议请求广播包，并在所述动态主机配置协议地址提供包内注明选定的动态主机配置协议服务器；

所述选定的动态主机配置协议服务器向所述基站发出动态主机配置协议确认包；

所述基站检查动态主机配置协议服务器分配的IP地址是否与其他动态主机配置协议服务器分配给其他基站的IP地址相冲突，如没有冲突就按所述IP地址进行配置，否则向所述动态主机配置协议服务器再一次请求获取IP地址。

所述基站将其IP地址写入预先定义的信息数据协议单元的源地址和将该写入IP地址后的信息数据协议单元广播发送之间，还包括：根据所述基站的类型设置所述信息数据协议单元中用于标识基站的类型，并将用于标识所述信息数据协议单元的接收状态，以及所述用于标识自动连接建立的标签均设置为0。

所述的基站与操作维护管理设备自动建立连接的方法，还包括：当不对所述基站进行控制的其他设备接收到所述信息数据协议单元时，直接丢弃所述信息数据协议单元。

所述设置所述信息数据协议单元中用于标识自动连接建立的标签为1。

所述根据所述基站的类型设置所述信息数据协议单元中用于标识基站的类型包括：

根据所述基站为宏基站，将所述用于标识基站的类型设置为宏；或者根据所述基站为微微蜂窝基站或者家庭节点B，将所述用于标识基站的类型设置为微微蜂窝或者家庭节点B。

所述目的地址的长度为六个字节，所述源地址的长度为六个字节；用于标识基站的类型的长度为1个字节；用于标识信息数据协议单元的接收状态的长度为一个字节；用于标识自动连接建立的标签的长度为一个字节；以及帧检验序列校验的长度为一个字节。

本发明还提供了一种基站与OAM设备自动建立连接的系统，该系统包括：

基站，用于将其IP地址写入预先定义的信息数据协议单元的源地址中，并将该写入IP地址后的信息数据协议单元广播发送；以及接收写入了目的IP地址的信息数据协议单元后，设置所述信息数据协议单元中用于标识自动连接建立的标签，并将设置后的所述信息数据协议单元发送；和

操作维护管理设备，用于接收写入了源地址的信息数据协议单元后，将其IP地址写入所述信息数据协议单元的目的地址中，并将写入其IP地址后的信息数据协议单元发送给所述基站；以及接收设置了用于标识自动连接建立的标签的信息数据协议单元。

所述目的地址的长度为六个字节，所述源地址的长度为六个字节；用于标识基站的类型的长度为1个字节；用于标识信息数据协议单元的接收状态的长度为一个字节；用于标识自动连接建立的标签的长度为一个字节；以及帧检验序列校验的长度为一个字节。

所述基站还用于：根据所述基站的类型设置所述信息数据协议单元中用于标识基站的类型，并将用于标识所述信息数据协议单元的接收状态，以及所述用于标识自动连接建立的标签均设置为0。

因此，本发明通过定义的广播消息information PDU，经过三次的信令交互实现了与OAM设备的自动连接建立，从而可以在没有人工参与的情况下，新入网的基站自动发现网络中能对它进行管理的设备，提高了基站配置的自动化程度。

附图说明

图1为本发明应用于LTE网络中，基站与OAM设备自动建立连接方法实施例1的流程图。

图2为本发明应用于WCDMA网络中，基站与OAM设备自动建立连接方法实施例2的流程图。

图3为本发明应用于TD-SCDMA网络中，基站与OAM设备自动建立连接方法实施例3的流程图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明实施例的技术方案做进一步的详细描述。

本发明提出了一种基站与OAM设备自动建立连接的方法及系统，在双方建立起连接之前，通过预先定义的广播消息information PDU(称之为信息数据协议单元)来回三次的信令交互，即可自动建立可靠的连接。

本发明不仅适用于LTE网络中基站与OAM设备自动建立连接，也可用于宽带码分多址(Wideband Code-Division Multiple Access，WCDMA)、时分同步的码分多址(Time Division-Synchronous Code Division MultipleAccess，TD-SCDMA)等网络中基站与OAM设备自动建立连接(也称之为OAM自动发现)。

在本发明中预先定义的广播消息信息数据协议单元各个标识位是六个字节的目的地址；六个字节的源地址；一个字节的信息数据协议单元类型(PDUType)，固定设置为OAM；一个字节的用于标识基站的类型(Type)；一个字节的用于标识信息数据协议单元的接收状态(State)；一个字节的用于标识自动连接建立的标签(Flag)；一个字节的帧检验序列(FCS)校验。

下面描述本发明应用于LTE、WCDMA和TD-SCDMA等网络架构中的实施例。

如图1所示，为本发明应用于LTE网络中，基站与OAM设备自动建立连接方法实施例1的流程图。在LTE网络中，该自动建立连接过程包括：

步骤101，基站如(eNB)向网络发出动态主机配置协议(Dynamic HostConfiguration Protocol，DHCP)发现(DHCP Discover，DHCPDISCOVER)广播包；与eNB(包含宏eNB和微微蜂窝eNB)存在物理或者逻辑的接口的设备，包含DHCP服务器、移动管理实体(Mobile Management Entity，MME)、OAM设备、其它eNB等设备，而只有DHCP服务器能监测该消息，检查准备分配给客户的IP地址，然后向eNB发出DHCP地址提供(DHCPOFFER)包。

步骤102，eNB接收到DHCPOFFER包后，向网络发出DHCP请求(DHCPREQUEST)广播包，并在包内注明选定的DHCP服务器；

步骤103，DHCP服务器向eNB发出DHCP确认包(DHCP Acknowledge，DHCPACK)并记录该地址已使用；

步骤104，eNB检查DHCP服务器分配的IP地址是否与其他DHCP服务器分配给其他的eNB的IP地址相冲突(因为网络中可能有多个DHCP服务器，分配给其它eNB的IP可能与本IP有冲突，由此需要进行该判断)，没有冲突，就按DHCP服务器分配的IP地址进行配置，否则向DHCP服务器发出DHCP拒绝(DHCP Decline，DHCPCLINE)包，过一段时间再向服务器请求获取IP地址；在本例中例示了没有冲突的情况；

在获得IP地址后，eNB可以开始通过广播消息自动搜寻网络中OAM设备，建立连接，具体包括：

步骤105，基站eNB将获取到的IP地址写入信息数据协议单元的源地址中，并将写入IP地址后的信息数据协议单元广播发送；在将IP地址写入信息数据协议单元的源地址中时，还包括将根据基站的类型Type设置所述信息数据协议单元中用于标识基站的类型，并将用于标识所述信息数据协议单元的接收状态State，以及所述用于标识自动连接建立的标签Flag均设置为0。information PDU中的State＝0，Flag＝0，目的地址为0，如果发起广播的基站是宏基站，Type＝marco(宏)；如果是微微蜂窝(femto)基站，Type＝femto(微微蜂窝)。

步骤106，判断网络中的接收到information PDU的设备是否是对基站进行控制的操作维护管理设备：如果网络中本身不能对基站进行控制的设备接收到该information PDU后，执行步骤1061直接丢弃该information PDU；如果对基站进行控制的操作维护管理设备接收information PDU后，则执行步骤1062将其IP地址写入information PDU目的地址中，并将写入其IP地址后的information PDU发送给基站，修改State＝1，这样只有对该eNB具有OAM能力的设备才会反馈该消息；修改后将该information PDU返回给eNB；

步骤107，eNB收到返回的information PDU后，设置用于标识自动连接建立的标签Flag＝1，并将设置后的information PDU返回操作维护管理设备，至此OAM自动连接建立。

如图2所示，为本发明应用于WCDMA网络中，基站与OAM设备自动建立连接方法实施例2的流程图。在WCDMA网络中，该自动建立连接过程包括：

步骤201，基站(如NodeB)向网络发出DHCPDISCOVER广播包；由于与NodeB(包含宏NodeB和HeNB(Home NodeB，家庭NodeB))存在物理或者逻辑的接口的设备，包含DHCP服务器、无线网络控制器(RadioNetwork Controller，RNC)、OAM设备、其它NodeB等设备，而只有DHCP服务器能监测该消息，检查准备分配给客户的IP地址，然后向NodeB发出DHCPOFFER包；

步骤202，NodeB向网络发出DHCPREQUEST广播包，并在包内注明选定的DHCP服务器；

步骤203，DHCP服务器向NodeB发出DHCPACK包，并记录该地址已使用；

步骤204，NodeB检查DHCP服务器分配的IP地址是否与其他DHCP服务器分配给其他的eNB的IP地址相冲突，没有冲突就按按DHCP服务器分配的IP地址进行配置，否则向DHCP服务器发出DHCPCLINE包，过一段时间再向服务器请求获取IP地址；

在获得IP地址后，NodeB可以开始通过广播消息information PDU自动搜寻网络中OAM设备，并建立连接，具体过程：

步骤205，将获取到的IP地址写入information PDU的源地址中，并将写入IP地址后的information PDU广播发送；在将IP地址写入informationPDU的源地址中时，还包括将根据基站的类型Type设置所述信息数据协议单元中用于标识基站的类型，并将用于标识所述信息数据协议单元的接收状态State，以及所述用于标识自动连接建立的标签Flag均设置为0。informationPDU中的State＝0，Flag＝0，目的地址为0，如果发起广播的基站是宏基站，Type＝marco；如果是femto基站，Type＝femto。

步骤206，网络中接收到information PDU的设备是否是对基站进行控制的操作维护管理设备：如果网络中本身不能对基站进行操作的设备接收到该information PDU后，执行步骤2061直接丢弃该information PDU；如果对基站进行控制的操作维护管理设备接收information PDU后，则执行步骤2062将其IP地址写入information PDU目的地址中，并将写入其IP地址后的information PDU发送给基站，修改State＝1，这样只有对该NodeB具有OAM能力的设备才会反馈该消息；修改后将该information PDU返回给NodeB；

步骤207，NodeB收到返回的information PDU后，设置用于标识自动连接建立的标签Flag＝1，并将设置后的information PDU返回操作维护管理设备，至此OAM自动连接建立

如图3所示，为本发明应用于TD-SCDMA网络中，基站与OAM设备自动建立连接方法实施例3的流程图。在TD-SCDMA网络中，该自动建立连接过程包括：

步骤301，NodeB向网络发出DHCPDISCOVER广播包。由于与NodeB(包含宏NodeB和HeNB(Home NodeB，家庭NodeB))存在物理或者逻辑的接口的设备，包含DHCP服务器、RNC(Radio Network Controller，无线网络控制器)、OAM设备、其它NodeB等设备，而只有DHCP服务器能监测该消息，检查准备分配给客户的IP地址，然后向NodeB发出DHCPOFFER包；

步骤302，NodeB向网络发出DHCPREQUEST广播包，并在包内注明选定的DHCP服务器；

步骤303，选定的DHCP服务器向NodeB发出DHCPACK包，并记录该地址已使用。

步骤304，NodeB检查DHCP服务器分配的IP地址否与其他DHCP服务器分配给其他的eNB的IP地址相冲突，没有冲突就按按DHCP服务器分配的IP地址进行配置，否则向DHCP服务器发出DHCPCLINE包，过一段时间再向服务器请求获取IP地址；

在获得IP地址后，NodeB可以开始通过广播消息information PDU自动搜寻网络中OAM设备，并建立连接。

步骤305，将获取到的IP地址写入information PDU的源地址中，并将写入IP地址后的information PDU广播发送；在将IP地址写入informationPDU的源地址中时，还包括将根据基站的类型设置所述信息数据协议单元中用于标识基站的类型Type，并将用于标识所述信息数据协议单元的接收状态State，以及所述用于标识自动连接建立的标签Flag均设置为0。information PDU中的State＝0，Flag＝0，目的地址为0，如果发起广播的基站是宏基站，Type＝marco；如果是HeNB基站，Type＝HeNa(家庭节点B)；

步骤306，网络中接收到information PDU的设备是否是对基站进行控制的操作维护管理设备：如果网络中本身不能对基站进行操作的设备接收到该information PDU后，直接丢弃该PDU；如果具有OAM能力，修改State＝1，修改Destination Address为远端地址，这样只有对该NodeB具有OAM能力的设备才会反馈该消息；修改后回送该information PDU给NodeB；

步骤307，NodeB收到返回的information PDU后，设置用于标识自动连接建立的标签Flag＝1，并将设置后的information PDU返回操作维护管理设备，至此OAM自动连接建立。

本发明通过预先定义的广播消息information PDU，经过三次的信令交互(如步骤105、106和107，步骤205、206和207，以及步骤305、306和307)实现了与OAM设备的自动连接建立。

目前的LTE、WCDMA和TD-SCDMA等网络中，不支持基站自动发现网络中OAM设备的功能。在启用新的基站时，需要人工将OAM设备地址写入到新基站。采用本发明后，在LTE、WCDMA和TD-SCDMA等网络中，不需要人工参与，基站就可以探测到网络中的OAM设备，进而可以支持进一步的自动配置。

相应地，本发明还提供了一种基站与操作维护管理设备自动建立连接的系统，包括：

基站，用于将其IP地址写入预先定义的信息数据协议单元的源地址中，并将该写入IP地址后的信息数据协议单元广播发送；以及接收写入了目的IP地址的信息数据协议单元后，设置所述信息数据协议单元中用于标识自动连接建立的标签，并将设置后的所述信息数据协议单元发送；和

操作维护管理设备，用于接收写入了源地址的信息数据协议单元后，将其IP地址写入所述信息数据协议单元的目的地址中，并将写入其IP地址后的信息数据协议单元发送给所述基站；以及接收设置了用于标识自动连接建立的标签的信息数据协议单元。

所述基站还用于：根据所述基站的类型设置所述信息数据协议单元中用于标识基站的类型，并将用于标识所述信息数据协议单元的接收状态，以及所述用于标识自动连接建立的标签均设置为0。

所述信息数据协议单元预先定义以下帧结构：六个字节的目的地址；六个字节的源地址；一个字节的信息数据协议单元类型，固定设置为OAM；一个字节的用于标识基站的类型；一个字节的用于标识信息数据协议单元的接收状态；一个字节的用于标识自动连接建立的标签；一个字节的帧检验序列校验。

本发明提供的系统可以执行图1、图2和图3中任意所述的实施例的流程。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明进行修改、更改或者等同替换，而不脱离本发明和权利要求的精神和范围。

Claims (10)

1.一种基站与操作维护管理设备自动建立连接的方法，其特征在于，包括：

基站将其网际协议地址写入预先定义的信息数据协议单元的源地址中，并将该写入网际协议地址后的信息数据协议单元广播发送；

用于对所述基站进行控制的操作维护管理设备接收所述信息数据协议单元后，将其网际协议地址写入所述信息数据协议单元的目的地址中，并将写入其网际协议地址后的信息数据协议单元发送给所述基站；和

所述基站接收写入了所述操作维护管理设备网际协议地址的信息数据协议单元后，对所述信息数据协议单元中用于标识自动连接建立的标签进行设置，并将设置后的所述信息数据协议单元返回所述操作维护管理设备。

2.如权利要求1所述的基站与操作维护管理设备自动建立连接的方法，其特征在于，所述基站的网际协议地址是通过以下方式获得的：

基站向网络发送动态主机配置协议发现广播包，网络中动态主机配置协议服务器向所述基站发出动态主机配置协议地址提供包；

所述基站接收到所述动态主机配置协议地址提供包后，向网络发出动态主机配置协议请求广播包，并在所述动态主机配置协议地址提供包内注明选定的动态主机配置协议服务器；

所述选定的动态主机配置协议服务器向所述基站发出动态主机配置协议确认包；

所述基站检查动态主机配置协议服务器分配的网际协议地址是否与其他动态主机配置协议服务器分配给其他基站的网际协议地址相冲突，如没有冲突就按所述网际协议地址进行配置，否则向所述动态主机配置协议服务器再一次请求获取网际协议地址。

3.如权利要求1所述的基站与操作维护管理设备自动建立连接的方法，其特征在于，所述基站将其网际协议地址写入预先定义的信息数据协议单元的源地址和将该写入网际协议地址后的信息数据协议单元广播发送之间，还包括：

根据所述基站的类型设置所述信息数据协议单元中用于标识基站的类型，并将用于标识所述信息数据协议单元的接收状态，以及所述用于标识自动连接建立的标签均设置为0。

4.如权利要求3所述的基站与操作维护管理设备自动建立连接的方法，其特征在于，还包括：

当不对所述基站进行控制的其他设备接收到所述信息数据协议单元时，直接丢弃所述信息数据协议单元。

5.如权利要求4所述的基站与操作维护管理设备自动建立连接的方法，其特征在于，所述设置所述信息数据协议单元中用于标识自动连接建立的标签为1。

6.如权利要求5所述的基站与操作维护管理设备自动建立连接的方法，其特征在于，所述根据所述基站的类型设置所述信息数据协议单元中用于标识基站的类型包括：

根据所述基站为宏基站，将所述用于标识基站的类型设置为宏；或者根据所述基站为微微蜂窝基站或者家庭节点B，将所述用于标识基站的类型设置为微微蜂窝或者家庭节点B。

7.如权利要求6所述的基站与操作维护管理设备自动建立连接的方法，其特征在于，所述目的地址的长度为六个字节，所述源地址的长度为六个字节；用于标识基站的类型的长度为1个字节；用于标识信息数据协议单元的接收状态的长度为一个字节；用于标识自动连接建立的标签的长度为一个字节；以及帧检验序列校验的长度为一个字节。

8.一种基站与操作维护管理设备自动建立连接的系统，其特征在于，包括：

基站，用于将其网际协议地址写入预先定义的信息数据协议单元的源地址中，并将该写入网际协议地址后的信息数据协议单元广播发送；以及接收写入了目的网际协议地址的信息数据协议单元后，设置所述信息数据协议单元中用于标识自动连接建立的标签，并将设置后的所述信息数据协议单元发送；和

操作维护管理设备，用于接收写入了源地址的信息数据协议单元后，将其网际协议地址写入所述信息数据协议单元的目的地址中，并将写入其网际协议地址后的信息数据协议单元发送给所述基站；以及接收设置了用于标识自动连接建立的标签的信息数据协议单元。

9.如权利要求8所述的基站与操作维护管理设备自动建立连接的系统，其特征在于，所述目的地址的长度为六个字节，所述源地址的长度为六个字节；用于标识基站的类型的长度为1个字节；用于标识信息数据协议单元的接收状态的长度为一个字节；用于标识自动连接建立的标签的长度为一个字节；以及帧检验序列校验的长度为一个字节。

10.如权利要求9所述的基站与操作维护管理设备自动建立连接的系统，其特征在于，所述基站还用于：

根据所述基站的类型设置所述信息数据协议单元中用于标识基站的类型，并将用于标识所述信息数据协议单元的接收状态，以及所述用于标识自动连接建立的标签均设置为0。

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