CN1741457A - 一种无线接入网的传输网网管接入方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的一种无线接入网的传输网网管接入方法和装置，其包括多个无线接入网RAN－1到RAN－n的基站通过各自的传输网络互连，最后经各自的网关网元由上级传输网汇接到无线网络控制器/基站控制器；所述方法包含下列几个步骤：所述无线网络控制器将无线接入网传输网的网关网元处的基站收发器/基站和无线网络控制器/基站控制器之间的接口配置为时隙TS1－TS3未用，并将所有网关网元处的TS1－TS3配置为汇接到所述无线网络控制器与专用处理装置相连接的E1上。本发明方法及装置的充分利用了Abis/Iub接口的空闲资源为传输网络的OAM消息提供接入通道，实现RAN的带内综合管理，降低了设备成本，节省了公共传输网额外的带宽资源。
Description
技术领域
本发明涉及一种电信领域的网管接入方法和装置，尤其是涉及一种无线接入网和电信网络管理子系统的传输网网管接入的方法和装置。
背景技术
包括业务会聚、定时会聚和管理会聚的网络会聚是未来电信网络的一个发展趋势，由于网络会聚可以为运营商提供低成本、更加灵活、功能强大以及高集成应用的运营网络，因此新的技术和标准也推动着这种发展趋势。然而，对于网络管理会聚，即在复杂的电信网络环境下用统一平台管理不同的网络仍是一大挑战。一般地，在无线接入网(Radio Access Network，RAN)中，通常会采用多厂家和多类型的传输设备在RNC/BSC和Node B/BTS之间传送业务。这样必定有一些设备的操作维护(Operation and Maintain，OAM)消息需要通过另一家设备跨接到网络管理中心(Network ManagementCenter，NMC)。而且由于不同厂家的设备的OAM消息是不能互通的，因此这种跨接又通常需要占用额外的带宽来建立专门的传输通道。现有技术方法中国专利(申请)号98807907.0中公开的是在网络管理系统和网元之间配置一对网桥或调制解调器通过公共传输网络传输OAM消息，这种方法的缺点是：(1)当网元数量较多时，网桥设备是笔不小的额外投资(网桥数量为网元数量2倍)；(2)传输网元的OAM消息需要占用公共传输网额外的带宽，假设传输每个网元的OAM消息需要64kbit/s的带宽，则N个网元需要N×64kbit/s的额外带宽。
因此现有技术存在缺陷，而有待于改进和发展。
发明内容
本发明的目的是提供一种无线接入网的传输网网管接入方法和装置，可实现无线接入网的传输网OAM消息的接入和会聚。
本发明的技术方案如下：
一种无线接入网的传输网网管接入方法，其包括多个无线接入网RAN-1到RAN-n的基站通过各自的传输网络互连，最后经各自的网关网元由上级传输网汇接到无线网络控制器/基站控制器；所述方法包含下列几个步骤：
a)所述无线网络控制器/基站控制器将无线接入网传输网的网关网元处的基站收发器/基站和无线网络控制器/基站控制器之间的接口配置为时隙TS1～TS3未用，并将所有网关网元处的TS1～TS3配置为汇接到所述无线网络控制器/基站控制器与专用处理装置相连接的E1上；
b)所述无线接入网传输网的网关网元选择ECC的E1模式，即通过硬件和软件设定将ECC转换成超信道，并插入到支路输出的第一条成帧的E1的时隙TS1～TS3中；在各个无线接入网传输网内部各网元之间，传输网络的操作维护消息仍通过通常的ECC模式传输；
c)专用处理装置管理器与专用处理装置的通信链路的建立以及对专用处理装置的地址进行配置与修改；
d)对专用处理装置的ECC路由配置；
e)初始化和启动专用处理装置的ECC协议栈模块，由所述专用处理装置的ECC协议栈模块完成E1数据和TCP数据的相互转换。
所述的方法，其中，所述步骤c)还包括所述专用处理装置管理器首先通过串口由界面配置文件的方式配置所述专用处理装置的初始地址，并建立专用处理装置与专用处理装置管理器通过Ethernet的链路连接。
所述的方法，其中，所述步骤d)的ECC路由配置包括网络端口、数据传输通道的端口屏蔽、静态路由和传输中继对，当采用动态路由时，不需要上层模块干预，数据传输通道的端口屏蔽、静态路由和传输中继对不需要配置；所述网络端口通过Telnet进行配置。
所述的方法，其中，所述步骤b)中的超信道为3×64kbit/s的超信道。
一种所述的无线接入网的传输网网管接入装置，其包括多个无线接入网RAN-1到RAN-n，该多个无线接入网的基站通过各自的传输网络互连，经各自的网关网元由上级传输网汇接到无线网络控制器/基站控制器；所述装置包括相互通讯连接的一专用处理装置以及一专用处理装置管理器；所述专用处理装置包括由多协议处理器构成的主控制器单元、E1接口单元、数字锁相环、RS232和Ethernet网络接口和电源单元；所述多协议处理器具有CPU处理能力，同时集成通信处理模块，不需要外部芯片就可实现与其它模块的时分HDLC通信；所述多协议处理器只需要网口和串口接口芯片就可实现与外部模块的网口或串口通信；所述主控制器完成对E1接口的初始化和交换单元的接续配置，所述多协议处理器的一串行通信控制接口用作10BaseT口。
所述的装置，其中所述多协议处理器支持的QMC功能最多可以提供64个独立的HDLC信道处理，每个通道具有独立的发送接收缓冲说明表和事件中断报告；采用同步动态随机存储器作为多协议处理器程序运行和数据存储器，采用闪存作为程序的存储空间，并存储有自举程序；利用所述多协议处理器的QMC接口，可以同时处理32路HDLC链路。
所述的装置，其中，所述专用处理装置管理器还包括应用模块、命令处理子模块和链路维护子模块；所述专用处理装置管理器主要对专用处理装置进行配置、管理和维护，所述专用处理装置管理器发送消息流程为：用户在界面上的操作先被对应的应用模块翻译为特定格式的命令，然后应用模块将转换好的命令解释为相应的服务，并创建相关的状态机，封装消息，将内容发到链路维护子模块；最后链路维护子模块进行消息的转换，并将转换好的消息发往所述专用处理装置；所述专用处理装置管理器收消息流程为专用处理装置上报消息，链路维护子模块收到消息，就进行消息转换，并将转换的消息发往相应的状态机，状态机发消息到应用模块，应用模块进行进一步的处理。
本发明所提供的一种无线接入网的传输网网管接入方法和装置，由于该方法包括BSC/RNC将GNE处的BTS/Node B的Abis/Iub接口配置为TS1-TS3未用，GNE选择ECC的E1模式，OMConvergence管理器对OMConvergence的地址配置与修改，ECC路由配置和ECC协议处理，本发明方法及装置的主要优点是充分利用Abis/Iub接口的空闲资源为传输网络的OAM消息提供接入通道，实现RAN的带内综合管理，降低了设备成本，节省了公共传输网额外的带宽资源。
附图说明
图1为本发明的无线接入网的传输网络架构图；
图2a和图2b为本发明的网关网元的ECC处理说明图；
图3为本发明的OMConvergence硬件实现框图；
图4为本发明的OMConvergence装置的软件结构及协议处理图；
图5为本发明的OMConvergence管理器软件结构图；
图6是本发明的多RNC/BSC级联示意图。
具体实施方式
下面结合附图，进一步描述本发明的装置和实现方法。
图1为本发明的一种无线接入网的典型架构示意图，其中，多个无线接入网RAN-1到RAN-n的基站通过各自的传输网络互连，最后经各自的网关网元(Gateway Network Element，GNE)由上级传输网汇接到无线网络控制器RNC/基站控制器BSC。由于RAN的传输网络和上级传输网络一般是建于不同时期，也属于不同的运营商，基本上是不同厂商的设备，因而存在RAN的传输网OAM消息的跨运营商和跨不同厂商设备的接入问题。本发明是一种无线接入网的传输网OAM消息跨平台以及跨运营商的接入和会聚方法以及相应的装置，本发明方法包含下列几个步骤：
第一步，所述无线网络控制器RNC/基站控制器BSC将RAN传输网的网关网元GNE处的基站收发器BTS/基站Node B和基站控制器BSC/无线网络控制器RNC之间的接口(Abis或Iub接口)配置为时隙(Time Slot，TS)TS1～TS3未用，并将所有GNE处的TS1～TS3配置为汇接到RNC/BSC与专用处理装置OMConvergence相连接的E1上。
第二步，RAN传输网的GNE选择ECC的E1模式，即通过硬件和软件设定将ECC转换成3×64kbit/s的超信道，并插入到支路输出的第一条成帧的E1的TS1～TS3。在各个RAN传输网内部各网元之间，传输网络的OAM仍通过通常的ECC模式传输。
第三步，专用处理装置OMConvergence管理器与专用处理装置OMConvergence的通信链路的建立以及对OMConvergence的地址配置与修改。由于OMConvergence与OMConvergence管理器是通过NMC的Ethernet进行通讯的，所以OMConvergence如果没有自己配置初始地址，就不能够与OMConvergence管理器正确建立链接。OMConvergence管理器首先通过串口由界面配置文件的方式配置OMConvergence的初始地址，并建立OMConvergence与OMConvergence管理器通过Ethernet的链路连接。当然该步骤还包括一些基本的协议的启动和处理，如BSP(Board SupportProtocol)和ROOT等。
第四步，OMConvergence的ECC路由配置。由于OMConvergence上的一条ECC通道管理一个RAN传输网络，ECC路由配置信息实际上与ECC通道相关，是每个RAN传输网的ECC与OMConvergence的E1时隙的映射关系。ECC路由配置包括网络端口、数据传输通道DCC(Data CommunicationChannel，DCC)端口屏蔽、静态路由和传输中继对。为了能适应网络的动态变化，本发明采用动态路由，不需要上层模块干预，因而DCC端口屏蔽、静态路由和传输中继对通常不需要配置。网络端口则可通过Telnet进行配置。
第五步，初始化和启动OMConvergence的ECC协议栈模块。OMConvergence要实现的主要功能就是为RAN传输网和传输网管服务器提供协议转换。RAN传输网的GNE和OMConvergence之间是通过E1连接的，而传输网管服务器和OMConvergence之间是通过TCP/IP网络通信的，因而OMConvergence要完成E1数据和TCP数据的相互转换。这一转换工作是由OMConvergence的ECC协议栈模块实现的。
如图1所示为多个无线接入网RAN-1到RAN-n的传输网OAM消息的跨运营商和跨平台接入。首先由GNE或其它任一网元将ECC插入到Abis/Iub接口的TS1～TS3或其它未用时隙。这些消息随Abis/Iub接口的无线业务和信令经上级传输网传送到无线网络控制器RNC/BSC，再由无线网络控制器RNC/BSC汇集在整个E1上输入到OMConvergence。OMConvergence经过路由和ECC协议处理后即可实现传输网络管理服务器对RAN的传输网络的跨运营商和跨平台管理。
图2a和图2b为网关网元的ECC处理流程说明图。当选择ECC的E1模式时，网关网元GNE选定一路E1的TS1～TS3时隙作为ECC的物理层，并实现相应光接口的开销字节D1～D3和对应E1时隙间通过配置后实现D1～D3和TS1～TS3数据包的转换。具体流程如下：光接口单元OU(Optical-interfaceUnit，OU)111提取的ECC送到网元控制处理器NCP(Network ControlProcessor，NCP)，再由NCP转换成3×64kbit/s的数据流经串行通信控制接口(Serial Communication Control，SCC)SCC3和SCC4输出，并由成帧器Framer插入到选定的支路的TS1～TS3，最后由支路单元TU(Tributary Unit，TU)112输出。由于光传输网络一般都工作在保护方式，因而有两个光方向，所以ECC一般也有两路，如图2b所示的。NCP可采用一片多协议处理器MPC(Multiple Protocol Controller，MPC)实现，除了执行上述处理外，还执行包括交叉连接单元(Cross-Switch Unit，CSU)CSU113在内的各单元的配置管理。
图3为OMConvergence硬件实现框图。本发明系统由五个部分组成，即多协议处理器构成的主控制器单元、E1接口单元、数字锁相环PLL(PhaseLocked Loop，PLL)、RS232和Ethernet接口和电源单元。所述多协议处理器MPC除了具有较强的CPU处理能力外，还集成了通信处理模块，不需要外部芯片就可以实现与其它模块的时分HDLC(High-Level Data LinkControl，HDLC)通信。MPC只需要网口和串口接口芯片就可以实现与外部模块的网口或串口通信。MPC支持的QMC(QUICC multi-channel controller)功能最多可以提供64个独立的HDLC信道处理，每个通道具有独立的发送接收缓冲说明表和事件中断报告。采用同步动态RAM作为MPC程序运行和数据存储器，采用Flash Memory作为程序的存储空间，BOOT Flash为MPC系统提供自举程序BOOT。利用MPC的QMC接口，可以同时处理32路HDLC链路。主控制器完成对E1接口的初始化和交换单元的接续配置，MPC的SCC1用作10BaseT口。
图4为OMConvergence装置的软件结构及协议处理图，OMConvergence的软件分自举程序BOOT和应用程序APP两大部分。自举程序BOOT包括硬件底层驱动程序BSP、软件主函数入口ROOT、软件调度程序SCHE、软件下载程序VERLOAD以及与OMConvergence管理器的接口程序MAIN等几部分。应用程序APP包括硬件底层驱动程序BSP、软件调度程序SCHE、协议转换程序ECCLIB、软件主函数入口ROOT、与ECCLIB的接口程序UserInterface以及与OMConvergence管理器的接口程序MAIN等几个部分组成。其中核心部分为协议转换模块ECCLIB，主要实现E1数据和TCP数据的相互转换以及ECC相关协议处理。
图5为OMConvergence管理器软件结构，OMConvergence管理器主要由应用模块、命令处理子模块和链路维护子模块组成。OMConvergence管理器主要对OMConvergence进行配置、管理和维护，如与OMConvergence的通信链路的建立和对OMConvergence的地址配置与修改、ECC路由配置以及初始化和启动ECC协议栈模块等。OMConvergence管理器发送消息流程如下：用户在界面上的操作先被对应的应用模块翻译为特定格式的命令，然后应用模块将转换好的命令解释为相应的服务，并创建相关的状态机，封装消息，将内容发到链路维护子模块；最后链路维护子模块进行消息的转换，并将转换好的消息发往OMConvergence。OMConvergence管理器收消息流程为OMConvergence上报消息，链路维护子模块收到消息，就进行消息转换，并将转换的消息发往相应的状态机，状态机发消息到应用模块，应用模块进行进一步的处理。
对于规模较大的RAN或者多个RAN，可能存在多个RNC/BSC的情形。在这种情况下，采用图6所示的级联方式将包含传输网OAM的时隙一级级汇集到位于NMC的RNC/BSC。
总之，本发明提供了一种无线接入网的传输网OAM消息跨平台接入和会聚方法以及相应的装置。本发明方法主要包含(1)网元处ECC的转换；(2)RNC/BSC的交换和会聚处理，即将包含传输网OAM信息的时隙交换和集中到一条或几条E1上；(3)专用处理装置OMConvergence的协议和路由处理。其主要步骤包括BSC/RNC将GNE处的BTS/Node B的Abis/Iub接口配置为TS1-TS3未用，GNE选择ECC的E1模式，OMConvergence管理器对OMConvergence的地址配置与修改，ECC路由配置和ECC协议处理。本发明的主要优点是充分利用Abis/Iub接口的空闲资源为传输网络的OAM消息提供接入通道，实现RAN的带内综合管理。
Claims (7)
1、一种无线接入网的传输网网管接入方法，其包括多个无线接入网RAN-1到RAN-n的基站通过各自的传输网络互连，最后经各自的网关网元由上级传输网汇接到无线网络控制器/基站控制器；所述方法包含下列几个步骤：
a)所述无线网络控制器/基站控制器将无线接入网传输网的网关网元处的基站收发器/基站和无线网络控制器/基站控制器之间的接口配置为时隙TS1～TS3未用，并将所有网关网元处的TS1～TS3配置为汇接到所述无线网络控制器/基站控制器与专用处理装置相连接的E1上；
b)所述无线接入网传输网的网关网元选择ECC的E1模式，即通过硬件和软件设定将ECC转换成超信道，并插入到支路输出的第一条成帧的E1的时隙TS1～TS3中；在各个无线接入网传输网内部各网元之间，传输网络的操作维护消息仍通过通常的ECC模式传输；
c)专用处理装置管理器与专用处理装置的通信链路的建立以及对专用处理装置的地址进行配置与修改；
d)对专用处理装置的ECC路由配置；
e)初始化和启动专用处理装置的ECC协议栈模块，由所述专用处理装置的ECC协议栈模块完成E1数据和TCP数据的相互转换。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤c)还包括所述专用处理装置管理器首先通过串口由界面配置文件的方式配置所述专用处理装置的初始地址，并建立专用处理装置与专用处理装置管理器通过Ethernet的链路连接。
3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤d)的ECC路由配置包括网络端口、数据传输通道的端口屏蔽、静态路由和传输中继对，当采用动态路由时，不需要上层模块干预，数据传输通道的端口屏蔽、静态路由和传输中继对不需要配置；所述网络端口通过Telnet进行配置。
4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤b)中的超信道为3×64kbit/s的超信道。
5、一种如权利要求1所述的无线接入网的传输网网管接入装置，其包括多个无线接入网RAN-1到RAN-n，该多个无线接入网的基站通过各自的传输网络互连，经各自的网关网元由上级传输网汇接到无线网络控制器/基站控制器；所述装置包括相互通讯连接的一专用处理装置以及一专用处理装置管理器；所述专用处理装置包括由多协议处理器构成的主控制器单元、E1接口单元、数字锁相环、RS232和Ethernet网络接口和电源单元；所述多协议处理器具有CPU处理能力，同时集成通信处理模块，不需要外部芯片就可实现与其它模块的时分HDLC通信；所述多协议处理器只需要网口和串口接口芯片就可实现与外部模块的网口或串口通信；所述主控制器完成对E1接口的初始化和交换单元的接续配置，所述多协议处理器的一串行通信控制接口用作10BaseT口。
6、根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述多协议处理器支持的QMC功能最多可以提供64个独立的HDLC信道处理，每个通道具有独立的发送接收缓冲说明表和事件中断报告；采用同步动态随机存储器作为多协议处理器程序运行和数据存储器，采用闪存作为程序的存储空间，并存储有自举程序；利用所述多协议处理器的QMC接口，可以同时处理32路HDLC链路。
7、根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述专用处理装置管理器还包括应用模块、命令处理子模块和链路维护子模块；所述专用处理装置管理器主要对专用处理装置进行配置、管理和维护，所述专用处理装置管理器发送消息流程为：用户在界面上的操作先被对应的应用模块翻译为特定格式的命令，然后应用模块将转换好的命令解释为相应的服务，并创建相关的状态机，封装消息，将内容发到链路维护子模块；最后链路维护子模块进行消息的转换，并将转换好的消息发往所述专用处理装置；所述专用处理装置管理器收消息流程为专用处理装置上报消息，链路维护子模块收到消息，就进行消息转换，并将转换的消息发往相应的状态机，状态机发消息到应用模块，应用模块进行进一步的处理。
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