CN101184309A - 直放站设备嵌入式系统远程升级方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种直放站嵌入式系统远程升级方法，其中，该方法包括：步骤一：监控板与监控中心建立远程连接；步骤二：监控中心向监控板发送监控软件升级包；步骤三：监控板备份当前监控软件版本；步骤四：监控板使用监控软件升级包进行升级。本升级方法具有如下优点：统一批量升级，实现对多个站点进行远程集中式升级，提高升级效率，降低升级成本；采用断点续传方法，整个监控软件升级过程完全可控，提高升级的成功率；容易实现站点监控软件版本管理，提供版本跟踪和追溯；在软件升级失败的情况下，确保恢复到前一个版本正常运行。

Description

直放站设备嵌入式系统远程升级方法

【技术领域】

本发明涉及直放站设备软件升级领域，特别涉及一种直放站嵌入式系统远程升级方法。

【背景技术】

在无线通信领域内，大范围的射频信号覆盖通常是由基站完成，但实际应用中也存在基站信号无法覆盖或信号效果不好的区域，这种区域称之为“盲区”。直放站正是消除这种无线信号“盲区”的网络优化设备，直放站收集来自基站的射频信号，将射频信号经过必要的放大后再发射到“盲区”，达到消除“盲区”的目的。

而随着无线环境的复杂性和覆盖范围的扩大以及覆盖要求的多样性，为了使直放站设备按事先设计的要求正常工作，就有必要对在网运行的直放站设备进行监测和控制，智能化程度较高的直放站设备中一般都配置了监控单元部件。监控单元部件通常由硬件监控板和运行于监控板上的嵌入式监控软件组成，监控板与直放站设备各射频模块通过信号线建立物理连接，监控软件则负责整个直放站设备的监测和控制工作。随着直放站技术水平和无线网络优化要求的不断提高，对直放站设备监控单元部件的要求越来越高，监控单元部件不仅要对直放站设备本身进行监测和控制，还需要对周围无线网络环境的质量状况进行监控(比如通信效果监控、话务分析等)。这势必导致监控单元部件中的嵌入式监控软件越来越复杂，功能越来越强大，不可避免的增加了软件的出错概率。所以，嵌入式监控软件需要支持可扩展、可升级就成为必然。

传统的直放站设备监控单元部件中的监控板普遍采用8位单片机架构，在处理能力和I/O资源方面有很大的局限性，在这种架构上实现嵌入式监控软件智能化自动升级功能比较困难，因此以前在对这种监控单元部件中的嵌入式监控软件进行升级时通常需要在直放站设备安装位置本地进行，一般操作步骤如图1所示。采用这种软件升级方法有以下几个方面的缺点：

1、软件升级效率低下，升级成本高，且无法实现批量升级，一方面，直放站设备安装位置分布范围广阔，遍布在各种信号质量恶劣的地区，对一定范围内的直放站监控软件进行升级时，通常解决办法有两个：①配置少数人员，站点逐个进行升级；②配置大量人员，全部站点同时进行升级。这两种办法的区别总体上来说成本较高，另一方面，直放站设备安装位置一般难以到达，比如在山顶的发射塔上或者在地下室的弱电井中，这样又给升级工作造成一定的困难。最后，由于是分散式升级，因此也无法实现批量升级；

2、受限于升级操作现场资源条件，直放站安装现场资源通常都比较匮乏，比如电源、信号线等，这些资源一旦不具备，现场升级就无法顺利进行；

3、监控软件一旦升级失败，监控板无法自动恢复到原先版本，监控软件升级采用覆盖式升级，新版本软件直接覆盖旧版本软件，因此新版本软件出现错误后便无法自动恢复到旧版本，需要重新进行升级；

4、监控软件升级版本难以控制和回溯，监控软件分散式升级，各个站点所发布的软件版本可能不尽相同，版本无法统一管理，监控软件升级包由维护人员带到现场进行升级，升级过程无法监控和控制；

5、对维护人员素质水平要求较高，而且各个直放站分布较广，也需要数量较多的维护人员，这也大大增加了升级成本。

上述现有升级方法，在使用时产生麻烦与不便，实有待改善。

【发明内容】

本发明提供一种全新的直放站嵌入式软件升级方法，特别是基于GPRS/PSTN方式的嵌入式系统远程软件升级方法。

为实现上述目的，本发明采用如下方法。

一种直放站嵌入式系统远程升级方法，其中，该方法包括：

步骤一：监控板与监控中心建立远程连接；

步骤二：监控中心向监控板发送监控软件升级包；

步骤三：监控板备份当前监控软件版本；

步骤四：监控板使用监控软件升级包进行升级。

所述的远程升级方法，其中，该监控板通过有线Modem与监控中心的有线Modem建立数传连接。

所述的远程升级方法，其中，该监控板通过无线Modem拨号登录GPRS网络，与接入网络并侦听指定端口的监控中心的建立TCP/IP连接。

所述的远程升级方法，其中，该监控中心与监控板在建立TCP/IP连接之前增加一启动步骤，该启动步骤中，监控中心启动并侦听指定端口。

所述的远程升级方法，其中，在步骤二与步骤三之间增加一检查步骤：该监控板检查监控软件升级包的授权信息，如果检查授权合法，则进行步骤三；如果授权不合法，则监控板向监控中心发送监控软件升级包非法消息，监控中心记录监控软件升级包非法信息。

所述的远程升级方法，其中，在步骤四之后增加一检测步骤，该检测步骤包括：

监控板运行升级后的监控软件；以及

监控板检测运行升级后的监控软件，如果运行正常，监控板向监控中心发送监控软件版本升级成功消息，监控中心记录监控软件升级结果信息；如果运行不正常，监控板恢复该步骤三中监控板备份的监控软件版本，并向监控中心发送监控软件版本升级失败消息，监控中心记录监控软件升级失败信息。

所述的远程升级方法，其中，在步骤二中分为如下步骤：

设置步骤：监控中心计算升级包文件的大小，按指定的数据大小进行每个文件数据包分组并记录序号；

传送步骤：监控中心下传升级包文件数据，监控板接收到文件数据包分组后，保存文件数据包分组内容，同时保存文件数据包分组的序号；监控板以上次保存文件数据包分组的序号为起点，开始接受、整理并存储文件数据包，直到所有文件数据包下载完成。

所述的远程升级方法，其中，该步骤一中，如果监控中心在一固定时间内未能收到监控板的应答，则连续数次重新下发整个分组的文件数据包，数次之后如果无法与监控板联系，则退出本次升级；如果该监控板在等待一固定时间内未能收到监控中心下发的文件数据包，则自动退出本次升级。

所述的远程升级方法，其中，该检测步骤后，增加一重启步骤，监控板重置，启动成功后与监控中心重新连接，并向监控中心发送升级成功信息，监控中心记录监控软件升级成功信息。

本发明采用上面的方法，具有如下的优点：

1、统一批量升级，实现对多个站点进行远程集中式升级，提高升级效率，降低升级成本；

2、远程升级在网络正常的情况下便可进行，不受时间、空间的限制；

3、在网络发生异常的情况下，采用断点续传方法，也就是监控板对每次监控中心下发的监控软件升级包数据都保存最后成功接收的文件数据块信息，作为下次监控中心继续下传监控软件升级包的起始点；

4、整个监控软件升级过程完全可控，提高升级的成功率；

5、容易实现站点监控软件版本管理，提供版本跟踪和追溯；

6、在软件升级失败的情况下，确保恢复到前一个版本正常运行。

【附图说明】

图1为现有技术升级方法的流程图；

图2为本发明升级方法的系统框图；

图3为本发明升级方法的第一实施例GPRS远程连接方式组网结构图；

图4为本发明升级方法的第一实施例GPRS远程连接方式处理流程；

图5为本发明升级方法的第二实施例PSTN远程连接方式组网结构图；

图6为本发明升级方法的第二实施例PSTN远程连接方式处理流程。

【具体实施方式】

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明：

如图2所示，为本发明的系统框图，包括监控中心与监控板，两者之间采用通信信道(本发明实施例中，选用GPRS和PSTN为例)的远程连接方式连接。在该远程通信方式下，监控中心能够获取监控板监控软件当前的版本信息和通信参数信息，监控中心根据该信息选择相应版本的监控软件升级包，以监控板所支持的通信参数方式将监控软件升级包下发给监控板，监控板收到完整监控软件升级包后自动完成升级，并将升级结果主动上报给监控中心，监控中心记录升级结果。

下面以GPRS或PSTN的两种远程连接方式的实施例分别描述。

【第一实施例GPRS远程连接方式】

如图3所示，为本实施例的组网结构图。

该组网结构包括监控中心端和监控板，两者之间用无线连接方式，具体的说，使用GPRS远程连接方式。

该监控中心端，通过固网方式接入到Internet，用于固定的公网IP地址，并启动网络服务侦听指定端口。

该监控板，通过Modem拨号到GPRS网络，获得网络分配的动态IP地址，然后使用于监控中心端一致的端口与监控中心服务器建立TCP/IP连接。

在采用这种组网结构的情况下，监控中心只能被动地侦听指定端口，等待监控板主动连接上来。监控板在启动之前要求配置好监控中心的IP地址和服务端口，监控板每次启动后主动与监控中心建立连接，并使用监控中心统一分配的监控板标识登录监控中心。监控中心对监控板的登录信息进行鉴权，接受合法登录，断开非法登录。

鉴于GPRS网络应用特点，为了保证监控中心和监控板之间的连接始终有效，需要在监控中心和监控板之间建立一种心跳保持机制，由监控板按照一定时间间隔向监控中心发送心跳数据包，监控中心收到心跳数据包后立即发送应答给监控板。这样就能保持监控中心和监控板之间的长连接。

采用GPRS组网结构具备以下优点：

①实时在线：GPRS是按GSM标准定义的封包交换协议，可快速接入数据网络，它在移动终端和网络之间实现了“永远在线”的接续。

②按量计费：GPRS使用创新的计费计价系统将使现在的按时收费过时，其收费方式是按实际传送的数据流量的多少计算费用，与时间无关。在国内GPRS覆盖的地方都可以实现GPRS的自动漫游，且用户漫游不加收漫游费。从而使每位用户的服务成本更低。

③快捷登录：具有GPRS功能的终端启动就能够自动连接到GPRS网络，连接时间一般是3-5秒，缩短了用户访问网络时间。

④高速传输：GPRS采用信道捆绑和增强数据速率改进实际高速接入网络。

如图4所示，为第一实施例GPRS远程连接方式的处理流程。

一种直放站嵌入式系统远程升级方法，该方法包括：

步骤一：监控中心启动并侦听指定端口；

步骤二：该监控中心与监控板通过Modem建立TCP/IP连接；

步骤三：监控中心向监控板发送监控软件升级包；

步骤四：该监控板检查监控软件升级包的授权，如果检查授权合法，则进行步骤三；如果授权不合法，则监控板向监控中心发送监控软件升级包非法消息，监控中心记录监控软件升级包非法信息；

步骤五：监控板备份当前监控软件版本；

步骤六：监控板使用监控软件升级包进行升级；

步骤七：监控板运行升级后的监控软件；

步骤八：监控板检测运行升级后的监控软件，如果运行正常，监控板向监控中心发送监控软件版本升级成功消息，监控中心记录监控软件升级结果信息；如果运行不正常，监控板恢复该步骤三中监控板备份的监控软件版本，并向监控中心发送监控软件版本升级失败消息，监控中心记录监控软件升级失败信息。

监控板通过Modem拨号登录移动运营商的GPRS网络，与接入Internet并开发指定端口的监控中心服务器建立TCP/IP连接。为了避免该通信链路由于空闲时间过长而被强行拆除，保持稳定的通信链路连接，监控板与监控中心服务器之间保持固定时间间隔的心跳包数据交互。如果监控中心在一固定时间内未能收到监控板的应答，则连续数次重新下发整个分组的文件数据包，时间内未能收到监控板的应答，则连续数次重新下发整个分组的文件数据包，数次之后如果无法与监控板联系，则退出本次升级；如果该监控板在等待一固定时间内未能收到监控中心下发的文件数据包，则自动退出本次升级。这样也不浪费使用者的网络资源。最佳方式选取三次来重新下发。

在步骤三中分为如下步骤：

设置步骤：监控中心计算升级包文件的大小，按指定的每包大小进行每个文件数据包分组并记录序号；以及

传送步骤：监控中心下传升级包文件数据，监控板接收到文件数据包分组后，保存文件数据包分组内容，同时保存文件数据包分组的序号；监控板以上次保存文件数据包分组的序号为起点，开始下传文件数据包，直到所有文件数据包下载完成。这样如果发生网络突然中断的异常情况，就可以使用中断前的分组和序号为起点开始下载，实现了断点续传的功能。其中，监控中心获取监控板所能支持的数据通信参数，由当前选择的升级包文件生成文件标识码，并根据此文件标识码查询监控板上是否存在上次升级流程中断后留下的断点信息。监控中心根据数据通信参数将升级包文件分割细化，按次序分组传送到监控板，监控板接收、整理并存储。

该监控板接收到软件升级包之后，检查监控软件升级包的授权，如果检查授权合法，则进行备份和升级；如果授权不合法，则监控板向监控中心发送监控软件升级包非法消息，监控中心记录监控软件升级包非法信息。

如上所说，监控板检查授权合法之后，先备份当前监控软件版本，而后才进行升级，将下载到的软件升级包覆盖原来的软件。在覆盖之后，监控板运行升级后的软件。运行之后，监控板检测运行升级后的监控软件，如果运行正常，监控板向监控中心发送监控软件版本升级成功消息，监控中心记录监控软件升级结果信息；如果运行不正常，监控板用上述备份的监控软件版本覆盖升级软件，恢复到升级之前的情景，同时，向监控中心发送监控软件版本升级失败消息，监控中心记录监控软件升级失败信息。这样就实现了在在软件升级失败的情况下，非常轻易恢复到前一个版本，从而保证系统的正常运行。而每次升级的消息都传送到监控中心并记录，这样监控中心会记录每次升级的情况，也会记录每个监控板的情况。所以，非常容易就知道各个监控板之间的版本差异，很轻松就可以统一各个监控板之间的版本并批量升级，而不需要像以往那样派人去各个工作站检查，从而降低人力成本，达到远程控制的目的。

【第二实施例PSTN远程连接方式】

如图5所示，为本发明第二实施例的组网结构图。

该组网结构包括监控中心端和监控板，两者之间透过有线Modem建立连接。具体的说，该监控板通过PSTN Modem与监控中心的PSTN Model建立数传连接。在采用这种组网结构的情况下，监控中心和监控板两端都可以主动发起拨号连接，被连接端负责对连接端的连接信息进行鉴权，接受合法连接，断开非法连接。

鉴于PSTN网络应用特点，为了避免无谓的占用PSTN网络资源，监控中心与监控板只在有监控业务需要的情况下才建立连接，业务处理完成后立即拆除连接。这样监控中心和监控板之间的连接属于短连接。

如图6所示，为第二实施例PSTN远程连接方式的处理流程。

一种直放站嵌入式系统远程升级方法，该方法包括：

步骤一：该监控中心与监控板通过PSTN Modem建立数传连接；

步骤二：监控中心向监控板发送监控软件升级包；

步骤三：该监控板检查监控软件升级包的授权，如果检查授权合法，则进行步骤二；如果授权不合法，则监控板向监控中心发送监控软件升级包非法消息，监控中心记录监控软件升级包非法信息；

步骤四：监控板备份当前监控软件版本；

步骤五：监控板使用监控软件升级包进行升级；

步骤六：监控板运行升级后的监控软件；

步骤七：监控板检测运行升级后的监控软件，如果运行正常，监控板向监控中心发送监控软件版本升级成功消息，监控中心记录监控软件升级结果信息；如果运行不正常，监控板恢复该步骤三中监控板备份的监控软件版本，并向监控中心发送监控软件版本升级失败消息，监控中心记录监控软件升级失败信息。

该步骤一中的连接中，如果监控中心在一固定时间内未能收到监控板的应答，则连续数次连接，如果数次之后无法与监控板联系，则退出本次升级；如果该监控板在等待一固定时间内未能收到监控中心下发的文件数据包，则自动退出本次升级。这样也不浪费使用者的网络资源。最佳方式选取三次来重新下发。

此外，步骤一中还包括，设置步骤：监控中心计算升级包文件的大小，按指定的每包大小进行每个文件数据包分组并记录序号；以及

传送步骤：监控中心下传升级包文件数据，监控板接收到文件数据包分组后，保存文件数据包分组内容，同时保存文件数据包分组的序号；监控板以上次保存文件数据包分组的序号为起点，开始下传文件数据包，直到所有文件数据包下载完成。这样如果发生网络突然中断的异常情况，就可以使用中断前的分组和序号为起点开始下载，实现了断点续传的功能。其中，监控中心获取监控板所能支持的数据通信参数，由当前选择的升级包文件生成文件标识码，并根据此文件标识码查询监控板上是否存在上次升级流程中断后留下的断点信息。监控中心根据数据通信参数将升级包文件分割细化，按次序分组下载到监控板，监控板接收、整理并存储。

传送步骤：监控中心下传升级包文件数据，监控板接收到文件数据包分组后，保存文件数据包分组内容，同时保存文件数据包分组的序号；监控板以上次保存文件数据包分组的序号为起点，开始下传文件数据包，直到所有文件数据包下载完成。这样如果发生网络突然中断的异常情况，就可以使用中断前的分组和序号为起点开始下载，实现了断点续传的功能。其中，监控中心获取监控板所能支持的数据通信参数，由当前选择的升级包文件生成文件标识码，并根据此文件标识码查询监控板上是否存在上次升级流程中断后留下的断点信息。监控中心根据数据通信参数将升级包文件分割细化，按次序分组传送到监控板，监控板接收、整理并存储。

该监控板接收到软件升级包之后，检查监控软件升级包的授权，如果检查授权合法，则进行备份和升级；如果授权不合法，则监控板向监控中心发送监控软件升级包非法消息，监控中心记录监控软件升级包非法信息。

如上所说，监控板检查授权合法之后，先备份当前监控软件版本，而后才进行升级，将下载到的软件升级包覆盖原来的软件。在覆盖之后，监控板运行升级后的软件。运行之后，监控板检测运行升级后的监控软件，如果运行正常，监控板向监控中心发送监控软件版本升级成功消息，监控中心记录监控软件升级结果信息；如果运行不正常，监控板用上述备份的监控软件版本覆盖升级软件，恢复到升级之前的情景，同时，向监控中心发送监控软件版本升级失败消息，监控中心记录监控软件升级失败信息。这样就实现了在在软件升级失败的情况下，非常轻易恢复到前一个版本，从而保证系统的正常运行。而每次升级的消息都传送到监控中心并记录，这样监控中心会记录每次升级的情况，也会记录每个监控板的情况。所以，非常容易就知道各个监控板之间的版本差异，很轻松就可以统一各个监控板之间的版本并实现批量升级，而不需要像以往那样派人去各个工作站检查，从而降低人力成本，达到远程控制的目的。

通过上述两个实施例都是建立远程联系，传送升级包，在Linux环境下实现升级并监控授权信息、升级包标识等等升级情况，远程就可以了解和监控各个监控板的情况，而不需要像以往那样派人去各个工作站检查，大大降低人力成本。同时该升级方法监控升级情况，可以轻易实现各个监控板的版本统一，在升级失败情况下，恢复到以前版本保证监控板能继续运行。以上两实施例是本发明较佳可行的实施例而已，不能因此即局限本发明的权利范围，对熟悉本领域的普通技术人员来说，举凡运用本发明的技术方案和技术构思做出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种直放站嵌入式系统远程升级方法，其特征在于，该方法包括：

步骤一：监控板与监控中心建立远程连接；

步骤二：监控中心向监控板发送监控软件升级包；

步骤三：监控板备份当前监控软件版本；

步骤四：监控板使用监控软件升级包进行升级。

2.根据权利要求1所述的远程升级方法，其特征在于，该监控板通过有线Modem与监控中心的有线Modem建立数传连接。

3.根据权利要求1所述的远程升级方法，其特征在于，该监控板通过无线Modem拨号登录GPRS网络，与接入网络并侦听指定端口的监控中心的建立TCP/IP连接。

4.根据权利要求3所述的远程升级方法，其特征在于，该监控中心与监控板在建立TCP/IP连接之前增加一启动步骤，该启动步骤中，监控中心启动并侦听指定端口。

5.根据权利要求1所述的远程升级方法，其特征在于，在步骤二与步骤三之间增加一检查步骤：该监控板检查监控软件升级包的授权信息，如果检查授权合法，则进行步骤三；如果授权不合法，则监控板向监控中心发送监控软件升级包非法消息，监控中心记录监控软件升级包非法信息。

6.根据权利要求1所述的远程升级方法，其特征在于，在步骤四之后增加一检测步骤，该检测步骤包括：

监控板运行升级后的监控软件；以及

监控板检测运行升级后的监控软件，如果运行正常，监控板向监控中心发送监控软件版本升级成功消息，监控中心记录监控软件升级结果信息；如果运行不正常，监控板恢复该步骤三中监控板备份的监控软件版本，并向监控中心发送监控软件版本升级失败消息，监控中心记录监控软件升级失败信息。

7.根据权利要求1所述的远程升级方法，其特征在于，在步骤二中分为如下步骤：

设置步骤：监控中心计算升级包文件的大小，按指定的数据大小进行每个文件数据包分组并记录序号；

传送步骤：监控中心下传升级包文件数据，监控板接收到文件数据包分组后，保存文件数据包分组内容，同时保存文件数据包分组的序号；监控板以上次保存文件数据包分组的序号为起点，开始接受、整理并存储文件数据包，直到所有文件数据包下载完成。

8.根据权利要求1所述的远程升级方法，其特征在于，该步骤一中，如果监控中心在一固定时间内未能收到监控板的应答，则连续数次重新下发整个分组的文件数据包，数次之后如果无法与监控板联系，则退出本次升级；如果该监控板在等待一固定时间内未能收到监控中心下发的文件数据包，则自动退出本次升级。

9.根据权利要求6所述的远程升级方法，其特征在于，该检测步骤后，增加一重启步骤，监控板重置，启动成功后与监控中心重新连接，并向监控中心发送升级成功信息，监控中心记录监控软件升级成功信息。

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