CN101212716B

CN101212716B - 基于射频拉远的物理设备连接关系的获取方法

Info

Publication number: CN101212716B
Application number: CN2006101682268A
Authority: CN
Inventors: 王心宇; 郭锋; 赵志勇
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2006-12-26
Filing date: 2006-12-26
Publication date: 2011-02-23
Anticipated expiration: 2026-12-26
Also published as: CN101212716A

Abstract

本发明提供了一种基于射频拉远的物理设备连接关系的获取方法，物理设备包括基于射频拉远的中心设备和远端射频设备，中心设备保存远端射频设备的ID，该获取方法包括以下步骤：步骤a，未获得ID的远端射频设备定时向所有可以发送消息的外部端口发出请求ID包；步骤b，如果未获得ID的远端射频设备不是处于第一级，则逐级转发，而将ID请求包最终转发到中心设备，并记录其传输经过的路径信息；步骤c，中心设备返回响应包到远端射频设备；以及步骤d，未获得ID的远端射频设备从响应包中获得路径信息和ID，以获知物理设备连接关系。因此，可以减少链路上无用的数据包传输，并且可以降低处理的复杂度，还可以增加可靠性。

Description

基于射频拉远的物理设备连接关系的获取方法

技术领域

本发明涉及通信领域，更具体地，涉及一种基于射频拉远的物理设备连接关系的获取方法。

背景技术

在通信领域中，通信设备逐渐向分布式和模块化方向发展，特别是通用协议无线接口(CPRI)和主动开放基站体系(OBSAI)等协议组织的成立，使射频拉远的设备架构得到了迅速发展和应用。

在这种架构中，中心设备和拉远的射频设备之间往往采用光纤等高速介质来传输，而且，为了充分利用光纤的带宽资源，一条光纤一般支持多个拉远的射频设备。

在实际应用中，射频设备之间，射频设备与中心设备之间往往存在比较复杂的拓扑关系，远端射频部分必须能够正确，快速从中心设备获取到拓扑关系，并且，能够适应拓扑变化。

因此，需要一种基于射频拉远的物理设备连接关系的获取方法以从中心设备获取拓扑关系，并适应拓扑变化。

发明内容

为了减少链路上无用的数据包传输，降低适应各种复杂的网络应用环境处理的复杂度，本发明提出了一种基于射频拉远的物理设备连接关系的获取方法。

根据本发明的一个方面，提供了一种基于射频拉远的物理设备连接关系的获取装置，物理设备包括基于射频拉远的中心设备和远端射频设备，中心设备保存远端射频设备的ID，该获取装置包括：请求ID模块，用于指令未获得ID的远端射频设备定时向所有可以发送消息的外部端口发出ID请求包；转发模块，用于如果未获得ID的远端射频设备不是处于直接连接到中心设备的第一级，则指令通过外部端口所连接到的已获得ID的远端射频设备逐级转发，而将ID请求包最终转发到中心设备，并在ID请求包中记录其传输经过的路径信息；响应模块，用于指令中心设备返回响应包到未获得ID的远端射频设备，其中包含路径信息和未获得ID的远端射频设备的ID；以及获得模块，用于指令未获得ID的远端射频设备从响应包中获得路径信息和ID，以获知物理设备连接关系。

在上述的获取装置中，处于第一级的未获得ID的远端射频设备包括直接连接到中心设备的外部端口，请求ID模块用于指令第一级的远端射频设备在向所有可以发送消息的外部端口发送ID请求包的过程中，通过直接连接到中心设备的外部端口直接将ID请求包发送到中心设备。

在上述的获取装置中，还包括：第一级响应模块，用于指令中心设备返回响应包到第一级的远端射频设备，其中包含第一级的远端射频设备的ID；以及第一级获得模块，用于指令第一级的远端射频设备判断收到的ID是否是属于自己的ID，如果是则获得ID，并获知自己处于第一级。

在上述的获取装置中，转发模块用于判断接收到ID请求包的物理设备是否为中心设备，如果是，则运行响应模块，否则继续运行转发模块。

在上述的获取装置中，转发模块还用于判断接收到ID请求包的物理设备是否为已获得ID的远端射频设备，如果是，则通过已获得ID的远端射频设备向上一级转发ID请求包。

在上述的获取装置中，路径信息包括转发途经的已获得ID的远端射频设备的ID和转发端口号。

在上述的获取装置中，响应模块用于指令中心设备按照路径信息将响应反向传送到未获得ID的远端射频设备。

在上述的获取装置中，获得模块用于指令未获得ID的远端射频设备判断收到的ID是否是属于自己的ID，如果是则获得ID，并由路径信息获知自己的物理设备连接关系。

在上述的获取装置中，在基于射频拉远的通信协议的帧结构中设置用于获取ID的字段，获取装置利用该字段来获取ID。

在上述的获取装置中，通信协议包括CPRI和OBSAI协议。

根据本发明的另一方面，提供了一种基于射频拉远的物理设备连接关系的获取方法，物理设备包括基于射频拉远的中心设备和远端射频设备，中心设备保存远端射频设备的ID，获取方法包括以下步骤：步骤a，未获得ID的远端射频设备定时向所有可以发送消息的外部端口发出ID请求包；步骤b，如果未获得ID的远端射频设备不是处于直接连接到中心设备的第一级，则通过外部端口所连接到的已获得ID的远端射频设备逐级转发，而将ID请求包最终转发到中心设备，并在ID请求包中记录其传输经过的路径信息；步骤c，中心设备返回响应包到未获得ID的远端射频设备，其中包含路径信息和未获得ID的远端射频设备的ID；以及步骤d，未获得ID的远端射频设备从响应包中获得路径信息和ID，以获知物理设备连接关系。

在上述的基于射频拉远的物理设备连接关系的获取方法中，处于第一级的未获得ID的远端射频设备包括直接连接到中心设备的外部端口，步骤a包括以下步骤：第一级的远端射频设备在向所有可以发送消息的外部端口发送ID请求包的过程中，通过直接连接到中心设备的外部端口直接将ID请求包发送到中心设备。

在上述的基于射频拉远的物理设备连接关系的获取方法中，还包括以下步骤：中心设备返回响应包到第一级的远端射频设备，其中包含第一级的远端射频设备的ID；以及第一级的远端射频设备判断收到的ID是否是属于自己的ID，如果是则获得ID，并获知自己处于第一级。

在上述的基于射频拉远的物理设备连接关系的获取方法中，步骤b包括以下步骤：判断接收到ID请求包的物理设备是否为中心设备，如果是，则执行步骤c，否则继续执行步骤b。

在上述的基于射频拉远的物理设备连接关系的获取方法中，步骤b还包括以下步骤：判断接收到ID请求包的物理设备是否为已获得ID的远端射频设备，如果是，则通过已获得ID的远端射频设备向上一级转发ID请求包。

在上述的基于射频拉远的物理设备连接关系的获取方法中，路径信息包括转发途经的已获得ID的远端射频设备的ID和转发端口号。

在上述的基于射频拉远的物理设备连接关系的获取方法中，步骤c包括以下步骤：中心设备按照路径信息将响应反向传送到未获得ID的远端射频设备。

在上述的基于射频拉远的物理设备连接关系的获取方法中，骤d包括以下步骤：未获得ID的远端射频设备判断收到的ID是否是属于自己的ID，如果是则获得ID，并由路径信息获知自己的物理设备连接关系。

在上述的基于射频拉远的物理设备连接关系的获取方法中，在基于射频拉远的通信协议的帧结构中设置用于获取ID的字段，并用字段执行上述的步骤。

在上述的基于射频拉远的物理设备连接关系的获取方法中，通信协议包括CPRI和OBSAI协议。

通过上述技术方案，本发明实现了如下技术效果：更能适应复杂的网络环境，可以减少链路上无用的数据包传输，并且可以降低处理的复杂度，还可以增加可靠性。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是根据本发明的实施例的CPRI协议的基本传输单位基本帧(Base Frame，缩写为BF)结构示意图；

图2是根据本发明的实施例的基于射频拉远的物理设备连接关系的获取方法的流程图；

图3是根据本发明的基于射频拉远的物理设备连接关系的获取方法的流程图；以及

图4是根据本发明的基于射频拉远的物理设备连接关系的获取这种的方框图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

在射频拉远的框架下，中心设备和远端射频之间会遵守标准协议，如CPRI，OBSAI协议，或者是私有协议。在这些协议中的帧结构中一般会预留用户自定义区或空闲位置。本发明可以利用这些区间来定义用于获取ID的字段，并用这些字段来进行ID请求、响应和下发等操作。

本发明中ID获取是通过远端射频设备逐级请求，逐级响应的方式来完成的，其规则如下：

1.未获取到ID的远端射频设备定时向所有可以发送消息的外部端口发出ID请求包；

2.未获取到ID的远端射频设备不处理(转发)任何请求包；

3.中心设备收到请求包后给出响应的ID；

4.收到响应包的设备判断是否是属于自己的ID，如果是则获得ID，并将状态转入正常(可处理、转发数据包)；

5.任何一级的设备通过已经获得ID的设备转发ID请求包到上级，包中携带请求包传输经过的ID和路径；

6.中心设备判断拓扑路径并返回响应包，响应包中包含与请求反向的传输途径，并由已获得ID的设备按路径层层转发到原始请求设备，原始请求设备获取ID；

7.经过逐级申请，所有连接的物理设备都能够获得一个唯一的ID，并根据这个ID进行上层(应用层)通信。

以下将结合图1-图3详细描述上述方法，图1是根据本发明的实施例的CPRI 协议的基本传输单位Base Frame(BF)结构示意图，图2是根据本发明的实施例的基于射频拉远的物理设备连接关系的获取方法的流程图，图3是根据本发明的基于射频拉远的物理设备连接关系的获取方法的流程图。

参照图1，在本实施例中，包含16bit的控制字(Control Word)；CPRI协议以256个Base Frame为一个基本信令单元，我们称为复帧，并且，利用复帧中给用户自定义的一些位置，添加了自定义的符号CC_WORD，ID_INDEX，ID_WORDx，可以对任何级数小于x的链、树、图等拓扑结构进行ID获取(见下表)。

表1

子信道号Ns	子信道用途	Xs＝0	Xs＝1	Xs＝2	Xs＝3
						0	sync&timing	syncbyteK28.5	HFN	BFN-low	BFN-high
1	slow C&M	slowC&M	slowC&M	slow C&M	slow C&M
						2	L1 inbandprot	version	startup	L1-reset-LOS	Pointer p
3	reserved	reserved	reserved	reserved	reserved
						...	...	...	...	...	...
15	reserved	reserved	reserved	reserved	reserved
						16	Vendorspecific		ID_WORD0	ID_WORD4	ID_WORD8

17	Vendorspecific		ID_WORD1	ID_WORD5	ID_WORD9
						18	Vendorspecific	CC_WORD	ID_WORD2	ID_WORD6	ID_WORD10
19	Vendorspecific	ID_Index	ID_WORD3	ID_WORD7	ID_WORD11





pointer：p	Fast C&M	FastC&M	FastC&M	Fast C&M	Fast C&M
						...	...	...	...	...	...
63	Fast C&M	FastC&M	FastC&M	Fast C&M	Fast C&M

其中，Vendor specific为用户自定义字段；CC_WORD为公共控制字，指示后续字段的用途；ID_INDEX为设备层次关系指示字，为0时表示本级使用；ID_WORD是设备ID号，包括出/入端口号，无效时为0xffff。

参照图2，BBU即所说的上级设备，RRU为需要获取ID的远端射频设备，在实际应用中BBU会有一份预先配置好的拓扑关系，而物理连接可能与之不同或者存在冗余；RRU设备有4个光口供通讯使用，都是收发双向；物理层的BF和复帧传送都是由现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Arrayy，以下简称为FPGA)完成，没有很强的算法功能，因此流程越简单越好。

图2中粗黑线条连接表示有物理连接并且配置过的链路，虚线表示仅物理有连接；图中RRU四个方向的光端口号分别定义为：上＝0；左＝1；下＝2；右＝3；RRU_ID假定为图中的RRU编号；

下面参照图3和图4来详细说明根据本发明的基于射频拉远的物理设备连接关系的获取方法和获取装置。

参照3，根据本发明的获取方法包括以下步骤：

步骤302，未获得ID的远端射频设备定时向所有可以发送消息的外部端口发出ID请求包；

步骤304，如果未获得ID的远端射频设备不是处于直接连接到中心设备的第一级，则通过外部端口所连接到的已获得ID的远端射频设备逐级转发，而将ID请求包最终转发到中心设备，并在ID请求包中记录其传输经过的路径信息；

步骤306，中心设备返回响应包到未获得ID的远端射频设备，其中包含路径信息和未获得ID的远端射频设备的ID；

步骤308，未获得ID的远端射频设备从响应包中获得路径信息和ID，以获知物理设备连接关系。

再次参照图2，图3中的步骤的具体过程如下所述：

1.RRU启动后为初始状态，RRU_ID为0xff，FPGA不转发任何端口消息；

2.初始态RRU定时向所有已知端口广播ID获取请求包，对应包的字段内容为：CC_WORD＝1，ID_Index＝0，ID_WORD0内容为：RRU_ID号0xff，表示请求，InP＝0xf，表示发起者，OutP＝发送包的端口号0，1，2，3......

3.RRU初始状态不处理ID请求包，直接丢弃；

第一级RRU(RRU0)发送请求包到达BBU，包格式如表2所示：

表2

4.BBU响应请求，返回的包格式如表3所示：

表3

其中，CC_WORD＝1，ID_Index＝0不变，ID_WORD0内容为：ID号＝0，Inp|OutP与请求包相同，InP＝0xf，OutP＝0；

5.RRU0收到响应包后判断ID_Index＝0，表示是自己的，RRU_ID非0xff表示有效ID，此包为响应包；记录ID号和上级端口号(OutP)，状态切换为正常态(区别于初始态)，开始建立上层链路；

6.RRU1发送的ID请求包到达正常态的RRU0，RRU0判断RRU_ID为0xff，表示这是个请求包需要转发，RRU0在包中加上自己ID信息，向上级转发，具体格式如表4所示：

表4

其中，ID_Index+1，在ID_Index指示的位置ID_WORD1填本站的RRU_ID和接收端口发送端口号；

8.BBU收到这个请求包，比较包中携带的发送链路与配置的拓扑结构，如果匹配则回ID响应包，分配ID；不匹配则不响应；响应包只将ID_WORD0位置的请求ID号0xff改为分配好的ID号；具体格式如表5所示：

表5

9.RRU0收到响应包(ID_WORD0位置的ID非0xff就是响应包)，判断ID_Index非0，表示不是给自己的包，从ID_Index位置获取InP号，ID_Index-1，向InP端口转发此包；具体格式如表6所示：

表6

RRU1收到此响应包时ID_Index＝0，确认此包为自己所有，获得ID号，上级端口号，状态切换为正常态；

10.依此类推，各级RRU依次获取ID；最深一级的RRU6的请求包到达BBU时为如下表7：

表7

BBU可以从此包中获得传输路径和相关端口号，和配置对比后回送响应包，格式如下表8：

表8

此响应包经RRU层层转发后到达RRU6的格式如下表9：

表9

RRU6获取ID和上级端口号。

11.本实施例中，RRU6可以通过两条路径到达BBU，RRU6-＞RRU3-＞RRU1-＞RRU0-＞BBU 链路被确认，而RRU6-＞RRU4-＞RRU1-＞RRU0-＞BBU路径不会得到响应；RRU4也有通过RRU1或RRU5的两条请求路径，同样只有通过RRU1的路径被确认；由于RRU4-＞RRU5的路径不被认可，因此RRU6没有通过RRU4-＞RRU5→BBU的路径存在。

12.经过逐级申请，本实施例中的各RRU将获得与配置一致的RRU_ID，通过此ID发起上层建链，通过slow C&M通道进行通讯，完成IQ交换配置和C&M存储转发配置；

13.上层链路断链2ms后自动重启，重新开始ID请求流程；

如图4所示，根据本发明的获取装置400包括：

请求ID模块402，用于指令未获得ID的远端射频设备定时向所有可以发送消息的外部端口发出ID请求包；

转发模块404，用于如果未获得ID的远端射频设备不是处于直接连接到中心设备的第一级，则指令通过外部端口所连接到的已获得ID的远端射频设备逐级转发，而将ID请求包最终转发到中心设备，并在ID请求包中记录其传输经过的路径信息；

响应模块406，用于指令中心设备返回响应包到未获得ID的远端射频设备，其中包含路径信息和未获得ID的远端射频设备的ID；以及

获得模块408，用于指令未获得ID的远端射频设备从响应包中获得路径信息和ID，以获知物理设备连接关系。

当处于第一级的未获得ID的远端射频设备包括直接连接到中心设备的外部端口时，请求ID模块402用于指令第一级的远端射频设备在向所有可以发送消息的外部端口发送ID请求包的过程中，通过直接连接到中心设备的外部端口直接将ID请求包发送到中心设备。

获取装置400还可包括：第一级响应模块(未示出)，用于指令中心设备返回响应包到第一级的远端射频设备，其中包含第一级的远端射频设备的ID；以及第一级获得模块(未示出)，用于指令第一级的远端射频设备判断收到的ID是否是属于自己的ID，如果是则获得ID，并获知自己处于第一级。

转发模块404用于判断接收到ID请求包的物理设备是否为中心设备，如果是，则运行响应模块，否则继续运行转发模块。

转发模块404还可用于判断接收到ID请求包的物理设备是否为已获得ID的远端射频设备，如果是，则通过已获得ID的远端射频设备向上一级转发ID请求包。

路径信息可包括转发途经的已获得ID的远端射频设备的ID和转发端口号。

响应模块406可用于指令中心设备按照路径信息将响应反向传送到未获得ID的远端射频设备。

获得模块408可用于指令未获得ID的远端射频设备判断收到的ID是否是属于自己的ID，如果是则获得ID，并由路径信息获知自己的物理设备连接关系。

在基于射频拉远的通信协议的帧结构中可设置用于获取ID的字段，获取装置400可利用该字段来获取ID。

如上所述，本发明实现了以下技术效果：所有基于射频拉远的物理设备都能够获得一个唯一的ID，并根据该ID进行上层通信，因此使用本发明的方法可以适应各种复杂的网络应用环境，减少了链路上无用的数据包传输。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种基于射频拉远的物理设备连接关系的获取方法，所述物理设备包括基于射频拉远的中心设备和远端射频设备，所述中心设备保存所述远端射频设备的ID，所述获取方法特征在于，包括以下步骤：

步骤a，未获得ID的所述远端射频设备定时向所有可以发送消息的外部端口发出ID请求包；

步骤b，如果所述未获得ID的远端射频设备不是处于直接连接到所述中心设备的第一级，则通过所述外部端口所连接到的已获得ID的远端射频设备逐级转发，而将所述ID请求包最终转发到所述中心设备，并在所述ID请求包中记录其传输经过的路径信息；

步骤c，所述中心设备返回响应包到所述未获得ID的远端射频设备，其中包含所述路径信息和所述未获得ID的远端射频设备的ID；以及

步骤d，所述未获得ID的远端射频设备从所述响应包中获得所述路径信息和ID，以获知所述物理设备连接关系。

2.根据权利要求1所述的获取方法，其特征在于，处于第一级的未获得ID的所述远端射频设备包括直接连接到所述中心设备的外部端口，所述步骤a包括以下步骤：

所述第一级的远端射频设备在向所述所有可以发送消息的外部端口发送所述ID请求包的过程中，通过所述直接连接到所述中心设备的外部端口直接将所述ID请求包发送到所述中心设备。

3.根据权利要求2所述的获取方法，其特征在于，还包括以下步骤：

所述中心设备返回响应包到所述第一级的远端射频设备，其中包含所述第一级的远端射频设备的ID；以及

所述第一级的远端射频设备判断收到的ID是否是属于自己的ID，如果是则获得所述ID，并获知自己处于第一级。

4.根据权利要求1所述的获取方法，其特征在于，所述步骤b包括以下步骤：

判断接收到所述ID请求包的物理设备是否为所述中心设备，如果是，则执行所述步骤c，否则继续执行所述步骤b。

5.根据权利要求4所述的获取方法，其特征在于，所述步骤b还包括以下步骤：

判断接收到所述ID请求包的物理设备是否为已获得ID的远端射频设备，如果是，则通过所述已获得ID的远端射频设备向上一级转发所述ID请求包。

6.根据权利要求5所述的获取方法，其特征在于，所述路径信息包括转发途经的所述已获得ID的远端射频设备的ID和转发端口号。

7.根据权利要求6所述的获取方法，其特征在于，所述步骤c包括以下步骤：

所述中心设备按照所述路径信息将所述响应反向传送到所述未获得ID的远端射频设备。

8.根据权利要求7所述的获取方法，其特征在于，所述步骤d包括以下步骤：

所述未获得ID的远端射频设备判断收到的ID是否是属于自己的ID，如果是则获得所述ID，并由所述路径信息获知自己的物理设备连接关系。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的获取方法，其特征在于，在基于射频拉远的通信协议的帧结构中设置用于获取ID的字段，并用所述字段执行上述的步骤。

10.根据权利要求9所述的获取方法，其特征在于，所述通信协议包括通用协议无线接口CPRI和主动开放基站体系OBSAI协议。