CN101374086B - 分布式通信系统中远端设备的接入方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种分布式通信系统中远端设备的接入方法及相应的设备。所述接入方法，具体为：本地中心设备或处于接入状态的远端设备通过其主控接口发送主控接口标识信息；处于等待接入状态的远端设备，将接收到本地中心设备发送的主控接口标识信息的接口配置为从控接口，并通过该从控接口向本地中心设备发送接入请求，建立与本地中心设备的连接。按照本发明的方法及设备，可以实现远端设备的自适应接入和拓扑结构识别。

Description

分布式通信系统中远端设备的接入方法及设备

技术领域

本发明涉及分布式通信系统中的设备管理技术领域，尤其涉及一种分布式通信系统中远端设备的接入方法、本地中心设备和远端设备。

背景技术

在某些分布式通信系统中，由于系统结构的要求，通信系统网络由一个本地中心设备(LCE，Local Central Equipment)和若干个远端设备(RE，RemoteEquipment)组成。RE受控于LCE，RE在正常工作之前，需要首先建立与LCE的连接，包括控制信令和业务数据传输通道的连接。RE与LCE直接或间接的连接建立过程，就称为RE的接入过程。

RE和LCE的接口(IF，Interface)之间可以通过光纤或电缆实现直接或间接连接，并且，RE与LCE可通过多种拓扑结构连接，例如，图1所示的多个RE通过简单的串行或者点对点连接到LCE；图2所示的多个RE通过星形连接到LCE；图3所示的多个RE通过环形连接到LCE。并且，上述几种连接方式还可以互相组合，实现更为复杂的网络拓扑结构。

在各种拓扑结构中，每个LCE有一个或者多个主控接口(MCI，MasterControl Interface)，用于RE的连接；RE可以有两个IF，其中的一个是从控接口(SCI，Slave Control Interface)，用于与LCE或者上一级RE的MCI建立控制信令和业务数据传输的连接，其他的IF均为MCI，用于级连接入下一级的RE，与下一级RE的SCI建立控制信令和业务数据传输通道。也就是说，LCE的IF均为MCI，RE有且仅有一个SCI，可以有一个或者多个MCI。

为了实现灵活的接入方式和实现接口备份提高系统可靠性，现有技术中，RE的SCI在网络接入建立前并不固定，而是在RE进行接入操作时进行确定。RE通过将某个IF作为SCI，直接或者间接接入到LCE，建立与LCE的控制信令和业务数据传输通道后，将其它IF置为MCI，为下级的RE提供接入到LCE的通道。

因此，RE如何在接入时确定使用哪个IF作为本级RE的SCI，实现与LCE或上级RE的接入就成为整个分布式通信系统网络建立的关键问题。

现有技术的方案是：由RE上的上层软件周期性的遍历使用各个IF，通过IF发送接入请求，哪个IF收到LCE或者RE的MCI的接入响应消息就将该IF作为本RE的SCI，接入完成后将其它IF作为MCI；如果工作中，当前的SCI由于某种原因出现故障，上层软件则重新开始进行接入操作，尝试重新进行主从接口的配置。

从现有技术上述方案的流程中可以看出，现有技术有如下缺点：

1、应用上层软件来配置IF的主从特性，软件需要对底层硬件和物理信号进行监测和配置，控制环节过多，流程复杂；

2、接入过程中，需要在各个IF间频繁切换，容易造成死循环，并且，切换的周期对于各种系统，可能是个不同的时间值，对各种系统的开发和维护增加了负担；

3、对于不同分布式通信网络，RE上层软件发送接入请求到LCE或上级RE响应的时延是不同的，这给上层软件的实现增加了困难；

4、现有方法必须在网络建立前预先设定网络拓扑结构，不能由软硬件自动完成拓扑识别。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种分布式通信系统中远端设备的接入方法及相应的设备，实现远端设备接入中心节点设备。

为解决上述技术问题，本发明提供方案如下：

一种分布式通信系统中远端设备的接入方法，包括步骤：

A，本地中心设备或处于接入状态的远端设备通过其主控接口发送主控接口标识信息；

B，处于等待接入状态的远端设备，将接收到所述主控接口标识信息的接口配置为从控接口，并通过该从控接口向本地中心设备发送接入请求，建立与本地中心设备的连接。

本发明所述的接入方法，其中，所述步骤B中，所述远端设备在配置所述从控接口后，进一步将其除从控接口外的其它接口配置为主控接口，并通过所配置的主控接口发送主控接口标识信息。

本发明所述的接入方法，其中，所述远端设备将接收到主控接口标识信息的接口配置为从控接口包括：

在该远端设备的多个接口先后接收到主控接口标识信息时，将最先接收到主控接口标识信息的接口配置为从控接口，以及在多个接口同时接收到主控接口标识信息时，根据预先为各接口设置的优先级，将优先级最高的接口配置为从控接口。

本发明所述的接入方法，其中，

本地中心设备或处于接入状态的远端设备，进一步通过各自的主控接口发送本设备的下一级设备的拓扑级数信息，其中，所述下一级设备的拓扑级数是本设备的拓扑级数加1；

各远端设备根据其从控接口上接收到的拓扑级数信息，获取自身的拓扑级数，并将其自身的拓扑级数信息包含在接入请求中进行发送；

本地中心设备根据接收到的各远端设备的拓扑级数信息，建立网络拓扑结构图。

本发明所述的接入方法，其中，

本地中心设备或处于接入状态的远端设备，进一步周期性的通过各自的主控接口发送主控接口标识信息；

如果远端设备在其从控接口上未能周期性的接收到主控接口标识信息，则取消其所有接口上的配置，重新进入等待接入状态。

本发明所述的接入方法，其中，所述主控接口标识信息是数据帧中预先约定的标志位。

一种本地中心设备，包括：

标识信息发送模块，用于周期性的通过该本地中心设备的主控接口发送主控接口标识信息；

接入模块，用于根据远端设备发送的接入请求，建立与远端设备的连接。

本发明所述的本地中心设备，其中，还包括拓扑结构建立模块；

所述标识信息发送模块，进一步用于通过该本地中心设备的主控接口，发送该本地中心设备的下一级设备的拓扑级数信息；

所述拓扑结构建立模块，进一步用于接收到的远端设备的拓扑级数信息，建立网络的拓扑结构图。

一种远端设备，包括：

标识信息接收模块，用于接收本地中心设备或其它远端设备发送的主控接口标识信息；

接口配置模块，用于在该远端设备处于等待接入状态时，将接收到主控接口标识信息的接口配置为从控接口；

接入模块，用于通过所述接口配置模块配置的从控接口发送接入请求，建立与本地中心设备或其它远端设备的连接。

本发明所述的远端设备，其中，

所述接口配置模块，进一步用于将最先接收到主控接口标识信息的接口配置为从控接口，或者，将同时接收到主控接口标识信息的多个接口中的优先级最高的接口配置为从控接口。

本发明所述的远端设备，其中，还包括标识信息发送模块；

所述接口配置模块，进一步用于将该远端设备除从控接口外的其它接口配置为主控接口；

所述标识信息发送模块，用于周期性的通过所述接口配置模块配置的主控接口发送主控接口标识信息。

本发明所述的远端设备，其中，

所述标识信息接收模块，进一步用于根据该远端设备从控接口上接收到的拓扑级数信息，获取自身的拓扑级数；

所述标识信息发送模块，进一步用于通过该远端设备主控接口发送下一级设备的拓扑级数信息，所述下一级设备的拓扑信息是本设备的拓扑级数加1；

所述接入模块，进一步用于将本远端设备的拓扑级数信息包含在接入请求中进行发送。

本发明所述的远端设备，其中，

所述接口配置模块，进一步在该远端设备的从控接口上未能周期性的接收到主控接口标识信息时，取消该远端设备所有接口上的配置，重新进入等待接入状态。

从以上所述可以看出，本发明提供的RE的接入方法及相应的设备，通过由MCI发送主控接口标识信息，RE根据接收到主控接口标识信息的接口配置SCI，从而实现了RE的自动接入。并且，本发明实施例中还通过在主控接口信息中包含设备的拓扑级数信息，并将拓扑级数信息在接入请求中上报，再由LCE根据各RE的拓扑级数，可以建立网络的拓扑结构图。本发明通过硬件自适应方法实现RE的接入，其实现简单，接入速度快，准确性高，并且避免了现有技术实现中软件方法容易造成死循环等缺点。同时，本发明在应用在环形结构的网络拓扑中时，在原有工作链路发生故障的情况下，通过硬件方法提取主控接口标识信息，恢复工作的速度快，也避免了现有技术中软件配置可能遇到的模块内部信息传递的时间延迟等问题。

附图说明

图1为分布式通信系统的串行连接的连接示意图；

图2为分布式通信系统的星形连接的连接示意图；

图3为分布式通信系统的环形连接的连接示意图；

图4为本发明实施例所述方法的应用环境示意图；

图5为分布式通信系统中环形备份链路的示意图；

图6为分布式通信系统中环形备份链路的应用示意图；

图7为分布式通信系统中环形备份链路的应用的另一示意图；

图8为本发明实施例所述本地中心设备和远端设备的结构示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种分布式通信系统中远端设备的接入方法及相应的设备，通过MCI发送主控接口标识信息，从而RE可以根据接收到该主控接口标识信息的IF，设置SCI，实现RE自适应接入；并且，本发明还可以实现网络拓扑的自动学习。以下结合附图通过具体实施例对本发明做详细的说明。

首先，请参照图4，图4所示的星形连接中，RE在接入完成前，处于等待接入状态，只对各个数据接口IF进行数据接收的监控；当接入完成之后，RE处于接入状态，此时RE对其SCI接收的数据进行监控。其中，对IF进行监控，可以采用可编程器件实现。RE0有四个IF(IF0至IF3)，其中两个IF(RE0的IF0和IF1)分别与LCE的两个MCI(LCE的IF0和IF1)连接，另外两个IF(RE0的IF2和IF3)分别连接两个RE。RE1和RE2通过RE0与LCE连接，RE0接入前，RE1和RE2处于等待接入状态。

LCE的两个MCI在被系统配置启用后，都将周期性的发送主控接口标识信息，所述主控接口标识信息可以是在MCI发送的数据帧中设置预先约定的标志位。如果某个MCI被系统禁止，就不会发送主控接口标识信息。

RE0接入前，其四个IF均处于监控接收数据的状态，当检测到某个IF上接收的数据中有主控接口标识信息时，RE0就将该IF配置为本RE的SCI。如果先后有两个或两个以上的IF收到主控接口标识信息，则将最先收到主控接口标识信息的IF配置为本RE的SCI；如果存在两个或两个以上的IF同时收到主控接口标识信息，则可以根据为各IF预设的优先级，选择优先级最高的IF作为本RE的SCI。

RE0在配置了自身的SCI后，就可以从该SCI发送接入请求，建立与LCE的连接，完成接入过程，实现与LCE的控制信令和业务数据传输。RE0同时还可以将其除SCI外的其它各个IF配置为MCI模式，并且，在RE0的MCI被启用后，通过各MCI发送主控接口标识信息，用于下级RE识别RE0得MCI，完成下级RE的接入过程。

在RE0接入完成以后，RE1和RE2可以按照上述同样的方法，分别接入RE0。例如，RE1在其某个IF上接收到主控接口标识信息后，就将该IF配置未SCI，并通过该SCI向LCE发送接入请求；RE0将接收到来自RE1的接入请求，通过RE0的SCI发送给LCE，以完成RE1的接入，从而实现RE1通过RE0接入LCE。

以下，再以图3所示的环形连接为例，说明RE的接入过程。

对于图3中的环形连接，各个RE均有两种接入路径。

以RE0为例，RE0在接入前，监控与LCE和RE1相连接的两个IF，当在某个IF上收到LCE或RE1的MCI发送的主控接口标识信息后，将该IF配置为本RE的SCI，进而完成接入的过程。当然，RE1的IF0能够向RE0发送主控接口标识信息的前提是，RE1已经完成从LCE-RE3-RE2-RE1的逐级接入过程。根据接入顺序的不同，图3中的环形连接中的各个RE可能多种组合方式的接入结果。

在实际应用中，在需要对链路进行备份时，通常采用环形的拓扑结构。仍然以图3所示的网络为例，当LCE仅打开与RE0连接的MCI(IF0)时，则各级RE接入后，LCE(IF0)，RE0，RE1，RE2，RE3依次形成一个链型连接，如图5所示。

当LCE与RE0间的链路出现故障，RE0在其SCI(IF0)上未能周期性的接收到LCE发送的主控接口标识信息，此时，RE0将取消其所有IF上的配置，停止RE0上先前配置的MCI上的主控接口标识信息的发送，RE0重新进入等待接入的状态。这样，RE1，RE2，RE3逐级解除原有的接入关系，并重新进入等待接入的状态。

此时，系统可以启用LCE与RE3连接的另一个MCI(IF1)。这样，各个RE就可以重新逐级与LCE(IF1)的建立连接，接入完成后的拓扑结构图如图6所示。

同样的，当故障发生在两个RE之间时，与LCE丢失连接的RE在逐级解除接入关系后，可以在相反的链路方向上重新完成接入，从而提高了系统的可靠性。例如，当图5中的RE2与RE3间出现故障为例，重新接入完成之后形成的新拓扑结构如图7所示。

以上分别对本发明应用于星形连接和环形连接的拓扑结构进行了说明，同样的方法还可以推广到各种网络拓扑中。

从以上说明可以看出，本发明中RE配置SCI的过程，由硬件(可编程器件等)自适应完成，不需要高层软件参入的主从控制接口的选择。底层硬件在完成SCI的配置后，可以通过中断或其它形式告知高层软件，以进行后续其它操作。

本实施例所述RE的接入方法中，还可以实现RE的网络拓扑的自动学习功能，即，在接入过程中，RE可以得到自己在网络拓扑结构中所处的拓扑级数信息，具体实现方法是：LCE和RE在其发送的主控接口标识信息中进一步包括有下一级设备的拓扑级数信息，其中，所述下一级设备的拓扑级数是本设备的拓扑级数加1，这样，接收者就可以根据主控接口标识信息中的拓扑级数信息，获得自身的拓扑级数；各RE将其自身的拓扑级数信息包含在接入请求中进行发送；LCE根据接收到的各RE的拓扑级数信息，建立网络拓扑结构图。

例如，以LCE为作为网络起点，LCE在其MCI下发的主控接口标识信息中加入拓扑级数为1的信息，这样任意一个接收到该信息的RE，就能得到自己的拓扑级数为1；然后该RE在自己的MCI下发的主控接口标识信息中加入下一级RE的级数为2(1+1)的信息，同样的，收到该信息的RE就得到了自己的级数为2；如此类推，各级RE均能得到自己的级数；RE在进行接入时，在其接入请求中上报其拓扑级数，这样LCE就可以得到各个RE的级数信息，从而建立网络拓扑图。

基于上述的远端设备的接入方法，本实施例还相应的提供了一种LCE和RE，如图8所示。

其中，所述LCE包括：

标识信息发送模块，用于周期性的通过该LCE的MCI发送主控接口标识信息。这里，所述标识信息发送模块，进一步用于通过该LCE的MCI发送该LCE的下一级设备的拓扑级数信息。

接入模块，用于根据RE发送的接入请求，建立与RE的连接。

拓扑结构建立模块，进一步用于接收到的RE的拓扑级数信息，建立网络的拓扑结构图。

其中，所述RE包括：

标识信息接收模块，用于接收LCE或其它RE发送的主控接口标识信息；这里，所述标识信息接收模块，还进一步用于根据该RE的SCI上接收到的拓扑级数信息，获取自身的拓扑级数；

接口配置模块，用于在该RE处于等待接入状态时，将接收到主控接口标识信息的IF配置为SCI；这里，所述接口配置模块，进一步用于将该RE除SCI外的其它IF配置为MCI；以及，进一步用于将最先接收到主控接口标识信息的IF配置为SCI，或者，将同时接收到主控接口标识信息的多个IF中的优先级最高的接口配置为SCI；以及，所述接口配置模块，进一步在该RE的 SCI上未能周期性的接收到主控接口标识信息时，取消该RE所有IF上的配置，重新进入等待接入状态。

接入模块，用于通过所述接口配置模块配置的SCI发送接入请求，建立与LCE或其它RE的连接。这里，所述接入模块，进一步用于将本RE的拓扑级数信息包含在接入请求中进行发送。

标识信息发送模块，用于周期性的通过所述接口配置模块配置的MCI发送主控接口标识信息；这里，所述标识信息发送模块，进一步用于通过该RE的MCI发送下一级设备的拓扑级数信息，所述下一级设备的拓扑信息是本设备的拓扑级数加1。

综上所述，本发明实施例所述RE的接入方法及相应的设备，通过由MCI发送主控接口标识信息，RE根据接收到主控接口标识信息的接口配置SCI，从而实现了RE的自动接入。并且，本发明实施例中还通过在主控接口信息中包含设备的拓扑级数信息，并将拓扑级数信息在接入请求中上报，再由LCE根据各RE的拓扑级数，建立网络的拓扑结构图。本发明通过硬件自适应方法实现RE的接入，其实现简单，接入速度快，准确性高，并且避免了现有技术实现中软件方法容易造成死循环等缺点。同时，本发明在应用在环形结构的网络拓扑中时，在原有工作链路发生故障的情况下，通过硬件方法提取主控接口标识信息，恢复工作的速度快，也避免了现有技术中软件配置可能遇到的模块内部信息传递的时间延迟等问题。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (13)

1.一种分布式通信系统中远端设备的接入方法，其特征在于，包括步骤：

A，本地中心设备或处于接入状态的远端设备通过其主控接口发送主控接口标识信息；

B，处于等待接入状态的远端设备，将接收到所述主控接口标识信息的接口配置为从控接口，并通过该从控接口向本地中心设备发送接入请求，建立与本地中心设备的连接；

其中，处于接入状态的远端设备是指直接或者间接接入到本地中心设备的远端设备，处于等待接入状态的远端设备是尚未直接或者间接接入到本地中心设备的远端设备。

2.如权利要求1所述的接入方法，其特征在于，所述步骤B中，所述远端设备在配置所述从控接口后，进一步将其除从控接口外的其它接口配置为主控接口，并通过所配置的主控接口发送主控接口标识信息。

3.如权利要求2所述的接入方法，其特征在于，所述远端设备将接收到主控接口标识信息的接口配置为从控接口包括：

在该远端设备的多个接口先后接收到主控接口标识信息时，将最先接收到主控接口标识信息的接口配置为从控接口，以及在多个接口同时接收到主控接口标识信息时，根据预先为各接口设置的优先级，将优先级最高的接口配置为从控接口。

4.如权利要求2所述的接入方法，其特征在于，

本地中心设备或处于接入状态的远端设备，进一步通过各自的主控接口发送本设备的下一级设备的拓扑级数信息，其中，所述下一级设备的拓扑级数是本设备的拓扑级数加1；

各远端设备根据其从控接口上接收到的拓扑级数信息，获取自身的拓扑级数，并将其自身的拓扑级数信息包含在接入请求中进行发送；

本地中心设备根据接收到的各远端设备的拓扑级数信息，建立网络拓扑结构图。

5.如权利要求2所述的接入方法，其特征在于，

本地中心设备或处于接入状态的远端设备，进一步周期性的通过各自的主控接口发送主控接口标识信息；

如果远端设备在其从控接口上未能周期性的接收到主控接口标识信息，则取消其所有接口上的配置，重新进入等待接入状态。

6.如权利要求1至5任一项所述的接入方法，其特征在于，所述主控接口标识信息是数据帧中预先约定的标志位。

7.一种本地中心设备，其特征在于，包括：

标识信息发送模块，用于周期性的通过该本地中心设备的主控接口发送主控接口标识信息，所述主控接口标识信息使得处于等待接入状态的远端设备将接收到所述主控接口标识信息的接口配置为从控接口，并通过该从控接口向本地中心设备发送接入请求；

接入模块，用于根据远端设备发送的接入请求，建立与远端设备的连接。

8.如权利要求7所述的本地中心设备，其特征在于，还包括拓扑结构建立模块；

所述标识信息发送模块，进一步用于通过该本地中心设备的主控接口，发送该本地中心设备的下一级设备的拓扑级数信息；

所述拓扑结构建立模块，进一步用于接收到的远端设备的拓扑级数信息，建立网络的拓扑结构图。

9.一种远端设备，其特征在于，包括：

标识信息接收模块，用于接收本地中心设备或其它远端设备发送的主控接口标识信息；

接口配置模块，用于在该远端设备处于等待接入状态时，将接收到主控接口标识信息的接口配置为从控接口，所述处于等待接入状态是指该远端设备尚未直接或者间接接入到本地中心设备；

接入模块，用于通过所述接口配置模块配置的从控接口发送接入请求，建立与本地中心设备或其它远端设备的连接。

10.如权利要求9所述的远端设备，其特征在于，

所述接口配置模块，进一步用于将最先接收到主控接口标识信息的接口配置为从控接口，或者，将同时接收到主控接口标识信息的多个接口中的优先级最高的接口配置为从控接口。

11.如权利要求9所述的远端设备，其特征在于，还包括标识信息发送模块；

所述接口配置模块，进一步用于将该远端设备除从控接口外的其它接口配置为主控接口；

所述标识信息发送模块，用于周期性的通过所述接口配置模块配置的主控接口发送主控接口标识信息。

12.如权利要求11所述的远端设备，其特征在于，

所述标识信息接收模块，进一步用于根据该远端设备从控接口上接收到的拓扑级数信息，获取自身的拓扑级数；

所述标识信息发送模块，进一步用于通过该远端设备主控接口发送下一级设备的拓扑级数信息，所述下一级设备的拓扑信息是本设备的拓扑级数加1；

所述接入模块，进一步用于将本远端设备的拓扑级数信息包含在接入请求中进行发送。

13.如权利要求9所述的远端设备，其特征在于，

所述接口配置模块，进一步在该远端设备的从控接口上未能周期性的接收到主控接口标识信息时，取消该远端设备所有接口上的配置，重新进入等待接入状态。

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