CN102904759B - 广电网络增强型eoc终端管理系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种广电网络增强EOC终端管理系统及方法，主要为了提供一种支持网关型终端管理的广电网络增强EOC终端管理系统及方法。本发明广电网络增强EOC终端管理系统及方法，增加了自动化配置器对终端的扩展模块进行管理，为了在一个物理实体上实现一个管理实体的管理，终端的EOC模块代理转发扩展模块的扩展报文。
Description
技术领域
本发明涉及一种广电网络增强EOC终端管理系统及方法。
背景技术
广电当前的网络主要架构如图1(省去了PON系统)所示，网管使用的管理协议为SNMP，在EOC局端(CBAT)上实现SNMP Agent，EMS(EOC网络管理系统)管理到局端，终端(CNU)与局端之间通过管理协议(MME)进行管理，局端相当于终端管理的一个代理，是对设备管理的一个延伸。
当前的EOC终端主要是网桥设备(二层转发设)，一个参考设计的硬件框图如图2所示，EOC网桥终端主要由EOC芯片(AR7411)和交换芯片(RTL8306E)组成，四个UNI口(用户网络接口)从交换芯片引出，AR7411作为EOC的终端的主芯片，主要完成以太网数据的调制解调等功能，同时承担着一些管理功能，包括自己本身和RTL8306E，与局端之间进行交互完成管理功能。网桥终端提供的功能也较为少，主要是交换芯片提供的一些功能，比如802.1q VLAN、QOS、端口限速等功能。
当前广电网络中仅有网桥型终端，随着广电双向网络的发展，用户的业务的需求逐渐增多，所以对设备的要求也越来越复杂，原来的简单的桥接设备，已经无法满足运营商的业务需求。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种应用于广电网路管理增强型EOC终端的的管理系统及终端实体对局端设备为一个管理实体的简单管理方法。
为达到上述目的，本发明广电网络增强型EOC终端管理系统，管理系统包括网管设备、自动化配置服务器、局端设备和终端设备，其中所述终端包括EOC模块和扩展模块，
所述局端设备根据所述网管设备输出的，向所述EOC模块输出相应的报文，所述EOC模块向所述局端设备输出响应报文；
所述局端设备接受所述自动化配置服务器输出扩展报文，和所述自动化配置服务其发给所述终端的报文，
为达到上述目的，本发明广电网络增强型EOC终端管理方法，管理系统包括网管设备、自动化配置服务器、局端设备和终端设备，其中所述终端包括EOC模块和扩展模块，所述管理方法包括：
所述局端设备的管理CPU接受管理系统输出的报文，局端的管理CPU向所述EOC模块输出报文；
所述EOC模块根据报文承载的信息将所述报文进行区分，
当报文是EOC报文时，则所述EOC模块响应所述EOC报文生成响应报文输出给所述局端设备；
当报文是扩展报文是，则所述EOC模块将所述扩展报文转发给所述扩展模块，并学习所述扩展模块的MAC地址，将目的MAC地址修改为所述扩展模块的MAC地址；
所述扩展模块响应所述扩展报文生成响应报文输出给所述局端设备。
进一步地，所述扩展模块的MAC的学习方法为将所述扩展模块的MAC进行预先存储或者为进行扩展报文转发的同时自动学习所述扩展模块的MAC。
具体地，所述扩展报文的处理步骤包括：
当局端启动起来后，管理CPU向局端上的拓扑，获取到EOC模块的MAC地址；
管理CPU向所述EOC模块发送扩展报文，
当EOC模块从同轴侧接收到扩展报文时，所述EOC模块学习所述扩展模块的MAC地址；
当学习到所述扩展模块的MAC地址时，则所述EOC模块把目的MAC地址改为扩展模块的MAC，将所述扩展报文转发给所述扩展模块，所述扩展模块相应所述扩展报文，并向所述EOC模块输出响应报文；
当未学习到扩展模块的MAC地址或者扩展模块的MAC老化时，则以广播地址(FF:FF:FF:FF:FF:FF)发送到以太网侧；
当EOC模块从以太网侧接收到响应报文时，学习或更新扩展模块的MAC地址，将所述扩展模块输出的响应报文转发给管理CPU。
进一步地，所述报文为二层以太网MME报文。
进一步地，所述扩展报文承载的信息包括链路检测，链路发现，SET/GET端口的配置，GET端口的状态和统计信息。
进一步地，所述自动化配置服务器输出的是基于TR069协议的管理数据。
本发明广电网络增强型EOC终端管理系统及方法，在终端管理系统中增加了自动化配置服务器，解决了现有广电网络终端管理系统无法实现网桥型终端的管理，将网关终端的扩展模块的管理通过自动化配置服务器进行管理，同时为了解决一个物理实体上出现两个管理实体，将扩展模块的管理通过EOC模块进行代理转发，局端设备对扩展模块是透明的，实现了一个网关终端对局端设备是一个管理实体，简化了管理结构。
附图说明
图1是现有广电网络增强型EOC终端管理的架构；
图2是现有终端结构一个硬件参考设计结构；
图3为本发明广电网络增强型EOC终端管理方法的实施例的管理构架；
图4为本发明广电网络增强型EOC终端管理方法的实施例的管理报文信号流转图；
图5为本发明广电网络增强型EOC终端管理方法的实施例的硬件设计结构；
图6为本发明广电网络增强型EOC终端管理方法的实施例的查询终端支持功能的流程图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明做进一步的描述。
本发明应用于HomePlug AV技术方案的广电EOC网络中，是对包含增强型终端进行管理系统及方法。
如图1所示，广电当前的网络主要架构省去了PON系统)，网管使用的管理协议为SNMP，在EoC局端(CBAT)上实现SNMP Agent，EMS(EoC网络管理系统，简称网管软件)管理到局端，终端(CNU)与局端之间通过芯片厂商定义的管理协议(MME)进行管理，局端相当于终端管理的一个代理，是对设备管理的一个延伸。
如图2所示，当前的EoC终端主要是网桥设备(二层转发设备)，一个参考设计的硬件框图，EoC网桥终端主要由EoC芯片(AR7411)和交换芯片(RTL8306E)组成，四个UNI口(用户网络接口)从交换芯片引出，AR7411作为EoC的终端的主芯片，主要完成以太网数据的调制解调等功能，同时承担着一些管理功能，包括自己本身和RTL8306E，与局端之间进行交互完成管理功能。网桥终端提供的功能也较为少，主要是交换芯片提供的一些功能，比如802.1qVLAN、Qos、端口限速等功能。当前广电网络中仅有网桥型终端，随着广电双向网络的发展，用户的业务的需求逐渐增多，所以对设备的要求也越来越复杂，原来的简单的桥接设备，已经无法满足运营商的业务需求。
如图3-4所示，本发明广电网络增强型EOC终端管理系统，管理系统包括网管设备、自动化配置服务器、局端设备和终端设备，其中所述终端包括EOC模块和扩展模块，
所述管理设备，用于向所述局端设备输出管理所述EOC模块的管理数据，所述局端设备的管理CPU根据所述管理数据向所述EOC模块输出管理报文；
所述自动化配置服务器，用于向所述局端设备输出管理所述扩展模块的管理数据，所述局端设备的管理CPU根据所述管理数据向所述EOC模块输出扩展报文；
所述EOC模块，用于接收的所述局端设备的管理CPU输出的报文，响应所述管理报文并生成响应报文输出给所述管理CPU，代理转发所述扩展报文给所述扩展模块，并将目的MAC修改为所述扩展模块的MAC；
所述扩展模块，用于响应所述EOC模块输出的扩展报文，并生成响应报文输出给所述EOC模块，所述EOC模块将响应报文输出给所述管理CPU。EoC系统的原有功能，仍使用EMS系统进行管理，而网关上的应用通过ACS进行自动化管理。
相对应的本发明广电网络增强型EOC终端管理方法，管理系统包括网管设备、自动化配置服务器、局端设备和终端设备，其中所述终端包括EOC模块和扩展模块，所述管理方法包括：
所述局端设备接收所述网管设备输出的管理数据，所述局端设备的管理CPU向所述EOC模块输出管理报文，所述局端设备接收所述自动化配置服务器输出的管理数据，所述局端设备的管理CPU向所述EOC模块输出扩展报文；
所述EOC模块区分所述管理CPU输出的报文类型，
当报文是管理报文时，则所述EOC模块响应所述EOC报文生成响应报文输出给所述局端设备；
当报文是扩展报文是，则所述EOC模块将所述扩展报文转发给所述扩展模块，并学习所述扩展模块的MAC地址，将目的MAC地址修改为所述扩展模块的MAC地址；
所述扩展模块响应所述扩展报文生成响应报文输出给所述局端设备。
为了具体说明本发明以包含WIFI功能的终端为例进行说明，其中所述EOC模块为EOC芯片(AR7411)及其相关电路结构，所述扩展模块为WIFI芯片(AR9331,SoC芯片)及其相关电路结构。如图5所示，一个参考设计的硬件框图如图3所示，WIFI增强型终端主要有WIFI芯片(AR9331,SoC芯片)和EOC芯片(AR7411)，AR9331实现了WIFI功能，集成了交换芯片，同时网关的应用等软件也在AR9331上实现。与网桥型终端相比，RTL8306E被替换成了AR9331，四个UNI端口从AR9331上引出，交换芯片的几个功能管理从AR7411上转移到AR9331上来了。从管理的角度，AR9331和AR7411都承担了管理工作，都要与局互，这样就变的复杂了，一个实体终端有两个逻辑管理实体。
网桥型终端对UNI端口的管理通过局端的管理CPU与AR7411通过MME交互进行管理的，对UNI端口的管理势必要在AR9331上实现，我们可以通过局端仍旧发送报文(MME报文为二层以太网报文，以太网协议号为0x88E1)，而AR9331上实现对扩充MME的响应。
如图4所示，如果局端把MME发送给AR7411，然后AR7411代理转发给AR9331,端只看见AR7411，对AR9331是透明的，这样和原有的架构类似，网关型终端对局端来是就看到一个管理实体。AR7411对转发给AR9331的MME进行区分，所以MME的类型不能和原有的一样，必须为扩展的MME类型。
AR7411做代理转发的时候，需要把目的MAC地址改为AR9331的MAC地址，否则AR9331不会把报文上传到CPU进行处理，所以AR7411需要知道AR9331的MAC地址，也可以通过生产时把AR9311的MAC地址写到AR7411的配置中，启动时读取出来保存在内存中，供报文转发时使用。
如图6所示，这里介绍一种自动学习的方法，更灵活，更安全，防止因为配置文件丢失等原因导致MAC地址匹配不上的问题。这里以查询网关支持的功能的扩展MME为例进行学习AR9331的MAC。
当局端启动起来后，管理CPU会向CBAT上的拓扑，获取到终端EoC芯片的MAC地址。
管理CPU发送MME，查询CNU的设备类型，发现CNU是增强型终端。
管理CPU发送查询终端能力的扩展MME，MAC地址为AR7411的MAC。
当AR7411从同轴侧接收到查询终端能力的MME时，AR7411把目的MAC地址改为AR9331的MAC，当未学习到AR9331的MAC地址或者AR9331的MAC老话时，则以广播地址(FF:FF:FF:FF:FF:FF)发送到以太网侧。
AR9331芯片接收到查询能力的扩展MME时，响应网关产品支持的接口能力，源MAC为AR9331的MAC，目的MAC为局端管理CPU的MAC(AR7411代理转发的时候没有改变)。
当AR7411从以太网侧接收到查询能力的扩展MME时，学习或更新AR9331的MAC地址，把终端的能力的响应转发给管理CPU。
从上述过程可以看出，扩展MME的处理过程也是同时是MAC学习的过程，但这个链路的维护也需进行，防止恶意的攻击或干扰，AR7411学习到AR9331的MAC也需具有老化功能，建议为5分钟。
下表为HomePlug AV标准中关于MME头部的标准定义：
在实际使用中经常出现请求和响应不对应的情况，在此我们在FMI后扩充一个字段Sequence Number(两个字节)，Request报文中此字段随机填充一个数字，Confirm报文中必须包含相同的Sequence Number，否则接到此类报文时会被当作非法的响应或者攻击报文，保证了管理的安全性。
保留原管理系统的兼容性，需要扩展一些报文才能实现，所述扩展报文包括链路检测、链路发现、SET/GET端口的配置、GET端口的状态和统计信息，定义如下：
能力发现MME：
Request：
Confirm：
查询链路状态MME
Request：
Confirm：
设置FE端口配置
Request：
Confirm：
读取FE端口配置
Request：
Confirm：
查询端口状态
Request：
Confirm：
查询端口统计MME
Request：
Confirm：
以上，仅为本发明的较佳实施例，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所界定的保护范围为准。
Claims (7)
1.一种广电网络增强型EOC终端管理系统，其特征在于：管理系统包括网管设备、自动化配置服务器、局端设备和终端设备，其中所述终端包括EOC模块和扩展模块，
所述网管设备，用于向所述局端设备输出管理所述EOC模块的管理数据，所述局端设备的管理CPU根据所述管理数据向所述EOC模块输出管理报文；
所述自动化配置服务器，用于向所述局端设备输出管理所述扩展模块的管理数据，所述局端设备的管理CPU根据所述管理数据向所述EOC模块输出扩展报文；
所述EOC模块，用于接收的所述局端设备的管理CPU输出的报文，响应所述管理报文并生成响应报文输出给所述管理CPU，代理转发所述扩展报文给所述扩展模块，并将目的MAC修改为所述扩展模块的MAC；
所述扩展模块，用于响应所述EOC模块输出的扩展报文，并生成响应报文输出给所述EOC模块，所述EOC模块将响应报文输出给所述管理CPU。
2.一种广电网络增强型EOC终端管理方法，其特征在于：管理系统包括网管设备、自动化配置服务器、局端设备和终端设备，其中所述终端包括EOC模块和扩展模块，所述管理方法包括：
所述局端设备接收所述网管设备输出的管理数据，所述局端设备的管理CPU向所述EOC模块输出管理报文，所述局端设备接收所述自动化配置服务器输出的管理数据，所述局端设备的管理CPU向所述EOC模块输出扩展报文；
所述EOC模块区分所述管理CPU输出的报文类型，
当报文是管理报文时，则所述EOC模块响应所述管理报文生成响应报文输出给所述局端设备；
当报文是扩展报文时，则所述EOC模块将所述扩展报文转发给所述扩展模块，并学习所述扩展模块的MAC地址，将目的MAC地址修改为所述扩展模块的MAC地址；
所述扩展模块响应所述扩展报文生成响应报文输出给所述局端设备。
3.根据权利要求2所述的广电网络增强型EOC终端管理方法，其特征在于：所述扩展模块的MAC的学习方法为将所述扩展模块的MAC进行预先存储或者为进行扩展报文转发的同时自动学习所述扩展模块的MAC。
4.根据权利要求2所述的广电网络增强型EOC终端管理方法，其特征在于：所述扩展报文的处理步骤包括：
当局端启动起来后，管理CPU向局端上的拓扑，获取到EOC模块的MAC地址；
管理CPU向所述EOC模块发送扩展报文，
当EOC模块从同轴侧接收到扩展报文时，所述EOC模块学习所述扩展模块的MAC地址；
当学习到所述扩展模块的MAC地址时，则所述EOC模块把目的MAC地址改为扩展模块的MAC，将所述扩展报文转发给所述扩展模块，所述扩展模块相应所述扩展报文，并向所述EOC模块输出响应报文；
当未学习到扩展模块的MAC地址或者扩展模块的MAC老化时，则以广播地址(FF:FF:FF:FF:FF:FF)发送到以太网侧；
当EOC模块从以太网侧接收到响应报文时，学习或更新扩展模块的MAC地址，将所述扩展模块输出的响应报文转发给管理CPU。
5.根据权利要求2所述的广电网络增强型EOC终端管理方法，其特征在于：所述报文为二层以太网MME报文。
6.根据权利要求2所述的广电网络增强型EOC终端管理方法，其特征在于：所述扩展报文承载的信息包括链路检测，链路发现，SET/GET端口的配置，GET端口的状态和统计信息。
7.根据权利要求2所述的广电网络增强型EOC终端管理方法，其特征在于：所述自动化配置服务器输出的是基于TR069协议的管理数据。
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