CN103281712A - 基于智能平台管理接口的通信基站电源监视和控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于智能平台管理接口的通信基站电源监视和控制系统，它包括多个业务单元机电管理控制器、多个数据采集模块、机框管理控制器和智能机框管理总线IPMB；数据采集模块采集业务单元的工作参数向上传递给业务单元机电管理控制器；业务单元机电管理控制器通过智能机框管理总线IPMB向机框管理控制器上报当前业务单元的工作参数；记录上断电时间和告警，向机框管理控制器发送系统日志，控制相应业务单元业务部分的上电和断电，机框管理控制器监视和控制各个业务单元的电源工作情况，能远程复位故障业务单元；解决了现有技术不能实现通信设备的自动监测与恢复机制的问题。

Description

基于智能平台管理接口的通信基站电源监视和控制系统

技术领域

本发明涉及通信系统，具体涉及基于智能平台管理接口的通信基站电源监视和控制系统。

背景技术

传统通信系统中，各业务单元和机电管理部分通常是以一个统一的形态出现。随着通信系统的大型化和复杂化，以这种统一的形态来管理各单元的电源越来越难。随着电信网络产品日益成熟，对于产品的可靠性、可维护性的要求也越来越高，机电管理对提高产品可靠性、可维护性越来越重要。

大型通信系统通常是多个单元的集合体。系统工作时，需要通过有效的手段对各个单元的情况进行监视，必要时需要对某些单元进行控制，比如电压监视、控制上电和断电等。ATCA(Advanced Telecom ComputingArchitecture标准即先进的电信计算平台)采用业务和机电管理分离的架构。平台中包含两套管理系统，一套负责业务管理，由网络管理器、位于机架上的网元管理盘、以及单板上的单板控制器(BCT，BMU等)组成；另一套负责机电管理，它由系统管理器、位于机架上的机架管理控制器、以及单板上的IPM控制器组成。

INTEL发明的ATCA规范中，ATCA单板的上电是需要机框管理控制器的授权才能正常上电的。其上电过程为，ATCA单板插入系统机框后，ATCA单板上的IPMI控制器向机框管理控制器发送激活命令，当ATCA单板上的IPMI控制器收到机框管理控制器的激活命令后，ATCA单板上的IPMI控制器才给单板上电。当系统中无机框管理控制器或者IPMB总线出现故障时，ATCA单板全部无法上电。

ATCA规范中，每个机框中，机框管理控制器最多管理16个ATCA单板，机框管理控制器与ATCA单板之间通过IPMB总线连接。一个大的系统由多个机框子系统组成，多个机框子系统的机框管理控制器之间通过ICMB总线桥接。机框内的IPMB总线协议帧需要经过ASIC进行协议转换为ICMB总线协议帧，才能与上层的系统管理控制器进行通信。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于智能平台管理接口的通信基站电源监视和控制系统，以解决现有技术在系统本身未加电的情况下不能够独立运行，不能实现通信设备的自动监测与恢复机制的问题。

本发明包括多个业务单元机电管理控制器1、多个数据采集模块2、机框管理控制器3和智能机框管理总线IPMB；

数据采集模块2：每个数据采集模块2分布在一个业务单元5上，数据采集模块2采集业务单元5的工作参数，包括工作电压、功耗和温度，向上传递给业务单元机电管理控制器1；

业务单元机电管理控制器1：每个业务单元机电管理控制器1与一个数据采集模块2相连接，当机框管理控制器3查询业务单元5的工作参数时，业务单元机电管理控制器1通过智能机框管理总线IPMB向机框管理控制器3上报当前业务单元的工作参数；业务单元机电管理控制器1还记录上电和断电时间、过压告警、欠压告警和温度告警，定期向机框管理控制器3发送该业务单元的系统日志，或者接受机框管理控制器3的请求，向机框管理控制器3发送该业务单元的系统日志；业务单元机电管理控制器1还接受机框管理控制器3的授权，控制相应业务单元5业务部分的上电和断电，当发生故障时，对相应业务单元5进行冷启动复位；业务单元机电管理控制器1控制下电时，仅仅是业务部分下电，业务单元5上的机电管理部分并不掉电，该业务单元5此时仍然能与机框管理控制器3进行通信；

机框管理控制器3：监视和控制各个业务单元5的电源工作情况，轮流查询各个业务单元5的工作状态，收集各个业务单元5出现的异常告警，并记录在机框管理控制器3的系统日志中；机框管理控制器3能控制任意一个业务单元5的上电和断电，当系统中某一部分业务单元5发生故障时，能远程复位故障业务单元5；

智能机框管理总线IPMB：所有的业务单元机电管理控制器1通过智能机框管理总线IPMB连接到机框管理控制器3。

本发明的方案中，机框管理控制器3通过以太网接口模块6连接网络管理器7，通过网络管理器7向业务单元5下达指令。

本发明的方案中，智能机框管理总线IPMB在物理层使用I2C总线协议，在链路层使用IPMB的请求应答协议。

本发明的方案中，机框管理控制器3能把收集的各个业务单元5出现的异常告警，在网络管理器7上显示。

本发明的方案中，使用I2C总线协议时，有如下限制：

①只使用主机写模式，I2C器件地址的R/W位一直是0，请求/应答消息都使用写模式；

②使用7位从机地址，不使用10位从机地址；

③每次传输只用一个从地址；

④不使用指令repeated starts，指令repeated starts是I2C协议为了在传输的过程中改变总线方向而定义的；由于IPMB协议只用到主写模式，所以不需要指令repeated starts。

⑤I2C的通知机制(ACK bit)只表示字节被从端接收；不能保证接收的数据的完整性和正确性。

智能机框管理总线IPMB在链路层使用请求/应答协议，机框管理控制器3向业务单元机电管理控制器1发出请求消息后，接收到请求消息的业务单元机电管理控制器1返回应答消息；请求应答协议将机框管理控制器3和业务单元机电管理控制器1之间的数据帧都封装为相同的帧格式，分别为请求帧和应答帧；当机框管理控制器3向业务单元机电管理控制器1发出请求帧后，正常情况下应该收到业务单元机电管理控制器1返回的应答帧，若应答帧为有效应答帧，则表示业务单元机电管理控制器1已收到机框管理控制器3发出的请求帧，且已正常执行该请求命令；若发出请求帧后一定时间未收到业务单元机电管理控制器1返回的应答帧，则认为超时，该应答帧未收到；则机框管理控制器3会在下一次轮查询该业务单元机电管理控制器1时重发此请求帧；如果多次重发请求帧仍然接收应答帧失败，达到一定次数后机框管理控制器3认为该业务单元机电管理控制器1已失效。

本发明在通信基站的计算机系统中实现具有统一硬件平台规范ATCA的思想，引入智能平台管理接口，实现通信设备的自动监测与恢复机制，保证硬件、固件的可靠运行。其主要优点是：平台的信息存储、监测、记录、恢复控制等功能与系统的主进程独立；平台管理功能在系统本身未加电的情况下可独立运行。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

图1为本发明提供的一种基于智能平台管理接口的通信基站电源监视和控制系统的具体实施方式结构示意图，如图1所示，该实施方式包括64个业务单元的机电管理控制器1、64个数据采集模块2、机框管理控制器3和智能机框管理总线IPMB；

每个数据采集模块2分布在一个业务单元5上，数据采集模块2采集业务单元5的工作参数，包括工作电压、功耗、温度等，向上传递给业务单元机电管理控制器1；

业务单元机电管理控制器1是业务单元上机电管理部分的核心，通常是一个带双I2C接口的ARM芯片。每个业务单元机电管理控制器1与一个数据采集模块2相连接，存储数据采集模块2采集到的工作电压、功耗、温度等工作参数，当机框管理控制器3查询业务单元的工作参数时，业务单元机电管理控制器1通过智能机框管理总线IPMB向机框管理控制器3上报当前业务单元的工作参数；业务单元机电管理控制器1还记录一些重要的事件作为系统日志，比如上下电时间、过压告警、欠压告警、温度告警等，定期向机框管理控制器3发送该业务单元的系统日志，或者接受机框管理控制器3的请求，向机框管理控制器3发送该业务单元的系统日志；业务单元机电管理控制器1还能接受机框管理控制器3的授权，控制相应业务单元5业务部分的上电和断电，当发生故障时，对相应业务单元5进行冷启动复位；需要说明的是，业务单元机电管理控制器1控制下电时，仅仅是业务部分下电，业务单元5上的机电管理部分并不掉电，该业务单元5此时仍然能与机框管理控制器3进行通信。

机框管理控制器3是IPMI电源监视和控制系统的核心，监视和控制各个业务单元5的电源工作情况，正常工作时，它轮流查询各个业务单元5的工作状态，收集各个业务单元5出现的异常告警，并记录在机框管理控制器3的系统日志中。机框管理控制器3能控制任意一个业务单元5的上电和断电，当系统中某一部分业务单元5发生故障时，可以远程复位故障业务单元5，让故障业务单元5重新上电工作。

所有的业务单元机电管理控制器1通过智能机框管理总线IPMB连接到机框管理控制器3。

本实施方式使用简化的分组式IPMB总线方案，通过分组将16个ATCA单板连接到一个机框管理控制器3，使得ATCA单板与系统管理控制器之间可以通过IPMB总线直接通信，无需经过专用芯片进行协议转换，大大简化了设计。

在已有的ATCA规范中，考虑到可靠性的要求，将机框与机框之间的I2C总线进行隔离，机框内部16个单元之间挂接在一个I2C总线上，但是机框与机框之间通信是用专用的芯片进行桥接，这样做的好处是避免I2C总线出问题导致整个系统出问题，但是也导致当系统中单板个数超过16个的时候，设计很复杂，每16个单板需要增加一个额外的控制器进行管理。如果系统单盘数量不是非常多，这样会增加很多额外的开销。

本实施方式使用改进的简化的分组式IPMB总线方案，直接将各单板连接到一个I2C总线上，使用一个机框管理控制器进行控制。由于I2C总线最大负载电容只有400pF，单个I2C设备的输入电容为10pF，如果不考虑总线走线的影响，理论上最多只支持40个I2C设备(实际情况由于总线走线有电容，达不到这么多设备)。当设备数量更多的时候，需要将单盘进行分组，使用驱动增强驱动能力，这样单个I2C总线可以支持多个设备。使用简化的分组I2C方案后，单个机框管理控制器3可以通过一个I2C总线管理多个业务单盘，设计复杂度相比ATCA的方案得到了大大的简化。

本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本发明的启示下作出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.基于智能平台管理接口的通信基站电源监视和控制系统，它包括多个业务单元机电管理控制器(1)、多个数据采集模块(2)、机框管理控制器(3)和智能机框管理总线IPMB；其特征在于

数据采集模块(2)：每个数据采集模块(2)分布在一个业务单元(5)上，数据采集模块(2)采集业务单元(5)的工作参数，包括工作电压、功耗和温度，向上传递给业务单元机电管理控制器(1)；

业务单元机电管理控制器(1)：每个业务单元机电管理控制器(1)与一个数据采集模块(2)相连接，当机框管理控制器(3)查询业务单元(5)的工作参数时，业务单元机电管理控制器(1)通过智能机框管理总线IPMB向机框管理控制器(3)上报当前业务单元的工作参数；业务单元机电管理控制器(1)还记录上电和断电时间、过压告警、欠压告警和温度告警，定期向机框管理控制器(3)发送该业务单元的系统日志，或者接受机框管理控制器(3)的请求，向机框管理控制器(3)发送该业务单元的系统日志；业务单元机电管理控制器(1)还接受机框管理控制器(3)的授权，控制相应业务单元(5)业务部分的上电和断电，当发生故障时，对相应业务单元(5)进行冷启动复位；业务单元机电管理控制器(1)控制下电时，仅仅是业务部分下电，业务单元(5)上的机电管理部分并不掉电，该业务单元(5)此时仍然能与机框管理控制器(3)进行通信；

机框管理控制器(3)：监视和控制各个业务单元(5)的电源工作情况，轮流查询各个业务单元(5)的工作状态，收集各个业务单元(5)出现的异常告警，并记录在机框管理控制器(3)的系统日志中；机框管理控制器(3)能控制任意一个业务单元(5)的上电和断电，当系统中某一部分业务单元(5)发生故障时，能远程复位故障业务单元(5)；

智能机框管理总线IPMB：所有的业务单元机电管理控制器(1)通过智能机框管理总线IPMB连接到机框管理控制器(3)。

2.根据权利要求1所述的基于智能平台管理接口的通信基站电源监视和控制系统，其特征在于智能机框管理总线IPMB在物理层使用I2C总线协议，在链路层使用IPMB的请求应答协议。

3.根据权利要求1所述的基于智能平台管理接口的通信基站电源监视和控制系统，其特征在于机框管理控制器(3)通过以太网接口模块(6)连接网络管理器(7)，通过网络管理器(7)向业务单元(5)下达指令。

4.根据权利要求3所述的基于智能平台管理接口的通信基站电源监视和控制系统，其特征在于机框管理控制器(3)能把收集的各个业务单元(5)出现的异常告警，在网络管理器(7)上显示。

5.根据权利要求2所述的基于智能平台管理接口的通信基站电源监视和控制系统，其特征在于使用I2C总线协议时，有如下限制：

①只使用主机写模式，I2C器件地址的R/W位一直是0，请求/应答消息都使用写模式；

②使用7位从机地址，不使用10位从机地址；

③每次传输只用一个从地址；

④不使用指令repeated starts；

⑤I2C的通知机制只表示字节被从端接收；不能保证接收的数据的完整性和正确性。

智能机框管理总线IPMB在链路层使用请求/应答协议，机框管理控制器(3)向业务单元机电管理控制器(1)发出请求消息后，接收到请求消息的业务单元机电管理控制器(1)返回应答消息；请求应答协议将机框管理控制器(3)和业务单元机电管理控制器(1)之间的数据帧都封装为相同的帧格式，分别为请求帧和应答帧；当机框管理控制器(3)向业务单元机电管理控制器(1)发出请求帧后，正常情况下应该收到业务单元机电管理控制器(1)返回的应答帧，若应答帧为有效应答帧，则表示业务单元机电管理控制器(1)已收到机框管理控制器(3)发出的请求帧，且已正常执行该请求命令；若发出请求帧后一定时间未收到业务单元机电管理控制器(1)返回的应答帧，则认为超时，该应答帧未收到；则机框管理控制器(3)会在下一次轮查询该业务单元机电管理控制器(1)时重发此请求帧；如果多次重发请求帧仍然接收应答帧失败，达到一定次数后机框管理控制器(3)认为该业务单元机电管理控制器(1)已失效。

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