CN114125996A - 应用于5g小站的网络拓扑结构发现方法及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供应用于5G小站的网络拓扑结构发现方法及电子设备。在本申请中，5G小站组网中作为根节点的BBU利用rHUB或pRRU在需要入网时上报的入网请求消息中携带的信息，获取组网中待入网节点与上一级已入网节点之间的网络拓扑信息；由于组网中各级节点都需要经历入网阶段，因此BBU可以在此过程中获取组网中任一节点与该节点的上一级节点之间的拓扑连接关系，进而确定该组网的完整网络拓扑结构，满足了5G小站中BBU对于获取实际网络拓扑结构并进行rHUB及pRRU的配置与管理的需求。

Description

应用于5G小站的网络拓扑结构发现方法及电子设备

技术领域

本申请涉及网络通信领域，特别涉及应用于5G小站的网络拓扑结构发现方法及电子设备。

背景技术

在传统的3G或4G基站组网中，基带处理单元(BBU：Building Base band Unit)与射频拉远单元(RRU：Remote Radio Unit)间通过CPRI接口进行通信，可以利用CPRI接口中的特殊控制字实现BBU对组网拓扑结构的发现，以对RRU进行配置与管理。

然而，在5G基站中，由于BBU与RRU间改为通过使用传统以太报文进行信息收发的eCPRI接口进行通讯，且eCPRI接口中相对于CPRI不包含上述特殊控制字，因此BBU需要基于传统以太报文进行组网拓扑结构的学习。

发明内容

本申请提供应用于5G小站的网络拓扑结构发现方法及电子设备，实现了5G小站组网应用场景中，担任根节点的BBU对网络拓扑结构的发现。

根据本申请实施例的第一方面，提供一种应用于5G小站的网络拓扑结构发现方法，该方法应用于第一节点，上述第一节点为射频拉远集线器rHUB或微微射频拉远单元pRRU，该方法包括：

在本节点需要入网时，向本节点连接的且已入网的作为上一级节点的rHUB或pRRU发送第一入网请求消息，以通过上述上一级节点向5G小站中作为根节点的基带控制单元BBU转发上述第一入网请求消息来控制上述第一节点入网；其中，上述第一入网请求消息至少携带上述第一节点的节点类型和节点标识，以作为上述根节点发现上述第一节点与上述上一级节点之间网络拓扑结构的依据；

在本节点已入网后，当接收到本节点已连接但未入网的作为下一级节点的rHUB或pRRU发送的第二入网请求消息时，依据上述第二入网请求消息生成至少携带上述第一节点与上述下一级节点之间网络拓扑信息的第三入网请求消息；向5G小站中作为根节点的BBU转发第三入网请求消息，以使上述根节点发现上述第一节点与上述下一级节点之间的网络拓扑结构。

在一种可能的实施方式中，上述向本节点连接的且已入网的作为上一级节点的rHUB或pRRU发送第一入网请求消息，包括：

通过本节点与上述上一级节点之间已建立的端口传输通道发送上述第一入网请求消息。

在一种可能的实施方式中，上述第一节点发送上述第一入网请求消息后，上述方法还包括：

接收上述上一级节点返回的第一入网应答消息，根据上述第一入网应答消息入网。

在一种可能的实施方式中，上述第一入网应答消息至少携带：上述第一节点新被分配的IP地址、子网掩码，上述根节点的IP地址、MAC地址；

进一步地，在一种可能的实施方式中，上述根据上述第一入网应答消息入网，包括：

根据上述第一入网应答消息携带的上述第一节点新被分配的IP地址、子网掩码，以及上述根节点的IP地址、MAC地址，向上述根节点发送节点传输通道建立请求，以在本节点和上述根节点之间成功建立节点传输通道；上述节点传输通道至少包括传输控制协议TCP链接。

在一种可能的实施方式中，上述向5G小站中作为根节点的BBU转发第三入网请求消息包括：

通过已与上述根节点之间成功建立的上述节点传输通道向上述根节点转发上述第三入网请求消息。

在一种可能的实施方式中，上述第三入网请求消息至少包括：

上述第一节点的IP地址、上述第一节点上连接上述下一级节点的端口的端口标识，上述下一级节点的节点类型和节点标识。

在一种可能的实施方式中，在向上述作为根节点的BBU转发上述第三入网请求消息之后，上述方法进一步包括：

接收根节点返回的第二入网应答消息；其中，上述第二入网应答消息至少携带上述第一节点的节点信息、以及上述下一级节点的节点信息，上述下一级节点的节点信息至少包括上述下一级节点新被分配的IP地址、子网掩码；

依据上述第二入网应答消息生成第三入网应答消息；上述第三入网应答消息相比上述第二入网应答消息，新增加了上述根节点的节点信息但缺少上述第二入网应答消息中的上述第一节点的节点信息；上述根节点的节点信息至少包括：上述根节点的IP地址、MAC地址；

向上述下一级节点发送上述第三入网应答消息，以使上述下一级节点根据上述第三入网应答消息入网。

根据本申请实施例的第二方面，提供一种应用于5G小站的网络拓扑结构发现方法，该方法应用于5G小站中作为根节点的BBU，该方法包括：

接收入网请求消息；上述入网请求消息携带待入网的待入网节点与该待入网节点连接的且已入网的上一级节点之间的网络拓扑信息；

依据上述入网请求消息中携带的上述网络拓扑信息，获得上述待入网节点与上述上一级节点之间的网络拓扑结构。

在一种可能的实施方式中，上述入网请求消息至少包括：

上述上一级节点的IP地址、上述上一级节点上连接上述待入网节点的端口的端口标识；上述待入网节点的节点类型和节点标识。

在一种可能的实施方式中，上述方法进一步包括：

为上述待入网节点分配IP地址和子网掩码；

向上述上一级节点发送入网应答消息，以由上述上一级节点基于上述入网应答消息控制上述待入网节点入网；其中，上述入网应答消息至少携带上述上一级节点的IP地址、上述上一级节点上连接上述待入网节点的端口的端口标识、上述待入网节点新被分配的IP地址和子网掩码。

在一种可能的实施方式中，上述方法进一步包括：

接收上述待入网节点发送的节点传输通道建立请求，以在本节点和上述待入网节点之间成功建立节点传输通道；其中，上述节点传输通道建立请求依据上述待入网节点新被分配的IP地址和子网掩码，以及本节点的IP地址、MAC地址确定，上述节点传输通道至少包括TCP链接。

在一种可能的实施方式中，上述接收入网请求消息，包括：

若上述已入网的上一级节点与本节点为同一节点，通过本节点与上述待入网节点之间已建立的端口传输通道接收上述入网请求消息；

若上述已入网的上一级节点与本节点为不同节点时，通过本节点与上述待入网节点之间已建立的节点传输通道接收上述入网请求消息。

根据本申请实施例的第三方面，提供一种应用于5G小站的网络拓扑结构发现装置，该装置应用于第一节点，上述第一节点为rHUB或pRRU，该装置包括：

入网请求发送单元，用于在本节点需要入网时，向本节点连接的且已入网的作为上一级节点的rHUB或pRRU发送第一入网请求消息，以通过上述上一级节点向5G小站中作为根节点的基带控制单元BBU转发上述第一入网请求消息来控制上述第一节点入网；其中，上述第一入网请求消息至少携带上述第一节点的节点类型和节点标识，以作为上述根节点发现上述第一节点与上述上一级节点之间网络拓扑结构的依据；

入网请求转发单元，用于在本节点已入网后，当接收到本节点已连接但未入网的作为下一级节点的rHUB或pRRU发送的第二入网请求消息时，依据上述第二入网请求消息生成至少携带上述第一节点与上述下一级节点之间网络拓扑信息的第三入网请求消息；向5G小站中作为根节点的BBU转发第三入网请求消息，以使上述根节点发现上述第一节点与上述下一级节点之间的网络拓扑结构。

在一种可能的实施方式中，上述入网请求发送单元中，向本节点连接的且已入网的作为上一级节点的rHUB或pRRU发送第一入网请求消息，包括：

通过本节点与上述上一级节点之间已建立的端口传输通道发送上述第一入网请求消息。

在一种可能的实施方式中，上述入网请求发送单元中，第一节点发送上述第一入网请求消息后，上述装置还包括：

接收上述上一级节点返回的第一入网应答消息，根据上述第一入网应答消息入网。

在一种可能的实施方式中，上述入网请求发送单元中，第一入网应答消息至少携带：上述第一节点新被分配的IP地址、子网掩码，上述根节点的IP地址、MAC地址；

进一步地，在一种可能的实施方式中，上述入网请求发送单元中，根据上述第一入网应答消息入网，包括：

根据上述第一入网应答消息携带的上述第一节点新被分配的IP地址、子网掩码，以及上述根节点的IP地址、MAC地址，向上述根节点发送节点传输通道建立请求，以在本节点和上述根节点之间成功建立节点传输通道；上述节点传输通道至少包括传输控制协议TCP链接。

在一种可能的实施方式中，上述入网请求转发单元中，向5G小站中作为根节点的BBU转发第三入网请求消息包括：

通过已与上述根节点之间成功建立的上述节点传输通道向上述根节点转发上述第三入网请求消息。

在一种可能的实施方式中，上述入网请求转发单元中，第三入网请求消息至少包括：

上述第一节点的IP地址、上述第一节点上连接上述下一级节点的端口的端口标识，上述下一级节点的节点类型和节点标识。

在一种可能的实施方式中，上述入网请求转发单元中，在向上述作为根节点的BBU转发上述第三入网请求消息之后，上述装置进一步包括：

接收根节点返回的第二入网应答消息；其中，上述第二入网应答消息至少携带上述第一节点的节点信息、以及上述下一级节点的节点信息，上述下一级节点的节点信息至少包括上述下一级节点新被分配的IP地址、子网掩码；

依据上述第二入网应答消息生成第三入网应答消息；上述第三入网应答消息相比上述第二入网应答消息，新增加了上述根节点的节点信息但缺少上述第二入网应答消息中的上述第一节点的节点信息；上述根节点的节点信息至少包括：上述根节点的IP地址、MAC地址；

向上述下一级节点发送上述第三入网应答消息，以使上述下一级节点根据上述第三入网应答消息入网。

根据本申请实施例的第四方面，提供一种应用于5G小站的网络拓扑结构发现装置，该装置应用于5G小站中作为根节点的BBU，该装置包括：

入网请求接收单元，接收入网请求消息；上述入网请求消息携带待入网的待入网节点与该待入网节点连接的且已入网的上一级节点之间的网络拓扑信息；

拓扑结构获取单元，依据上述入网请求消息中携带的上述网络拓扑信息，获得上述待入网节点与上述上一级节点之间的网络拓扑结构。

在一种可能的实施方式中，上述入网请求接收单元中，入网请求消息至少包括：

上述上一级节点的IP地址、上述上一级节点上连接上述待入网节点的端口的端口标识；上述待入网节点的节点类型和节点标识。

在一种可能的实施方式中，上述入网请求接收单元中，进一步包括：

为上述待入网节点分配IP地址和子网掩码；

向上述上一级节点发送入网应答消息，以由上述上一级节点基于上述入网应答消息控制上述待入网节点入网；其中，上述入网应答消息至少携带上述上一级节点的IP地址、上述上一级节点上连接上述待入网节点的端口的端口标识、上述待入网节点新被分配的IP地址和子网掩码。

在一种可能的实施方式中，上述入网请求接收单元中，进一步包括：

接收上述待入网节点发送的节点传输通道建立请求，以在本节点和上述待入网节点之间成功建立节点传输通道；其中，上述节点传输通道建立请求依据上述待入网节点新被分配的IP地址和子网掩码，以及本节点的IP地址、MAC地址确定，上述节点传输通道至少包括TCP链接。

在一种可能的实施方式中，上述入网请求接收单元中，接收入网请求消息，包括：

若上述已入网的上一级节点与本节点为同一节点，通过本节点与上述待入网节点之间已建立的端口传输通道接收上述入网请求消息；

若上述已入网的上一级节点与本节点为不同节点时，通过本节点与上述待入网节点之间已建立的节点传输通道接收上述入网请求消息。

根据本申请实施例的第五方面，提供一种电子设备，该电子设备包括：处理器和机器可读存储介质；

上述机器可读存储介质存储有能够被上述处理器执行的机器可执行指令；

上述处理器用于执行上述机器可执行指令，以实现上述公开的任一项方法的步骤。

由以上技术方案可以看出，在本实施例中，5G小站组网中作为根节点的BBU利用rHUB或pRRU在需要入网时上报的入网请求消息中携带的信息，获取组网中待入网节点与上一级已入网节点之间的网络拓扑信息；由于组网中各级节点都需要经历入网阶段，因此BBU可以在此过程中获取组网中任一节点与该节点的上一级节点之间的拓扑连接关系，进而确定该组网的完整网络拓扑结构，满足了5G小站中BBU对于获取实际网络拓扑结构并进行rHUB及pRRU的配置与管理的需求。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1为本申请实施例提供的一种5G小站组网结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种网络拓扑结构发现方法流程图；

图3为本申请实施例提供的另一种网络拓扑结构发现方法流程图；

图4为本申请实施例提供的一种组网连接关系图；

图5为本申请实施例提供的一种网络拓扑结构发现方法交互流程图；

图6为本申请实施例提供的一种报文格式示意图；

图7为本申请实施例提供的另一种报文格式示意图；

图8为本申请实施例提供的另一种报文格式示意图；

图9为本申请实施例提供的一种网络拓扑结构发现装置结构图；

图10为本申请实施例提供的另一种网络拓扑结构发现装置结构图；

图11为本申请实施例提供的电子设备结构图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

为了使本领域技术人员更好地理解本申请实施例提供的技术方案，并使本申请实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请实施例中技术方案作进一步详细的说明。

与4G网络相比，由于5G采用了更高频的波段，因此在具备频道宽、传输快、低时延等优点的同时，也不可避免地导致5G信号存在着穿透能力弱、易受建筑物阻挡的缺陷，传统的BBU-RRU结构的宏基站难以满足室内网络需求，在此背景下，针对室内业务的5G小站应运而生。

5G小站的组网中主要包含BBU、射频拉远集线器(rHUB：Remote Radio Unit Hub)、微微射频拉远单元(pRRU：Pico Remote Radio Unit)，其中，BBU作为组网中的根节点，需要获取组网拓扑结构以对组网中的rHUB和pRRU进行管理；rHUB用于进行信号的放大与转发，可以直接与BBU连接，也可与其它设备级联获取来自BBU的信号；pRRU用于将组网中的信号转换为无线射频信号并向用户终端进行发送，pRRU一般与rHUB级联获取信号，但也可以直接与BBU进行端口连接。

图1举例示出了一种5G小站的组网结构，图中包含BBU101，rHUB102-105，以及若干pRRU，其中，rHUB104、rHUB105与BBU101直接连接，rHUB103与rHUB104级联，rHUB102与rHUB103级联，BBU及各个rHUB分别级联若干pRRU。需要说明的是，图中各设备的端口数量仅为示例性给出，实际端口数量根据具体的设备型号确定，例如，也存在具备单独且固定的上下联端口的rHUB、具备向下级联能力的pRRU等，本实施例对组网中各节点的端口数量不进行限定。

如图1中所示，由于5G小站组网中的各个节点可能具备一个或多个端口，因此在BBU管理rHUB和pRRU时，需要获知具体的各节点间连接所用端口的端口信息，以进行射频合并或扇区管理等操作。因此，在5G小站应用场景中，需要BBU在拓扑结构发现过程中具体获取到节点端口信息以满足对rHUB和pRRU的配置与管理需求；为此，本申请提供了如图2、图3所示的方法流程。

参见图2，图2为本申请实施例提供的方法流程图，作为一个实施例，该流程应用于如图1所示的包含BBU、rHUB、pRRU的组网，也可以应用于采用其它方式连接或包含其它装置的5G小站组网，等，本实施例对此不进行限定。具体地，本实施例应用于上述组网中的第一节点，这里的第一节点可以是rHUB或pRRU。

如图2所示，该流程可包括以下步骤：

步骤201，在本节点需要入网时，向本节点连接的且已入网的作为上一级节点的rHUB或pRRU发送第一入网请求消息，以通过上述上一级节点向5G小站中作为根节点的基带控制单元BBU转发上述第一入网请求消息来控制上述第一节点入网。

在本实施例中，在上述第一节点未入网且需要入网时，会执行步骤201中的操作：作为可选的实施例，这里的需要入网，可以为当作为第一节点的设备启动后，若判断本设备未接入组网，则周期性地发起入网请求，以表明本节点需要入网，直至本设备成功接入组网；也可以为在接收到用于指示本设备发起入网请求的外部指令后，发起入网请求，以表明本节点需要入网，等等，本实施例对于上述需要入网的时机或判定条件并不具体限定。

在本实施例中，组网中会有多级节点级联。对于两个级联的节点，称在拓扑关系中举例作为根节点的BBU路径更短的节点为另一节点的上一级节点；可选地，可以称直接与根节点连接的节点为一级节点，通过一级节点与根节点连接的节点为二级节点，以此类推；例如，在图1所示的组网结构中，可以称直接与BBU连接的pRRU、rHUB104、rHUB105为一级节点，称与rHUB104或rHUB105连接的pRRU、rHUB103为二级节点，以此类推。

在本实施例中，在组网拓扑结构中的任一具体分支上，各节点是逐级入网的，例如，某二级节点必然先于所有与该二级节点直接连接的三级节点入网，与该二级节点直接连接的某三级节点必然先于所有与该三级节点直接连接的四级节点入网，等等；但是对于不在同一分支上的节点入网先后顺序则不作限定，例如，某二级节点可以后于某一不与该二级节点直接连接的三级节点入网，等等。

因此，在本实施例中，需要在上述第一节点的上一级节点已入网的情况下，才能由其接收上述第一入网请求消息并向根节点转发，以实现本节点入网。可选地，这里可以是第一节点周期性向上一级节点发送第一入网请求消息，在上一级节点入网前丢弃接收到的该消息，直至上一级节点入网；也可以是上一级节点在成功入网后通过端口向所有下一级节点发送广播消息，以指示接收到广播消息的各节点开始发送上述第一入网请求消息，等等，本实施例对此不进行限定。

在本实施例中，上述第一入网请求消息至少携带上述第一节点的节点类型和节点标识，以作为上述根节点发现上述第一节点与上述上一级节点之间网络拓扑结构的依据。可选地，这里的节点类型用于表示本节点是rHUB或表示本节点是pRRU，对于包含其它设备的组网可以进行相应调整，补充对应的节点类型表示规则；这里的节点标识是指根节点处确定本节点与上一级节点之间网络拓扑结构所需的信息，例如本节点与上一级节点连接所用的端口的端口号、该端口的MAC地址等，节点标识具体包含的内容可以根据需求进行设置，例如，对于单端口或上联端口固定的设备则无需上报端口号，等等，本实施例对此不进行限定。

在本实施例中，对于上述通过上一级节点向根节点转发第一入网请求消息以控制本节点入网，有多种实现方式，后文将结合图5所示的交互流程图示例性给出其中一种具体实现方式，这里暂不赘述。

步骤202，在本节点已入网后，当接收到本节点已连接但未入网的作为下一级节点的rHUB或pRRU发送的第二入网请求消息时，依据上述第二入网请求消息生成至少携带上述第一节点与上述下一级节点之间网络拓扑信息的第三入网请求消息；向5G小站中作为根节点的BBU转发第三入网请求消息，以使上述根节点发现上述第一节点与上述下一级节点之间的网络拓扑结构。

在本实施例中，在本节点已入网、与本节点直接连接的任一下一级节点未入网的情况下，会执行步骤201中的操作：作为可选的实施例，可以是本节点的下一级节点周期性向本节点发送上述第二入网请求消息，本节点在入网前丢弃该消息，直至本节点成功入网；也可以是本节点在成功入网后通过端口向所有下一级节点发送广播消息，以指示接收到广播消息的各节点开始发送上述第二入网请求消息，等等，本实施例对此不进行限定。

可选地，上述第二入网请求消息中包含发送该第二入网请求消息的下一级节点的节点类型和节点标识，具体内容可以参考前述第一入网请求部分的相关描述。

在本实施例中，本节点获取第二入网请求消息后，会在该消息的基础上生成第三入网请求消息并向根节点发送。第三入网请求消息中会携带本节点与发送第二入网请求消息的下一级节点之间的网络拓扑信息，例如可以包含本节点入网过程中分配获得的IP地址，本节点与上述下一级节点间连接端口的端口标识、下一级节点的节点类型、节点标识，等等，具体内容可以参考前述第一入网请求部分的相关描述，本实施例对此不进行限定。

可选地，上述根节点在接收到第三入网请求消息并确定本节点与上述下一级节点之间的网络拓扑结构后，还可以为上述下一级节点分配IP地址并通过本节点转发应答消息以控制上述下一级入网，可选的实现方式有多种，后文将结合图5所示的交互流程图示例性给出其中一种具体实现方式，这里暂不赘述。

需要说明的是，在本实施例中对于第一节点执行步骤201、步骤202的顺序不进行限定，例如当第一节点在已入网状态下执行步骤202后，由于设备故障或网络问题等导致IP地址失效，需要重新入网时，可以再次执行步骤201；在本实施例中，若上述第一节点中不含下联端口或者下联端口未接入任何下一级节点，则可以仅在相应条件下执行步骤201，无需执行步骤202，本实施例对此不进行限定。

在上述根节点获取5G小站组网的网络拓扑结构后，可以用于与根节点中预存储的组网预期连接方式进行比较，以判断实际组网连接关系与计划连接方式是否一致；也可以用于由根节点对rHUB及pRRU的配置与管理等操作，包括扇区管理与射频合并场景，等等，本实施例对与获取网络拓扑结构后的具体应用场景与方式并不限定。

至此，完成图2所示流程。

通过图2所示流程可以看出，在本实施例中，5G小站组网中待入网的rHUB或pRRU节点在需要入网时会向上一级节点上报第一入网请求消息，消息中会携带本节点与上一级已入网节点之间的网络拓扑信息，以供上一级节点向根节点进行消息转发使根节点获取本节点与上一级节点的拓扑信息；而在该节点成功入网后，会进一步接收到来自与本节点直接连接的下一级节点发送的第二入网请求消息并生成第三入网请求消息向根节点转发，以使根节点获取本节点与下一级节点的拓扑信息。由于组网中除根节点以外的任一节点都可以应用上述方法，因此最终可使5G小站组网中作为根节点的BBU确定该组网的完整网络拓扑结构，满足了5G小站中BBU对于获取实际网络拓扑结构并进行rHUB及pRRU的配置与管理的需求。

上述方法流程为针对5G小站组网中的第一节点进行的描述，下面将结合图3，针对5G小站组网中作为根节点的BBU进行描述。

参见图3，图3为本申请实施例提供的方法流程图，作为一个实施例，该流程应用于5G小站组网中作为根节点的BBU。

如图3所示，该流程可包括以下步骤：

步骤301，接收入网请求消息。

在本实施例中，上述入网请求消息中携带了待入网的待入网节点与该待入网节点连接的且已入网的上一级节点之间的网络拓扑信息，例如可以包含上述上一级节点的IP地址、上述上一级节点上连接上述待入网节点的端口的端口标识、上述待入网节点的节点类型和节点标识，等等，本实施例对此不进行限定；关于节点类型和节点标识可以参考前述相关内容，这里不再赘述。

作为一个可选的实施例，根节点在接收到上述入网请求消息后，会为待入网节点分配IP地址使其接入组网，并与其建立节点传输通道，可选的实现方式有多种，后文将结合图5所示的交互流程图示例性给出其中一种具体实现方式，这里暂不赘述。

步骤302，依据上述入网请求消息中携带的上述网络拓扑信息，获得上述待入网节点与上述上一级节点之间的网络拓扑结构。

在本实施例中，可选地，若上述上一级节点不为根节点，则入网请求消息来自该上一级节点，包含该上一级节点与待入网节点间的网络拓扑信息；若待入网节点的上一级节点与根节点为同一节点，即待入网节点为一级节点，与根节点直接连通过端口连接，则入网请求消息来自该待入网节点，根节点结合该消息获取本节点与该待入网节点间的网络拓扑信息。

在本实施例中，可以是根节点每接收到两个节点间的网络拓扑信息后，向本节点记录的网络拓扑结构中补充相应内容，也可以是根节点接收到组网中所有节点上报的网络拓扑信息后，生成该5G小站组网的完整网络拓扑结构；此外，当后续发生组网连接关系变化时，根节点也可以依据新上报的网络拓扑信息对网络拓扑结构进行更新调整，等等，本实施例对此不进行限定。

至此，完成图3所示流程。

通过图3所示流程可以看出，在本实施例中，5G小站组网中作为根节点的BBU利用组网中其它节点在需要入网时上报的入网请求消息中携带的信息，获取组网中待入网节点与上一级已入网节点之间的网络拓扑信息；由于组网中各级节点都需要经历入网阶段，因此BBU可以在此过程中获取组网中任一节点与该节点的上一级节点之间的拓扑连接关系，进而确定该组网的完整网络拓扑结构，满足了5G小站中BBU对于获取实际网络拓扑结构并进行rHUB及pRRU的配置与管理的需求。

为了使本领域技术人员更好地理解本实施例提供的技术方案，下面结合具体的组网连接关系图、网络拓扑结构发现方法交互流程图及实施例，对图2、图3中的技术方案作进一步详细的说明。

参见图4，图4为本实施例的组网连接关系图，图中包含在5G小站组网中作为根节点的BBU401，作为一级节点的rHUB402，作为二级节点的rHUB403，作为三级节点的pRRU404，其中，rHUB402已入网，rHUB403和pRRU404未入网；为便于描述，组网中除pRRU404所在分支以外的节点已隐去。

参见图5，图5为本实施例提供的一种方法交互流程图，图5中所涉及的节点的连接关系对应于图4中所示内容。

如图5所示，该流程可包括以下步骤，其中，步骤中的Ask IP报文、Apply IP报文、Ask IP Resp报文、Apply IP Resp报文的具体内容实施例将结合后续图6、图7、图8进行描述，这里暂不赘述。

步骤504，rHUB403向rHUB402发送Ask IP报文；

步骤505，rHUB402向BBU401发送Apply IP报文；

步骤506，BBU401向rHUB402发送Apply IP Resp报文；

步骤507，rHUB402向rHUB403发送Ask IP Resp报文；

步骤508，rHUB403与BBU401建立TCP连接。

在本实施例中，步骤504-508对应于上述第一节点在需要入网时发送入网请求进行入网及与根节点建立节点传输通道的过程：

Ask IP报文对应于上述第一入网请求消息，通过rHUB403与rHUB402间已建立的端口传输通道发送，rHUB402接收到该Ask IP报文后，依据该报文及本地已存储的信息生成Apply IP报文，通过rHUB402与BBU401间的节点传输通道进行发送，例如，这里的节点传输通道可以采用传输控制协议(TCP：Transmission Control Protocol)链接或其它基于IP地址的传输方式等。

BBU401接收到Apply IP报文后，记录报文中携带的rHUB403与rHUB402间的网络拓扑信息，用于生成该5G小站组网的网络拓扑结构。

BBU401为rHUB403分配IP地址和子网掩码，并携带在Apply IP Resp报文中发送至rHUB402；Apply IP Resp报文中还会携带rHUB402的IP地址及rHUB402与rHUB403间连接端口的端口标识，以使rHUB402接收到该报文并通过相应端口向rHUB403发送Ask IP Resp报文。

步骤507即第一节点接收本节点的上一级节点返回的第一入网应答消息，第一入网应答消息可以采用Ask IP Resp报文实现；rHUB403根据Ask IP Resp报文中携带的本节点分配获得的IP地址信息、BBU401的IP地址、MAC地址等内容，向BBU401发送节点传输通道建立请求并与BBU401建立节点传输通道，后续即可通过该节点传输通道与BBU401进行报文交互。

至此，rHUB403即对应于上述第一节点完成入网。

步骤509，pRRU404向rHUB403发送Ask IP报文；

步骤510，rHUB403向BBU401发送Apply IP报文；

步骤511，BBU401向rHUB403发送Apply IP Resp报文；

步骤512，rHUB403向pRRU404发送Ask IP Resp报文；

步骤513，pRRU404与BBU401建立TCP连接。

在本实施例中，步骤509-513对应于上述第一节点在成功入网后处理来自下一级待入网节点的入网请求及待入网节点与根节点建立节点传输通道的过程：

步骤509中rHUB403接收到的Ask IP报文对应于上述第二入网请求消息，步骤510中rHUB403发送的Apply IP对应于上述第三入网请求消息；由于rHUB403已经成功与BBU401建立节点传输通道，因此Apply IP报文的发送及Ask IP Resp报文的接收可以通过节点传输通道进行。

步骤511即第一节点接收跟节点返回的第二入网应答消息，第二入网应答消息中会携带第一节点的节点信息、第一节点的下一级待入网节点的节点信息及其分配获得的IP地址、子网掩码信息，第二入网应答消息可以采用Apply IP Resp报文实现。

步骤512即第一节点依据第二入网应答消息生成第三入网应答消息，可选地，由于第一节点在入网过程中已经获取了关于根节点的节点信息，因此在第二入网应答消息中无需携带相同内容，可以由第一节点依据本地记录的内容进行补充，以及，第二入网应答消息中携带的第一节点的节点信息主要用于确保第二入网应答消息可以成功发送至第一节点并使第一节点通过对应端口向待入网节点发送第三入网应答消息，因此，可选地，在第三入网应答消息中可以去除第一节点的节点信息。

至此，pRRU404即对应于上述第一节点的待入网的下一级节点完成入网。

步骤513可以参考上述步骤508实现，这里不再赘述。

步骤501，rHUB402向BBU401发送Ask IP报文；

步骤502，BBU401向rHUB402发送Ask IP Resp报文；

步骤503，rHUB402与BBU401建立TCP连接。

在本实施例中，步骤501-503为对应于步骤504-508的一种特殊情况，即待入网节点rHUB402为与根节点直接通过端口连接的一级节点，该节点的上一级节点即为根节点。

在此情况下，rHUB402与BBU401间可以直接通过端口传输通道传输Ask IP报文及Ask IP Resp报文，由BBU401为rHUB402分配IP地址并使rHUB402完成入网。

作为一个可选的实施例，上述节点传输通道建立后，BBU401与已建立节点传输通道的各节点间可以通过心跳包探测存活状态；当某节点的心跳丢失后，BBU401回收对应节点的已分配IP地址，存入IP空闲池中，对应节点需要重新发起入网请求以进行入网操作。

作为一个可选的实施例，如图4中所示，BBU401可以包含多个eCPRI端口，且每个eCPRI端口可以具备处于不同网段的独立的IP地址，当BBU401为组网中的某节点分配IP地址时，会从该节点对应的BBU401上的某一eCPRI端口的网段中为其分配空闲IP地址，例如，在图4中，rHUB402与BBU401中的eCPRI 1端口连接，eCPRI 1端口对应的网段为192.168.1.0，因此BBU401会从该网段中为rHUB402、rHUB403、pRRU404分配空闲IP地址。

至此，完成图5所示的流程。

为了使本领域技术人员更好地理解本实施例提供的技术方案，下面结合具体的报文结构示意图及实施例，对图5中涉及的报文作进一步详细的说明。

参见图6，图6为本申请实施例提供的一种报文结构示意图，对应于图5中各个报文的一种可选实施方式，协议类型为自定义类型，例如可采用0xA010表示。

可选地，消息报文由消息头head及数据data两部分组成，其中，head部分进一步分为flag、type、length。flag的数据类型是char[16]，用于校验消息，内容是固定字符串，例如：[top_verify]；type表示消息类型，例如，可以用type＝0x0001表示本条为Ask IP报文，用type＝0x0002表示本条为Ask IP Resp报文，等等；length表示消息的总长度。

作为一个可选的实施例，Ask IP报文中可以携带待入网节点的节点类型nodetype、上联端口的端口MAC地址、端口号，等等；Ask IP Resp报文中可以携带根节点为接收该报文的待入网节点新分配的IP地址New_IP、子网掩码IP_Mask，以及根节点的IP地址Root_IP、根节点的MAC地址Root_MAC，等等。

Ask IP报文及Ask IP Resp报文为二层以太报文，通过端口传输；具体地，Ask IP报文的目的MAC地址为广播地址，且组网中各节点在识别到报文协议类型为上述自定义类型例如0xA010时，不会对Ask IP报文进行泛洪处理，以确保各节点只会接收到来自与本节点直接通过端口连接的设备发送的Ask IP报文；由于Ask IP报文中携带了发送该报文的节点的源MAC地址，因此Ask IP Resp报文在应答Ask IP报文时可以直接以该MAC地址作为目的地址单播发送。

参见图7，图7为本申请实施例提供的一种报文结构示意图，具体对应于图5中的Apply IP报文的data段的一种可选实施方式。

作为一个可选地实施例，Apply IP报文的data段由place、new node type、newnod mac组成，其中，place用于标识待入网节点所在的位置，包括待入网节点的上一级已入网节点的IP地址、已入网节点与该待入网节点连接所用的端口号port；new node type表示待入网节点的节点类型，例如new node type＝1表示待入网节点为pRRU，new node type＝2表示待入网节点为rHUB，等等；new node mac表示待入网节点的MAC地址。

参见图8，图8为本申请实施例提供的一种报文结构示意图，具体对应于图5中的Apply IP Resp报文的data段的一种可选实施方式。

作为一个可选地实施例，Apply IP Resp报文的data段由place、new ip、mask组成，其中，place用于标识待入网节点所在的位置，以使待入网节点的上一级节点接收到该报文后能够发送至对应的节点，具体内容参考Apply IP中的place部分；new ip表示根节点为待入网节点新分配的IP地址；mask表示待入网节点的子网掩码。

由于待入网节点的上一级节点已入网并与根节点建立节点传输通道，因此上述Apply IP报文及Apply IP Resp报文可以通过已建立的节点传输通道进行传输。

至此，完成对图5所涉及报文的示例性描述。

以上对本实施例提供的方法进行了描述，下面对本实施例提供的装置进行描述：

参见图9，图9为本申请实施例提供的一种网络拓扑结构发现装置结构图。该装置对应图2所示流程。如图9所示，该装置可包括：

入网请求发送单元901，用于在本节点需要入网时，向本节点连接的且已入网的作为上一级节点的rHUB或pRRU发送第一入网请求消息，以通过上述上一级节点向5G小站中作为根节点的基带控制单元BBU转发上述第一入网请求消息来控制上述第一节点入网；其中，上述第一入网请求消息至少携带上述第一节点的节点类型和节点标识，以作为上述根节点发现上述第一节点与上述上一级节点之间网络拓扑结构的依据；

入网请求转发单元902，用于在本节点已入网后，当接收到本节点已连接但未入网的作为下一级节点的rHUB或pRRU发送的第二入网请求消息时，依据上述第二入网请求消息生成至少携带上述第一节点与上述下一级节点之间网络拓扑信息的第三入网请求消息；向5G小站中作为根节点的BBU转发第三入网请求消息，以使上述根节点发现上述第一节点与上述下一级节点之间的网络拓扑结构。

在一种可能的实施方式中，上述入网请求发送单元901中，向本节点连接的且已入网的作为上一级节点的rHUB或pRRU发送第一入网请求消息，包括：

通过本节点与上述上一级节点之间已建立的端口传输通道发送上述第一入网请求消息。

在一种可能的实施方式中，上述入网请求发送单元901中，第一节点发送上述第一入网请求消息后，上述装置还包括：

接收上述上一级节点返回的第一入网应答消息，根据上述第一入网应答消息入网。

在一种可能的实施方式中，上述入网请求发送单元901中，第一入网应答消息至少携带：上述第一节点新被分配的IP地址、子网掩码，上述根节点的IP地址、MAC地址；

进一步地，在一种可能的实施方式中，上述入网请求发送单元901中，根据上述第一入网应答消息入网，包括：

根据上述第一入网应答消息携带的上述第一节点新被分配的IP地址、子网掩码，以及上述根节点的IP地址、MAC地址，向上述根节点发送节点传输通道建立请求，以在本节点和上述根节点之间成功建立节点传输通道；上述节点传输通道至少包括传输控制协议TCP链接。

在一种可能的实施方式中，上述入网请求转发单元902中，向5G小站中作为根节点的BBU转发第三入网请求消息包括：

通过已与上述根节点之间成功建立的上述节点传输通道向上述根节点转发上述第三入网请求消息。

在一种可能的实施方式中，上述入网请求转发单元902中，第三入网请求消息至少包括：

上述第一节点的IP地址、上述第一节点上连接上述下一级节点的端口的端口标识，上述下一级节点的节点类型和节点标识。

在一种可能的实施方式中，上述入网请求转发单元902中，在向上述作为根节点的BBU转发上述第三入网请求消息之后，上述装置进一步包括：

接收根节点返回的第二入网应答消息；其中，上述第二入网应答消息至少携带上述第一节点的节点信息、以及上述下一级节点的节点信息，上述下一级节点的节点信息至少包括上述下一级节点新被分配的IP地址、子网掩码；

依据上述第二入网应答消息生成第三入网应答消息；上述第三入网应答消息相比上述第二入网应答消息，新增加了上述根节点的节点信息但缺少上述第二入网应答消息中的上述第一节点的节点信息；上述根节点的节点信息至少包括：上述根节点的IP地址、MAC地址；

向上述下一级节点发送上述第三入网应答消息，以使上述下一级节点根据上述第三入网应答消息入网。

至此，完成图9所示装置的结构描述。

参见图10，图10为本申请实施例提供的一种网络拓扑结构发现装置结构图。该装置对应图3所示流程。如图10所示，该装置可包括：

入网请求接收单元1001，接收入网请求消息；上述入网请求消息携带待入网的待入网节点与该待入网节点连接的且已入网的上一级节点之间的网络拓扑信息；

拓扑结构获取单元1002，依据上述入网请求消息中携带的上述网络拓扑信息，获得上述待入网节点与上述上一级节点之间的网络拓扑结构。

在一种可能的实施方式中，上述入网请求接收单元1001中，入网请求消息至少包括：

上述上一级节点的IP地址、上述上一级节点上连接上述待入网节点的端口的端口标识；上述待入网节点的节点类型和节点标识。

在一种可能的实施方式中，上述入网请求接收单元1001中，进一步包括：

为上述待入网节点分配IP地址和子网掩码；

向上述上一级节点发送入网应答消息，以由上述上一级节点基于上述入网应答消息控制上述待入网节点入网；其中，上述入网应答消息至少携带上述上一级节点的IP地址、上述上一级节点上连接上述待入网节点的端口的端口标识、上述待入网节点新被分配的IP地址和子网掩码。

在一种可能的实施方式中，上述入网请求接收单元1001中，进一步包括：

接收上述待入网节点发送的节点传输通道建立请求，以在本节点和上述待入网节点之间成功建立节点传输通道；其中，上述节点传输通道建立请求依据上述待入网节点新被分配的IP地址和子网掩码，以及本节点的IP地址、MAC地址确定，上述节点传输通道至少包括TCP链接。

在一种可能的实施方式中，上述入网请求接收单元1001中，接收入网请求消息，包括：

若上述已入网的上一级节点与本节点为同一节点，通过本节点与上述待入网节点之间已建立的端口传输通道接收上述入网请求消息；

若上述已入网的上一级节点与本节点为不同节点时，通过本节点与上述待入网节点之间已建立的节点传输通道接收上述入网请求消息。

至此，完成图10所示装置的结构描述。

上述装置中各个单元的功能和作用的实现过程具体详见上述方法中对应步骤的实现过程，在此不再赘述。

本申请实施例还提供了一种硬件结构。参见图11，图11为本申请实施例提供的电子设备结构图。如图11所示，该硬件结构可包括：处理器和机器可读存储介质，机器可读存储介质存储有能够被所述处理器执行的机器可执行指令；所述处理器用于执行机器可执行指令，以实现本申请上述示例公开的方法。

基于与上述方法同样的申请构思，本申请实施例还提供一种机器可读存储介质，所述机器可读存储介质上存储有若干计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，能够实现本申请上述示例公开的方法。

示例性的，上述机器可读存储介质可以是任何电子、磁性、光学或其它物理存储装置，可以包含或存储信息，如可执行指令、数据，等等。例如，机器可读存储介质可以是：RAM(Radom Access Memory，随机存取存储器)、易失存储器、非易失性存储器、闪存、存储驱动器(如硬盘驱动器)、固态硬盘、任何类型的存储盘(如光盘、DVD等)，或者类似的存储介质，或者它们的组合。

上述实施例阐明的系统、装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。一种典型的实现设备为计算机，计算机的具体形式可以是个人计算机、膝上型计算机、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件收发设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任意几种设备的组合。

为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可以由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其它可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其它可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

而且，这些计算机程序指令也可以存储在能引导计算机或其它可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或者多个流程和/或方框图一个方框或者多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其它可编程数据处理设备上，使得在计算机或者其它可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其它可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (13)

1.一种应用于5G小站的网络拓扑结构发现方法，其特征在于，所述方法应用于第一节点，所述第一节点为射频拉远集线器rHUB或微微射频拉远单元pRRU，所述方法包括：

在本节点需要入网时，向本节点连接的且已入网的作为上一级节点的rHUB或pRRU发送第一入网请求消息，以通过所述上一级节点向5G小站中作为根节点的基带控制单元BBU转发所述第一入网请求消息来控制所述第一节点入网；其中，所述第一入网请求消息至少携带所述第一节点的节点类型和节点标识，以作为所述根节点发现所述第一节点与所述上一级节点之间网络拓扑结构的依据；

在本节点已入网后，当接收到本节点已连接但未入网的作为下一级节点的rHUB或pRRU发送的第二入网请求消息时，依据所述第二入网请求消息生成至少携带所述第一节点与所述下一级节点之间网络拓扑信息的第三入网请求消息；向5G小站中作为根节点的BBU转发第三入网请求消息，以使所述根节点发现所述第一节点与所述下一级节点之间的网络拓扑结构。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述向本节点连接的且已入网的作为上一级节点的rHUB或pRRU发送第一入网请求消息，包括：

通过本节点与所述上一级节点之间已建立的端口传输通道发送所述第一入网请求消息。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一节点发送所述第一入网请求消息后，所述方法还包括：

接收所述上一级节点返回的第一入网应答消息，根据所述第一入网应答消息入网。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一入网应答消息至少携带：所述第一节点新被分配的IP地址、子网掩码，所述根节点的IP地址、MAC地址；

所述根据所述第一入网应答消息入网，进一步包括：

根据所述第一入网应答消息携带的所述第一节点新被分配的IP地址、子网掩码，以及所述根节点的IP地址、MAC地址，向所述根节点发送节点传输通道建立请求，以在本节点和所述根节点之间成功建立节点传输通道；所述节点传输通道至少包括传输控制协议TCP链接。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述向5G小站中作为根节点的BBU转发第三入网请求消息包括：

通过已与所述根节点之间成功建立的所述节点传输通道向所述根节点转发所述第三入网请求消息。

6.根据权利要求1或5所述的方法，其特征在于，所述第三入网请求消息至少包括：

所述第一节点的IP地址、所述第一节点上连接所述下一级节点的端口的端口标识，所述下一级节点的节点类型和节点标识。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在向所述作为根节点的BBU转发所述第三入网请求消息之后，所述方法进一步包括：

接收根节点返回的第二入网应答消息；其中，所述第二入网应答消息至少携带所述第一节点的节点信息、以及所述下一级节点的节点信息，所述下一级节点的节点信息至少包括所述下一级节点新被分配的IP地址、子网掩码；

依据所述第二入网应答消息生成第三入网应答消息；所述第三入网应答消息相比所述第二入网应答消息，新增加了所述根节点的节点信息但缺少所述第二入网应答消息中的所述第一节点的节点信息；所述根节点的节点信息至少包括：所述根节点的IP地址、MAC地址；

向所述下一级节点发送所述第三入网应答消息，以使所述下一级节点根据所述第三入网应答消息入网。

8.一种应用于5G小站的网络拓扑结构发现方法，其特征在于，所述方法应用于5G小站中作为根节点的BBU，所述方法包括：

接收入网请求消息；所述入网请求消息携带待入网的待入网节点与该待入网节点连接的且已入网的上一级节点之间的网络拓扑信息；

依据所述入网请求消息中携带的所述网络拓扑信息，获得所述待入网节点与所述上一级节点之间的网络拓扑结构。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述入网请求消息至少包括：

所述上一级节点的IP地址、所述上一级节点上连接所述待入网节点的端口的端口标识；所述待入网节点的节点类型和节点标识。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：

为所述待入网节点分配IP地址和子网掩码；

向所述上一级节点发送入网应答消息，以由所述上一级节点基于所述入网应答消息控制所述待入网节点入网；其中，所述入网应答消息至少携带所述上一级节点的IP地址、所述上一级节点上连接所述待入网节点的端口的端口标识、所述待入网节点新被分配的IP地址和子网掩码。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

接收所述待入网节点发送的节点传输通道建立请求，以在本节点和所述待入网节点之间成功建立节点传输通道；其中，所述节点传输通道建立请求依据所述待入网节点新被分配的IP地址和子网掩码，以及本节点的IP地址、MAC地址确定，所述节点传输通道至少包括TCP链接。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述接收入网请求消息，包括：

若所述已入网的上一级节点与本节点为同一节点，通过本节点与所述待入网节点之间已建立的端口传输通道接收所述入网请求消息；

若所述已入网的上一级节点与本节点为不同节点时，通过本节点与所述待入网节点之间已建立的节点传输通道接收所述入网请求消息。

13.一种电子设备，其特征在于，该电子设备包括：处理器和机器可读存储介质；

所述机器可读存储介质存储有能够被所述处理器执行的机器可执行指令；

所述处理器用于执行所述机器可执行指令，以实现权利要求1-12任一项的方法步骤。

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