CN114339835B - 一种小基站的开通方法、小基站和小基站系统 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种小基站的开通方法、小基站和小基站系统。所述方法包括：通过上联端口发送IP地址获取请求；接收到上一级小基站发送的IP地址配置指示时，将上一级小基站的下联端口IP地址所对应的数值加1后所确定的IP地址配置为本小基站的上联端口IP地址，将本小基站的下联端口IP地址配置为与本小基站的上联端口IP地址处于不同网段且未被使用的IP地址，其中所述IP地址配置指示携带有上一级小基站的上联端口IP地址和下联端口IP地址。

Description

一种小基站的开通方法、小基站和小基站系统

技术领域

本申请实施例涉及通信技术领域，尤指一种小基站的开通方法、小基站和小基站系统。

背景技术

宏基站是移动通信网络中关键的基础设施，用于完成通信运营商的无线信号发射，但是对于宏基站而言，需要单独的机房和铁塔，设备、电源柜、传输柜、和空调等分开部署，体积较大，因此，伴随着人们对通信覆盖范围需求的不断增大，在已经规划的宏基站不断出现弱覆盖区或者盲区时，继续增设宏基站来满足人们的通信需求将变得较为困难，尤其在基础建设薄弱的农村或者偏远地区此情况更为突出。而小基站因为较小的体积可以被设计成位于灯杆、屋顶、交通灯和其他类似的结构，将无线信号传输到少覆盖或难以触及的地方，其部署容易灵活，因此越来越被认为可以作为宏基站的有效补充，是未来网络覆盖提升的主要途径。

现有技术中，小基站在部署过程中通常采用星型组网方式，典型的，如图1所示直接接入核心网MME(Mobility Management Entity，移动管理实体)，或者如图2所示通过网关接入MME。但是星型组网的方式要求网络中的小基站都具备到核心网的传输能力，必然需要较高的网络传输建设成本。基于此，近年来又出现了多个级联的小基站以串行组网的方式接入MME，由此来降低传输网络建设成本，其网络连接示意图如图3所示。

对于小基站系统进行部署过程中，无论是星型组网方式还是串行组网方式，在开通时，一般都需要开站人员在现场配置小基站连接方式，当为串行连接时还需要确定级联级数，在各个小基站点，由开站人员通过配置参数来配置本地的IP地址和路由，从而打通小基站到核心网的通道，由于各个小基站不能自动发现，完全靠人工实现配置，开通效率低。

发明内容

为了解决上述任一技术问题，本申请实施例提供了一种小基站的开通方法、小基站和小基站系统。

为了达到本申请实施例目的，本申请实施例提供了一种小基站的开通方法，应用于物理连接完成且已经上电启动的小基站，包括：

通过上联端口发送IP地址获取请求；

接收到上一级小基站发送的IP地址配置指示时，将上一级小基站的下联端口IP地址所对应的数值加1后所确定的IP地址配置为本小基站的上联端口IP地址，将本小基站的下联端口IP地址配置为与本小基站的上联端口IP地址处于不同网段且未被使用的IP地址，其中所述IP地址配置指示携带有上一级小基站的上联端口IP地址和下联端口IP地址。

一种小基站，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行上文所述的方法。

一种小基站，用于执行上文所述的方法。

一种小基站系统，包括执行如上文所述方法的小基站。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：

实现小基站的自动发现和自动配置，提升了小基站的开通效率，将为小基站，尤其是微宏站在农村等边缘地区的广泛应用提拱了强大的推动作用。

本申请实施例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，或者通过实施本申请实施例而了解。本申请实施例的目的和其他优点可通过在说明书、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

附图用来提供对本申请实施例技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请实施例的实施例一起用于解释本申请实施例的技术方案，并不构成对本申请实施例技术方案的限制。

图1为一种星型组网方式的小基站系统拓扑示意图；

图2为另一种星型组网方式的小基站系统拓扑示意图；

图3为串行组网方式的小基站系统拓扑示意图；

图4为综合组网方式的小基站系统拓扑示意图；

图5为本申请实施例提供的基站开通方法的流程图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本申请实施例的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请实施例中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

本申请提供一种小基站的开通方法，实现小基站在开通过程中的自动发现，网络拓扑识别，并进行基站配置，而无需人工参与，提升小基站的开通效率。

根据小基站系统应用场景的设计需要，本申请实施例中所涉及的小基站可以与核心网MME(Mobility Management Entity，移动管理实体)直接连接，也可以多个小基站串行连接后通过一个小基站与所述MME连接；典型的拓扑结构如图4所示，各个小基站初始状态并不已知各自在小基站系统中的连接状态及拓扑位置。

本申请所提出的小基站的开通方法，应用于安装到位且已经按照预设的连接端口完成物理连接的小基站，参考图5所示，包括：小基站已经上电启动之后，然后执行以下步骤：

步骤100：在上电初始状态时在本地记录本小基站的连接状态、上一级设备的类型和下一级设备的类型均为未知；

步骤101：启动第一定时器，所述第一定时器用于等待网络拓扑结构的识别完成；

在本步骤中，第一定时器的定时时长T1可以由本领域普通技术人员根据实际网络场景确定，典型的可以是：系统设计时串行连接的第一级小基站和尾级小基站之间串行通信时进行一次报文交互所需的预估时长；

所述第一定时器的启动时间在各小基站上电完成后，较优的可以为小基站上电后为系统开通而设置的某个确定时刻，例如：2021年12月30日12:00a.m.，以保证各个小基站执行自动发现过程的时间同步；

步骤102：判断上联端口连接状态是否正常，如果是，表明上联端口连接有外部设备，执行步骤103，如果否，本申请不涉及；

在本步骤中，对于小基站而言，判断上联端口连接状态是否正常可以采用现有技术中的任何方式，此处并不限定，只要在端口外接任何设备时可以探知该端口正常连接设备使用即可，此时并不确定外接设备的类型，典型的可以利用现有技术中的在位检测技术；

步骤103：通过上联端口发送IP地址获取请求；

在本步骤中，发送IP地址获取请求只是向上一级设备申请分配IP地址，IP地址获取请求为预定协议格式的数据，只要且只有小基站在发送和接收时能够按照固定的格式进行组包并且进行识别即可，即，表征能够发送该IP地址获取请求的设备为小基站，以及接收到该IP地址获取请求并能够识别的设备也为小基站，本申请并不对如何实现及其实现的协议格式进行限定，本领域普通技术人员可以按照现有技术方式实现；

步骤104：判断在第一定时器的定时时长内是否接收到IP地址获取请求，如果是，在本机更新记录本小基站的连接状态为串联，且下一级设备的类型为小基站，然后执行步骤105，否则，在本机维持记录本小基站的下一级设备为未知，然后执行步骤107；

在本步骤中，由于只有小基站才能发送IP地址获取请求，因此，接收到该请求时，则可认为下一级设备的类型为小基站；

步骤105：判断本地是否已经被配置IP地址，如果是，执行步骤108，否则，执行步骤106；

在本步骤中，判断本地是否配置IP地址是在接收到IP地址获取请求后，已经被配置了IP地址表明本小基站已经经过了一次地址配置过程，已知本小基站的上联端口IP地址和下联端口IP地址，典型的，可以是针对已经开通的小基站系统，在串行连接中再增加一级串联小基站作为尾级时，小基站接收到新接入的尾级小基站发起IP地址获取请求时的判断结果；如果接收到IP地址获取请求，本地并未配置IP地址，表明本小基站也处于等待分配IP地址的状态，执行步骤106；

此处说明一点，对于小基站系统而言，星型组网和串行组网是两种完全不同的网络拓扑结构，具有不同的控制策略，因此，通常情况下即使增加小基站级联，也是对已经处于串行级联状态的尾级小基站继续进行级联，而不会将星型组网的小基站变成串行组网，因此，本申请也只涉及对于串行连接小基站继续级联数增加的情况；

步骤106：通过下联端口发送等待IP地址分配消息，判断在第一定时器的定时时长内是否接收到等待IP地址分配消息，如果是，在本机更新记录本小基站连接状态为串联，且上一级设备的类型为小基站，然后执行步骤107，否则，表明上一级设备非小基站，在本机维持记录本小基站的上一级设备为未知，然后执行步骤107；

在本步骤中，等待IP地址分配消息是对接收到下一级小基站发出的IP地址获取请求所做出的一种响应，向下一级小基站表明本机是小基站但是还暂时不能对其发出指示配置IP地址；与IP地址获取请求对应的，等待IP地址分配消息也为预定协议格式的数据，只要且只有小基站在发送和接收时能够按照固定的格式进行组包并且进行识别即可。

步骤107：在第一定时器的定时时长结束时，根据小基站本地记录的连接状态，上一级设备的类型以及下一级设备的类型确定小基站的网络位置，然后执行步骤108：

具体的，根据小基站本地记录的连接状态，上一级设备的类型以及下一级设备的类型确定小基站的网络位置包括：

当小基站本地记录的连接状态为：串联，上一级设备的类型为未知，下一级设备的类型为小基站时，该小基站为串行连接的第一级小基站；

当小基站本地记录的连接状态为：串联，上一级设备的类型为小基站，下一级设备的类型为小基站时，该小基站为串行连接的中间级小基站；

当小基站本地记录的连接状态为：串联，上一级设备的类型为小基站，下一级设备的类型为未知时，该小基站为串行连接的尾级小基站；

当小基站本地记录的连接状态、上一级设备的类型、下一级设备的类型均为未知时，该小基站为星型组网；

步骤108：按照预定的策略发送IP地址配置指示和/或在本地配置并记录IP地址；

在本步骤中，在小基站为星型组网时，上联端口IP地址和端口号可以按照现有技术中的已知方式获取并按照现有技术进行本地IP地址配置；

在小基站为串行连接且接收到IP地址获取消息时，向下一级小基站发送IP地址配置指示，用于指示下一级小基站按照本小基站的已配置的IP地址进行IP地址配置；此时能够接收到IP地址获取消息的小基站为串行连接的第一级小基站或者中间级小基站；

进一步地，所述IP地址配置指示包括：发送所述IP地址配置指示的小基站的上联端口IP地址和下联端口IP地址；其中，能够发送所述IP地址配置指示的为串行连接中的第一级小基站和中间级小基站；所述的中间级小基站和尾级小基站接收IP地址配置指示，以完成本地配置IP地址；

具体的，在本地配置IP地址包括：所述第一级小基站按照预先确定的策略配置并记录本地IP地址；第一级小基站本地IP地址包括：上联端口IP地址为空，下联端口IP地址和汇聚IP地址预先规划方式确定，其中；所述的汇聚端口IP地址为专用IP地址，即：不可用于任意小基站的上联端口IP地址和下联端口IP地址，且作为所有级联基站的综合IP地址用于与MME建立流控制传输协议(Stream Control Transmission Protocol，SCTP)连接；以及

在接收到IP地址配置指示时，按照所述IP地址配置指示中所携带的上一级小基站的上联端口IP地址和下联端口IP地址配置并记录本小基站的上联端口IP地址为：上一级小基站的下联端口IP地址+1，下联端口IP地址为：与本小基站为上联端口不同网段且未被使用的IP地址；其中，能够接收到所述IP地址配置指示的为串行连接中的中间级小基站和尾级小基站；

较优的，将下联端口IP地址为：与本小基站为上联端口不同网段且未被使用的IP地址可以是：根据本小基站上联端口所使用的IP地址类别确定当前所使用的网段，将本小基站下联端口IP地址设置为：当前所使用的网段+1，且采用255进制，主机标识设为固定值；典型的，当确定本小基站上联端口所使用的IP地址类别为C类IP地址时，例如，a.b.c.d，确定所述上联端口IP地址的第三段数值为当前所使用的网段，即，c为当前所使用的网段，将本小基站的上联端口的IP地址设置为：a.b.(c+1).d，且为255进制，第四段设为固定值d。

进一步的，为了实现对于网络拓扑结构的获取，所述IP地址配置指示还携带如下信息：发送所述IP地址配置指示的小基站的当前级数、当前级联总数、第一级小基站的汇聚IP地址、发送该串行链路配置消息的小基站的当前级数、当前级联总数，所有已进行IP地址配置的小基站的上联端口IP地址和下联端口IP地址；接收到IP地址配置指示时，还在本地记录本小基站的当前级数为串行链路配置消息中所携带的当前级数+1，当前级联总数为：IP地址配置指示中所携带的当前级联总数+1，并在需要继续发送IP地址配置指示时，以本地记录更新当前级数和当前级联总数，且在所有已进行IP地址配置的小基站的上联端口IP地址和下联端口IP地址按预设顺序增加本小基站的上联端口IP地址和下联端口IP地址。

进一步的，当确定自身为尾级小基站时，在配置完成本小基站的上联端口IP地址和下联端口IP地址，然后向上一级小基站发送IP地址配置响应，所述IP地址配置响应包括：串行连接的第一级小基站的汇聚IP地址、串行级联总数，按预设顺序排列的所有已探寻到的小基站的上联端口IP地址和下联端口IP地址，同时根据本地记录的当前级联总数以及各级联小基站的IP地址配置面向第一级小基站的路由；

接收到的IP地址配置响应后，以IP地址配置响应中的当前级联总数更新本地记录当前级联总数，并根据其中所携带的级联总数、各级小基站的上联端口IP地址、下联端口IP地址以及本地记录的当前级数生成并记录上行方向面向第一级小基站的路由，以及在下行方向存在隔级小基站时至所有隔级小基站的路由；然后在判断为第一级小基站时，向上一级基站转发IP地址配置响应；其中，能接收到IP地址配置响应的小基站为串行连接中的第一级小基站和中间级小基站。

步骤109：在本地完成配置IP地址和建立路由后开启射频功能，并与MME建立SCTP连接。

在本步骤中，小基站为星型组网时，本地与MME建立SCTP连接，小基站为串行连接时，通过串行连接的第一级小基站与MME建立SCTP连接。

由此，通过上述方法可以实现小基站的自动发现和自动配置，提升了小基站的开通效率，将为小基站，尤其是微宏站在农村等边缘地区的广泛应用提拱了强大的推动作用。

本申请实施例提供一种小基站，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行上文任一项中所述的方法。

本申请实施例提供一种小基站，用于执行如上文所述的方法。

本申请实施例提供一种小基站系统，包括执行如上文所述的法的小基站。

本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些组件或所有组件可以被实施为由处理器，如数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。

Claims (14)

1.一种小基站的开通方法，应用于物理连接完成且已经上电启动的小基站，包括：

确定所述小基站的网络位置，所述网络位置包括：串行连接的第一级小基站，串行连接的中间级小基站，以及串行连接的尾级小基站，其中第一级小基站与移动管理实体MME直接连接；

如果小基站为第一级小基站，将上联端口IP地址设置为空，按照预先方式确定下联端口IP地址和汇聚IP地址，其中所述下联端口IP地址和汇聚IP地址在不同网段；

小基站作为第一级小基站收到IP地址配置响应后，以IP地址配置响应中的当前级联总数更新本地记录当前级联总数，以及，生成到达所有隔级小基站的路由；

通过上联端口发送IP地址获取请求；

接收到上一级小基站发送的IP地址配置指示时，将上一级小基站的下联端口IP地址所对应的数值加1后所确定的IP地址配置为本小基站的上联端口IP地址，将本小基站的下联端口IP地址配置为与本小基站的上联端口IP地址处于不同网段且未被使用的IP地址，其中所述IP地址配置指示携带有上一级小基站的上联端口IP地址和下联端口IP地址；

所述IP地址配置指示还携带如下信息：

第一级小基站的汇聚IP地址；

发送所述IP地址配置指示的小基站的当前级数以及当前级联总数，其中，当前级数以及当前级联总数的初始值为第一级小基站对应的级数和级联总数；

按照预设顺序记录的所有已进行IP地址配置的小基站的上联端口IP地址和下联端口IP地址；

所述方法还包括：

在接收到IP地址配置指示时，将IP地址配置指示中携带的当前级数以及当前级联总数均增加1后作为本小基站的当前级数以及当前级联总数，并在需要继续发送IP地址配置指示时，在待发送的IP地址配置指示中携带本小基站的上联端口IP地址和下联端口IP地址并且更新当前级数以及当前级联总数为本小基站的当前级数以及当前级联总数。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过如下方式配置本小基站的下联端口IP地址，包括：

根据小基站上联端口IP地址的地址类别，确定采用255进制表示的上联端口IP地址中表示网段的数值；

将上联端口IP地址中用于表示网段的数值加1，并保持表示主机标识的数值为固定值，得到下联端口IP地址。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：

如果上联端口IP地址的地址类别为C类IP地址，则将采用255进制的上联端口IP地址中第三段对应的数值加1，并保持第四段对应的数值不变，得到下联端口IP地址。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

如果接收到IP地址获取请求但本地未完成IP地址的配置操作，向下一级小基站发送等待IP地址分配消息。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

如果接收到IP地址获取请求且本地已完IP地址配置操作，向下一级小基站发送IP地址配置指示，其中，本基站发送的IP地址配置指示包括本小基站的上联端口IP地址和下联端口IP地址。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

如果小基站作为串行连接的尾级小基站，在配置完成本小基站的上联端口IP地址和下联端口IP地址后，向上一级小基站发送IP地址配置响应；

如果小基站作为串行连接的中间级小基站，在接收到下一级小基站发送的IP地址配置响应后，向上一级小基站发送IP地址配置响应。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于：

所述IP地址配置响应包括第一级小基站的汇聚IP地址、串行级联总数，按预设顺序排列的串行连接的各个小基站的上联端口IP地址和下联端口IP地址；

如果所述小基站为尾级小基站，配置面向第一级小基站的路由；

如果所述小基站为中间级小基站，以IP地址配置响应中的当前级联总数更新本地记录当前级联总数，并配置上行方向到达第一级小基站的汇聚IP地址的路由，以及，在下行方向存在隔级小基站时，配置至所有隔级小基站的路由。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过如下方式确定小基站的网络位置包括：

如果小基站本地记录的连接状态为：串联，上一级设备的类型为未知，下一级设备的类型为小基站时，该小基站为串行连接的第一级小基站；

如果小基站本地记录的连接状态为：串联，上一级设备的类型为小基站，下一级设备的类型为小基站时，该小基站为串行连接的中间级小基站；

如果小基站本地记录的连接状态为：串联，上一级设备的类型为小基站，下一级设备的类型为未知时，该小基站为串行连接的尾级小基站。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述网络位置还包括星型组网的小基站，确定小基站的网络位置，包括：

如果小基站本地记录的连接状态、上一级设备的类型、下一级设备的类型均为未知时，该小基站为星型组网的小基站。

10.如权利要求9所述的方法，小基站的连接状态、上一级设备的类型和下一级设备的类型按照以下方式确定：

设置小基站的连接状态、上一级设备的类型和下一级设备的类型的初始状态均为未知；

在启动用于等待网络拓扑结构识别完成的第一定时器的定时时长内，如果从上联端口接收到等待IP地址分配消息或者IP地址配置指示，确定并记录该小基站为连接状态为：串行，上一级设备的类型为小基站；以及，如果从下联端口接收到IP地址获取请求，确定并记录该小基站为连接状态为：串行，下一级设备的类型为小基站；或者

当小基站已经配置本地IP地址时，如果从下联端口接收到IP地址获取请求，确定并记录本小基站为连接状态为：串行，下一级设备的类型为小基站。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述的第一定时器在确定时刻启动。

12.一种小基站，包括处理器和存储器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行所述权利要求1至11任一项中所述的方法。

13.一种小基站，其特征在于，用于执行如权利要求1至11任一项所述的方法。

14.一种小基站系统，其特征在于，包括执行如权利要求1至11任一项所述的方法的小基站。

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