CN116600330A - 一种基于netconf协议的hub分级管理拓扑的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于NETCONF协议的HUB分级管理拓扑的方法和装置，所述方法包括：多端口转发器HUB通过解析控制字来获取并预设所述HUB的级数；HUB与射频拉远单元RRU连接并同步后，所述HUB会将与RRU同步的端口ID和接收到的RRU的MAC地址进行匹配并填入YANG模型；多HUB级联并同步后，上级HUB会将与下级HUB同步的端口ID和接收到的下级HUB的MAC地址进行匹配并填入YANG模型；HUB分级上报所述HUB管理拓扑关系的YANG模型供基站获取拓扑关系；本发明降低了获取拓扑的操作负荷，改善了拓扑关系的实时感知和维护效率。

Description

一种基于NETCONF协议的HUB分级管理拓扑的方法和装置
技术领域
本发明属于移动通信技术领域，尤其涉及一种基于NETCONF协议的HUB分级管理拓扑的方法和装置。
背景技术
多端口转发器HUB是数据通信系统中的基础设备，与基带处理单元BBU之间通过光纤连接，与射频拉远单元RRU之间通过网线或光电复合线缆连接，一是可用于扩展BBU连接的RRU数量并对RRU供电，二是对BBU和RRU之间的数据交互提供中转功能。
随着通信技术的飞速发展，社会对通信网络的需求不断增长，在满足网络性能的同时对网络覆盖提出高要求，使得基站的组织结构从BBU与单个RRU或少量RRU连接的构成方式朝着BBU通过多个HUB与大量RRU连接的构成方式发展，很大程度上提高了网络的覆盖区域，但设备数量的增加必然会增加设备监测、管理和维护等行为的操作难度，因此，拓扑的介入一方面确保了基站组织结构的扩展，另一方面也简便了基站组织内多设备的集中化监测、管理和维护。
现阶段，拓扑管理的操作多由BBU执行，完全解决了需要人为添加拓扑关系这一耗时耗力的问题。在非级联情况下，BBU集中管理HUB与RRU拓扑的操作可行且效果不错，但在级联情况下，BBU集中管理多HUB与多RRU拓扑的行为可能会存在操作负荷量增大、感知性能衰减和拓扑实时状态维护行为滞后等问题。
发明内容
针对背景技术中描述的问题，本发明提供了一种基于NETCONF协议的HUB分级管理拓扑的方法和装置，将拓扑的集中化管理变更为分级化管理，有效地分散了操作负荷，改善了拓扑关系实时感知和维护的效率。
为了实现上述目的，本发明提供了一种基于NETCONF协议的HUB分级管理拓扑的方法和装置，所述方法包括：
多端口转发器HUB通过解析控制字来获取并预设所述HUB的级数；
HUB与射频拉远单元RRU连接并同步后，所述HUB会将与RRU同步的端口ID和接收到的RRU的MAC地址进行匹配并填入YANG模型；
多HUB级联并同步后，HUB会在制字中填入自身的MAC地址。上级HUB将与下级HUB同步的端口ID和接收到的下级HUB的MAC地址进行匹配并填入YANG模型；
HUB分级上报所述HUB管理拓扑关系的YANG模型供基站获取拓扑关系。
其中，所述多端口转发器HUB通过解析控制字来获取并预设所述HUB的级数，包括：
HUB与BBU之间可采用通用公共无线接口（CPRI）或增强型通用公共无线接口（eCPRI），级联HUB之间均采用通用公共无线接口（CPRI），基于CPRI或eCPRI同步，所述HUB可以通过解析对应于级数ID的CPRI或eCPRI控制字消息来获取自身的级数ID。任何初始情况下，对应于级数ID的CPRI或eCPRI控制字消息内容都默认置零，即组网内的所有HUB从上电启动到CPRI或eCPRI同步之前，都默认自身级数ID为零，表示并预设自身为一级HUB，当CPRI或eCPRI同步时，各个HUB会再次解析包含级数ID的控制字消息，由于BBU不会发送级数ID给HUB，那么与BBU直连的HUB依旧获取级数ID为零时设定自身为实际的一级HUB，并对级数ID进行加一操作与CPRI控制字组装新消息传输给下级HUB，下级HUB获取级数ID后执行相同操作。
非级联情况的HUB和级联情况的各级HUB确保CPRI或eCPRI同步的基础是一方面确保相连设备的物理线路包括各设备的电源线和设备间的光纤等连接正常并完好，另一方面确保相连设备的通信链路的信息交互标准一致。
其中，所述HUB与射频拉远单元RRU连接并同步后，所述HUB会将与RRU同步的端口ID和接收到的RRU的MAC地址进行匹配并填入YANG模型，包括：
HUB设计有10个CPRI端口，前8个连续的CPRI端口供RRU连接。HUB与RRU之间均采用通用公共无线接口（CPRI），基于CPRI同步，所述HUB既可以获取对应于CPRI同步的端口ID，又可以通过同步端口ID按照偏移量计算得出该端口的CPRI控制字来获取所述端口ID对应的RRU的MAC地址，所述端口ID和所述RRU的MAC地址会由所述HUB进行匹配并填入所述HUB实现本级拓扑管理的YANG模型。
HUB和与所述HUB连接的RRU确保CPRI同步的基础与前述的HUB确保CPRI同步的基础一致。
其中，所述多HUB级联并同步后，上级HUB会将与下级HUB同步的端口ID和接收到的下级HUB的MAC地址进行匹配并填入YANG模型，包括：
HUB设计有10个CPRI端口和2个eCPRI端口，其中2个eCPRI端口供所述HUB与BBU连接，而10个CPRI端口中的后2个CPRI端口供所述HUB与BBU或上下级HUB连接。级联情况的各级设备确保CPRI或eCPRI同步的基础与前述的HUB确保CPRI同步的基础一致。
级联情况的HUB通过上联端口接收上级设备发送的信息或给上级设备发送所述HUB的信息，通过下联端口接收下级设备发送的信息或给下级设备发送所述HUB的信息，上级HUB的下联端口会连接下级HUB的上联端口，基于CPRI同步，上级HUB既可以获取对应于CPRI同步的端口ID，又可以通过同步端口ID按照偏移量计算得出该端口的CPRI控制字获取所述端口ID对应的下级HUB的MAC地址，所述端口ID和所述RRU的MAC地址会由所述HUB进行匹配并填入所述上级HUB用于本级管理拓扑关系的YANG模型。
HUB将匹配所述HUB与RRU连接的端口ID和所述RRU的MAC地址并填入所述HUB实现拓扑管理的YANG模型，所述行为适用于非级联或级联情况下任意级数的HUB。
其中，所述HUB分级上报所述HUB管理拓扑关系的YANG模型供基站获取拓扑关系，包括：
HUB基于所在组网内所有设备之间CPRI或eCPRI端口连接正常且同步的情况，通过网络配置协议（NETCONF）将YANG格式的拓扑管理模型转换成XML格式上报给BBU，供BBU直接根据所述HUB的级数和MAC地址、所述HUB供RRU连接的端口ID和对应RRU的MAC地址、所述HUB供下级HUB连接的端口ID和对应下级HUB的MAC地址，实现拓扑关系的获取或拓扑关系在页面端的展示。
本发明还公开了一种适用于上述基于NETCONF协议的HUB分级管理拓扑方法的装置，所属装置包括：基于网络配置协议NETCONF的HUB和RRU：
HUB或RRU所基于的网络配置协议NETCONF主要通过动态主机配置协议DHCP向BBU租赁通信IP并将此IP配置为HUB或RRU对外通信的网卡IP，同时会获取BBU的通信IP并将此IP设定为实现call home机制的目的IP，在Server IP和Client IP都配置完成后，HUB或RRU就能建立会话实现与BBU的信息交互；HUB或RRU能够和BBU通信后，将由HUB承担设备网络的管理和上报功能，由HUB匹配自身已实现CPRI同步的端口ID和该端口下所连设备的MAC地址并借助网络前传YANG模型进行上报，若同步端口下的设备出现失步的异常情况，HUB会更新网络前传YANG模型中该异常端口的信息并再次上报。
HUB设计有10个CPRI端口和2个eCPRI端口，前8个CPRI端口供RRU连接，后2个CPRI端口供HUB或BBU连接，2个eCPRI端口供BBU连接，内置消息交互及处理模块供级联或非级联情况的HUB一是通过控制字获取所述HUB的级数ID、端口ID和与所述端口ID匹配的HUB或RRU的MAC地址，二是通过NETCONF配置协议上报所述HUB用于拓扑管理且已包含上述ID和MAC信息的YANG模型。
RRU内置消息交互及处理模块，用于所述RRU将其MAC地址通过CPRI控制字发送给与所述RRU连接的HUB。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
在包含多HUB和多RRU的级联情况下，采用HUB分级管理拓扑，不仅分散了由BBU集中管理拓扑这一行为的操作负荷，同时，借助于NETCONF对YANG模型的实时更新特性，还有效改善了拓扑状态实时感知和维护等行为的效率，提高了拓扑管理性能。
附图说明
图1为本发明实施例的网络拓扑示意图。
图2为本发明实施例所述分级管理拓扑装置结构示意图。
图3为本发明实施例所述分级管理拓扑方法流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实例中展示的主要设备包括基带处理单元BBU、多端口转发器HUB和射频拉远单元RRU，并选定组网内的所有设备之间均采用公共无线接口（CPRI）连接。如图1所示，图1展示了应用于HUB分级管理拓扑的网络拓扑图，拓扑图中包括了链型拓扑和星型拓扑：基带处理单元BBU与多端口转发器HUB_1直至HUB_N采用链型拓扑，各个HUB如HUB_1直至HUB_N分别与各个RRU如RRU_1_1直至RRU_1_8采用星型拓扑。拓扑中，BBU与HUB、HUB与HUB、HUB与RRU之间均采用通用公共无线接口（CPRI），在实现CPRI同步的基础上，HUB可以通过CPRI控制字获取自身级数ID、级联HUB的MAC地址和下联RRU的MAC地址。
应用于HUB分级管理拓扑的具体装置结构和接线方式如图2所示。装置结构包括：BBU设计有数量不限的CPRI和eCPRI端口供HUB连接；HUB设计有10个CPRI端口和2个eCPRI端口，CPRI_1至CPRI_8的8个端口供RRU连接，CPRI_9至CPRI_10的2个端口供HUB或BBU连接，eCPRI_11至eCPRI_12的2个端口供BBU连接；RRU设计有1个CPRI端口与HUB或BBU连接。基于图2的实施例和组网内的所有设备之间均采用公共无线接口（CPRI）连接的前提，约定HUB上的CPRI_9为上联端口即与上级设备连接的端口，CPRI_1至CPRI_8和CPRI_10为下联端口即与下级设备连接的端口。
应用于HUB分级管理拓扑的具体方法流程示意图如图3所示，图3仅展示了基于二级级联环境下的HUB分级管理拓扑的具体方法流程，但此方法不限于二级级联。
首先，在确保组网内BBU、HUB与RRU之间的供电、光纤等线路连接正常后，使所有设备进行上电初始化，该过程中，HUB_1和HUB_2会解析CPRI控制字的初始内容以获取默认级数ID并预设自身为一级HUB。
其次，当BBU与HUB_1实现CPRI同步后，由于BBU并不会对HUB_1下发包含级数ID的CPRI控制字消息，这便使得HUB_1再次解析CPRI控制字内容时获得真正的级数ID即真正设定HUB_1为一级HUB。
接着，当HUB_1与HUB_2实现CPRI同步后，HUB_1会将自身的级数ID加1构成新级数ID，并与CPRI控制字进行组装后向HUB_2传输，届时，HUB_2接收并解析出新级数ID时对默认级数ID进行更新，最终设定HUB_2为二级HUB。
HUB_1和HUB_2的级数ID一经更新，会由NETCONF同步更新HUB_1和HUB_2用于管理本级拓扑的YANG模型。HUB_1将通过CPRI控制字消息与HUB_2交互各自的MAC地址，基于HUB_1接收到HUB_2的MAC地址， HUB_1的CPRI_10端口ID将与HUB_2的MAC地址实现绑定并被填入HUB_1的YANG模型。
然后，当HUB_1与RRU_1_1、HUB_2与RRU_2_1实现CPRI同步后，HUB_1将通过CPRI控制字消息解析出RRU_1_1上报的MAC地址，并将CPRI_1端口ID与RRU_1_1的MAC地址进行绑定后填入HUB_1的YANG模型。同样地，HUB_2将通过CPRI控制字消息解析出RRU_2_1上报的MAC地址，并将CPRI_1端口ID与RRU_2_1的MAC地址进行绑定后填入HUB_2的YANG模型。
最后，HUB_1 和HUB_2分别基于各自管理本级拓扑的YANG模型的更新情况，通过NETCONF实现拓扑关系的上报。其中，拓扑上报的依据在于，如果存在新设备接入本级拓扑就会触发YANG模型的更新机制，一旦YANG模型更新也会触发新YANG模型的上报操作。
经历上述操作后，各级拓扑都将汇总于BBU，BBU只需要解析各个HUB关于本级拓扑的YANG模型，将相同的HUB节点以下级拓扑进行替代即可获取完整的拓扑关系。这种分级化管理拓扑的方法，有效分散了操作负荷，改善了拓扑实时状态感知和维护的效率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于NETCONF协议的HUB分级管理拓扑的方法，其特征在于，非级联或级联情况的拓扑关系均由HUB进行分级统筹管理，包括：
HUB通过解析控制字来获取并预设所述HUB的级数；
HUB与射频拉远单元RRU连接并同步后，所述HUB会将与RRU同步的端口ID和接收到的RRU的MAC地址进行匹配并填入YANG模型；
多HUB级联并同步后，上级HUB会将与下级HUB同步的端口ID和接收到的下级HUB的MAC地址进行匹配并填入YANG模型；
HUB分级上报所述HUB管理拓扑关系的YANG模型供基站获取拓扑关系。
2.根据权利要求1所述的一种基于NETCONF协议的HUB分级管理拓扑的方法，其特征在于：所述HUB包括非级联情况的HUB和级联情况的各级HUB，采用CPRI或eCPRI接口连接，并基于CPRI或eCPRI同步；
非级联情况的HUB和级联情况的一级HUB通过解析上联端口接收的CPRI或eCPRI控制字消息来获取自身的级数ID，级联情况的各下级HUB均通过解析上联端口接收的CPRI控制字消息来获取自身的级数ID。
3.根据权利要求2所述的一种基于NETCONF协议的HUB分级管理拓扑的方法，其特征在于，所述获取自身级数ID的方法是：CPRI或eCPRI控制字对应的级数ID默认置零，即任意HUB初始化时默认都是一级HUB；在级联情况下，任意HUB在与上级设备实现同步后再次解析所获取到的包含级数ID的控制字消息以提取级数ID并设定自身的实际级数，即与BBU直连的HUB在实现与BBU的CPRI或eCPRI同步后，会再次解析CPRI或eCPRI控制字消息以获取自身的实际级数并设定自身为一级HUB，并且会将自身级数ID加一与CPRI控制字一起组装成包含新级数ID的消息向下级HUB传输；所述下级HUB接收并解析上级HUB传递的CPRI控制字消息后，根据级数ID设定自身级数为二级并封装新ID消息向下级传递，三级HUB的级数ID获取和传递行为同二级HUB，下级HUB依此类推。
4.根据权利要求1所述的一种基于NETCONF协议的HUB分级管理拓扑的方法，其特征在于：所述HUB和与所述HUB连接的RRU之间采用CPRI端口连接，并基于CPRI同步；所述HUB包括10个CPRI端口，其中前8个连续的CPRI端口供RRU连接，当HUB和与所述HUB连接的单个或多个RRU基于特定的CPRI端口实现CPRI同步后，所述HUB既能获取CPRI同步的端口ID，又可以通过地址传输控制字获取所述端口ID对应的RRU的MAC地址，所述端口ID和所述RRU的MAC地址会由HUB进行匹配并被填入所述HUB实现本级拓扑管理的YANG模型。
5.根据权利要求2所述的一种基于NETCONF协议的HUB分级管理拓扑的方法，其特征在于，所述多HUB级联并同步后，上级HUB会将与下级HUB同步的端口ID和接收到的下级HUB的MAC地址进行匹配并填入YANG模型，包括：
级联情况的任意HUB之间均采用CPRI端口连接，并基于CPRI同步；
级联情况的上级HUB会将与下级HUB同步的端口ID和接收到的下级HUB的MAC地址进行匹配并填入YANG模型。
6.根据权利要求5所述的一种基于NETCONF协议的HUB分级管理拓扑的方法，其特征在于：所述HUB包括10个CPRI端口和2个eCPRI端口，其中2个eCPRI端口供所述HUB与BBU连接，而10个CPRI端口中的后2个CPRI端口供所述HUB与BBU或上下级HUB连接。
7.根据权利要求5所述的一种基于NETCONF协议的HUB分级管理拓扑的方法，其特征在于，所述级联情况的上级HUB会将与下级HUB同步的端口ID和接收到的下级HUB的MAC地址进行匹配并填入YANG模型，包括：
级联情况的HUB通过上联端口接收上级设备发送的信息或给上级设备发送所述HUB的信息，通过下联端口接收下级设备发送的信息或给下级设备发送所述HUB的信息，上级HUB的下联端口会连接下级HUB的上联端口；基于直接连接的上级HUB和下级HUB实现CPRI同步，上级HUB将与下级HUB同步的端口ID匹配接收到的下级HUB的MAC地址并填入所述上级HUB用于管理本级拓扑关系的YANG模型。
8.根据权利要求7所述的一种基于NETCONF协议的HUB分级管理拓扑的方法，其特征在于，HUB分级上报所述HUB管理拓扑关系的YANG模型供基站获取拓扑关系，包括：
HUB基于所在组网内所有设备之间CPRI或eCPRI端口连接正常且同步的情况，通过网络配置协议NETCONF将YANG格式的拓扑管理模型转换成XML格式再上报给BBU，供BBU直接根据所述HUB的级数和MAC地址、所述HUB供RRU连接的端口ID和对应RRU的MAC地址、所述HUB供下级HUB连接的端口ID和对应下级HUB的MAC地址，实现拓扑关系的获取或拓扑关系在页面端的展示。
9.一种基于NETCONF协议的HUB分级管理拓扑的装置，适用于上述权利要求1-8任一所述的一种基于NETCONF协议的HUB分级管理拓扑方法，能够分级管理拓扑，其特征在于，包括基于网络配置协议NETCONF的HUB和RRU：
HUB或RRU所基于的网络配置协议NETCONF主要通过动态主机配置协议DHCP向BBU租赁通信IP并将此IP配置为HUB或RRU对外通信的网卡IP，同时会获取BBU的通信IP并将此IP设定为实现call home机制的目的IP，在Server IP和Client IP都配置完成后，HUB或RRU就能建立会话实现与BBU的信息交互；HUB或RRU能够和BBU通信后，将由HUB承担设备网络的管理和上报功能，由HUB匹配自身已实现CPRI同步的端口ID和该端口下所连设备的MAC地址并借助网络前传YANG模型进行上报，若同步端口下的设备出现失步的异常情况，HUB会更新网络前传YANG模型中该异常端口的信息并再次上报。
10.根据权利要求9所述的一种基于NETCONF协议的HUB分级管理拓扑的装置，其特征在于：
HUB设计有10个CPRI端口和2个eCPRI端口，前8个CPRI端口供RRU连接，后2个CPRI端口供BBU或HUB连接，2个eCPRI端口供BBU连接，内置消息交互及处理模块供所述HUB一是基于CPRI端口获取所述HUB的级数ID、同步的端口ID和与所述端口ID匹配的HUB或RRU的MAC地址，二是通过网络配置协议NETCONF上报所述HUB用于本级拓扑管理且已包含上述ID和MAC信息的YANG模型；
所述RRU内置消息交互及处理模块，用于所述RRU将其MAC地址通过CPRI控制字发送给与所述RRU连接的HUB。
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