CN1645832A - Wcdma系统中建立特殊操作维护通道的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及在全因特网协议(IP)交换的WCDMA系统中以地址翻译/协议翻译方式建立Node B与OMC－R特殊操作维护通道的方法，该方法利用基站内部的基站接口模块进行地址翻译/协议翻译，从而为基站内部OAM模块与OMC－R之间建立一个透明的IP数据报文传输通道，使得各个基站的内部模块可以使用默认配置的地址，并且各个基站内部的地址之间可以相互重复，因此避免了由OMC－R对各个基站的所有内部模块统一重新配置IP地址。

Description

WCDMA系统中建立特殊操作维护通道的方法
技术领域
本发明涉及一种在宽带码分多址(WCDMA)系统中基站(Node B)与无线操作维护中心(OMC-R)之间建立特殊操作维护通道的方法，尤其涉及在全因特网协议(IP)交换的WCDMA系统中以地址翻译/协议翻译方式建立Node B与OMC-R特殊操作维护通道的方法。
背景技术
在3G系统中，基站(Node B)和无线网络控制器(RNC)之间的接口称为Iub接口。与Iub接口一样，特殊操作维护通道也是建立在基站和无线网络控制器之间的物理链路上，为OMC-R与基站内部的操作管理维护(OMA)模块之间提供一个逻辑链路，用于OMC-R对基站进行管理。在WCDMA系统中基站(Node B)中，OMA模块、接口模块与其他基站内部模块之间的交换可以使用MAC层交换或者IP交换，为此基站内部各个模块均具有自己的IP地址。在最新的第三代移动通信标准(例如3GPP Release 5和3GPP Release 6)中，基站与RNC之间的Iub接口也可以使用IP交换，这种情况通常称为全IP交换。在全IP交换的环境中，基站接口模块工作在路由方式下，为基站内部各个模块与RNC之间的通信提供路由和包转发服务，自然OMC-R与基站内OAM模块之间的通信也通过基站内接口模块提供路由和包转发服务。为使OMC-R可以与多个基站内的各个OAM模块进行通信，OMC-R就需要为所管理的所有基站的OAM模块重新分配IP地址。而由于基站内部各个模块之间由于使用IP交换也应用IP地址，一旦OAM模块IP地址改变，则基站内部其他模块的IP地址也需要重新改变，由此为建立OMC-R与基站内部OAM模块之间的特殊操作维护通道就需要OMC-R为所有基站内的各个模块重新分配IP地址。上述的现有技术工作方式产生如下的缺点：第一、基站内部很多模块需要IP地址，要正常通信，需要OMC-R为不同的基站配置大量不同的内部IP地址，加重了OMC-R分配管理地址的负担；第二、基站内部各模块的IP地址需要重新配置，增加了基站内部OAM模块的工作负担；第三、向外部暴露了基站的内部结构，不利于基站的安全。
因此，需要提出一种建立特殊操作维护通道的新的方法，以便能够有效地解决了OMC-R分配大量IP地址的分配管理问题，以简化基站和无线操作维护中心的设计并增强基站的安全性。
发明内容
本发明的目的是提供一种在宽带码分多址(WCDMA)系统中基站(Node B)与无线操作维护中心(OMC-R)之间建立特殊操作维护通道的方法，以克服现有技术的上述问题。
本发明方法的基本原理是基站内部的基站接口模块不是按照现有技术的方法工作在路由方式下，而是进行地址翻译/协议翻译，从而为基站内部OAM模块与OMC-R之间建立一个透明的IP数据报文传输通道。
本发明的方法所应用的WCDMA系统组成如图1所示，由基站1、基站2、无线网络控制器(RNC)、无线操作维护中心(OMC-R)组成的网络称为外部网络，由基站内部的接口模块、OAM模块、其他模块组成基站内部的网络称为内部网络。外部网络和内部网络中各个结构组成所完成的功能如下：
接口模块，其内部可以进一步按照功能划分为地址翻译模块、协议翻译模块、自举客户端模块。地址翻译模块在内部网络与外部网络之间完成数据报文的地址翻译；协议翻译模块在内部网络与外部网络之间完成数据报文的协议翻译；自举客户端模块负责向无线操作维护中心(OMC-R)发出自举请求。
OAM模块，为提高包括地址翻译模块的执行效率，对某些专用协议，基站接口模块不做翻译处理，这时需要基站OAM模块配合才能完成专用协议的功能。
无线操作维护中心(OMC-R)，其内部进一步划分为资源分配管理模块、自举服务器端模块。自举服务器端模块响应基站的自举请求，资源分配管理模块为基站分配资源后自举服务器端模块将相关的资源配置信息返回给基站。
无线网络控制器(RNC)，是基站与OMC-R沟通的桥梁，负责在物理链路上配置好协议栈。
本发明方法的核心内容在于基站内部的基站接口模块在内部网络与外部网络之间进行地址翻译/协议翻译后进行包转发，由此建立了OAM模块与OMC-R之间的透明传输通道。而由于基站内部各个模块的地址只在基站内部使用，所以各个基站的内部模块可以使用默认配置的地址，并且各个基站内部的地址之间可以相互重复，这样就可以避免由OMC-R对各个基站的所有内部模块统一重新配置IP地址。
本发明的一种在宽带码分多址(WCDMA)系统中建立特殊操作维护通道的方法，包括步骤：
步骤一，在基站内，接口模块根据出厂时基站的缺省基站标识通过无线网络控制器建立与无线操作维护中心的逻辑链路，并通过此逻辑链路向无线操作维护中心广播自举请求，该自举请求包含基站的标识和事务号；
步骤二，在无线操作维护中心内，自举服务器端模块接收到该所述基站的自举请求后转给资源分配管理模块为所述基站分配新的IP地址和其他配置文件、参数，然后由自举服务器端模块以自举应答方式返回给所述基站；
步骤三，在无线网络控制器内，来自无线操作维护中心的所述自举应答通过无线网络控制器路由给所述基站；
步骤四，在基站内，接口模块核查所接收自举应答内的基站标识和事务号；
步骤五，当所接收自举应答内基站标识和事务号相符时，用通过自举应答所获取的新IP地址重新配置协议栈，并将无线操作维护中心的IP地址传送给操作管理维护模块；
步骤六，当所述基站内的操作管理维护模块向无线操作维护中心传送IP数据报文时，由接口模块接收所述数据报文，所述数据报文的源地址为操作管理维护模块缺省IP地址、目标地址为无线操作维护中心地址，然后由接口模块将数据报文中源地址内的操作管理维护模块缺省IP地址翻译为分配给该所述基站的新IP地址并重新写入数据报文的源地址字段内并重新计算IP头的校验和以实现地址翻译，并同时翻译数据报文有效载荷内与协议相关的内容并重新写入数据报文有效载荷内以实现协议翻译，将地址/协议翻译后的数据报文发送给无线网络控制器，由无线网络控制器路由给无线操作维护中心；
步骤七，当无线操作维护中心向所述基站内的操作管理维护模块传送IP数据报文时，无线操作维护中心将数据报文传送给无线网络控制器，所述数据报文的源地址为无线操作维护中心的IP地址、目标地址为分配给所述基站的IP地址，由无线网络控制器将该数据报文路由给所述基站，所述基站内的接口模块接收该数据报文，并将数据报文中源地址内的基站IP地址翻译为基站内操作管理维护模块的缺省配置IP地址并重新写入数据报文的源地址字段内以实现地址翻译，并同时翻译数据报文有效载荷内与协议相关的内容并重新写入数据报文有效载荷内以实现协议翻译，将地址/协议翻译后的数据报文发送给操作管理维护模块。
按照本发明的上述方法，基站内部的操作管理维护模块的IP地址也可使用通过本地维护终端配置的IP地址。
按照本发明的上述方法，在链路层基于异步转移模式(ATM)情况下，步骤二中无线操作维护中心内的资源分配管理模块除了为所述基站分配新的IP地址外，还需要为其分配新的虚路径识别符/虚信道识别符(VPI/VCI)。
按照本发明的上述方法，在使用因特网控制报文协议(ICMP)的情况下，步骤六、七中的协议翻译包括对因特网控制报文协议报头校验和的重新计算和填写。
按照本发明的上述方法，在使用传输控制协议(TCP)的情况下，步骤六、七中的协议翻译包括对传输控制协议报头校验和的重新计算和填写。
按照本发明的上述方法，在使用用户数据报协议(UDP)的情况下，步骤六、七中的协议翻译包括对用户数据报协议报头校验和的重新计算和填写。
按照本发明的上述方法，步骤六、七中的协议翻译包括对数据报文有效载荷内所包含IP地址的翻译。
使用本发明的方法，由于基站内的接口模块不是以路由方式工作，而是以地址翻译/协议翻译的方式工作，为基站内OAM模块和OMC-R建立一个透明的传输通道。这样不同的基站之间需要为基站接口模块配置不同的IP地址，而基站内部各模块的IP地址可以使用默认配置，不需重新配置。另外，由于外部不知道基站的内部结构，不能直接和基站内部模块通信，加强了基站的安全性。
附图说明
图1为本发明的建立特殊操作维护通道的方法所应用的宽带码分多址系统结构示意图；
图2A为图1中基站内的接口模块内部结构的示意图；
图2B为图1中无线操作维护中心内部结构的示意图；
图3为本发明的建立特殊操作维护通道的方法的流程图；
图4为应用本发明的方法OAM模块与OMC-R在特殊操作维护通道上相互传送数据报文的例子。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的方法进行详细说明。
参照图1、2的WCDMD系统结构和图3所示的本发明基本流程，当基站内接口模块开工后，根据出厂的时候写入的信息建立OMC-R与和基站之间的逻辑链路。为了使这条链路对前后台网管透明，必须在上层运行TCP/IP协议。图1所示为两个基站，即图中基站1和基站2分别与OMC-R建立逻辑链路。如图1所示，在出厂时，基站1和基站2内部各个模块的缺省IP地址完全相同，具体地为OAM模块地址为1.0.32.2、接口模块地址为1.0.32.3、其他模块地址为1.0.35.1。请注意，基站内部各个模块的上述地址可以为出厂时所配置的缺省地址，也可以是通过本地维护终端(LMT)另行设置的地址。
在步骤一中，基站接口模块通过前述的逻辑链路向外以广播方式发出自举请求，请求中包含基站地址信息和一个事务号。步骤二中，无线操作维护中心(OMC-R)内的自举服务器端模块通过收到自举请求后，进行简单处理，然后请求资源分配管理模块为该基站分配资源，如图1所示，分配给基站1的IP地址为5.6.7.8。注意，如果上述逻辑链路的链路层基于异步传输模式(ATM)，OMC-R还需要为基站分配新的虚路径识别符/虚信道识别符(VPI/VCI)。自举服务器端模块将分配的资源和其它配置信息以自举应答方式发出。在步骤三，自举应答由无线网络控制器路由到基站接口模块。在步骤四，基站内的接口模块核查自举应答内的基站标识和事务号。在步骤五，基站1内的接口模块用获取的IP地址重新配置协议栈，其它配置信息转给基站其他模块，例如为了OAM模块主动向OMC-R上报告警信息，基站内OAM模块必须知道OMC-R的IP地址，就需要接口模块将OMC-R的IP地址通报给OAM模块。步骤六，基站1内的OAM模块向OMC-R发送数据报文，如图1所示该数据报文中源地址为1.0.32.2，而目标地址为5.6.7.1，基站内的接口模块对来自基站OAM模块数据报文源地址翻译替换为接口模块地址5.6.7.8并重新计算IP报头的校验和以完成地址翻译，然后进行协议翻译处理，例如对于使用ICMP或TCP或UDP协议的环境，重新计算ICMP或TCP或UDP报头或伪报头的校验和，然后通过无线网络控制器发到OMC-R。在步骤七，由OMC-R发送数据报文给基站1，数据报文的IP地址中，源地址为5.6.7.1，目标地址为5.6.7.8，经过RNC路由给基站1的接口模块后，由接口模块内的地址翻译模块将来自该数据报文中目标地址翻译替换为基站OAM模块背板口地址1.0.32.2，重新计算IP头校验和后转发到基站OAM模块。协议翻译与步骤六相同，也需要重新计算协议报头或伪报头的校验和。
对于多个基站，例如图1中基站1和基站2两个基站的情况，例如可以分配给基站2的地址为5.6.7.9，只需保证各个基站所分配的地址不能重复既可。
图4为利用本发明方法中的步骤六、七，在TCP/IP协议环境下OAM模块与OMC-R之间传送数据报文的具体实例。如图4所示，所传送数据报文的有效载荷部分包含了文件传输协议(FTP)的指令。首先由基站内OAM模块向OMC-R传送数据报文，此步骤为本发明方法的步骤六。该数据报文内IP地址部分为源地址1.0.32.2、目标地址5.6.7.1，其中有效载荷内传递的FTP指令为”PORT1.0.32.2 1006”，该FTP指令的功能为通知FTP服务器数据链路的TCP服务器地址和端口号，并等待FTP服务器来连接此TCP服务器。该数据报文传递到基站内的接口模块后，由接口模块的地址翻译模块进行地址翻译，将源地址内的OAM模块地址翻译替换为接口模块的外部网络地址5.6.7.8，随后由接口模块内的协议翻译模块进行协议翻译，协议翻译除了对协议报头的校验和重新计算外，还包含将有效载荷内的TCP服务器地址进行翻译的步骤，即将有效载荷内的指令改写为PORT5.6.7.8 1006。最后，由经过地址翻译和协议翻译的数据报文被路由给OMC-R，完成该报文从源端到目标端的传递过程。注意，图4中地址翻译和协议翻译的各项步骤均由接口模块实现，但是对于图4所示的传递FTP指令的例子，由于对有效载荷内的地址数据进行翻译有可能导致有效载荷长度改变，因此也可以由基站内OAM模块在对OMC-R发出数据报文时直接将有效载荷内涉及的地址替换为接口模块的地址，即由OAM模块分担协议翻译的部分工作，以减轻接口模块的协议翻译工作复杂程度。由OMC-R向OAM模块传送数据报文的过程为本发明方法的步骤七，OMC-R将数据报文传递到接口模块后，该数据报文的IP地址为源地址5.6.7.1、目标地址5.6.7.8，由接口模块内的地址翻译模块和协议翻译模块分配进行地址翻译和协议翻译，翻译后的目标地址被替换为OAM模块的地址1.0.32.2，然后由接口模块将数据报文传递给OAM模块。由于该数据报文的有效载荷内容为CONNECT1006，该信息不涉及地址信息，所以该数据报文的协议翻译相对简单。图4的例子为基站与无线操作维护中心之间通过特殊操作维护通道传送FTP指令，本领域技术人员可以利用该特殊操作维护通道传送任何其他形式的有关基站操作维护的指令。
应当注意，凡不脱离本发明思想的任何改进的方法都属于本发明的保护范围，本发明具体保护范围由权利要求书限定。

Claims (7)

1.一种在宽带码分多址(WCDMA)系统中建立特殊操作维护通道的方法，包括步骤：
步骤一，在基站内，接口模块根据出厂时基站的缺省基站标识通过无线网络控制器建立与无线操作维护中心的逻辑链路，并通过此逻辑链路向无线操作维护中心广播自举请求，该自举请求包含基站的标识和事务号；
步骤二，在无线操作维护中心内，自举服务器端模块接收到该所述基站的自举请求后转给资源分配管理模块为所述基站分配新的IP地址和其他配置文件、参数，然后由自举服务器端模块以自举应答方式返回给所述基站；
步骤三，在无线网络控制器内，来自无线操作维护中心的所述自举应答通过无线网络控制器路由给所述基站；
步骤四，在基站内，接口模块核查所接收自举应答内的基站标识和事务号；
步骤五，当所接收自举应答内基站标识和事务号相符时，用通过自举应答所获取的新IP地址重新配置协议栈，并将无线操作维护中心的IP地址传送给操作管理维护模块；
步骤六，当所述基站内的操作管理维护模块向无线操作维护中心传送IP数据报文时，由接口模块接收所述数据报文，所述数据报文的源地址为操作管理维护模块缺省IP地址、目标地址为无线操作维护中心地址，然后由接口模块将数据报文中源地址内的操作管理维护模块缺省IP地址翻译为分配给该所述基站的新IP地址并重新写入数据报文的源地址字段内并重新计算IP头的校验和以实现地址翻译，并同时翻译数据报文有效载荷内与协议相关的内容并重新写入数据报文有效载荷内以实现协议翻译，将地址/协议翻译后的数据报文发送给无线网络控制器，由无线网络控制器路由给无线操作维护中心；
步骤七，当无线操作维护中心向所述基站内的操作管理维护模块传送IP数据报文时，无线操作维护中心将数据报文传送给无线网络控制器，所述数据报文的源地址为无线操作维护中心的IP地址、目标地址为分配给所述基站的IP地址，由无线网络控制器将该数据报文路由给所述基站，所述基站内的接口模块接收该数据报文，并将数据报文中源地址内的基站IP地址翻译为基站内操作管理维护模块的缺省配置IP地址并重新写入数据报文的源地址字段内以实现地址翻译，并同时翻译数据报文有效载荷内与协议相关的内容并重新写入数据报文有效载荷内以实现协议翻译，将地址/协议翻译后的数据报文发送给操作管理维护模块。
2.根据权利要求1的所述方法，基站内部的操作管理维护模块的IP地址也可使用通过本地维护终端配置的IP地址。
3.根据权利要求1的所述方法，在链路层基于异步转移模式(ATM)情况下，步骤二中无线操作维护中心内的资源分配管理模块除了为所述基站分配新的IP地址外，还需要为其分配新的虚路径识别符/虚信道识别符(VPI/VCI)。
4.根据权利要求1的所述方法，在使用因特网控制报文协议(ICMP)的情况下，步骤六、七中的协议翻译包括对因特网控制报文协议报头校验和的重新计算和填写。
5.根据权利要求1的所述方法，在使用传输控制协议(TCP)的情况下，步骤六、七中的协议翻译包括对传输控制协议报头校验和的重新计算和填写。
6.根据权利要求1的所述方法，在使用用户数据报协议(UDP)的情况下，步骤六、七中的协议翻译包括对用户数据报协议报头校验和的重新计算和填写。
7.根据权利要求5的所述方法，步骤六、七中的协议翻译包括对数据报文有效载荷内所包含IP地址的翻译。
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