针对借助XML的网络单元的配置和接口描述的网络管理方法 本发明涉及用于从操作-和监控设备(OMC)出发配置蜂窝移动无线电网络的传输设备(NODE-B)的方法和装置。
在移动无线电网络中由控制-和维护网络单元(操作和管理中心(Operation&Management Center)、简称OMC)对多个网络单元(代理(Agent))进行控制。OMC尤其是与移动无线电网络(譬如在UMTS移动无线电网络)中的多个(在UMTS网络中称为NodeB的)基站通信。
以下示例性地针对OMC与NodeB网络单元之间的通信说明技术问题，可是原理上在所有通过管理系统控制的网络中都存在这样的问题。
OMC与NodeB之间的逻辑接口通过所谓的信息模型(informationmodel)来描述。所有在NodeB中可控的对象地总和称为管理信息库(Management Information Base，MIB)并实现以下可能性，即由OMC通过远程维护在NodeB中产生和去除一定的对象实体，设置或询问该对象的属性和引发一定的动作。
OMC针对远程维护为操作者提供图形操作界面(GUI)和/或命令行接口(CLI)。
为了理解这些技术问题，重要的是：作为逻辑接口的信息模型的传输层和传输协议的区分。OMC和NodeB譬如通过远程调用(remoteprocedure calls)意义上的CORBA协议进行通信。远程调用的语义描述了信息模型，该远程调用的语义也就是管理对象(MO)的哪些类别和实体可以借助哪些操作和哪些属性被调用。
信息模型对此定义不同类型的NodeB基站的管理对象的命名树。在此，NodeB基站的软件形式的信息模型的映射如此被实现，使得O&M的接口不依赖于特定的NodeB类型并且还必须仅仅软件包被维持。
具有管理对象类(MOC)及其属性的描述的信息模型的静态帧在开始运行时并且也在一定的NodeB类型的基站的运行期间通过管理对象的实体化和给属性赋值来配置。
实体化或配置在此可以通过上面提及的CORBA接口的单个的、连续的命令实现，或者配置信息在文件或数据库中被总结、传输和由基站分析。
用于网络管理的信息模型从(本领域的技术人员已知的)准绳“管理对象的描述的指导方针(Guidelines for the Description ofManaged Objects)”(GDMO)中获知。
通过本发明，网络单元之间的通信中的两个重要问题被解决：
a)利用适当的格式和方法可以如此描述被称为信息模型的逻辑接口，以致从本说明书既可容易地自动推导或产生软件实现又可容易地自动推导或产生文档。
b)利用适当的格式和方法，针对网络单元的配置的文件或数据库可以被如此描述，以致运行时简单的语法分析是可能的，可以确保版本化以及可以轻松地为操作者(Operator)提供用于操作数据库的工具。
由于这两个问题是紧密地相互联系的，所以这两个问题尽可能地利用相似的格式或方法来解决。
目前本领域的技术人员公知的解决方法：
信息模型(参见问题a))的描述的问题迄今通过以下方法解决，该方法被指定为“管理对象的描述的指导方针”(GDMO)，并且该方法与所谓的ASN.1标准中的数据格式化有紧密联系。
GDMO/ASN.1已被研制和扩展了好几年。此外工具(Tookits)也得到了发展，利用该工具信息模型在GDMO/ASN.1中可以被描述，并且该工具还允许用于网络单元中协议的转换的软件的生成。
基于GDMO/ASN.1的方法具有以下缺点：
●工具包不提供对基于CORBA传输层的支持。同时面向对象的传输模型CORBA是在分布式数据处理领域中执行并也在电信中递增地执行。
●在GDMO/ASN.1中的信息模型的描述相对复杂。
●对于基于GDMO/ASN.1的描述，发生器可能很难得到发展，该发生器将部分信息模型转换为譬如C++代码。
配置文件或数据库(参见问题b))迄今或者以二进制格式存放或者被格式化为文本文件，其中该配置文件或数据库在格式上十分严格地依据相应的配置命令。
在简单的文本格式化时，用于配置或实体化的必需的命令譬如在称为“高级命令语言”的语言中顺序地、也就是逐行地在文件中被说明。这些命令在此相互独立地位于相同的格式的行中，如操作者将这些命令输入一个命令行接口(Command Line Interface，CLI)中那样。
利用二进制文件方法有极大的缺点：
●配置数据必须利用Hex编辑器处理。这是极费时的，容易有错误并且是今天的用户不再指望的。
利用面向行的ACL文件方法有极大的缺点：
●ACL文件也迅速地变得十分大和不清楚明了。
●除了简单的文本编辑器之外在制订ACL文件时没有支持。
●对于管理对象而言典型的树形结构不可利用ACL格式描述。
这两个所述的问题迄今涉及完全不同的方法。这两类问题之间的方法和工具的重复应用因而迄今是不可能。
本发明的任务在于，使得有效地和尽可能按照人类工程学地配置蜂窝移动无线电网络的传输设备(诸如NODE-B的空中接口传输设备)成为可能。该任务分别通过独立权利要求的主题来解决。
采用用于指定信息模型和配置数据库的XML基本上放弃了迄今通用的方法和近十年来的电信方法。基于XML的配置数据库的应用使得十分有效的配置管理成为可能。用XML进行描述是相对清楚明了的。此外，通过XML文档可以相对简单地转换可在待配置的传输设备NODE-B中执行的C++代码(或者是其他的程序代码)。此外可以从在XML中定义的配置中相对简单地制订文档(譬如Winword文档等)。XML的优点在于，存在针对XML的舒适的、部分可自由支配的编辑器。
根据本发明针对配置采用数据库，该数据库以下也称为nbdatabase。nbdatabase通过OMC的文件传输协议(FTP)向NodeB基站传输。对于每个NodeB类型存在特定的nbdatabase，该nbdatabase包含所谓的“包容树(Containment tree)”，该包容树用树形结构描述管理对象实体(MOI)。此外nbdatabase容许永久存储NodeB类型的一定的配置。
本发明的其他的特点和优点从从属权利要求和以下参考附图的实施例的说明中得出。在此：
图1示意性地示出操作-和维护设备OMC和待配置的传输设备NODE-B之间的通信，
图2示意性地示出在应用针对类型为NODE-B类型XYZ的传输设备的基于XML的数据库(数据库NB-Database)的情况下根据本发明由操作-和维护设备OMC对传输设备NODE-B进行的配置，
图3示出在NODE-B中从针对一种类型的传输设备的基于XML的配置数据库中可产生的以GDMO-ASN.1为基础、以C++代码为基础的和作为文档的信息，
图4示意性地示出作为在操作-和维护设备OMC/LMT与NODE-B之间的接口的概况，
图5示例性地示出XML中的命名树(“namingtree”)，
图6示例性地示出针对一种类型的传输设备的配置数据库的“包容树”，
图7示例性地示出传输设备(NODE-B)的“报头文件”，
图8示例性地示出配置数据库(NB-Database)的“DTD文件”，
图9示例性地示出配置数据库的“nbatabase”文件，
图10示例性地示出ASCII格式的日志文件。
图1示意性地示出具有针对(已知的、此处未示出的)蜂窝移动无线电网络的操作者的被构造为图形操作界面(GUI)或者命令行接口(CLI)的界面2的操作-和维护设备(OMC＝操作和维护中心(operationand maintenance center)或LMT＝本地维护终端(local maintenanceterminal))1，该操作者在应用仅示意性示出的传输层(transportlayer)3的情况下和在应用本身熟知的Corba协议4的情况下通过远程调用(remote procedure calls)与移动无线电网络的空中接口传输设备(NODE-B等)5通信，以便对其进行配置、监控、维护、控制等等。在这种情况下，信息模型1(information model)被用作OMC1和传输设备5之间的逻辑接口，在该信息模型中远程调用的语义(管理对象的哪些类和实体可被调用和哪些操作以及哪些属性是可能的)被定义。所有在NODE-B中可控制的对象的整体被称为管理信息库MIB并实现以下可能性，即由操作-和维护中心OMC通过远程维护在操作-和维护设备(NODE-B)中产生、去除一定的对象实体，设置或询问该对象的属性并引发一定的动作。
为了理解该技术问题，重要的是：作为逻辑接口的信息模型的传输层和传输协议的区分。在此，OMC和NodeB通过远程调用(remoteprocedure calls)意义上的CORBA协议进行通信。远程调用的语义描述信息模型，该远程调用的语义也就是管理对象(MO)的哪些类和实体利用哪些操作和哪些属性可被调用。
信息模型为此针对不同类型的NodeB基站定义管理对象的命名树。NodeB基站的软件中的信息模型的映射在此如此被实现，使得O&M的接口不依赖于特定的NodeB的类型并且还必须仅仅软件包被维持。
具有管理对象类(MOC)及其属性的描述的信息模型的静态帧在开始运行时并且也在一定的NodeB类型的基站的运行期间通过管理对象的实体化和给属性赋值来配置。
实体化或配置在此通过上面提及的CORBA接口的单个的、连续的命令实现，或者配置信息在文件或数据库中被总结、传输和由基站分析。
根据本发明针对配置采用数据库，该数据库在下文也称为nbdatabase。nbdatabase通过OMC的文件传输协议(FTP)向NodeB基站传输。
图2示出根据本发明的操作-和维护设备1，其应用根据本发明的所存储的配置数据库“nbdatabase”6来配置一定类型(此处具有类型为NODE-B类型XYZ的一定类型的NODE-B)的传输设备5，即配置类型为XYZ的NODE-B、或者在那引发动作、或者监控这些节点、或者在NODE-B中产生和去除对象实体，或者设置或询问对象的属性。为了从操作和维护设备(OMC或替换的LMT)向类型为XYZ的传输设备NODE-B 5传输配置数据库nbdatabase6应用传输协议(文件传输协议(file transferprotocoll)＝FTP)。传输层3可以以传统的方式来构成。配置数据库(6)基于XML、即通过如DTD标签一样的XML中的数据和结构给出移动无线电网络的空中接口的一种类型的传输设备(NODE-B类型-XYZ 5)的配置。
对于每个NodeB类型有一个特定的nbdatabase，其包含所谓的“包容树”，该包容树以树形结构描述了管理对象实体(MOI)。此外nbdatabase允许永久地存储NodeB类型的一定的配置。
起始段落描述的问题a)和b)通过采用“可扩展标记语言”(XML)来解决。
XML语言是标记语言SGML和HTML的同语系的语言。所有标记语言的基本思想是，为信息配备附注、即所谓“标签”。标签带有信息，该信息譬如描述特定格式化(SGML)中的文档或者表现为网页(HTML)。与SGML和HTML相反，XML语言一开始就被定义为一种十分简单但是可扩展的语言。与HTML和SGML相反，XML不仅允许采用用于图形描述的预先定义的标签，而且标签可以在所谓的文档类型定义(DTD)中自定义，因此可以是任何语义信息的载体。
XML特别好地支持信息存放在树形结构中。不仅对于信息模型的管理对象类和属性的静态结构而言，而且对于nbdatabase中应在运行时被动态地解释的配置信息而言，树形结构关系(如图所示：父-子或根-叶)是典型的。
由于XML的灵活性，可针对起始段落所提到的问题a)以类似GDMO的形式指定信息模型。可是相对于纯的GDMO解决方案的较大的优点在于，信息也可以通过标签嵌入，该标签超过了OMC和NodeB之间的逻辑接口的描述。例如可以在DTD中定义标签，该标签用于自动产生NodeB中的C++代码，该标签指定一定属性的持续或者该标签允许XML信息自动转换为诸如针对(用户)文档的微软的Winword文件的文本文件。
此外基于XML的信息模型的另一个优点也是明显的：
只存在一个用XML定义的源，由该源不同的、其它格式通过自动生成被推导。首先，这个优点首先在对于网络单元而言典型的、长的产品寿命的情况下是重要的：根据新的类型、新的版本(Release)的变化必须只在一个位置上被提供(einpflegen)；从一开始就避免昂贵的传输错误。
图3示出，从文件Infomodell.xml和Infomodell.dtd(参考符号8)中根据本发明具有利用基于XML的信息模型以XML建立的配置数据库的一个文件中可简单和有效地产生极大不同的其他的可用于配置或文档或控制传输设备的文件，如譬如针对操作-和维护设备OMC/LMT的GDMO/ASM.1中的命名树，在传输设备NODE-B中待执行的C++代码(10)，以及譬如在MS Winword中的文档(譬如用户文档)11。
与在信息模型中类似，也提供XML中的配置文件或数据库的定义作为起始段落所提到的问题b)的解决方案。
管理对象实体(MOI)的具体实体化及为其属性配备一定值也可以十分好地通过XML文件的树形结构来映射。与基于XML的信息模型相反，存放在配置数据库中的信息不翻译成C++代码，而是通过运行时的语法分析器读入和分析。在此较大的优点在于，XML是十分流行的并也可采用譬如针对XML文件的语法分析的第三方提供商的软件。
配置数据库的具体实现可以由一个XML文件或者也可以由多个XML文件组成。替换地，数据库划分为不同的、特定领域的部分是可能的。这样不同的专家可相互独立控制地引进譬如针对如设备-或传输管理的领域的配置，该配置在后面才总结为共同的数据库。
在图中的具体的实施例中数据库作为整体通过从OMC到NodeB的文件传输被下载。然后，这种数据库仅仅为了加速(Hochfahren)配置或完整改变配置才被读入和分析。可是也要考虑，OMC的单个命令不仅作为CORBA消息向NodeB传输，而且作为XML格式化的文本消息发送。此外还明显的是问题a)和b)的同样的解决方法导致有趣的协同作用。
这两个问题的解决方案的其他的优点从XML的进一步流行中得出。其间有很多编辑器，其不仅支持XML文本的输入，而且使得树形结构可见和允许XML文档的合法化。
除了编辑器以外也存在(部分免费的)软件库(SAX-、DOM-语法分析器等)，该软件库可以容易地被包含在自己的程序中。这些软件库经常是开发工具的一部分，该开发工具除了自己的软件以外也还可提供具有标准化接口的工具，并且可被任意扩展。
几乎所有常用的编程语言今天都提供针对采用XML的接口，以致可相对容易地提供专用的解决方案。
由于今天针对世界市场提供产品，所以文件格式应该也可以采用非西方的字符。XML具有的大优点就是XML以Unicode标准为基础并因此可以实际地处理世界上所有重要的字符组。
本发明的基本特征是在电信领域以及特别是在网络管理的问题领域上数据或文档处理的原理的新型采用。
针对信息模型的规范和配置数据库的XML的采用完全放弃常规的方法和电信方法，该方法和电信方法已在标准化委员会中部分地经过了数十年的研发，可是对于具体的应用常常太复杂。
本发明的基本认识在于，既包含在信息模型中又包含在配置数据库中的信息在树形结构的基础上建立，该树形结构可最佳地利用XML来指定。
另外一个基本的原理是采用标准的解决方案与采用专门制订(massgeschneiderten)的解决方案之间的权衡：XML的可扩展性原则上允许精确地聚焦于数据模型处和配置数据库处的问题和仍然可以使用多个“现有的”XML编辑器、XML生成器和XML语法分析器等。
在具体的实施例中部分NodeB的C++代码从在XML中规定的信息模型中生成。但原则上，XML信息到任何语言的映射是可考虑的。
nbdatabase由OMC上的操作者或由维护人员利用本地维护终端(LMT)来配置，并被装载到一定的NodeB上。对于一定的NodeB类型存在预先完成的数据库，然后该数据库还只须配备具体的值。
本发明在所谓的UMTS移动无线电的无线电接入网络(RAN)中被采用。在那针对管理系统OMC(也称为RadioCommander)与称为NodeB的基站之间的操作和维护(Operation&Maintance)存在(图4中示出的)称为Itf-B的接口。
图4示出NMC(National Maintenance Center＝国家操作-和维护中心)与操作-和维护设备OMC之间(通过RNC)、操作-和维护设备OMC(通过RNC)和传输设备(NODE-B)之间以及可移动应用的LMT(本地维护终端)形式的操作-和维护设备与传输设备NODE-B之间的接口。
图5示例性地示出命名树，该命名树可应用于多种类型的NODE-B传输设备。
图6示例性地示出所存储的配置数据库的“包容树”。
图7示例性地示出配置数据库的“nbdatabase报头文件”。
图8示例性地示出配置数据库(NB database)的“DTD”文件。
图9示出(配置数据库的)“nbdatabase文件”的实例。
图10示例性地示出日志文件，其在维护传输设备(NODE-B等)的期间通过操作-和维护设备(OMC等)给出ASCII格式的用于错误(基带卡的CPU故障)的其他数据。