一种通信系统内部资源的管理方法 【技术领域】
本发明涉及一种通信系统内部资源的管理方法。
背景技术
目前，对通信系统资源的管理多套用网络管理的模式：即将系统分为三部分：管理者，代理和管理对象。网管代理部分实现对系统的抽象，同时通过增加一层子网代理对于异质网络来实现管理。
网络的物理拓扑结构通常以网元节点为单位，由节点和链路组成。根据网元节点的作用不同，网元节点分为交换节点，终端节点和传输产品节点。链路构成了网元节点间的连接关系，对分布网络的管理主要依靠对节点的管理来实现。
这种通过网络管理代理对网络的资源进行管理的方法，在异质的网络环境下，需要增加子网的代理软件。这对于通用地网络资源管理有它的优点，但是对于通信系统内部设备资源管理，例如：单板之间的资源管理，有它的不足：这主要因为通信系统内部设备之间往往是多种物理介质相连，设备(单板)之间的关系是可知的，对设备或链路的操作类型也是可知的。没有必要按照通用网络管理的做法来进行内部的资源管理，这样做增加了通信系统的复杂度。
在现有的实现方案中，由于通信系统采用通用的管理模式，在对网元(各功能单板)的划分上往往划分为交换节点，终端节点和传输产品节点。这种模型的划分有很好的抽象性适用于通用的管理。但通常各个厂家的通信系统内部的设备节点往往实现的功能是不尽相同的，可能根据自身设备的需要，节点的功能划分并不这么严密，如可能交换节点既作为终端节点也作为交换节点出现，这时这种节点划分的模型就显得不太适用了。
在目前的电信设备的实现当中，对资源的管理侧重为业务分配进行服务，因此对于内部设备网络节点之间的关系以及网络节点之间链路的关系考虑欠缺，通常将设备内部的链路数据做死，以求设备的稳定性。但是，这种做法一方面造成系统的不灵活性，降低了资源管理的通用性；另一方面造成了设备开局需要配置大量的工程数据，增加了工程数据制作的负担。
【发明内容】
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种通信系统内部资源的管理方法，提高对设备内部单板和链路管理的高效性、通用性和可扩展性。
为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：
一种通信系统内部资源的管理方法，该方法包括以下步骤：
1)系统初始化时，系统内部各单板将本板的链路信息发送给主控板进行注册；
2)系统根据单板到主控板间控制链路所经过单板的顺序，将单板设置为上、下行实体，根据各单板的上、下行关系建立系统内部资源模型，并保存；
3)系统进行业务处理时，遍历系统内部资源模型，根据业务需要找出适合的路径，并用路径上各单板的链路信息建立业务链路，进行处理。
其中，所述步骤2)可以进一步包括：将在主控板注册的单板中存在负荷分担或主备用关系的单板设置为负荷组；在系统运行过程中，当一块单板出现故障时，系统根据系统内部资源模型中负荷组的关系找出备用单板，将备用单板升为主用，如果该单板是业务链路中的中间单板，则将备用单板升为主用，保持业务链路；如果该单板是内部处理或控制板，则将备用单板升为主用，将原主用板的业务或控制在新主用单板上进行处理，继续业务处理。
所述步骤1)可以进一步包括：各单板收集并记录内部端口链路信息；同时将本板处理器设置为处理器物理端口，该处理器物理端口记录本板工作特性。
所述的链路信息可以包含：单板内各物理端口与逻辑端口的关系、各物理端口链路类型，及该链路类型下链路参数的取值范围。
各单板在系统运行前，可以将能够共用同一链路参数的多个物理端口绑定为一个逻辑端口，将各物理端口与其能够支持的一个或一个以上链路类型绑定。
步骤3)所述的找出适合的路径的过程可以包括以下步骤：
3a)遍历系统内部资源模型，找出要建立链路的单板之间所有符合应用需求的路径集；
3b)选择路径集中的一条路径判断该路径上的单板能否实现需要的业务，如果能实现则执行步骤3c)，否则放弃此路径，再在路径集中选取下一条路径执行步骤3b)。
3c)确定该路径选定为适合的路径。
步骤3a)所述的找路径集的过程可以包括以下步骤：
3a1)令要建立链路的单板为起始单板，令起始单板为当前路径单板，令起始单板的入口物理端口为当前路径单板的入口物理端口；将该单板和入口物理端口记录在当前路径链中；
3a2)选择与当前路径单板有物理连接关系且还未对该单板进行最短路径判断的单板为被选择单板；
3a3)根据一定规则判断被选择单板是否有效，如果有效，则执行步骤3a6)，否则执行步骤3a4)；
3a4)判断是否还有与当前路径单板有物理连接的单板，如果有，则令有物理连接的单板为被选择单板，执行步骤3a3)；否则执行步骤3a5)；
3a5)判断当前路径单板是否是起始单板并且当前路径链只有起始单板，如果是，算法结束，否则令当前路径链中的倒数第二个单板为当前路径单板，令当前路径链上的倒数第二个单板的入口物理端口为当前路径单板的入口物理端口，删除当前路径链中最后一个单板和端口，执行步骤3a2)；
3a6)判断当前路径单板与被选择单板连接的物理端口和当前路径单板入口物理端口之间，是否存在传输或切换连接关系，如果存在则执行步骤3a7)，否则执行步骤3a2)；
3a7)将当前路径单板与被选择单板之间的路径记录在当前路径链中，判断该路径长度是否不大于路径集中以前记录的最短路径长度，如果是则将被选择单板和被选择单板与当前路径单板连接的物理端口记录在当前路径链中，执行步骤3a8)，否则令被选择单板为当前路径单板，执行步骤3a2)；
3a8)判断被选择单板是否是目的单板，如果是，则令当前路径链为最短路径，将该路径记录在路径集中，令当前路径链中的倒数第二个单板为当前路径单板，令当前路径链上的倒数第二个单板的入口物理端口为当前路径单板的入口物理端口，删除当前路径链中最后一个单板和端口，执行步骤3a2)；
否则令被选择单板与当前路径单板连接的物理端口为当前路径单板的入口物理端口，令被选择单板为当前路径单板，执行步骤3a2)。
步骤3a3)所述的规则可以根据传输业务或传输控制的具体应用预先制定的。
步骤3b)所述的判断该路径上的单板能否实现需要的业务的方法可以为：根据该单板当前业务负荷量、当前单板状态、单板端口的状态进行判断。
步骤3)所述的建立业务链路的过程可以包括以下步骤：
31)系统读取所述路径上各单板的链路信息，找出各端口的关系；并根据各物理端口的链路类型，选择链路参数；
32)系统根据链路参数建立业务链路。
该方法可以进一步包括：当系统增加单板资源时，根据该单板在系统中的位置，在系统内部资源模型中添加该单板的链路信息；删除已存在单板时，只需给出单板的链路信息，系统根据系统内部资源模型中的上下行关系，删除其在系统内部资源模型中的链路信息，并根据上下行关系进行切换或告警。
该方法还可以进一步包括：在主控板中，设置主控内部资源管理模块，将内部资源管理模型存储在主控内部资源管理模块；
在单板中设置单板内部资源管理模块，将本板的链路信息存储在单板内部资源管理模块；
主控内部资源管理模块通过向单板内部资源管理模块发送控制命令，实现对单板的管理。
由本发明的技术方案可见，本发明的这种通信系统内部资源的管理方法，将系统内部单板按硬件关系建立系统内部资源模型，并保存在系统内部，系统进行业务处理时，遍历系统内部资源模型，根据业务需要找出适合的路径，并用路径上各单板的链路信息建立业务链路，进行处理。这样，设备内部的链路数据可以根据不同的业务需要灵活地选择，提高了资源管理的高效性、通用性。本发明中，如果系统需要增加或减少单板资源，只需修改系统内部资源模型，增加或减少各单板的上下行关系即可，提高了系统的可扩展性。
【附图说明】
图1为本发明一个较佳实施例的基站控制器(RNC)系统示意图；
图2为图1所示系统的系统内部资源模型；
图3为图1所示实施例进行内部资源管理的流程示意图；
图4为图1所示实施例选择最短路径集流程图。
【具体实施方式】
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明进一步详细说明。
本发明的通信系统内部资源的管理方法是：将系统内部单板按硬件关系建立系统内部资源模型，并保存在系统内部，系统进行业务处理时，遍历系统内部资源模型，根据业务需要找出适合的路径，并用路径上各单板的链路信息建立业务链路，进行处理。
本发明的一个较佳实施例，是应用本发明对基站控制器(RNC)系统内部资源进行管理。
本实施在RNC内部通过主控板和其他单板中的内部资源管理模块对该RNC系统内部实体进行实时动态管理。主控资源管理模块位于操作维护的下层，运行在系统的主控板上，负责对系统内的所有设备进行抽象并对设备和链路进行管理。它在RNC系统中的位置参见图1，图1为本发明一个较佳实施例的基站控制器(RNC)系统示意图。
在主控板110中，设置了主控内部资源管理模块112；在其他单板120中设置了单板内部资源管理模块122。
主控内部资源管理模块112包含静态资源管理模块114和系统资源管理模块115。
静态资源管理模块114：负责存储系统内的数据，维护系统内部资源模型，对内部资源模型进行遍历，根据遍历的信息动态生成链路数据。
系统资源管理模块115：由于RNC系统是分布式系统，系统资源管理负责对系统内控制流程进行控制。具体负责与主控板上的操作维护子系统(OAMS)进行交互；与其它单板的单板内部资源管理模块122进行交互来控制其它相关单板。由于RNC系统采用以异步传输模式(ATM)交换机为中心的交换方式，所以系统资源管理模块115同时还通过ATM配置代理模块113控制交换机。
单板内部资源管理模块122：作为主控内部资源管理模块112的对等层运行在除主控板之外的其它单板上，负责收集本板的链路信息，存储并上报给主控内部资源管理模块112，本板的链路信息可以包括：单板内各物理端口与逻辑端口的关系、各物理端口链路类型，及该链路类型下链路参数的取值范围等。同时受控于主控内部资源管理模块112执行相应的控制命令，如链路的建立与释放等。对于链路的建立与释放，单板内部资源管理模块122通知相应的高层应用模块121。
主控板110中的通信层116和各单板120中的通信层123：负责板级的内部通信。包括控制链路与业务链路。它支持多种协议方式。
主控板110中的高层应用模块111和各单板120中的高层应用模块121：作为通信层的服务对象。其中主控板110上的高层应用模块111还负责对系统资源进行配置，配置的方法可以与应用本发明之前相同。
参见图3，图3为图1所示实施例进行内部资源管理的流程示意图，其包括以下步骤：
步骤301、系统初始化。系统初始化时，系统内部各单板将本板的链路信息发送给主控板进行注册，并生成系统数据。
各单板在系统运行前，将能够共用同一链路参数的多个物理端口绑定为一个逻辑端口，将各物理端口与其能够支持的一个或一个以上链路类型绑定，当链路涉及到不同异质网络时，可以根据实际情况选择适当的链路类型进行管理，实现了对异质网络的统一管理。
同时，单板将本板处理器设置为处理器物理端口，该处理器物理端口记录本板工作特性。在系统初始化过程中，各个单板的单板内部资源管理模块122收集并存储本板的链路信息如：单板内各物理端口与逻辑端口的关系、各物理端口支持的链路类型，该类型下链路参数的取值范围等，系统资源存储相关单板的链路信息构成以后链路参数生成的依据。
步骤302、建立系统内部资源模型，系统将在主控板注册的单板中存在负荷分担或主备用关系的单板设置为负荷组，并根据单板到主控板间控制链路所经过单板的顺序，将单板设置为上、下行实体，根据各单板的上、下行关系建立系统内部资源模型，并保存在主控主板110中的主控内部资源管理模块112中。建立系统内部资源模型的方法可以是：将系统内的单板或单板内的重要处理卡抽象为系统内部资源模型中的一个节点。而单板之间的物理链路记为模型中的一条边。同时根据系统中上下行实体的关系，在模型中的部分边引入方向。同时，将节点内部物理端口之间的关系，以及物理端口与逻辑端口的关系记录为节点内部的连接关系表。系统内部资源模型可以通过系统上下行关系表、节点内部连接关系表来记录。在系统内部资源模型中，对于设备的管理可以归结对系统内部资源模型中物理端口的管理，设备的状态即是处理器端口的状态；设备与其他设备的关系也由设备的外部连接端口的状态表明。而对于链路的管理在本模型中可以归结为对模型中不同单板的外部连接端口和同一单板内的端口之间的关系的管理。如建立一条链路，仅需给出源单板和目标单板，根据特定算法动态生成链路参数和路由信息。
本实施例建立的系统内部资源模型参见图2，图2为图1所示系统的系统内部资源模型。本实施例的RNC中，除了主控板(CCM)，其他单板还包括：信令处理板(SP)、输入输出板(IO)、ATM交换机、模块接入控制板(MACA)、光接口板(OLIA)、通用功能处理板(GFPA)。根据RNC中对于控制链路的依赖关系，CCM为SP、IO的上行实体，SP、IO为CCM的下行实体；ATM要与CCM通信，必然要经过(依赖)SP，因此SP为ATM的上行实体，而ATM为SP的下行实体。同理，MACA为OLIA和GFPA的上层实体，OLIA和GFPA为MACA的下行实体。
该系统内部资源模型中，每个实体包含一个或一个以上的物理端口(图中用空心椭圆形表示)，MACA、OLIA和GFPA还分别包括一个内部处理器端口(图中用实心椭圆形表示)，物理端口在实体内部的切换、传输、交换关系用虚线表示。实体间可建立控制链路的物理端口用有向箭头来连接，实体间只能建立用户链路的物理端口用无向线段来连接。在系统实现当中，根据设备的功能，将可以进行切换的实体组成一个负荷组，表明这组实体中的一个故障后，可以从该组实体中选出一个作为替代工作。图2中两个SP可以作为一个负荷组1，两个MACA可以作为一个负荷组2。
当系统要增加或减少单板资源时，只需修改系统内部资源模型，增加或减少各单板的上下行关系，增加单板资源时，增加的单板还需要到主控板进行注册。增加单板后，系统会根据单板的链路信息，建立相关控制链路，新添加的单板将会自动注册到主控板。
步骤303、系统根据不同业务建立链路。系统进行业务处理时，遍历系统内部资源模型，根据业务需要找出适合的路径，并用路径上各单板的链路信息建立业务链路，进行处理。建立业务链路的过程可以细化为以下步骤：
3a)找出要建立链路的单板之间所有符合应用需求的路径集。
3b)选择路径集中的一条路径，根据该单板当前业务负荷量、当前单板状态、单板端口的状态等，判断该路径上的单板能否实现需要的业务，如果能实现则执行步骤3c)，否则放弃此路径，再在路径集中选取下一条路径执行步骤3b)。
3c)确定该路径选定为适合的路径。
3d)系统读取所述路径上各单板的链路信息，找出各端口的关系；并根据各物理端口的链路类型，选择链路参数。
3e)系统根据链路参数建立业务链路。
其中，步骤3a)的具体过程参见图4，图4为图1所示实施例选择最短路径集流程图。该流程包括以下：
步骤401，令要建立链路的单板为起始单板，令起始单板为当前路径单板，令起始单板的入口物理端口为当前路径单板的入口物理端口；将该单板和入口物理端口记录在当前路径链中。
步骤402，选择与当前路径单板有物理连接关系且还未对该单板进行最短路径判断的单板为被选择单板。
步骤403，根据一定规则判断被选择单板是否有效，如果有效，则执行步骤408，否则执行步骤404-405。这个规则是根据传输业务或传输控制的具体应用预先制定的。
步骤404-405，判断是否还有与当前路径单板有物理连接的单板，如果有，则令有物理连接的单板为被选择单板，执行步骤403，否则执行步骤406-407。
步骤406-407，判断当前路径单板是否是起始单板并且当前路径链只有起始单板，如果是，算法结束，否则令当前路径链中的倒数第二个单板为当前路径单板，令当前路径链上的倒数第二个单板的入口物理端口为当前路径单板的入口物理端口，删除当前路径链中最后一个单板和端口，执行步骤402。
步骤408，判断被选择单板与当前路径单板连接的物理端口和当前路径单板入口物理端口之间，是否存在传输或切换连接关系，也就是逻辑关系，如果存在则执行步骤409，否则执行步骤412后，执行步骤402；
步骤409，将当前路径单板与被选择单板之间的路径记录在当前路径链中，判断当前路径长度是否小于/等于以前记录的最短路径长度，如果是则将被选择单板和被选择单板与当前路径单板连接的物理端口记录在当前路径链中，执行步骤410，否则执行步骤412后，执行步骤402；
步骤410，判断被选择单板是否是目的单板，如果是，则令当前路径链为最短路径，将该路径记录在路径集中，令当前路径链中的倒数第二个单板为当前路径单板，令当前路径链上的倒数第二个单板的入口物理端口为当前路径单板的入口物理端口，删除当前路径链中最后一个单板和端口，执行步骤402；否则执行步骤412后，执行步骤402；
步骤412，令被选择单板与当前路径单板连接的物理端口为当前路径单板的入口物理端口，令被选择单板为当前路径单板。
在本实施例的系统初始化过程中，各个单板内部资源管理模块122收集到本板的相关信息，如：端口支持的链路类型，该类型下链路参数的取值范围等信息。然后，将收集到的信息发送给主控板110中主控内部资源管理模块112进行注册，主控内部资源管理模块112将该信息存储到静态资源管理模块114中，构成以后链路参数生成的依据。
系统初始化完毕后，即相关单板均已注册完毕，就可以由OAMS控制建立两个实体之间的业务链路了。例如建立OLIA到GFPA的业务链路。
OAMS仅需告诉系统资源管理模块115 OLIA和GFPA的内部标示即可。系统资源管理模块115调用静态资源管理模块114的建立链路的函数，该函数是按照上述建立业务链路的方法设置的。具体实施过程中，可以采用堆栈的方式，用一个栈来暂存所述的当前路径链，这样就可以通过对该栈的处理来遍历内部资源管理模型。
按照上述建立业务链路的方法，首先，找出要OLIA和GFPA之间所有符合应用需求的路径集。
根据图4所示的流程，查找OLIA和GFPA之间的路径集的具体可以过程为：
先将OLIA作为当前路径单板压入当前路径链栈中，再找到MACA1，根据内部资源管理模型知道MACA1为可选单板，将MACA1压入当前路径链栈中，这样顺序将ATM、MACA2、OLIA压入当前路径链栈中。当找到OLIA时，发现是起始单板，将OLIA出栈。再找到GPFA，发现是目的单板，因为这是找到的第一条路径链，将其存入最短路径集中。然后，将GFPA出栈，查找与MACA2有物理连接的单板，找到MACA1，再找到GPFA，发现比刚才记录的路径长，不将其存入最短路径集中，再回退到ATM继续查找....找到比第一条路径链短的路径时，将第一条路径链删除，保证存入最短路径集中的路径都是最短路径。
这样，系统资源管理模块115发现在OLIA和GFPA之间存在OLIA-MACA1-GFPA， OLIA-MACA2-GFPA，OLIA-MACA1-ATM-MACA1-GFPA，OLIA-MACA1-ATM-MACA2-GFPA，OLIA-MACA2-ATM-MACA1-GFPA，OLIA-MACA2-ATM-MACA1-GFPA等多条链路。最短路径集中的是OLIA-MACA1-GFPA和OLIA-MACA2-GFPA这两条路径。
然后，在路径集中逐一选择路径，根据该单板当前业务负荷量、当前单板状态、单板端口的状态主备用条件等，判断该每条路径上的单板能否实现需要的业务，如果能实现则为适合的路径；否则放弃此路径，再在路径集中选取下一条路径进行判断。也就是说通过主备用条件的过滤，最短路径的取舍，物理链路是否可以运行业务，本实施例中，假定MACA1为主用单板，MACA2是MACA1的备用板，所以最后确定OLIA-MACA1-GFPA为适合的路径。
最后，系统资源管理模块115在OLIA到MACA1的物理端口上选定链路参数，同样在GFPA侧也选定相应的链路参数，然后确定MACA上交换参数。当所有参数确定后，系统资源管理模块115同时向各个相关单板(OLIA，MACA，GFPA)的单板内部资源管理模块122下达建立链路的命令，当各个单板的单板内部资源管理模块122调用通信层建立链路，成功返回后，系统资源管理模块115通知OAMS链路建立成功。完成一次建链过程。
在系统运行过程中，当一块单板实体故障后，资源管理根据负荷组的关系找出备用实体，将备用实体升为主用，即保证业务的正常运行。例如，如果故障单板是业务链路中的中间单板，则将备用单板升为主用，保持业务链路；如果该单板是内部处理或控制板，则将备用单板升为主用，将原主用板的业务或控制在新主用单板上进行处理。假如主用MACA1发生故障，系统资源根据负荷组的关系，将MACA2升成主用，从而保证OLIA-GFPA链路的正常。实现故障的有效隔离，业务的正常运行。
由上述的实施例可见，本发明的这种通信系统内部资源的管理方法，可以根据不同的业务需要灵活地选择系统内部的链路数据，提高了资源管理的高效性、通用性、可扩展性，减轻了工程数据制作的负担。另外，由于资源的集中控制与分配，减少了现有技术中对子网的维护工作，提高了系统内部资源管理的效率。