專利名稱：針對借助xml的網絡單元的配置和接口描述的網絡管理方法
技術領域：
本發明涉及用于從操作-和監控設備(OMC)出發配置蜂窩移動無線電網絡的傳輸設備(NODE-B)的方法和裝置。
在移動無線電網絡中由控制-和維護網絡單元(操作和管理中心(Operation&Management Center)、簡稱OMC)對多個網絡單元(代理(Agent))進行控制。OMC尤其是與移動無線電網絡(譬如在UMTS移動無線電網絡)中的多個(在UMTS網絡中稱為NodeB的)基站通信。
以下示例性地針對OMC與NodeB網絡單元之間的通信說明技術問題，可是原理上在所有通過管理系統控制的網絡中都存在這樣的問題。
OMC與NodeB之間的邏輯接口通過所謂的信息模型(informationmodel)來描述。所有在NodeB中可控的對象的總和稱為管理信息庫(Management Information Base，MIB)并實現以下可能性，即由OMC通過遠程維護在NodeB中產生和去除一定的對象實體，設置或詢問該對象的屬性和引發一定的動作。
OMC針對遠程維護為操作者提供圖形操作界面(GUI)和/或命令行接口(CLI)。
為了理解這些技術問題，重要的是作為邏輯接口的信息模型的傳輸層和傳輸協議的區分。OMC和NodeB譬如通過遠程調用(remoteprocedure calls)意義上的CORBA協議進行通信。遠程調用的語義描述了信息模型，該遠程調用的語義也就是管理對象(MO)的哪些類別和實體可以借助哪些操作和哪些屬性被調用。
信息模型對此定義不同類型的NodeB基站的管理對象的命名樹。在此，NodeB基站的軟件形式的信息模型的映射如此被實現，使得O&M的接口不依賴于特定的NodeB類型并且還必須僅僅軟件包被維持。
具有管理對象類(MOC)及其屬性的描述的信息模型的靜態幀在開始運行時并且也在一定的NodeB類型的基站的運行期間通過管理對象的實體化和給屬性賦值來配置。
實體化或配置在此可以通過上面提及的CORBA接口的單個的、連續的命令實現，或者配置信息在文件或數據庫中被總結、傳輸和由基站分析。
用于網絡管理的信息模型從(本領域的技術人員已知的)準繩“管理對象的描述的指導方針(Guidelines for the Description ofManaged Objects)”(GDMO)中獲知。
通過本發明，網絡單元之間的通信中的兩個重要問題被解決a)利用適當的格式和方法可以如此描述被稱為信息模型的邏輯接口，以致從本說明書既可容易地自動推導或產生軟件實現又可容易地自動推導或產生文檔。
b)利用適當的格式和方法，針對網絡單元的配置的文件或數據庫可以被如此描述，以致運行時簡單的語法分析是可能的，可以確保版本化以及可以輕松地為操作者(Operator)提供用于操作數據庫的工具。
由于這兩個問題是緊密地相互聯系的，所以這兩個問題盡可能地利用相似的格式或方法來解決。
目前本領域的技術人員公知的解決方法信息模型(參見問題a))的描述的問題迄今通過以下方法解決，該方法被指定為“管理對象的描述的指導方針”(GDMO)，并且該方法與所謂的ASN.1標準中的數據格式化有緊密聯系。
GDMO/ASN.1已被研制和擴展了好幾年。此外工具(Tookits)也得到了發展，利用該工具信息模型在GDMO/ASN.1中可以被描述，并且該工具還允許用于網絡單元中協議的轉換的軟件的生成。
基于GDMO/ASN.1的方法具有以下缺點●工具包不提供對基于CORBA傳輸層的支持。同時面向對象的傳輸模型CORBA是在分布式數據處理領域中執行并也在電信中遞增地執行。
●在GDMO/ASN.1中的信息模型的描述相對復雜。
●對于基于GDMO/ASN.1的描述，發生器可能很難得到發展，該發生器將部分信息模型轉換為譬如C++代碼。
配置文件或數據庫(參見問題b))迄今或者以二進制格式存放或者被格式化為文本文件，其中該配置文件或數據庫在格式上十分嚴格地依據相應的配置命令。
在簡單的文本格式化時，用于配置或實體化的必需的命令譬如在稱為“高級命令語言”的語言中順序地、也就是逐行地在文件中被說明。這些命令在此相互獨立地位于相同的格式的行中，如操作者將這些命令輸入一個命令行接口(Command Line Interface，CLI)中那樣。
利用二進制文件方法有極大的缺點●配置數據必須利用Hex編輯器處理。這是極費時的，容易有錯誤并且是今天的用戶不再指望的。
利用面向行的ACL文件方法有極大的缺點●ACL文件也迅速地變得十分大和不清楚明了。
●除了簡單的文本編輯器之外在制訂ACL文件時沒有支持。
●對于管理對象而言典型的樹形結構不可利用ACL格式描述。
這兩個所述的問題迄今涉及完全不同的方法。這兩類問題之間的方法和工具的重復應用因而迄今是不可能。
本發明的任務在于，使得有效地和盡可能按照人類工程學地配置蜂窩移動無線電網絡的傳輸設備(諸如NODE-B的空中接口傳輸設備)成為可能。該任務分別通過獨立權利要求的主題來解決。
采用用于指定信息模型和配置數據庫的XML基本上放棄了迄今通用的方法和近十年來的電信方法。基于XML的配置數據庫的應用使得十分有效的配置管理成為可能。用XML進行描述是相對清楚明了的。此外，通過XML文檔可以相對簡單地轉換可在待配置的傳輸設備NODE-B中執行的C++代碼(或者是其他的程序代碼)。此外可以從在XML中定義的配置中相對簡單地制訂文檔(譬如Winword文檔等)。XML的優點在于，存在針對XML的舒適的、部分可自由支配的編輯器。
根據本發明針對配置采用數據庫，該數據庫以下也稱為nbdatabase。nbdatabase通過OMC的文件傳輸協議(FTP)向NodeB基站傳輸。對于每個NodeB類型存在特定的nbdatabase，該nbdatabase包含所謂的“包容樹(Containment tree)”，該包容樹用樹形結構描述管理對象實體(MOI)。此外nbdatabase容許永久存儲NodeB類型的一定的配置。
本發明的其他的特點和優點從從屬權利要求和以下參考附圖的實施例的說明中得出。在此

圖1示意性地示出操作-和維護設備OMC和待配置的傳輸設備NODE-B之間的通信，圖2示意性地示出在應用針對類型為NODE-B類型XYZ的傳輸設備的基于XML的數據庫(數據庫NB-Database)的情況下根據本發明由操作-和維護設備OMC對傳輸設備NODE-B進行的配置，圖3示出在NODE-B中從針對一種類型的傳輸設備的基于XML的配置數據庫中可產生的以GDMO-ASN.1為基礎、以C++代碼為基礎的和作為文檔的信息，圖4示意性地示出作為在操作-和維護設備OMC/LMT與NODE-B之間的接口的概況，圖5示例性地示出XML中的命名樹(“namingtree”)，圖6示例性地示出針對一種類型的傳輸設備的配置數據庫的“包容樹”，圖7示例性地示出傳輸設備(NODE-B)的“報頭文件”，圖8示例性地示出配置數據庫(NB-Database)的“DTD文件”，圖9示例性地示出配置數據庫的“nbatabase”文件，圖10示例性地示出ASCII格式的日志文件。
圖1示意性地示出具有針對(已知的、此處未示出的)蜂窩移動無線電網絡的操作者的被構造為圖形操作界面(GUI)或者命令行接口(CLI)的界面2的操作-和維護設備(OMC＝操作和維護中心(operationand maintenance center)或LMT＝本地維護終端(local maintenanceterminal))1，該操作者在應用僅示意性示出的傳輸層(transportlayer)3的情況下和在應用本身熟知的Corba協議4的情況下通過遠程調用(remote procedure calls)與移動無線電網絡的空中接口傳輸設備(NODE-B等)5通信，以便對其進行配置、監控、維護、控制等等。在這種情況下，信息模型1(information model)被用作OMC1和傳輸設備5之間的邏輯接口，在該信息模型中遠程調用的語義(管理對象的哪些類和實體可被調用和哪些操作以及哪些屬性是可能的)被定義。所有在NODE-B中可控制的對象的整體被稱為管理信息庫MIB并實現以下可能性，即由操作-和維護中心OMC通過遠程維護在操作-和維護設備(NODE-B)中產生、去除一定的對象實體，設置或詢問該對象的屬性并引發一定的動作。
為了理解該技術問題，重要的是作為邏輯接口的信息模型的傳輸層和傳輸協議的區分。在此，OMC和NodeB通過遠程調用(remoteprocedure calls)意義上的CORBA協議進行通信。遠程調用的語義描述信息模型，該遠程調用的語義也就是管理對象(MO)的哪些類和實體利用哪些操作和哪些屬性可被調用。
信息模型為此針對不同類型的NodeB基站定義管理對象的命名樹。NodeB基站的軟件中的信息模型的映射在此如此被實現，使得O&M的接口不依賴于特定的NodeB的類型并且還必須僅僅軟件包被維持。
具有管理對象類(MOC)及其屬性的描述的信息模型的靜態幀在開始運行時并且也在一定的NodeB類型的基站的運行期間通過管理對象的實體化和給屬性賦值來配置。
實體化或配置在此通過上面提及的CORBA接口的單個的、連續的命令實現，或者配置信息在文件或數據庫中被總結、傳輸和由基站分析。
根據本發明針對配置采用數據庫，該數據庫在下文也稱為nbdatabase。nbdatabase通過OMC的文件傳輸協議(FTP)向NodeB基站傳輸。
圖2示出根據本發明的操作-和維護設備1，其應用根據本發明的所存儲的配置數據庫“nbdatabase”6來配置一定類型(此處具有類型為NODE-B類型XYZ的一定類型的NODE-B)的傳輸設備5，即配置類型為XYZ的NODE-B、或者在那引發動作、或者監控這些節點、或者在NODE-B中產生和去除對象實體，或者設置或詢問對象的屬性。為了從操作和維護設備(OMC或替換的LMT)向類型為XYZ的傳輸設備NODE-B 5傳輸配置數據庫nbdatabase6應用傳輸協議(文件傳輸協議(file transferprotocoll)＝FTP)。傳輸層3可以以傳統的方式來構成。配置數據庫(6)基于XML、即通過如DTD標簽一樣的XML中的數據和結構給出移動無線電網絡的空中接口的一種類型的傳輸設備(NODE-B類型-XYZ 5)的配置。
對于每個NodeB類型有一個特定的nbdatabase，其包含所謂的“包容樹”，該包容樹以樹形結構描述了管理對象實體(MOI)。此外nbdatabase允許永久地存儲NodeB類型的一定的配置。
起始段落描述的問題a)和b)通過采用“可擴展標記語言”(XML)來解決。
XML語言是標記語言SGML和HTML的同語系的語言。所有標記語言的基本思想是，為信息配備附注、即所謂“標簽”。標簽帶有信息，該信息譬如描述特定格式化(SGML)中的文檔或者表現為網頁(HTML)。與SGML和HTML相反，XML語言一開始就被定義為一種十分簡單但是可擴展的語言。與HTML和SGML相反，XML不僅允許采用用于圖形描述的預先定義的標簽，而且標簽可以在所謂的文檔類型定義(DTD)中自定義，因此可以是任何語義信息的載體。
XML特別好地支持信息存放在樹形結構中。不僅對于信息模型的管理對象類和屬性的靜態結構而言，而且對于nbdatabase中應在運行時被動態地解釋的配置信息而言，樹形結構關系(如圖所示父-子或根-葉)是典型的。
由于XML的靈活性，可針對起始段落所提到的問題a)以類似GDMO的形式指定信息模型。可是相對于純的GDMO解決方案的較大的優點在于，信息也可以通過標簽嵌入，該標簽超過了OMC和NodeB之間的邏輯接口的描述。例如可以在DTD中定義標簽，該標簽用于自動產生NodeB中的C++代碼，該標簽指定一定屬性的持續或者該標簽允許XML信息自動轉換為諸如針對(用戶)文檔的微軟的Winword文件的文本文件。
此外基于XML的信息模型的另一個優點也是明顯的只存在一個用XML定義的源，由該源不同的、其它格式通過自動生成被推導。首先，這個優點首先在對于網絡單元而言典型的、長的產品壽命的情況下是重要的根據新的類型、新的版本(Release)的變化必須只在一個位置上被提供(einpflegen)；從一開始就避免昂貴的傳輸錯誤。
圖3示出，從文件Infomodell.xml和Infomodell.dtd(參考符號8)中根據本發明具有利用基于XML的信息模型以XML建立的配置數據庫的一個文件中可簡單和有效地產生極大不同的其他的可用于配置或文檔或控制傳輸設備的文件，如譬如針對操作-和維護設備OMC/LMT的GDMO/ASM.1中的命名樹，在傳輸設備NODE-B中待執行的C++代碼(10)，以及譬如在MS Winword中的文檔(譬如用戶文檔)11。
與在信息模型中類似，也提供XML中的配置文件或數據庫的定義作為起始段落所提到的問題b)的解決方案。
管理對象實體(MOI)的具體實體化及為其屬性配備一定值也可以十分好地通過XML文件的樹形結構來映射。與基于XML的信息模型相反，存放在配置數據庫中的信息不翻譯成C++代碼，而是通過運行時的語法分析器讀入和分析。在此較大的優點在于，XML是十分流行的并也可采用譬如針對XML文件的語法分析的第三方提供商的軟件。
配置數據庫的具體實現可以由一個XML文件或者也可以由多個XML文件組成。替換地，數據庫劃分為不同的、特定領域的部分是可能的。這樣不同的專家可相互獨立控制地引進譬如針對如設備-或傳輸管理的領域的配置，該配置在后面才總結為共同的數據庫。
在圖中的具體的實施例中數據庫作為整體通過從OMC到NodeB的文件傳輸被下載。然后，這種數據庫僅僅為了加速(Hochfahren)配置或完整改變配置才被讀入和分析。可是也要考慮，OMC的單個命令不僅作為CORBA消息向NodeB傳輸，而且作為XML格式化的文本消息發送。此外還明顯的是問題a)和b)的同樣的解決方法導致有趣的協同作用。
這兩個問題的解決方案的其他的優點從XML的進一步流行中得出。其間有很多編輯器，其不僅支持XML文本的輸入，而且使得樹形結構可見和允許XML文檔的合法化。
除了編輯器以外也存在(部分免費的)軟件庫(SAX-、DOM-語法分析器等)，該軟件庫可以容易地被包含在自己的程序中。這些軟件庫經常是開發工具的一部分，該開發工具除了自己的軟件以外也還可提供具有標準化接口的工具，并且可被任意擴展。
幾乎所有常用的編程語言今天都提供針對采用XML的接口，以致可相對容易地提供專用的解決方案。
由于今天針對世界市場提供產品，所以文件格式應該也可以采用非西方的字符。XML具有的大優點就是XML以Unicode標準為基礎并因此可以實際地處理世界上所有重要的字符組。
本發明的基本特征是在電信領域以及特別是在網絡管理的問題領域上數據或文檔處理的原理的新型采用。
針對信息模型的規范和配置數據庫的XML的采用完全放棄常規的方法和電信方法，該方法和電信方法已在標準化委員會中部分地經過了數十年的研發，可是對于具體的應用常常太復雜。
本發明的基本認識在于，既包含在信息模型中又包含在配置數據庫中的信息在樹形結構的基礎上建立，該樹形結構可最佳地利用XML來指定。
另外一個基本的原理是采用標準的解決方案與采用專門制訂(massgeschneiderten)的解決方案之間的權衡XML的可擴展性原則上允許精確地聚焦于數據模型處和配置數據庫處的問題和仍然可以使用多個“現有的”XML編輯器、XML生成器和XML語法分析器等。
在具體的實施例中部分NodeB的C++代碼從在XML中規定的信息模型中生成。但原則上，XML信息到任何語言的映射是可考慮的。
nbdatabase由OMC上的操作者或由維護人員利用本地維護終端(LMT)來配置，并被裝載到一定的NodeB上。對于一定的NodeB類型存在預先完成的數據庫，然后該數據庫還只須配備具體的值。
本發明在所謂的UMTS移動無線電的無線電接入網絡(RAN)中被采用。在那針對管理系統OMC(也稱為RadioCommander)與稱為NodeB的基站之間的操作和維護(Operation&Maintance)存在(圖4中示出的)稱為Itf-B的接口。
圖4示出NMC(National Maintenance Center＝國家操作-和維護中心)與操作-和維護設備OMC之間(通過RNC)、操作-和維護設備OMC(通過RNC)和傳輸設備(NODE-B)之間以及可移動應用的LMT(本地維護終端)形式的操作-和維護設備與傳輸設備NODE-B之間的接口。
圖5示例性地示出命名樹，該命名樹可應用于多種類型的NODE-B傳輸設備。
圖6示例性地示出所存儲的配置數據庫的“包容樹”。
圖7示例性地示出配置數據庫的“nbdatabase報頭文件”。
圖8示例性地示出配置數據庫(NB database)的“DTD”文件。
圖9示出(配置數據庫的)“nbdatabase文件”的實例。
圖10示例性地示出日志文件，其在維護傳輸設備(NODE-B等)的期間通過操作-和維護設備(OMC等)給出ASCII格式的用于錯誤(基帶卡的CPU故障)的其他數據。
權利要求
1.具有至少一個具有所存儲的配置數據庫(6)的存儲器的蜂窩移動無線電網絡的操作-和維護設備(OMC1/LMT12)，該配置數據庫(6)基于XML給出移動無線電網絡的空中接口的一種類型(NODE-B-類型-XYZ5)的傳輸設備的配置。
2.如權利要求1所述的操作-和維護設備，其特征在于，基于XML的結構包含用于配置一種類型的傳輸設備的特性的XML-DTD-定義(XML-DTD-標簽)。
3.如前述權利要求之一所述的操作-和維護設備，其特征在于，基于XML的結構包含XML-DTD-定義(XML-DTD-標簽)，其可以推動在傳輸設備(5)中的程序代碼(C++代碼10)的自動生成。
4.如前述權利要求之一所述的操作-和維護設備，其特征在于，基于XML的結構包含XML-DTD-定義(XML-DTD-標簽)，其可以推動在用戶文檔(11)中基于XML的結構信息(8)的自動轉換。
5.如前述權利要求之一所述的操作-和維護設備(1)，其特征在于，在所述配置數據庫(nbdatabase 6)中信息被存放(圖5)，尤其是關于管理對象類和屬性的一種類型(圖2，NODE-B類型XYZ)的傳輸設備(5)的特性的信息。
6.如前述權利要求之一所述的操作-和維護設備(1)，其特征在于，所述操作-和維護設備(OMC/LMI)包含用于利用文件傳輸協議(FTP)將配置數據庫(nbdatabase/NODE-B類型XYZ)向傳輸設備(5)傳輸的接口。
7.用于從操作-和維護設備(OMC1/LMT12)出發配置蜂窩移動無線電網絡的傳輸設備(NODE-B5)的方法，其中至少表示所述類型(NODE-B類型XYZ)的傳輸設備的配置的、基于XML的配置數據庫(NODE-B類型XYZ的NB-database)從操作-和監控設備(OMC1/LMT12)向傳輸設備(NODE-B5)發送。
8.如權利要求7所述的方法，其特征在于，配置數據庫(NODE-B類型XYZ的NB-database)的多個部分針對電信網絡的不同方面被規定。
9.如權利要求7或8之一所述的方法，其特征在于，配置數據庫(6)從所述操作-和維護設備(1)下載到傳輸設備(NODE-B5)上，該配置數據庫涉及多種不同的傳輸設備類型(NODE-B類型XYZ及其他)。
10.如權利要求7-9之一所述的方法，其特征在于，在配置數據庫(6)下載到傳輸設備(NODE-B5)之后用于加速傳輸設備(5)和/或用于改變傳輸設備(5)的配置的配置數據庫(6)在所述傳輸設備(5)中被讀入和分析。
11.如權利要求7-10之一所述的方法，其特征在于，由操作-和維護設備(OMC1/LMT12)向傳輸設備(NODE-B5)至少發送一個命令，該命令告知傳輸設備(5)，在應用存在的、已經下載到其上的配置數據庫(6)的情況下應執行什么，尤其是該傳輸設備是否應加速或改變其配置。
12.如權利要求11所述的方法，其特征在于，用XML表達的所述命令被發送。
13.如權利要求8-12之一所述的方法，其特征在于，配置數據庫的基于XML的結構用作一種類型的傳輸設備的特征的執行XML-DTD的定義。
14.如權利要求8-13之一所述的方法，其特征在于，基于XML的結構包含XML-DTD-定義，其在傳輸設備(5)中推動程序代碼的自動生成。
15.如權利要求8-14之一所述的方法，其特征在于，基于XML的結構包含XML-DTD-定義，其推動基于XML的結構信息自動轉換為文檔。
16.如權利要求8-15之一所述的方法，其特征在于，在配置數據庫中信息以樹形結構的形式被存放，尤其是關于管理對象類和屬性的一種類型(NODE-B類型XYZ)的傳輸設備的特性的信息。
17.如權利要求8-16之一所述的方法，其特征在于，利用文件傳輸協議(FTP7)完成從操作-和維護設備(OMC1)向傳輸設備(NODE-B5)傳輸配置數據庫(6)。
18.如權利要求8-17之一所述的方法，其特征在于，用XML表達的配置數據庫(6)的管理對象分別涉及傳輸設備(5)中的硬件單元或功能塊。
全文摘要
一種有效的維護通過具有至少一個存儲在存儲器中的配置數據庫(6)的蜂窩移動無線電網絡的操作和維護設備(0MC 1/LMT 12)成為可能，該配置數據庫(6)在基于XML的結構中給出移動無線電網絡的空中接口的一種類型(NODE－B類型XYZ)的傳輸設備的配置。
文檔編號H04L12/24GK1640055SQ02829255
公開日2005年7月13日 申請日期2002年7月1日 優先權日2002年7月1日
發明者M·尼默勒, R·威廉 申請人:西門子公司