DE60213091T2

DE60213091T2 - Verfahren zur automatischen Zuteilung von IP-Adressen

Info

Publication number: DE60213091T2
Application number: DE60213091T
Authority: DE
Inventors: Jiangchun Huawei Service Centre Bldn Shenzhen GU
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2001-06-27
Filing date: 2002-04-29
Publication date: 2007-02-08
Anticipated expiration: 2022-04-30
Also published as: EP1401223A4; CN1394098A; RU2004101972A; EP1401223A1; ATE333195T1; WO2003003769A1; CN1146270C; RU2275756C2; US7472176B2; US20040153531A1; DE60213091D1; EP1401223B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Kommunikationstechnik, insbesondere ein Verfahren für eine Vorrichtung in einer Basisstation eines Mobilfunk-Kommunikationssystems zur automatischen Erlangung von IP-Adressen.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
In einem Kommunikationssystem wird für die Kommunikation zwischen Vorrichtungen oder Systemen oft das TCP/IP-Protokoll verwendet, und deshalb müssen den Vorrichtungen, die das TCP/IP-Protokoll anwenden, in entsprechender Weise IP-Adressen zugeteilt werden.
Das einfachste Verfahren zur Zuteilung von IP-Adressen zu Vorrichtungen besteht darin, sie durch Wartungspersonal zuzuteilen. Dies erhöht jedoch die Komplexität der Wartung der Vorrichtungen.
Die Technik des automatischen Erlangens einer IP-Adresse kann die Wartung der Vorrichtungen einfach gestalten. Die normalerweise bei dieser Technik verwendeten Protokolle sind: Protokoll zur umgekehrten Adreßauflösung (RARP), Bootstrap-Protokoll (BOOTP) und Protokoll zur dynamischen Hostkonfiguration (DHCP).
Das gemeinsame Merkmal dieser drei Protokolle besteht darin, daß eine Vorrichtung, die eine IP-Adresse anfordert, eine Anforderung sendet, die eine Information über ihre eigene Netzwerkschnittstellen-Hardwareadresse (wie etwa die Ethernet-Adresse) an einen Server enthält, und der Server dann auf der Grundlage der Hardwareadresse der Vorrichtung eine IP-Adresse zuteilt. RARP kann jedoch nur bewirken, daß eine Vorrichtung eine IP-Adresse erlangt; die Anforderung einer IP-Adresse kann nicht durch einen Router weitergegeben werden, so daß in jedem Netzwerk-Segment ein Server eingerichtet werden muß, was den Anwendungsbereich dieses Protokolls einschränkt. Wie in B. Croft et al., "Bootstrap protocol (BOOTP)", RFC 951, September 1985, XP002132750, sowie in W. Wimer, "Clarifications and Extensions for the Bootstrap Protocol", RFC 1542, Oktober 1993, XP002288317, ausgeführt wird, kann BOOTP eine Vorrichtung veranlassen, nicht nur IP-Adreßinformation, sondern auch zusätzliche Information, wie etwa Boot-Dateiname und so weiter, zu erlangen. Daneben können BOOTP-Anforderungspakete durch einen Router weitergegeben werden (BOOTP-Relay-Proxy), so daß dieses Protokoll in einem weiten Bereich angewendet werden kann. DHCP ist eine Erweiterung von BOOTP mit der Fähigkeit, wiederverwendbare IP-Adressen automatisch zuzuteilen.
Für standardmäßiges RARP, BOOTP und DHCP ist es erforderlich, daß eine Vorrichtung, die eine IP-Adresse anfordert, eine eindeutige Hardwareadresse der Netzwerk-Schnittstelle hat, um sich zu identifizieren. Eine Vorrichtung, die mit anderen Vorrichtungen über Ethernet kommuniziert, nimmt die Ethernet-Adresse als ihre eindeutige Kennung. Für Vorrichtungen, die Protokolle wie etwa das IP-über-ATM-(IPOA-)Protokoll zur Kommunikation verwenden, ist die Zuteilung einer Hardwareadresse zu einer Vorrichtung genauso kompliziert wie die Zuteilung einer IP-Adresse zu der Vorrichtung. Mit anderen Worten, wenn es nicht schwierig ist, der Vorrichtung eine eindeutige Hardwareadresse zuzuteilen, dann ist es nicht schwierig, der Vorrichtung eine IP-Adresse zuzuteilen, das heißt, es ist nicht nötig, daß die Vorrichtung automatisch eine IP-Adresse erlangt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur automatischen Erlangung einer IP-Adresse für eine Vorrichtung ohne eindeutige Hardwareadresse bereitzustellen. Das Verfahren verwendet BOOTP, um eine IP-Adresse zu erlangen.
Um die oben genannte Aufgabe zu erfüllen, wird ein Verfahren für eine Vorrichtung zur automatischen Erlangung einer IP-Adresse bereitgestellt, bei dem die Vorrichtung durch das BOOTP-Protokoll eine IP-Adresse von einem BOOTP-Server anfordert und BOOTP-Anforderungspakete und -Antwortpakete durch Relay-Proxyserver weitergegeben werden. Dieses Verfahren umfaßt die folgenden Schritte:

A. durch eine Vorrichtung erfolgendes Ausfüllen eines BOOTP-Anforderungspakets und Teilen eines Hardwareadreßfeldes in dem BOOTP-Anforderungspaket in Teilfelder;
B. durch die Vorrichtung und mindestens einen Relay-Proxyserver oder nur durch mindestens einen Relay-Proxyserver erfolgendes Ausfüllen jedes Teilfeldes des Hardwareadreßfeldes mit Information bezüglich des Übertragungswegs des BOOTP-Anforderungspakets während einer Weitergabeprozedur;
C. durch einen BOOTP-Server erfolgendes Zuteilen einer IP-Adresse zu der Vorrichtung entsprechend dem Inhalt in allen Teilfeldern des Hardwareadreßfeldes, anschließendes Erzeugen eines BOOTP-Antwortpakets, das mindestens die IP-Adresse für die Vorrichtung aufweist; und
D. durch die Vorrichtung erfolgendes Erlangen der IP-Adreßinformation aus dem durch die Relay-Proxyserver weitergegebenen BOOTP-Antwortpaket.

Jedes Teilfeld allein in der vorliegenden Erfindung kann keine eindeutige Kennung der Vorrichtung sein, aber die Kombination aller Teilfelder kann zur eindeutigen Identifizierung der Vorrichtung verwendet werden.
Bevorzugte Merkmale der vorliegenden Erfindung sind in Anspruch 2 bis 7 ausgeführt.
In der vorliegenden Erfindung ist das Hardwareadreßfeld im BOOTP-Anforderungspaket je nach den Erfordernissen der Anwendung in Teilfelder unterteilt, und einige Teilfelder können vernachlässigt werden. Es kann mehrere durch Router ausgefüllte Teilfelder geben, und die Anzahl der Teilfelder entspricht der Anzahl der Router, die das BOOTP-Anforderungspaket durchläuft. Inhalte von Teilfeldern können sein: Schnittstellenplatinennummer, Portnummer, Steckplatznummer und Information über eine feste virtuelle ATM-Verbindung (PVC). Die Vorrichtung kann eine Einplatinen-Vorrichtung sein wie etwa eine Haupt-Steuerplatine oder eine Serviceplatine.
Mit diesem Verfahren kann eine Vorrichtung ohne eindeutige Hardwareadresse durch BOOTP automatisch eine IP-Adresse erlangen, so daß in der vorliegenden Erfindung keine eindeutige Hardwareadreßkennung nötig ist, wodurch die Konfiguration und Wartung von Vorrichtungen einfach wird.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
1 ist eine schematische grafische Darstellung, die die Netzwerk-Topologiestruktur eines Basisstationssystems darstellt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung ausführlicher beschrieben.
1 ist eine schematische grafische Darstellung, die die Netzwerk-Topologiestruktur eines Basisstationssystems darstellt, wobei darin nur die Topologiestruktur der Betriebsverwaltungs-Übertragungsstrecken gezeigt ist und die der Service-Übertragungsstrecken nicht gezeigt ist. In 1 ist das Back Administration Module (BAM) 11 des BOOTP-Servers mit Service-Steckplatzrahmen mehrerer Basisstationscontroller (BSCs), wie etwa dem ersten BSC-Service-Steckplatzrahmen 131 und dem zweiten BSC-Service-Steckplatzrahmen 132, über die ATM-Vermittlungsstelle 12 verbunden. Jeder BSC-Service-Steckplatzrahmen ist mit den Haupt-Steuerungsplatinen 141, 142 und 143 mehrerer Basis-Sendeempfängerstationen (BTS), wie etwa BTS1, BTS2 und BTS3, über Multiplexplatinen 1311 und 1321 verbunden.
In der ersten Ausführungsform, wie in 1 gezeigt, sendet die Haupt-Steuerungsplatine 141, 142 oder 143 einer BTS über BOOTP ein IP-Adreßanforderungspaket an das BAM 11 des BOOTP-Servers. Als BOOTP-Relay-Proxyserver geben die Multiplexplatine 1311 oder 1321 des BSC und die Haupt-Steuerungsplatine 122 der ATM-Vermittlungsstelle 12 BOOTP-Anforderungs- und -Antwortpakete weiter.
Das Hardwareadreßfeld im BOOTP-Anforderungspaket ist in zwei Teilfelder unterteilt, die durch die Multiplexplatine 1311 oder 1321 des BSC bzw. die Haupt-Steuerungsplatine 122 der ATM-Vermittlungsstelle 12 ausgefüllt werden. Im einzelnen umfaßt das Verfahren zum Erlangen der IP-Adresse für die Haupt-Steuerungsplatine 141, 142 oder 143 der BTS die folgenden Schritte:
Zuerst wird das BOOTP-Anforderungspaket durch die Haupt-Steuerungsplatine 141, 142 oder 143 der BTS ausgefüllt, dann wird es an die entsprechende Multiplexplatine 1311 oder 1321 des BSC gesendet.
Nach Empfang des BOOTP-Anforderungspakets trägt die Multiplexplatine 1311 oder 1321 des BSC die virtuelle Pfadkennung (VPI) bzw. die virtuelle Kanalkennung (VCI) der ATM-PVC, die das BOOTP-Anforderungspaket empfängt, in das entsprechende Teilfeld des Hardwareadreßfeldes ein, dann gibt sie das BOOTP-Anforderungspaket an die ATM-Vermittlungsstelle 12 weiter.
Nach Empfang des BOOTP-Anforderungspakets trägt die Haupt-Steuerungsplatine 122 der ATM-Vermittlungsstelle 12 die Nummer der Schnittstellenplatine 121 oder 123, die das BOOTP-Anforderungspaket empfängt, und die Portnummer in das entsprechende Teilfeld des Hardwareadreßfeldes ein, dann gibt sie das BOOTP-Anforderungspaket an das BAM 11 des BOOTP-Servers weiter.
Nach Empfang des BOOTP-Anforderungspakets teilt das BAM 11 eine IP-Adresse entsprechend der Nummer der Schnittstellenplatine, der Portnummer und der VPI/VCI-Information im Hardwareadreßfeld zu und erzeugt ein BOOTP-Antwortpaket mit der IP-Adresse der Haupt-Steuerungsplatine 141, 142 oder 143 der BTS und einer Gateway-Adresse und so weiter und sendet es dann zurück an die ATM-Vermittlungsstelle 12.
Die ATM-Vermittlungsstelle 12 sendet das BOOTP-Antwortpaket an die Multiplexplatine 1311 oder 1321 des BSC zurück.
Die Multiplexplatine 1311 oder 1321 des BSC sendet das BOOTP-Antwortpaket an die Haupt-Steuerungsplatine 141, 142 oder 143 der BTS zurück.
Die Haupt-Steuerungsplatine 141, 142 oder 143 der BTS empfängt das BOOTP-Antwortpaket und erlangt ihre IP-Adresse und die Gateway-Adreßinformation aus dem BOOTP-Antwortpaket. Damit sind alle Schritte in dieser Ausführungsform abgeschlossen.
In der zweiten Ausführungsform, wie in 1 gezeigt sendet die Serviceplatine 1312 oder 1322 des BSC über BOOTP ein IP-Adreßanforderungspaket an das BAM 11 des BOOTP-Servers. Als BOOTP-Relay-Proxyserver geben die Multiplexplatine 1311 oder 1321 des BSC und die Haupt-Steuerungsplatine 122 der ATM-Vermittlungsstelle 12 BOOTP-Anforderungs- und -Antwortpakete weiter.
Das Hardwareadreßfeld im BOOTP-Anforderungspaket ist in zwei Teilfelder unterteilt, die durch die Serviceplatine 1312 oder 1322 des BSC bzw. die Haupt-Steuerungsplatine 122 der ATM-Vermittlungsstelle 12 ausgefüllt werden. Im einzelnen umfaßt das Verfahren zum Erlangen der IP-Adresse für die Serviceplatine 1312 oder 1322 des BSC die folgenden Schritte:
Zuerst wird das BOOTP-Anforderungspaket durch die Serviceplatine 1312 oder 1322 des BSC ausgefüllt, dann wird es an die entsprechende Multiplexplatine 1311 oder 1321 des BSC gesendet.
Nach Empfang des BOOTP-Anforderungspakets gibt die Multiplexplatine 1311 oder 1321 des BSC das BOOTP-Anforderungspaket an die ATM-Vermittlungsstelle 12 weiter.
Nach Empfang des BOOTP-Anforderungspakets trägt die Haupt-Steuerungsplatine 122 der ATM-Vermittlungsstelle 12 die Nummer der Schnittstellenplatine 121 oder 123, die das BOOTP-Anforderungspaket empfängt, und die Portnummer in das entsprechende Teilfeld des Hardwareadreßfeldes ein, dann gibt sie das BOOTP-Anforderungspaket an das BAM 11 des BOOTP-Servers weiter.
Nach Empfang des BOOTP-Anforderungspakets teilt das BAM 11 eine IP-Adresse entsprechend der Nummer der Schnittstellenplatine, der Portnummer und der Nummer des Einplatinen-Steckplatzes im Hardwareadreßfeld zu und erzeugt ein BOOTP-Antwortpaket mit Information über die IP-Adresse der Serviceplatine 1312 oder 1322 des BSC und den Bootfilenamen und so weiter und sendet es dann zurück an die ATM-Vermittlungsstelle 12.
Die ATM-Vermittlungsstelle 12 sendet das BOOTP-Antwortpaket zurück an die Multiplexplatine 1311 oder 1321 des BSC.
Die Multiplexplatine 1311 oder 1321 des BSC sendet das BOOTP-Antwortpaket zurück an die Serviceplatine 1312 oder 1322 des BSC.
Die Serviceplatine 1312 oder 1322 des BSC empfängt das BOOTP-Antwortpaket und erlangt ihre IP-Adresse und den Boot-Dateinamen aus dem BOOTP-Antwortpaket.
Damit sind alle Schritte in dieser Ausführungsform abgeschlossen.

Claims

Verfahren für eine Vorrichtung (141, 142, 143) zur automatischen Erlangung einer IP-Adresse, umfassend: A. durch eine Vorrichtung (141, 142, 143) erfolgendes Ausfüllen eines Bootstrap-Protokoll-(BOOTP-)Anforderungspakets und Teilen eines Hardwareadreßfeldes in dem BOOTP-Anforderungspaket in Teilfelder; B. Ausfüllen jedes Teilfeldes des Hardwareadreßfeldes durch die Vorrichtung und mindestens einen Relay-Proxy-Server oder nur durch mindestens einen Relay-Proxy-Server während einer Weitergabeprozedur mit Information bezüglich des Übertragungswegs des BOOTP-Anforderungspakets; C. durch einen BOOTP-Server erfolgendes Zuteilen einer IP-Adresse an die Vorrichtung entsprechend dem Inhalt in allen Teilfeldern des Hardwareadreßfeldes, anschließendes Erzeugen eines BOOTP-Antwortpakets, das mindestens die IP-Adresse für die Vorrichtung aufweist; und D. durch die Vorrichtung (141, 142, 143) erfolgendes Erlangen der IP-Adreßinformation aus dem durch den einen oder die mehreren Relay-Proxy-Server weitergegebenen BOOTP-Antwortpaket.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtung eine Hauptsteuerplatine in einem Gerät oder eine Service-Platine in einem Gerät ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei mehrere Teilfelder vorhanden sind, die von Relay-Proxy-Servern ausgefüllt werden, die das BOOTP-Anforderungspaket weitergeben, und die Teilfelder jeweils von entsprechenden Routern ausgefüllt werden, die das BOOTP-Anforderungspaket durchläuft.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei Information bezüglich des Übertragungswegs des BOOTP-Anforderungspakets Information über eine Schnittstellenplatinennummer, eine Portnummer, eine Steckplatznummer oder eine virtuelle Pfadkennung bzw. virtuelle Kanalkennung, VPI/VCI, einer festen virtuellen ATM-Verbindung, PVC, der Vorrichtung ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das BOOTP-Antwortpaket ferner Information über Gateway-Adresse, Boot-Dateiname und Teilnetzmaske aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtung eine Hauptsteuerplatine einer Basis-Senderempfänger-Station, BTS (141, 142, 143), ist, wobei die Relay-Proxy-Server eine Multiplex-Platine eines Basisstationscontrollers, BSC, und eine Hauptsteuerplatine einer ATM-Vermittlung (12) aufweisen, wobei der Schritt A umfaßt: durch die Hauptsteuerplatine erfolgendes Initialisieren eines BOOTP-Anforderungspakets, Teilen des Hardwareadreßfeldes des BOOTP-Anforderungspakets in zwei Teilfelder und Senden des BOOTP-Anforderungspakets an die Multiplex-Platine des BSC (141, 142, 143); wobei der Schritt B umfaßt: B1. durch die Multiplex-Platine des BSC erfolgendes Eintragen der VPI/VCI der ATM PVC in ein Teilfeld des Hardwareadreßfeldes und Senden des BOOTP-Anforderungspakets an die Hauptsteuerplatine einer ATM-Vermittlung in der nächsten Ebene; B2. durch die Hauptsteuerplatine der ATM-Vermittlung erfolgendes Eintragen der Nummer der Schnittstellenplatine, die das BOOTP-Anforderungspaket empfängt, und der Portnummer in ein anderes Teilfeld des Hardwareadreßfeldes und Senden des BOOTP-Anforderungspakets an den BOOTP-Server; wobei der Schritt C umfaßt: durch den BOOTP-Server erfolgendes Zuteilen einer IP-Adresse an die Hauptsteuerplatine gemäß den empfangenen Teilfelder des Hardwareadreßfeldes, Erzeugen eines BOOTP-Antwortpakets, das die IP-Adresse der Hauptsteuerplatine der BTS aufweist, und Zurücksenden des BOOTP-Antwortpakets an die Hauptsteuerplatine der BTS über die Hauptsteuerplatine der ATM-Vermittlung und der Multiplex-Platine des BSC; wobei der Schritt D umfaßt: durch die Hauptsteuerplatine der BTS erfolgendes Erlangen ihrer IP-Adresse aus dem empfangenen BOOTP-Antwortpaket.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtung eine Service-Platine eines BSC ist, die Relay-Proxy-Server eine Multiplex-Platine eines BSC und eine Hauptsteuerplatine einer ATM-Vermittlung aufweisen; wobei der Schritt A umfaßt: durch die Service-Platine des BSC erfolgendes Initialisieren des BOOTP-Anforderungspakets, Teilen des Hardwareadreßfeldes des BOOTP-Anforderungspakets in zwei Teilfelder; wobei der Schritt B umfaßt: durch die Service-Platine des BSC erfolgendes Eintragen der Steckplatznummer in ein Teilfeld des Hardwareadreßfeldes und Senden des BOOTP-Anforderungspakets an die Multiplex-Platine des BSC; durch die Multiplex-Platine des BSC erfolgendes Senden des BOOTP-Anforderungspakets an die Hauptsteuerplatine der ATM-Vermittlung in der nächsten Ebene; durch die Hauptsteuerplatine der ATM-Vermittlung erfolgendes Eintragen der Nummer der Schnittstellenplatine, die das BOOTP-Anforderungspaket empfängt, und der Portnummer in ein anderes Teilfeld des Hardwareadreßfeldes und Senden des BOOTP-Anforderungspakets an den BOOTP-Server; wobei der Schritt C umfaßt: durch den BOOTP-Server erfolgendes Zuteilen einer IP-Adresse an die Hauptsteuerplatine gemäß den empfangenen Teilfeldern des Hardwareadreßfeldes, Erzeugen eines BOOTP-Antwortpakets, das die IP-Adresse der Service-Platine des BSC und Boot-Dateiname aufweist, und Zurücksenden des BOOTP-Antwortpakets an die Service-Platine des BSC über die Hauptsteuerplatine der ATM-Vermittlung und die Multiplex-Platine des BSC; wobei der Schritt D umfaßt: durch die Service-Platine des BSC erfolgendes Erlangen ihrer IP-Adresse und des Boot-Dateinamens aus dem empfangenen BOOTP-Antwortpaket.