节点B单板软件下载及升级方法

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技术领域\n本发明涉及宽带码分多址系统(WCDMA，Wideband Code Division Multiple Access)，尤其涉及宽带码分多址系统中Node B(节点B) 内实现单板软件下载升级的处理方法。\n背景技术\n随着移动通讯系统的在社会各个领域中应用范围的日益扩大，人 们对于移动通讯系统的要求也越来越高，从早期的模拟通讯技术，发 展到现在的承载话音信号的数字通讯技术，继而朝着数据业务的第三 代移动通讯系统发展。WCDMA系统分成两个部分：网络部分和无 线接入部分。无线接入部分由多个无线网络子系统(RNS，Ratio Network System)组成，每个RNS包括1个无线网络控制器(RNC， Ratio Network Controller)和一个或多个Node B，Node B通过Iub接 口与RNC相连，上报RNC提供的系统信息广播，执行由RNC下发 的接入控制，移动性管理，无线资源管理和控制命令，通过Uu接口 与UE(User Equipment)连接完成无线链路传输功能。Node B做为一个 电信设备，在地理分布上比较分散且对其脱网时间有严格要求，这就 需要其具有可靠有效的远程软件下载与升级功能。在NODE B系统 中，一般采用诸如摩托罗拉850、8260等系列中央处理器来运行嵌入 式实时操作系统，在对于这些嵌入式实时操作系统而言，由于系统升 级、软件维护等原因，经常会面临软件版本存储、升级的问题。目前 常用的方法是把单板软件放在单板的存贮设备(如FLASH)中，然 后由BOOT ROM(Read-only Memory)引导运行。由于上述方法需要固定 的存贮设备，不仅增加了系统的硬件成本，而且由于每个单板都保存了 升级软件，从而增加了单板对软件版本的管理成本，也增加了软件复杂度。\n发明内容\n本发明的目的是克服现有技术中存在的系统硬件成本高、软件版本 管理复杂的缺点，以期提供一种能够有效避免增加系统硬件成本、简化 软件复杂度的节点B单板软件下载及升级方法。\n为实现上述目的，本发明提供了一种节点B单板软件下载及升级方 法，其特征在于，包括以下步骤：\n节点B单板软件下载流程：\n(1)外围单板上电，ROM中的程序启动，首先初始化寄存器，然后 将ROM中的代码段与数据段挎贝并解压到RAM中去，并定位到 RAM_HIGH_ADRS开始在RAM中执行ROM中的剩余代码，系统完成硬件设 备初始化、核心库初始化及内核初始化后，安装设备驱动，连接时钟中 断，最后启动下载进程；\n(2)下载进程向BMC(主控单板，NODE B Main Control)，发出软 件下载请求，BMC收到请求消息后，根据消息来源判断需要下载的软件类 型，并查询数据库，获得要下载的软件的具体信息发送给单板；\n(3)单板接收到BMC的回应消息后，根据BMC返回的信息与BMC建 立相关的文件传输链路，将软件下载到一临时内存，并对下载下来的软 件进行校验；\n(4)校验成功后，将程序指针跳转到存放下载软件的内存地址开始 运行正式软件。\n节点B单板软件升级流程：\n(1)后台软件把要下载的软件拷贝到指定目录，并读出该文件的软 件类型及版本号；\n(2)向BMC发出软件下载消息，BMC收到消息后与后台建立文件传 输链路把文件下载下来；\n(3)BMC查询数据库并进行版本比较，如果数据库中不存在该文件 软件类型的版本信息，则插入一条新的版本信息；如果存在则比较版本， 如果版本相同就改变数据库中的下载时间，如果版本不同则把当前版本 存为最新版本并删除原版本信息；\n(4)BMC向后台返回软件下载成功消息；后台接收到成功下载消息 后，由用户激活下载版本，然后后台向BMC发出激活消息；\n(5)BMC收到激活消息后，查询数据库，根据软件类型更新数据中 的相关版本信息，把要激活的版本做为当前版本；\n(6)BMC向所有符合软件类型的单板发出复位消息；\n(7)单板收到复位消息后，重新启动。\n本发明所述方法将单板软件的分布式贮存方式改为对单板软件的集 中管理，由于NODE B系统内单板间一般具有足够的带宽，板间的软件版 本传递时间可以缩短到10几秒甚至几秒，这样就为采用集中式的软件版 本管理提供了一种可能性。采用本发明所述管理办法，外围单板的升级 处理流程简单，且在单板上无需永久存贮设备，节约了成本，可以很方 便简单的实现NODE B软件远程下载及升级。\n附图说明\n图1是本发明所述节点B单板软件下载消息交互图。\n图2是本发明所述节点B单板软件升级消息交互图。\n图3是VxWorks嵌入式操作系统内存分配图。\n图4是ROM启动软件与正式软件的的内存分配示意图。\n图5是ROM程序与正式软件在RAM中的加载示意图。\n图6是单板软件下载流程图。\n图7是BMC对后激活命令的处理流程图。\n图8是后台向BMC下载升级软件流程图。\n具体实施方式\n下面结合具体实施方式对本发明作进一步描述：\n根据NodeB系统的设计，系统内的外围单板的正式运行软件都 存放在主控单板BMC的CF卡中，外围单板通过特定的协议与BMC 通讯，将各软件下载到各自的内存中，并将其启动。本发明则提出了 一种从BMC下载软件并引导启动及远程升级的处理方案。由于 NodeB的单板通常采用嵌入式操作系统，并通过BOOT ROM启动， 所以可以将整个软件分为两个部分：ROM启动系统和系统正式运行。 其中ROM启动软件的功能是引导单板启动并下载正式软件到指定内 存，而正式运行软件才是整个单板正常工作时运行的软件。\n当ROM上电后，ROM中的程序向BMC申请单板软件下载， BMC根据申请者的信息决定要下载的软件，通过单板与BMC的文 件传输协议将软件下载到单板的RAM中，然后根据具体操作系统的 特点，运行下载下来的软件。BMC板的CF卡上存贮了所有外围单 板所需要的当前运行软件及备份软件，并将相关信息记录在数据库 里。当外围单板上电后，外围单板BOOT ROM里的软件向BMC申 请软件下载，BMC根据申请者的信息查询数据库，得到需要下载的 软件具体信息并发送给申请者。然后，通过BMC与外围单板之间的 文件传输协议把软件下载到外围单板的内存里。\n当软件需要升级的时候，远程控制终端通知BMC，BMC回应后 通过指定的文件传输协议把软件从远程控制终端下载到CF上，然后 在数据库中增加相关的记录并将其标志为备份，下载成功后BMC通 知远程控制终端。用户可以通过远程控制终端激活升级的软件，BMC 接受到激活命令后把数据库中的相关软件的标志为由备份改为运行， 把原先运行状态的软件改为备份状态，然后BMC给外围单板发出复 位消息。单板接收到复位消息后会重新启动，BOOT ROM上电后向 BMC申请软件下载，BMC查询数据库把标志为运行的软件下载到单 板上去。\n下面通过一个实例对本发明做进一步描述：在本发明所述实例 中，用户通过后台软件把BBP(Node B Base-band Processing，基带 处理板)单板软件下载BMC的CF卡上，然后由BBP板再从BMC 下载到内存中去并启动执行。在实例中，单板所用的操作系统是 VxWorks，单板与BMC采用TCP/IP(Transfer Control Protocol，传输 控制协议/Internet Protocol，网际协议)协议，文件传输采用FTP(File Transfer Protocol，文件传送协议)协议。实际上，虽然实施例采用 上述系统和协议，在其他类型的系统和协议中，本发明所述方法仍然 适用。\n图3是VxWorks操作系统的内存分配图，在VxWorks中，系统 上电后，处理器开始执行romInit()，该程序禁止中断，将启动类型(冷 /热)压栈，做相应的硬件初始化后跳转到romStart()。在romStart() 中，系统加载ROM中的映像到RAM中去，如果ROM中的VxWorks 映像是压缩版本，则系统把ROM中的程序段与数据段挎贝并解压到 RAM中，定位在RAM_HIGH_ADRS，然后跳转到该地址在RAM中 执行ROM剩余的程序。由于整个软件可以分为ROM启动软件和正 式运行两个部分。ROM启动软件是压缩的ROM程序形式 (vxWorks_romCompress)，正式运行软件则是以二进制文件形式 存在。图3中的RAM_LOW_ADRS是VxWorks默认的BIN文件执 行入口，因此在生成BIN文件的正式运行软件中的 RAM_LOW_ADRS必须与BOOT程序中存放下载下来的正式软件的 地址一致。\n为了避免存放下载下来的正式软件的内存与存放ROM软件的内 存冲突，本发明将ROM中的启动软件与正式软件的内存分配修改为 图4所示。在图4中，ROM启动软件的BOOTStartAddr是存放下载 下来的正式软件的内存地址，它在物理上等于正式软件中的 RAM_LOW_ADRS。同样，ROM启动软件中的RAM_LOW_ADRS 等于正式软件中的RAM_HIGH_ADRS。这样，在ROM启动软件把 正式软件下载到BOOTStartAddr后，跳转到该地址执行正式软件时即 重新定义RAM_LOW_ADRS和RAM_HIGH_ADRS，相当于直接跳 转到RAM_LOW_ADRS，从而可以正常运行正式软件。ROM中的程 序和正式软件在RAM中的加载如图5所示。\n下面结合实施例详细介绍整个实例流程。\n节点B单板软件下载的流程图如图6所示，消息交互图如图1所 示。节点B单板软件升级流程的消息交互图如图2所示，后台向BMC 下载升级软件的流程图如图8所示，其中BMC对后台的激活命令处 理如图7所示。\n首先用户在后台操作维护工具中启用软件版本管理功能，后台通 过向BMC发送软件下载请求消息，把软件下载所需的信息：软件类 型，软件版本号和FTP信息都发送到软件版本管理进程。软件版本 管理进程接收到软件下载请求消息后，则通过接收到的FTP参数， 向FTP SERVER建立连接，进行软件下载，下载成功后，向后台发 送软件下载成功消息，如果下载失败，则发送软件下载失败消息。\nBMC的软件版本管理进程通过读下载下来的BBP软件的文件 头，读出软件类型及版本号，然后查询“软件版本管理表”：如果数 据库中不存在该软件的版本信息，则将下载的软件版本做为当前版 本，更新数据库；如果数据库存在该软件的版本信息，则比较数据库 的版本与下载软件的版本，如果相同则存为当前版本并覆盖原来的当 前版本软件，并更新数据库中的版本下载时间；如果版本不相同，则 将下载下来的版本做为备份版本，如果已经存在务份版本则将其删 除，并修改数据库。最后，向BMC返回下载成功消息。\n用户通过后台软件激活下载的BBP软件，软件配置进程分解所 接收的请求消息的消息体；并根据消息体内容，查询软件配置表；判 断软件配置表中是否存在相应记录；如果记录存在，则修改其软件版 本号和配置时间；如果记录不存在，则插入新纪录；查询软件版本管 理表；判断软件版本管理表中存在的软件版本数；如果软件版本管理 表存在的软件版本数为2，则修改当前版本为备份版本；修改要激活 的版本为当前版本；向所有运行该软件的单板发送复位消息；向后台 发送软件激活成功消息。\nBBP板在重新启动后，BOOT被启动，将在ROM中的程序下载 到RAM的高端地址后运行。该程序首先与BMC建立TCP/IP链路， 成功后向BMC发出软件下载请求。BMC收到请求后根据PID判断 出申请者是BBP板，查询数据库得到BBP板软件所在的位置，大小 及名称，并将这些信息与FTP服务器的IP，用户名与密码一起发送 到BBP板(如果BMC上没BBP板的软件，则在软件大小中填零)。 BBP板收到BMC的返回消息后，利用这些信息首先判断要下载的软 件大小，如果大小为零，则认为下载失败，BBP板系统重启；否则在 内存中开辟出一段相关大小的临时内存。并与BMC建立FTP链路， 开始下载软件到临时内存。下载完毕后，软件下载模块将下载下来的 软件解压到指定的低端地址(BOOTStartAddr)。解压完成后进行 CRC(Cyclic Redundancy Check，循环冗余校验)校验，确认无误后 关闭辅助时钟中断，Reset串口，将MSR(Machine Status Register) 寄存器置0，最后跳转到RAM_LOW_ADRS，软件正式运行。\n根据以上叙述，可以把整个单板软件下载流程描述如下：\n1、单板上电，ROM中的程序启动，首先初始化寄存器，然后将 ROM中的代码段与数据段挎贝并解压到RAM中去，并定位到 RAM_HIGH_ADRS开始在RAM中执行ROM中的剩余代码；\n2、系统完成硬件设备初始化、核心库初始化及内核初始化后，安 装设备驱动，连接时钟中断，最后启动下载进程；\n3、下载进程向BMC发出软件下载请求，BMC收到请求消息后， 根据消息来源判断要下载的软件类型，并查询数据库，获得要下载的 软件的版本、文件名、存放路径，将这些信息与相关FTP信息发送 给单板；\n4、单板接收到BMC的回应消息后，根据BMC返回的信息与BMC 建立FTP链路，将软件下载到一临时内存，将其解压到 BOOTStartAddr并进行CRC校验；\n5、CRC校验成功后，将程序指针跳转到BOOTStartAddr开始运 行正式软件。\n单板软件下载的流程图如图6所示。\n软件升级的流程如下所述：\n1、后台软件把要下载的软件挎贝到指定目录，并读出该文件的软 件类型及版本号；\n2、向BMC发出软件下载消息，BMC收到消息后与后台建立FTP 链路把文件下载下来；\n3、BMC查询数据库进行版本比较，如果数据库中不存在该文件 软件类型的版本信息则插入一条新的版本信息，如果存在，则比较版 本，如果版本相同就改变数据库中的下载时间，如果版本不同则把当 前版本存为最新版本并删除最老的版本信息；\n4、BMC向后台返回软件下载成功消息。后台接收到成功下载消 息后，用户激活下载版本，后台向BMC发出激活消息；\n5、BMC收到激活消息后，查询数据库，根据软件类型更新数据 中的相关版本信息，把要激活的版本做为当前版本；\n6、BMC向所有符合软件类型的单板发出复位消息；\n7、单板收到复位消息后，重新启动。 \n其中，后台向BMC下载软件的流程图如图8所示。BMC处 理后台激活命令的流程如图7所示。