CN100433635C - 一种在光网络中识别倒换状态和控制命令状态的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种在光网络中识别保护倒换状态和控制命令状态的方法，具体地涉及一种在同步光网络/同步数字系列(SONET/SDH)网络的工作站中识别保护倒换状态及控制命令状态的简易方法，利用本发明的方法可以在不具有网管功能的光网络工作站上对该工作站有关光环路中出现的故障进行初步定位，有利于复杂光网络的维护，还可以防止光网络调节或维护中因控制命令状态不明引起的人为操作错误。

Description

一种在光网络中识别倒换状态和控制命令状态的方法

技术领域

本发明涉及一种在光网络中识别倒换状态和网管控制命令状态的方法，该方法用于在光网络节点站上识别倒换状态和网管控制命令状态。

背景技术

在复杂的同步光网络/同步数字系列(SONET/SDH)网络运营中，对光网络的维护是很重要的，当光网络中出现故障时，需要能及时判断故障和排除故障，保障光网络的正常运行，此时网管在整个光网络运行中起到的监测作用就显得非常重要，没有网管就不能及时掌握光网络的运行状况。

随着同步光网络的不断发展，目前SONET/SDH设备的光分支也越来越多，可以组成多个环，组环的复杂程度也越来越大，单个工作站可处在不同的环路内(网块内)，所有光分支都是由一个网管来控制，每一个环路上工作站的运行状态都上传给网管，由网管来统一监控，因此只有在有网管的工作站才能知道整个光网络的运行情况。对越来越复杂的光网络的维护工作是一个很艰巨而重要的任务，要保障光网络运行的通畅并及时判断故障并排除光网络中出现的故障，这都离不开网管，而在没有网管的站点就无法获取光网络的运行状况。如果一旦某个工作站的设备或线路出现故障而发生保护倒换动作，在没有网管的情况下，在该工作站的现有设备上我们很难在短时间内确定故障发生在哪里，只有通过上报给网管的信息才能知道出现了故障，这样对光网络的维护增加了一定的难度，对故障的排除也增加了难度，拖延了网络恢复正常运行的时间。同时，在光网络调试和维护阶段，需要由网管下达一些控制命令，例如为了检查设备和线路的运行状况，需要进行保护性倒换以检测备用线路和设备等。在光网络的调试和维护任务完成后，应当将控制命令取消，例如取消倒换状态而恢复原有的系统配置状态等。由于控制命令下达没有明显提示，因而时常会发生没有取消已下达的控制命令的错误，从而导致光网络用于保护性倒换的备份资源被长期占用，而一旦发生故障则无法正常进行保护倒换，这样会给光网络的故障排除带来不必要的困难，同时也会给光网络运营商带来巨大的经济损失，也给设备制造商带来不好的声誉。

因此，需要一种在光网络的工作站识别保护倒换状态和控制命令状态的简单方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种在光网络中识别保护倒换状态及控制命令状态的方法，该方法尤其适用于在不具有网管功能的光网络工作站上使用。该方法涉及到单片机(CPU)软件和现场可编程器件(FPGA)硬件电路的设计。通过工作站电路板上的单片机(CPU)、现场可编程器件(FPGA)软件和硬件的结合，控制工作站电路板上的控制命令状态发光二极管和光网络中每个环的工作及保护倒环状态发光二极管的亮灯状态，来提供一种在光网络工作站上简易识别光网络保护倒换及控制命令的方法，可实现在没有网管的情况下，通过查看工作站电路板的控制命令发光二极管和网络运行发光二极管来获取当前整个网络的运行状况。

在工作站电路板上必须有单片机(CPU)，现场可编程器件(FPGA)以及显示设备运行状态的发光二极管(LED)。CPU的软件通过对获取的各个环的当前工作信息进行处理，将处理的结果通过CPU的数据和地址总线传给FPGA，FPGA再进行数据地址译码来控制LED的亮灯状态。通过这些发光二极管就可以简易判断设备上配置的每个环的运行状态。每一个环配两种不同颜色的两个发光二极管，通过点亮不同颜色的发光二极管来指示环目前的工作状态。控制命令状态发光二极管是单色灯，由于它是起到提醒作用的，可以用一种很特别颜色的发光二极管，例如紫色的发光二极管，工作站接收并执行了控制命令该发光二极管才被点亮，取消该控制命令则该发光二极管熄灭。

本发明提供一种同步光网络/同步数字系列(SONET/SDH)网络中识别保护倒换状态及控制命令状态的方法，并能将光网络中出现的故障进行初步定位，有利于复杂光网络的维护。

本发明在光网络中识别保护倒换状态和控制命令状态的方法包括下列步骤：

在工作站电路板上的单片机通过输入/输出接口获得现场可编程器件是否正常工作的状态，如果该现场可编程器件不正常工作，则对其进行复位使其重新配置并正常工作；

现场可编程器件正常工作后，工作站电路板上的单片机通过现场可编程器件轮巡检查工作站电路板上所有发光二极管的显示功能；

单片机将所有发光二极管的缺省配置通过地址和数据总线写入现场可编程器件内，由现场可编程器件再进行数据、地址译码以控制所有发光二极管的显示符合缺省配置；

工作站电路板接收到进行保护倒换控制命令后，单片机控制工作站执行保护倒换命令，将被保护倒换的光环路所对应正常状态发光二极管熄灭，同时将该光环路所对应的保护倒换状态发光二极管点亮，并将控制命令状态发光二极管点亮；

工作站电路板接收到取消保护倒换控制命令后，单片机控制工作站执行取消保护倒换的命令以恢复原来的工作光环路，将被取消保护倒换的光环路所对应的保护倒换状态发光二极管熄灭，同时将该光环路所对应的正常状态发光二极管点亮，并将控制命令状态发光二极管熄灭。

在本发明的方法中，当工作站电路板接收到针对某个光环路的保护倒换控制命令后，单片机控制工作站这些保护倒换命令，将被保护倒换的光环路所对应正常状态发光二极管熄灭，同时将该光环路所对应的保护倒换状态发光二极管点亮，此时单片机将检测是否有其它光环路的保护倒换控制命令尚未取消，如果存在尚未取消的针对其它光环路的保护倒换控制命令，则由于该工作站电路板上的控制命令状态发光二极管已经被点亮，单片机将维持该控制命令状态发光二极管的点亮状态。

在本发明的方法中，当工作站电路板接收到取消针对某个光环路的保护倒换控制命令后，单片机首先取消对该光环路的保护倒换，将该光环路恢复到正常光纤线路上，并控制该光环路所对应的正常状态发光二极管点亮、保护倒换状态发光二极管被熄灭，此时单片机将检测是否有其它光环路的保护倒换控制命令尚未被取消，只有当不存在尚未取消的针对其它光环路的保护倒换控制命令时，才将控制命令状态发光二极管熄灭。

本发明提供的一种在光网络工作站上识别保护倒换状态及控制命令状态的简便方法，利用该方法可以使通信服务运营商更轻松简便地维护和调试设备，及时排除故障，避免发生人为的错误。

附图说明

图1是使用本发明方法的光网络工作站示意图；

图2是使用本发明方法的工作站电路板面板上排列的发光二极管(LED)示意图；

图3是工作站电路板上单片机对发光二极管(LED)发光状态进行配置的工作原理图；

图4是使用本发明方法的光网络工作站电路板接电检查过程的流程图；

图5是使用本发明方法由工作站电路板上单片机对控制命令状态发光二极管和保护倒换状态发光二极管的进行控制的简化流程。

具体实施方式

本发明的方法通过对光网络工作站上电路板所具有的单片机进行编程，并由该单片机(CPU)运行该程序配置和现场可编程器件(FPGA)的硬件电路而实现。

图1显示了本发明的方法在光网络工作站中起到的作用，当线路或设备发生故障时，在没有网管的站点，工作人员通过工作站电路板的面板上各个发光二极管可以清楚地获取光网络的运行状况，并能及时排除故障。

在图1中，1#工作站与2#工作站之间的光环路的某条光纤线路发生故障，这时由网管发出对1#工作站与2#工作站之间的故障光纤线路进行保护倒换的控制命令，上述两工作站电路板的单片机执行该控制命令对该光纤线路进行保护倒换。然后，单片机控制1#工作站和2#工作站上对应该光环路的正常状态发光二极管被熄灭，而上述两工作站上对应该光环路的保护倒换状态发光二极管被点亮。同时，上述两工作站的单片机还控制上述两工作站上的控制命令状态发光二极管点亮。

如果此时5#工作站与2#工作站之间的光环路的某条光纤线路发生故障，这时由网管发出对5#工作站与2#工作站之间的该故障光纤线路进行保护倒换的控制命令，上述两工作站电路板的单片机执行该控制命令对该光纤线路进行保护倒换。然后，上述两工作站电路板上的单片机控制5#工作站和2#工作站上对应该光环路的正常状态发光二极管被熄灭，而上述两工作站上对应该光环路的保护倒换状态发光二极管被点亮。这时，由于上述两工作站上的控制命令状态发光二极管已经被点亮，该控制命令状态发光二极管点亮状态仍然保持。

如果1#工作站与2#工作站之间的故障光纤线路经过维修恢复正常，两工作站将接收到网管发出的取消对该故障光纤线路保护倒换的控制命令，则两工作站上的单片机执行该命令，并且控制对应该光环路的正常状态发光二极管点亮、对应该光环路的保护倒换状态发光二极管熄灭，这时单片机将检测是否还存在针对另外光环路的保护倒换控制命令尚未取消，如果确实存在针对另外光环路的保护倒换控制命令尚未被取消，则单片机将不控制其电路板上的控制命令状态发光二极管熄灭，反之，如果单片机在本工作站内检测出不存在尚未取消的保护倒换控制命令，则单片机控制该工作站电路板面板上的控制命令状态发光二极管熄灭。

在使用本发明的方法时，既可以如上所述在工作站电路板面板上使用两个不同颜色的发光二极管分别表示一个光环路的正常状态和保护倒换状态，也可以利用一个双色发光二极管的发出的两种颜色表示光环路的正常状态和保护倒换状态。图2所表示的正是利用双色发光二极管表示两个状态的示例。图2中，R1-SW、R2-SW、……、Rn-SW分别代表第1至第n个光环路的状态的发光二极管。CTRL代表控制命令状态发光二极管。

图3表示使用本发明方法的光网络工作站电路板上的单片机(CPU)通过现场可编程器件(FPGA)控制发光二极管(LED)的示意图。图中的附图标记DATA和ADDR分别表示该电路板上的数据总线和地址总线。

图4表明使用本发明方法的光网络工作站电路板初始接通电源时，单片机(CPU)对电路板进行初始缺省配置的工作方式。工作站电路板加电后，CPU首先通过其输入/输出(I/O)接口获取现场可编程器件(FPGA)是否正常工作的状态，若不正常工作，则对FPGA进行复位使FPGA重新配置以便正常工作，CPU检测到FPGA正常工作后，CPU将通过FPGA对发光二极管(LED)的显示功能进行轮巡检查，查看LED能否正常工作，一旦CPU对FPGA、LED的检查完毕，且FPGA、LED都正常，则CPU将各个LED的缺省配置数值通过地址总线和数据总线写到FPGA中，FPGA再进行数据地址译码去控制LED的亮灯工作。

图5显示了单片机(CPU)如何控制工作站电路板面板上发光二极管工作的流程。在使用本发明方法的光网络工作站电路板进入正常工作的状态后，通过接收网管的控制命令及按照本发明方法编程的CPU软件来正确控制面板上的发光二极管。

对光网络工作站电路板面板上控制命令状态发光二极管的设置方式如下：使用本发明方法的光网络工作站电路板的面板上设置有一个显示已从网管上对该工作站电路板操作过控制命令的发光二极管。工作站接受网管下达的控制命令后，该工作站电路板上控制命令状态发光二极管被点亮，只要有一次进行控制命令的操作，该发光二极管就被点亮。只有当网管取消所有已下达的控制命令时，该控制命令发光二极管才会被熄灭。工作站电路板加电缺省配置是熄灭控制命令发光二极管。由于控制命令在设备调试和维护的时候，能起到设备检查及排除光网络中故障的重要作用，所以一旦设备或网络恢复正常运行时，则相应地取消所有已下达的控制命令。为了避免发生控制命令没有被取消的错误而造成不必要的人为故障，在光网络工作站上使用本发明的方法识别控制命令状态，就可以防止上述错误发生，因此工作站电路板面板上的控制命令状态发光二极管应选择发出醒目颜色的发光二极管，例如发紫光的发光二极管。

对光网络工作站电路板面板上正常状态及保护倒换状态发光二极管的设置方式如下：使用本发明方法的光网络工作站电路板的面板上设置有若干个显示光网络中环工作和保护倒换的发光二极管。上述正常状态和保护倒换状态的发光二极管的数量可以根据实际需要进行选择。例如，根据同步数字系列(SDH)设备的设计要求，选择发光颜色不同的正常状态发光二极管和保护倒换状态发光二极管的数量等于该SDH设备所允许的组环数量的最大值。也可以用一个两色发光二极管发出的两种不同颜色的光分别表示同一个光环路的正常状态和保护倒换状态，这样可以减少需要在面板上布置的发光二极管的总数量，工作站相关的每一个光环路对应一个双色发光二极管来指示该光环路的当前正常工作的状态或保护倒换的状态。

本领域技术人员在实际光网络运用中，可以按照SDH设备配置的实际光环路的数量自行调整发光二极管的数量，即SDH设备在光网络中配置了多少个光环路就用相应的多少发光二极管来指示；本领域技术人员还可以按SDH设备最多组环的数量进行缺省配置，有备用资源进行保护倒换的光环路对应的状态发光二极管才能起作用，没有保护倒换功能配置的光环路对应的状态发光二极管就不起作用，这种配置可以使设备的设计制造统一化，而且能灵活运用，方便在设备使用过程中随时增加光网络保护环路。通过对工作站电路板面板上各个光环路所对应状态发光二极管的显示情况，还可以推断出各个光环路是否具有保护倒换功能和当前是工作在正常状态还是工作在保护倒换状态。在用两个发出不同颜色的发光二极管分别表示光环路正常状态和保护倒换状态的情况下，如果某光环路没有配置保护倒换功能，则两个发光二极管都不亮；如果某光环路配置了某种保护倒换功能但没有发生保护倒换，则对应该光环路的正常状态发光二极管点亮，表明该光环路环已经配置保护倒换功能而且现在工作在正常状态；如果某光环路配置了保护倒换功能而且发生了保护倒换，则对应该光环路的正常状态发光二极管熄灭，而该光环路的保护倒换状态发光二极管点亮，表明该光环路已经处于保护倒换状态；不存在对应一个光环路的正常状态发光二极管和保护倒换状态发光二极管两者同时点亮的情况。

Claims (6)

1.一种在光网络中识别保护倒换状态和控制命令状态的方法，该方法包括下列步骤：

在工作站电路板上的单片机通过输入/输出接口获得现场可编程器件是否正常工作的状态，如果该现场可编程器件不正常工作，则对其进行复位使其重新配置并正常工作；

现场可编程器件正常工作后，工作站电路板上的单片机通过现场可编程器件轮巡检查工作站电路板上所有发光二极管的显示功能；

单片机将所有发光二极管的缺省配置通过地址和数据总线写入现场可编程器件内，由现场可编程器件再进行数据、地址译码以控制所有发光二极管的显示符合缺省配置；

工作站电路板接收到针对某个光环路的保护倒换控制命令后，单片机控制工作站执行这些保护倒换命令，将被保护倒换的光环路所对应正常状态发光二极管熄灭，同时将该光环路所对应的保护倒换状态发光二极管点亮，并将控制命令状态发光二极管点亮，此时单片机将检测是否有其它光环路的保护倒换控制命令尚未取消，如果存在尚未取消的针对其它光环路的保护倒换控制命令，则由于该工作站电路板上的控制命令状态发光二极管已经被点亮，单片机将维持该控制命令状态发光二极管的点亮状态；

工作站电路板接收到取消针对某个光环路的保护倒换控制命令后，单片机控制工作站执行取消保护倒换的命令以恢复原来的工作光环路，将被取消保护倒换的光环路所对应的保护倒换状态发光二极管熄灭，同时将该光环路所对应的正常状态发光二极管点亮，并将控制命令状态发光二极管熄灭，此时单片机将检测是否有其它光环路的保护倒换控制命令尚未被取消，只有当不存在尚未取消的针对其它光环路的保护倒换控制命令时，才将控制命令状态发光二极管熄灭。

2.根据权利要求1的方法，其特征在于：使用两个发出不同颜色光的发光二极管分别表示一个光环路的正常状态和保护倒换状态。

3.根据权利要求2的方法，其特征在于：使用一个双色发光二极管替代所述的两个发出不同颜色的发光二极管，利用一个双色发光二极管所能够发出的两种不同颜色光分别表示一个光环路的正常状态和保护倒换状态。

4.根据权利要求1的方法，其特征在于：在工作站电路板面板上设置的状态发光二极管的数量等于该工作站实际使用的光环路的数量。

5.根据权利要求1的方法，其特征在于：在工作站电路板面板上设置的状态发光二极管的数量等于该工作站设备所允许使用的最多光环路的数量。

6.根据权利要求1的方法，其特征在于：使用一个发出醒目颜色光的发光二极管作为控制命令状态发光二极管，用于表示工作站电路板接收到的控制命令状态。

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