CN100440845C - 全网互连单板的主备倒换系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种全网互连单板的主备倒换系统及方法，所述单板包括主控板、业务处理单板、保护业务处理单板、出接口单板以及保护出接口单板，所述出接口单板包括主出接口模块和主交叉模块；所述主出接口模块用于根据系统业务提供一个高速业务接口；所述主交叉模块用于根据所述主控板的倒换控制信号实现所述业务处理单板与所述保护业务处理单板之间的主备倒换；所述保护出接口单板包括辅助交叉模块，用于根据所述主控板的倒换控制信号将由所述出接口单板提供给所述业务处理单板的系统业务倒换至所述保护业务处理单板。本发明能较好适用具有高速接口单板的主备倒换要求。

Description

全网互连单板的主备倒换系统及方法

技术领域

本发明涉及主备倒换技术领域，尤其是涉及一种采用全网互连架构下的单板的主备倒换系统及方法。

背景技术

对于电信级网络设备，高可靠性是其最重要的性能指标，高可靠性包括冗余备份、热插拔、完善的故障管理(故障检测、诊断、隔离、恢复、告警等)等性能要求。硬件模块的互连是决定网络设备可靠性的关键，如今，通过交换网实现硬件模块互连已经成为高可靠性系统的理想选择；并且，网络设备中的关键模块需要备份保护，如主控板一般采用1+1备份保护，交换网板一般采用1+1/N+1备份保护，其中N为自然数。

如图1所示，为交换网中实现单板主备倒换的系统示意图。单板包括出接口单板121、122、123，保护出接口单板124，业务处理单板131、132、133以及保护业务处理单板134，出接口单板121、122、123用作系统出线，将系统业务传送至业务处理单板131、132、133，由业务处理单板131、132、133进行业务处理。其中，保护业务处理单板134和保护出接口单板124各在背板中占据一个槽位，每个出接口单板具有单刀双掷继电器，保护出接口单板124具有单刀三掷继电器；每个出接口单板将接入的信号送往本槽位的业务处理单板。并且，每个出接口单板均连接至主控板110；若某一个或多个业务处理单板失效，例如业务处理单板131失效，则主控板110检测到失效信号并控制该失效的出接口单板121和保护出接口单板124执行主备倒换。如图1中，业务处理单板132失效时，主控板110控制将出接口单板122的继电器转换至开关2，同时控制保护出接口单板124上的继电器也对应转换至开关2，即可实现业务处理单板132与保护业务处理单板134的主备倒换。

图1实际是一个采用支路保护倒换(Tributary Protect Switch，简称TPS)技术实现保护业务单板与业务单板按照1∶3配置的倒换保护系统。需要说明的是，此技术仅仅保护业务处理单板131，并不保护出接口单板121。主要是因为出接口单板121相对比较简单，仅作为系统出线功能，失效的可能性相比业务处理单板131而言可以忽略不计，而业务处理单板131相对复杂得多，失效的概率也要大许多；即使一旦出现出接口单板121失效，则可以通过网络级的保护方式，如备份路径、链路聚合、双归属、环网保护等方式解决。

然而，在某些网络设备的应用场合，对网络设备容量需求不大，从性价比的角度考虑更适合采用全网互连(Full Mesh)，即网络设备中的单板直接通过背板全网互连。此时，如采用图1所示的TPS技术实现单板的主备倒换，则存在如下技术缺陷：

1.采用继电器无法解决高速接口如GE/10GE的主备倒换。

目前使用的继电器技术能保护E1/T1/E3等低速业务，无法支持GE/10GE等高速业务。

2.当出接口单板上接口较多时背板设计复杂，且成本较高；

因为每个接口都需要通过背板连线将信号同时送到保护出接口单板和工作业务单板，随着接口增加，背板信号也相应增多，将导致背板设计复杂，同时对保护出接口单板也提出更高要求，且保护出接口单板需要支持所有的出接口，对单板面积和可靠性存在严峻的挑战。

发明内容

本发明提供一种全网互连单板的主备倒换系统及方法，解决了全网互连单板中高速业务接口的主备倒换，及背板设计复杂、成本高等问题。

本发明提出的一种全网互连单板的主备倒换系统，所述单板包括主控板、业务处理单板、保护业务处理单板、出接口单板以及保护出接口单板，所述出接口单板包括主出接口模块和主交叉模块；

所述主出接口模块用于根据系统业务提供一个高速业务接口；

所述主交叉模块用于根据所述主控板的倒换控制信号实现所述业务处理单板与所述保护业务处理单板之间的主备倒换；

所述保护出接口单板包括辅助交叉模块，用于根据所述主控板的倒换控制信号将由所述出接口单板提供给所述业务处理单板的系统业务倒换至所述保护业务处理单板。

所述主出接口模块包括主接口处理模块和主接口转换模块；

所述主接口处理模块用于根据系统业务提供一个低速业务接口；

所述主接口转换模块用于将所述主接口处理模块提供的低速业务接口转换至高速业务接口。

所述保护出接口单板还包括辅助出接口模块，该辅助出接口模块包括辅助接口处理模块和辅助接口转换模块；

所述辅助接口处理模块用于根据系统业务提供一个低速业务接口；

所述辅助接口转换模块用于将所述辅助接口处理模块提供的低速业务接口转换至高速业务接口。

所述保护业务处理单板与所述业务处理单板按照1∶N配置。

所述业务处理单板按照1+1或N+1备份。

相应地，本发明提出一种全网互连单板的主备倒换方法，用于实现业务处理单板与保护业务处理单板之间的主备倒换，包括如下处理步骤：

主控板根据检测到业务处理单板的失效发出倒换控制信号，并将该倒换控制信号传至失效的业务处理单板对应的出接口单板、保护出接口单板以及保护业务处理单板；所述失效的业务处理单板对应的出接口单板接收所述倒换控制信号，所述出接口单板的主交叉模块将系统业务通过保护出接口单板的辅助交叉模块倒换至所述保护业务处理单板。

本发明方法还包括如下处理步骤：所述保护业务处理单板部分或全部中断原有的系统业务，处理所述出接口单板所倒换的系统业务。

所述保护业务处理单板与所述业务处理单板按照1∶N配置。

所述业务处理单板按照1+1或N+1备份。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1.由于本发明在出接口单板以及保护出接口单板中采用了接口转换模块，该接口转化模块能够将低速接口转化至高速接口，从而克服了现有技术所采用继电器进行主备倒换而不适用高速接口的缺陷。

2.本发明采用为交叉模块(例如为Crosspoint芯片的交叉模块)取代现有技术中的继电器进行主备倒换，由于该交叉模块具有提供较高速率以及较多接口的功能，因此，在采用全网互连单板系统中，可有效减少单板与背板之间信号连线数量，间接的降低了背板设计的复杂程度，从而降低背板的成本；

附图说明

图1是现有交换网中实现单板主备倒换系统示意图。

图2是本发明全网互连单板的主备倒换系统示意图。

图3是图2本发明全网互连单板的主备倒换系统中出接口单板的示意图。

图4是图2本发明全网互连单板的主备倒换系统中保护出接口单板的示意图。

图5是本发明全网互连单板的主备倒换方法流程示意图。

具体实施方式

请参见图2，为本发明全网互连单板的主备倒换系统示意图。所述单板包括主控板210、业务处理单板220、230、保护业务处理单板240、出接口单板250、260以及保护出接口单板270，所述业务处理单板220、230与所述保护业务处理单板240采用全网互连，所述主控板210分别与出接口单板250和260以及保护出接口单板270相连。

请参见图3和图4所示，分别为本发明全网互连单板的主备倒换系统中出接口单板和保护出接口单板的示意图。

以所述出接口单板250为例结合图2说明本发明全网互连单板的主备倒换系统：

所述出接口单板250包括主出接口模块251和主交叉模块252；

所述主出接口模块251用于根据系统业务提供一个高速业务接口；

所述主交叉模块252用于根据主控板210的倒换控制信号实现业务处理单板220与所述保护业务处理单板240之间的主备倒换。

所述保护出接口单板270包括辅助出接口模块271，用于根据所述主控板210的倒换控制信号将由所述出接口单板250提供给所述业务处理单板220的系统业务倒换至保护业务处理单板240。

所述主出接口模块251包括主接口处理模块253和主接口转换模块254；

所述主接口处理模块253用于根据系统业务提供一个低速业务接口；

所述主接口转换模块254用于将所述主接口处理模块253提供的低速业务接口转换至高速业务接口；

所述保护出接口单板270还包括辅助出接口模块271，该辅助出接口模块271包括辅助接口处理模块273和辅助接口转换模块274；

所述辅助接口处理模块273用于根据系统业务提供一个低速业务接口；

所述辅助接口转换模块274用于将所述辅助接口处理模块273提供的低速业务接口转换至高速业务接口。

在所述业务处理单板220未发生故障时，所述业务处理单板220处理优先级较高的系统业务，而所述保护业务处理单板240通过所述保护出接口单板270的辅助出接口模块271以及辅助交叉模块272，可以处理优先级较低的系统业务。

当然，所述出接口单板250与所述保护出接口单板270在物理结构上可以完全一致。

所述主控板210根据检测所述业务处理单板220的失效发出倒换控制信号，所述出接口单板250的主交叉模块252根据该倒换控制信号将系统分配给所述业务处理单板220的业务通过所述保护出接口单板270的辅助交叉模块272倒换至所述保护业务处理单板240；所述保护业务处理单板240将中断其当前处理的部分或全部系统业务，以接替处理所述出接口单板250失效前所处理业务。

图2所绘示仅为出接口单板与业务处理单板按照1∶1配置；保护业务处理单板与业务处理单板按照1∶2配置，即业务处理单板按照2+1备份，并非以此为限，在实际应用中，保护业务处理单板与业务处理单板可以按照1∶N配置；业务处理单板按照1+1或N+1备份。

例如，每个业务处理单板可带多个相同结构的出接口单板，对应的，保护业务处理单板可带相应个数的保护出接口单板，保护业务处理单板与每个保护出接口单板的辅助交叉模块相连，且每个出接口单板的主交叉模块与对应的保护出接口单板的辅助交叉模块相连。

另外，本发明还公开了一种全网互连单板的主备倒换方法，用于图2所示的全网互连单板的主备倒换系统，以实现所述业务处理单板与所述保护业务处理单板之间的主备倒换。请参见图5所示，本方法包括如下处理步骤：

步骤s310：所述主控板检测到所述业务处理单板的故障(失效)信号；

步骤s320：所述主控板根据检测到所述业务处理单板的失效发出倒换控制信号，并将该倒换控制信号传至失效的业务处理单板对应的出接口单板，保护出接口单板以及保护业务处理单板；

步骤s330：所述失效的业务处理单板对应的出接口单板接收倒换控制信号，出接口单板的交叉模块将系统业务通过所述保护出接口单板的交叉模块倒换至所述保护业务处理单板。

步骤s340：所述保护业务处理单板部分或全部中断原有的系统业务，优先处理所述出接口单板所倒换至的系统业务。

当然，在本发明中，若某一个失效的业务处理单板恢复正常功能状态后，主控板也将根据检测所述业务处理单板恢复正常功能而发出倒换控制信号，控制将倒换至对应的保护业务处理单板的系统业务倒换回所述业务处理单板处理，在此不再详叙。

所述保护业务处理单板与所述业务处理单板按照1∶N配置；所述业务处理单板按照1+1或N+1备份。

综上，主接口转换模块以及接口转换模块用于将诸如E1/T1/E3等低速业务接口转化至诸如GE/10GE等高速业务接口，使系统可实现对高速业务的备份保护；主交叉模块以及辅助交叉模块为采用Crosspoint芯片的交叉模块，其具有提供较高速率(1G至4G)，较多接口如34*34、144*144等，因此，利用主交叉模块以及辅助交叉模块可大大减少系统中单板与背板连接的信号数量，降低了背板的设计难度，从而见地了背板的成本。

以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或者等同替换；而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种全网互连单板的主备倒换系统，所述单板包括主控板、业务处理单板、保护业务处理单板、出接口单板以及保护出接口单板，其特征在于，所述出接口单板包括主出接口模块和主交叉模块；

所述主出接口模块提供一个高速业务接口；

所述主交叉模块根据所述主控板的倒换控制信号实现所述业务处理单板与所述保护业务处理单板之间的主备倒换；

所述保护出接口单板包括辅助交叉模块，根据所述主控板的倒换控制信号将由所述出接口单板提供给所述业务处理单板的系统业务倒换至所述保护业务处理单板。

2.根据权利要求1所述的全网互连单板的主备倒换系统，其特征在于，所述主出接口模块包括主接口处理模块和主接口转换模块；

所述主接口处理模块用于根据系统业务提供一个低速业务接口；

所述主接口转换模块用于将所述主接口处理模块提供的低速业务接口转换至高速业务接口。

3.根据权利要求1所述的全网互连单板的主备倒换系统，其特征在于，所述保护出接口单板还包括辅助出接口模块，该辅助出接口模块包括辅助接口处理模块和辅助接口转换模块；

所述辅助接口处理模块用于根据系统业务提供一个低速业务接口；

所述辅助接口转换模块用于将所述辅助接口处理模块提供的低速业务接口转换至高速业务接口。

4.根据权利要求1或2或3所述的全网互连单板的主备倒换系统，其特征在于，所述保护业务处理单板与所述业务处理单板按照1：N配置。

5.根据权利要求4所述的全网互连单板的主备倒换系统，其特征在于，所述业务处理单板按照1+1或N+1备份。

6.一种全网互连单板的主备倒换方法，用于实现业务处理单板与保护业务处理单板之间的主备倒换，其特征在于，包括如下处理步骤：

主控板根据检测到业务处理单板的失效发出倒换控制信号，并将该倒换控制信号传至失效的业务处理单板对应的出接口单板、保护出接口单板以及保护业务处理单板；所述失效的业务处理单板对应的出接口单板接收所述倒换控制信号，所述出接口单板的主交叉模块将系统业务通过保护出接口单板的辅助交叉模块倒换至所述保护业务处理单板。

7.根据权利要求6所述的全网互连单板的主备倒换方法，其特征在于，还包括如下处理步骤：

所述保护业务处理单板部分或全部中断原有的系统业务，处理所述出接口单板所倒换的系统业务。

8.根据权利要求6所述的全网互连单板的主备倒换方法，其特征在于，所述保护业务处理单板与所述业务处理单板按照1：N配置。

9.根据权利要求8所述的全网互连单板的主备倒换方法，其特征在于，所述业务处理单板按照1+1或N+1备份。

Images